區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造對山西成煤的影響研究論文
區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造對山西成煤的影響研究論文
在同一動力背景下，可以形成不同級別、不同序次的形變區(qū)，這些形變區(qū)的構(gòu)造形跡與邊界條件相關(guān)聯(lián)。外力作用的壓應力方向與“塊體”邊界平行，可形成斜式褶曲，或走滑斷裂;若與“塊體”邊界垂直，則形成褶皺和逆沖構(gòu)造帶。今天學習啦小編要與大家分享：區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造對山西成煤的影響研究相關(guān)論文。具體內(nèi)容如下，歡迎參考閱讀!
區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造對山西成煤的影響研究
煤、油、氣其實都屬于沉積礦床，但因煤田與油田在社會效益上有其獨立性，故而分題論之。成煤有其特定的古氣候和古地理環(huán)境，它是內(nèi)陸沉積，又有礦層生成與儲存同體永不變位的特征，如同田地定位不動，故名謂之煤。
1 、山西區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征
山西地域?qū)偃A北晚古生代聚氣煤盆地的一部分，分屬華北板塊內(nèi)的“鄂爾多斯”、“內(nèi)蒙古”、“山西”、“燕遼”、“冀魯豫”和“豫皖”等Ⅲ級塊體，主體為“山西塊體”。華北地臺是奠基在兩個古陸核，即西部鄂爾多斯古陸核和東部河淮(冀魯)古陸核的拼貼之上，山西地域位于兩者之間。這種基底結(jié)構(gòu)導致蓋層構(gòu)造為相對活動的構(gòu)造帶，它存在于東西兩個相對穩(wěn)定塊體之間。山西塊體周邊均為逆沖斷裂帶所圍限，西和西北分界斷裂的逆沖方向，總體由東和東南向西和西北逆沖，北界由南向北逆沖，東南界由西北向東南逆沖。板塊運動在板塊內(nèi)部轉(zhuǎn)換為塊體之間的運動，塊體運動在塊體內(nèi)部又可轉(zhuǎn)換為被邊界條件圍限的“小塊體”之間的運動。
在同一動力背景下，可以形成不同級別、不同序次的形變區(qū)，這些形變區(qū)的構(gòu)造形跡與邊界條件相關(guān)聯(lián)。外力作用的壓應力方向與“塊體”邊界平行，可形成斜式褶曲，或走滑斷裂;若與“塊體”邊界垂直，則形成褶皺和逆沖構(gòu)造帶。山西地質(zhì)構(gòu)造是燕山期(185～65Ma)以來的構(gòu)造運動形成的，在晚古生代以前屬統(tǒng)一的華北地臺。燕山運動早期(早侏羅世)是華北板塊最顯著的區(qū)域性褶皺和逆沖運動，其影響不僅在板緣，而且較強烈地波及到板內(nèi)，形成一系列的呈北東向雁式排列的以侏羅紀地層為核心的向斜和逆沖斷裂帶。燕山早期華北地臺解體，首先在西部形成一個大型的鄂爾多斯侏羅紀盆地，其東延部分為山西地域內(nèi)的云崗盆地。繼后山西境內(nèi)的婁煩、羅云山、中條山、太行山等逆沖斷裂帶相繼活動，孤峰山、塔兒山、霍山、呂梁一五臺復背斜繼續(xù)隆升，其兩側(cè)形成了寧武和沁水兩個中侏羅世盆地，后者晚于前者。
2 、山西區(qū)域煤層氣單元與煤田、礦區(qū)的對比
煤層氣是共生并附著于煤層中的非常規(guī)天然氣藏，與煤層或含煤巖系密不可分。山西地域含煤(氣)地層主要為石炭二疊系、中侏羅紀大同組和下第三系白水組。后二者煤層氣的生、儲、保等成藏條件欠佳，勘探和開采價值不大。山西石炭二疊系聚煤(氣)期是統(tǒng)一的華北聚煤(氣)盆地的一部分。具有統(tǒng)一的聚煤(氣)史和熱演化史。一級單元屬于華北聚氣區(qū)。燕上運動期間，華北板塊山西地域分為現(xiàn)今的6大煤田和5個煤產(chǎn)地，改變了原始盆地的煤層氣成藏條件。5個煤產(chǎn)地位于隆起帶內(nèi)，煤層氣已大量逸散，不具備煤層氣成藏條件。
根據(jù)山西石炭二疊系含煤(氣)巖系沉積特征及其聚煤(氣)規(guī)律，以及構(gòu)造展布特征，山西地域煤層氣聚氣單元劃分以呂梁一五臺隆起為界，北側(cè)分為大同、寧武、河東等3個聚氣盆地，南側(cè)為1個即沁水聚氣盆地。在聚氣盆地中，又根據(jù)構(gòu)造線(斷層帶、背斜或撓曲軸線等)劃分為17個含氣區(qū)，含氣區(qū)與煤田勘探礦區(qū)對比見表l。
沁水聚氣盆地包括太原西山、霍西、沁水3大煤田范圍，位于山西省中部和東南部，是我國北方煤炭資源最重要的賦存地之一，也是煤層氣資源豐富的聚氣盆地，是我國目前煤層氣勘探程度最高，開發(fā)情況較好的聚氣盆地。河東聚氣盆地在20世紀80年代煤田勘探中，10余鉆孔有煤層氣逸出，是山西省最早進行煤層氣勘查的聚氣盆地。寧武聚氣盆地和大同聚氣盆地內(nèi)都有高瓦斯礦井分布。
3 、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征對山西成煤的影響
(1)南北向構(gòu)造南北向構(gòu)造為本區(qū)的主體構(gòu)造，分布廣泛，構(gòu)造形跡明顯。除東緣離石斷裂帶外，區(qū)內(nèi)以褶皺為主，一系列走向南北且集中成群、成帶分布的褶皺束，構(gòu)成了區(qū)內(nèi)構(gòu)造的重要。規(guī)模較大的褶皺束如下：①九元坪褶皺束位于保興含氣區(qū)興縣蔡家崖以北，主要由崖窯上一蔡家崖背斜、九元坪一楊家坡向斜及水油塔背斜組成。這些背向斜主要分布在二疊系、三疊系中。單個褶皺長約20km，寬約1kn11=j其特點為軸向SN，彼此平行，開闊平緩，兩翼對稱，傾角10°左右。
②離石一中陽向斜位于離石大斷裂東側(cè)，屬呂梁隆起帶內(nèi)的次級向斜?？傮w走向近sN，延伸長達40km。由于西側(cè)離石大斷裂的影響，西陡東緩，為一不對稱向斜。一般西翼傾角15°～40°，東翼傾角10°左右。核部開闊平緩。煤田構(gòu)造習慣上將其歸入河東煤田，區(qū)內(nèi)煤層氣已大量逸散。
?、凼瘶邱薨櫲簬Х植加诹挚h留譽鎮(zhèn)以南，隰縣以北石樓含氣區(qū)，東西寬不足10km的范圍內(nèi)。在石樓及周圍地區(qū)出露更為明顯，由SN向或近SN向的褶皺組成，分布于二疊系、三疊系中。包括石樓背斜，王家莊向斜，馬門莊背斜，麻家莊向斜及王村背斜等。其中最大者為石樓背斜，長約23kin，寬1.5km，軸向SN，兩翼不對稱，東翼陡，傾角22°～61°，西翼緩，傾角10°～29°。其次為馬家莊向斜，長約16km，寬約2km，軸向SN，槽部平緩開闊，兩翼較陡。其他褶皺規(guī)模較小，一般長3～10km。背斜多數(shù)東翼陡，西翼緩，東翼傾角5°-20 °，西翼傾角4°～15°。向斜則表現(xiàn)為西翼陡而東翼緩。④蒲縣一暖泉向斜位于石樓含氣區(qū)蒲縣、暖泉一帶，東距紫荊山斷裂不遠，軸向與紫荊山斷裂近于平行，總長100km。在蒲縣一帶由于東緣斷裂影響，表現(xiàn)為東翼稍陡，西翼平緩的不對稱向斜，而在暖泉一帶邊緣斷裂對其影響不大，故兩翼的傾角基本一致。
(2)本區(qū)各帶的構(gòu)造特點如下：
?、倥杈墧噗陰闃?gòu)造形變最為強烈的地帶。由于強烈的擠壓作用，致使蓋層變形劇烈，形成一系列壓性斷層、撓褶及其伴生構(gòu)造。包括紫荊山斷裂帶和其旁側(cè)的蒲縣一暖泉向斜以及鄉(xiāng)寧斷撓帶。此外，該帶還是一個地熱異常帶及地震活動頻繁帶。據(jù)有關(guān)資料記載，蒲縣、河津曾發(fā)生5級以上地震數(shù)次。鄉(xiāng)寧斷撓帶，該帶從臨汾市河底鎮(zhèn)起，向南西方向延伸經(jīng)鄉(xiāng)寧的吉家垣、西坡至河津的禹門口切過黃河延人陜西境內(nèi)，全長80余km。
按其構(gòu)造特點可分為3段：
?、儆膳R汾市河底鎮(zhèn)至鄉(xiāng)寧田家坡。主要由平行或斜列的一系列壓性斷層組成。如馮南莊壓性斷層、陳家溝壓性斷層及石灰窯壓性斷層等。這些斷層規(guī)模中等，一般長10km左右，斷裂帶寬在5m以上，最寬達30m。斷裂帶中巖石強烈破碎，形成破碎帶和構(gòu)造透鏡體。斷面呈舒緩波狀，傾角60°～80°，并有陡傾斜的擦痕。斷層兩側(cè)有明顯的牽引現(xiàn)象和平行斷裂的褶皺存在，主斷層傾向sE，反映南東盤向北西盤逆沖的特征。
?、谟商锛移轮拎l(xiāng)寧西坡，表現(xiàn)為撓褶型，在長達40km的區(qū)段內(nèi)，形成一個規(guī)模巨大的膝狀撓褶帶。該帶走向NE，在不到lkm的范圍內(nèi)，地層產(chǎn)狀由近水平變?yōu)橹绷⑸踔恋罐D(zhuǎn)再變?yōu)榻綘顟B(tài)。同一層位的巖層下降幅度相差達500m左右。撓褶的形態(tài)充分顯示出當時來自南東方向的推擠作用。
③即鄉(xiāng)寧西坡至河津禹門口，以巨大逆沖斷裂為特征。在河津杜家溝附近，斷層南東盤太古界涑水群基底雜巖仰沖在早古生代地層之上，斷距達400m以上。
(3)加里東運動使本區(qū)總體上升遭受剝蝕，并形成NE向大型隆起帶和凹陷帶。
全區(qū)經(jīng)歷了剝蝕、夷平和準平原化，為晚古生代含煤建造的沉積及聚煤作用創(chuàng)造了有利條件。石炭紀至二疊紀早期發(fā)生區(qū)域性差異升降，先后形成了石炭一二疊系煤層，二疊紀晚期至三疊紀的大幅度下沉使得煤層得以普遍保存。印支運動期間地殼緩慢抬升，三疊紀末本區(qū)處于隆起狀態(tài)并廣泛遭受剝蝕。燕山運動使本區(qū)形成NNE向的大型隆起和凹陷，并與區(qū)域上EW向隆起和凹陷疊加，在隆起部位煤系被剝蝕，在凹陷部位(如沁水盆地、霍西盆地)煤系得以保存。
新生代喜馬拉雅運動繼續(xù)影響山西南部，形成了一系列NNE向斷陷盆地，使得在斷陷盆地內(nèi)(如晉中盆地、臨汾盆地)煤系得以保存，斷陷盆地間則相對隆起并發(fā)生剝蝕(霍山隆起)，石炭一二疊系煤層遭受到不同程度的破壞。另外，區(qū)域內(nèi)一些小型斷層、褶皺對于煤層的分布也有一定的影響。