马达加斯加Greater Sakoa煤田含煤区域分布特征及成因分析

李娜¹，张丽维²，李小娟²

（1.海南省交通规划勘察设计研究院，海南 海口 570206  2.陕西煤田地质勘查研究院有限公司，陕西 西安 710054）

摘  要：马达加斯加Greater Sakoa煤田是在早二叠纪冰川侵蚀火成岩和变质岩基底上沉积发育的，全区煤层呈条带状分布，延伸约90公里，走向为北北东到南南西，倾向为北西西，倾角为20°～30°。本文以主采煤层4、5煤层为例，分别阐述了5个区块煤层展布特征，并对其含煤区域分布成因（沉积环境、构造运动及古侵蚀作用）进行分析。

关键词：Greater Sakoa煤田；Sakoa组；Sakamena组；古侵蚀；成煤沼泽；走滑断层

The plane distribution characteristics and origin analysis of coal-bearing areas in Greater Sakoa Coalfield, Madagascar

Li Na¹, Zhang Li-wei², Li Xiao-juan²

(1. Hainan Communications Planning Surveying and Designing Institute, Haikou 570206, China  2. Shaanxi Coalfield Investigation Research Institute Co., Ltd., Xi’an 710054, China)

Abstract: The Greater Sakoa Coalfield in Madagascar was deposited and developed on the basement of glacial eroded igneous and metamorphic rocks in the Early Permian. The coal seams in the whole area are distributed in strips, extending about 90 kilometers, trending from N-N-E to S-S-W, inclining to N-W-W with dip angles of 20 to 30 degrees. Taking Seam 4 and Seam 5 as examples, the distribution characteristics and origin analysis of coal-bearing areas is expounded in this paper.

Key words: the Greater Sakoa coalfield; the Sakoa Group; the Sakamena Group; paleo erosion; coal swamp; strike-slip fault

1.概况

Greater Sakoa煤田位于马达加斯加的Tulara省，距离Toliara市东南120km，是该国目前工作程度较高、规模最大的煤田。

2.区域地质

马达加斯加是白垩纪时期由Gondwanaland古陆裂解而成，属非洲克拉通的一部分。岛内东部三分之二面积主要出露前寒武纪结晶基底，由前寒武纪构造—岩浆—变质杂岩组成，西部三分之一面积则被显生宙岩浆岩和沉积岩所覆盖，

主要由晚古生代—中生代泥砂质碎屑岩—碳酸盐岩和中新生代火山—沉积岩系组成。

Morondava盆地位于马达加斯加西南部，为二叠纪时期，在前寒武纪结晶基底的地垒和地堑上沉积，且由南部的Befandriana-Andrianopasy和北部的Ranotsana基底断裂分隔，形成的南北延伸约400km的区域。

该盆地以海陆交互—陆相泥砂质碎屑岩—碳酸盐岩沉积建造为主，主要出露晚石炭世—早白垩世Karoo序列，由下至上包括晚石炭—晚二叠世Sakoa组、晚二叠—中三叠世Sakamena组和晚三叠—早白垩世Isalo组（详见图1）。

图1  马达加斯加区域地质图

Sakoa组上部由混积岩、砾岩、砂岩、砂泥岩互层、泥岩及煤层的含煤岩系组成，底部为石灰岩，是马达加斯加重要的煤系地层。

Sakamena组覆盖在Sakoa组之上，二者呈不整合接触。Sakamena组代表着稍晚的裂谷阶段，其下部主要为陆相砂岩、泥岩，其上由于海侵作用，覆盖了一套砾岩单元。

Isalo组下段及中段主要为陆相白色或灰色长石砂岩、红层砾岩和砂岩，下段常有交错纹理及杂色页岩透镜体，中段含硅化木化石，上段为海陆交互相砂岩、页岩及灰岩。

盆地内未发现火成岩出露。

3.含煤区域分布特征

Greater Sakoa煤田位于Morondava盆地的西南部，区内地质情况较为复杂，全区分为5个区块，由北向南依次为：Vohibory区块（VOHIBORY WEST-BLOCK A）、Adembly区块(ANDEMBY-BLOCK B)、Sakoa区块(BLOCK C-NORTH SAKOA-BLOCK D-SAKOA-SOUTH SAKOA)、Sakamena区块（BLOCK E-SAKAMENA NORTH-BLOCK F-SAKAMENA CENTRAL-SAKAMENA SOUTH）、Beroy区块(BLOCK I)。其中Vohibory、Adembly、Sakoa连片，具有类似的煤层特征。但Vohibory区块与Adembly区块之间由一条断层隔开，Adembly区块与Sakoa区块之间亦由一条断层隔开。西南部的Sakamena与南部的Beroy都独立成块，具有各自的煤层特征。全区煤层呈条带状分布，延伸约90公里，走向为北北东到南南西，倾向为北西西，倾角为20°～30°。

而另外一区域BEOMBY(BLOCK G)-VOHIPOTSY NORTH EAST-BLOCK H- VOHIPOTSY NORTH WEST则由于含煤性较差，不具备商业价值（详见图2）。

图2  煤田地质与位置图

本区含煤地层为二叠纪Sakoa组，从下而上含有3煤组、4煤组、5煤组、6煤组，各煤组均含有分岔煤层，其中主采煤层为4、5煤层，其平面展布特征主要为：

4号煤层：位于二叠纪Sakoa组底部，基本全区可采，煤层厚度一般为2m左右。

Vohibory区块：整体趋势为北部薄，且在断层附近出现大面积剥蚀，南部略厚，南部中间最厚，个别地方有小面积剥蚀；

Adembly区块：整体为中部厚，往南逐渐变薄至大面积不可采，且出现大面积剥蚀；

Sakoa区块：整体为北部薄，从中部至南部逐渐变厚。但在本区块中部，少数钻孔由于灰分大于50%而呈现无煤状态，故认为此区域非剥蚀区，而是煤层尖灭区；

Sakamena区块：可采范围主要集中在中部，被一条不可采区分割，从中间向南北边部变薄，煤层厚度变化明显；

Beroy区块：煤层较厚，但连片性较差，被无煤带和剥蚀带分割，区内断层分布广泛，使煤层厚度变化明显。

5号煤层：位于二叠纪Sakoa组中部，基本全区可采，煤层厚度一般为5m左右。

Vohibory区块：整体趋势由北向南逐渐变厚，在北边缘，出现大面积的剥蚀区，南部个别钻孔出现剥蚀，煤层连续性好；

Adembly区块与Sakoa区块连成一片。Adembly区块北边缘，由于剥蚀导致出现无煤孔，而在Adembly区块内部和Sakoa区块内部，则出现因灰分大于50%的无煤孔，故认为此区域非剥蚀区，而是煤层尖灭区；

Sakamena区块：可采范围主要集中在中部，从中间向南北边部变薄；

Beroy区块：煤层分布面积较大，但可采范围较小，且连片性较差，区内断层分布广泛，使煤层厚度变化明显。

而最下面的3煤属于薄煤层，零星可见；最上面的6煤大都分岔，且在某些区域被侵蚀，其上含有一层炭质泥岩，故6煤不好辨识。

4.成因分析

4.1沉积环境

Greater Sakoa煤田的煤层与非洲南部的煤层相似，同属于二叠纪的Karoo序列，是在早二叠纪冰川侵蚀火成岩和变质岩基底上沉积发育的，故基底的构造形态决定了煤系地层的沉积环境。

因Gondwanaland古陆的分裂造成了晚中生代裂谷构造，产生了大量与裂谷方向平行的断层，走向为北北东到南南西，在基底起伏的沉积环境下，Greater Sakoa 煤田主要区域发育了多个独立的成煤沼泽，它们各自沉积，形成了不同条带区域的煤层，各煤层存在一定规模的透镜体。如Sakamena区域，Sakoa及其以东区域，两片含煤区域的煤层结构差异较大，分属两个不同的成煤沼泽，其间的无煤带广泛发育。

4.2构造运动

Morondava盆地东部边界有一断层带，活跃于Sakoa组沉积期间及沉积之后，在二叠纪时期因受挤压形成的断层在白垩纪时代发生了抬升。

构造运动对煤层的影响主要为：

其一，基底抬高导致无煤层沉积。Sakamena区块南部、Beroy区块及Vohibory区块东部和大部分地区，由于基底抬高，红土层直接覆盖在基底上，主要含煤段在此未能沉积。

其二，断层处，基底抬高，煤层被剥蚀变薄。沿着Sakamena地区长断裂的走向，基底抬高，导致含煤地层沉积序列上较低的地层被剥蚀。煤层一般为若干薄煤层，几乎未达到可采厚度，不可采。而在Sakamena的南部，也是由于含煤地层上部被剥蚀，使该地层与上覆地层呈不整合接触。

其三，走滑断层使含煤区被割裂。在Greater Sakoa煤田东南部，含煤地层地下露头南北延伸大约100公里，横切的走滑断层造成煤田区块水平位移，其中最大的Beroy-Vohipotsy-Beomby就是从Sakamena和Sakoa块段中分割出来的。

4.3古侵蚀作用

Sakamena组覆盖在Sakoa组之上，沉积时受构造运动影响，两组之间呈不整合接触。Sakamena南部和Beroy区域，受post-Sakoa组的古侵蚀作用，Sakoa组上部煤层沉积到了Sakamena组中，使该煤层变薄变差。

5.结语

Greater Sakoa煤田是在早二叠纪冰川侵蚀火成岩和变质岩基底上沉积发育的，由于基底断裂带的影响，该煤田形成了多个独立的成煤沼泽，使含煤区不连续分布；构造运动使基底抬高，造成煤层未能沉积及后期的剥蚀，同时在煤层沉积时期和沉积以后，受走滑断层影响，含煤区域被割裂，亦形成了煤层不连续分布；古侵蚀作用使有些煤层被冲刷而变薄变差。综上，Greater Sakoa煤田的煤层展布特征主要受沉积环境、构造运动及古侵蚀作用的影响。