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(yīng)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(xué)習(xí)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(shí)都屬于沉積礦床，但因煤田與油田在社會效益上有其獨(dú)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(dǎo)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(yùn)動在板塊內(nèi)部轉(zhuǎn)換為塊體之間的運(yùn)動，塊體運(yùn)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(yùn)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(yīng)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(yùn)動形成的，在晚古生代以前屬統(tǒng)一的華北地臺。燕山運(yùn)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(yùn)動，其影響不僅在板緣，而且較強(qiáng)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(jì)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(jì)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(fù)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(jì)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(jià)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(yùn)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?xùn)|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?xùn)|聚氣盆地在20世紀(jì)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(jìn)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(diǎn)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。總體走向近sN，延伸長達(dá)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(xí)慣上將其歸入河?xùn)|煤田，區(qū)內(nèi)煤層氣已大量逸散。

　　③石樓褶皺群帶分布于柳林縣留譽(yù)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(yuǎn)，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(diǎn)如下：

　?、倥杈墧噗陰闃?gòu)造形變最為強(qiáng)烈的地帶。由于強(qiáng)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?zé)岙惓Ъ暗卣鸹顒宇l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(diǎn)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(dá)30m。斷裂帶中巖石強(qiáng)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(dá)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(dá)500m左右。撓褶的形態(tài)充分顯示出當(dāng)時(shí)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(dá)400m以上。

　　(3)加里東運(yùn)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(zhǔn)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(jì)至二疊紀(jì)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(jì)晚期至三疊紀(jì)的大幅度下沉使得煤層得以普遍保存。印支運(yùn)動期間地殼緩慢抬升，三疊紀(jì)末本區(qū)處于隆起狀態(tài)并廣泛遭受剝蝕。燕山運(yùn)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(yùn)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。