煤田地质构造


煤田地质构造

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煤田地质构造控制煤的聚集与赋存形态的地质构造 。前者简称控煤构造 , 后者简称赋煤构造 。在煤聚集前和聚集过程中 , 地质构造控制着古地理、古气候、古植物群落的分布 , 影响和控制着古沉积条件 , 在适于煤聚集的时间和空间形成含煤岩系 。
【煤田地质构造】在煤聚集后 , 地质构造又使聚煤盆地充填的含煤岩系隆起、坳陷、褶皱、断裂、流变、变质以及岩浆侵入等等 , 使已形成的煤层遭受改造 。随着后来的剥蚀或掩埋 , 煤层在地壳表层形成了新的赋存状态。
基本介绍中文名:煤田地质构造
外文名:geological structure of coalfield
学科:煤田地质学
作用:控制煤的聚集与赋存形态
研究方法:数据採集、分析归纳、再现模拟
类型:地质构造
分类煤田地质构造可从不同角度进行分类 。常用的有以下三种分类方法 。(1)根据煤田地质构造形成的地球动力学可分为:①挤压应力作用下形成的煤田推覆构造、褶皱、逆沖断裂等;②引张应力作用下形成的断陷盆地、伸展构造等;③扭应力作用下形成的走滑断裂、挤隆、拉分盆地等;④複合作用下形成的压扭、张扭、先压后张构造等 。(2)根据煤田地质构造发生的时期可分为:①聚煤期前的基底构造;②聚煤过程中的同沉积构造;③聚煤期后不同形态、不同等级、不同性质 , 不同序次的改造变形 。(3)根据煤田地质构造控制的地域範围可分为:①区域煤田地质构造;②矿井构造等 。中国煤田地质构造由于构造运动的方式、方向不同 , 在不同地区 , 不同地质时期其区域煤田地质构造各具特色:①华北聚煤区 , 石炭二叠纪煤田煤层相对稳定 , 褶皱宽缓 , 断裂以正断层为主 。在太行山东麓、鲁西地区 , 铲式断裂、抬斜断块、断块发育 , 煤田多保存于宽缓的向斜盆地和断块的下降盘;②华南聚煤区中东部 , 多紧密线性褶皱 , 逆沖断层发育 , 晚古生代煤田煤层多保存于紧密向斜内;③华南聚煤区中西部和西南地区东部 , 隔档式、隔槽式褶皱属其显着特徵 , 二叠纪煤田多在窄狭的向斜部位或背斜部位保存或出露 , 第三纪煤田构造平缓;④东北聚煤区 , 北东向雁行排列的中生代煤盆地群十分醒目 , 且多为单面断陷盆地 , 同沉积构造发育 , 相变剧烈 , 煤层厚度不稳定 , 富煤带明显受同沉积构造控制;⑤中国西部地区中生代煤盆地(鄂尔多斯煤盆地、準噶尔煤盆地)规模大 , 地层平缓 , 断裂稀少 , 煤层厚、储量大 , 富煤带与湖盆中心、滨岸线的迁移密切相关 。乌鲁木齐煤田呈急倾斜构造 。中国在一些巨型构造带边缘或附近 , 包括阴山构造带南麓、秦岭构造带东段、南岭构造带北麓、雪峰山东麓以及郯庐断裂带附近 , 还发育有相当规模的推覆构造 。在太子河流域、兴隆、豫西、杨梅山、涟邵以及徐淮地区的推覆体下 , 往往赋存有煤炭资源 。用构造体系的观点研究控煤构造 , 系由中国李四光教授首创 。它大可以研究地壳运动 , 海陆分野 , 海水进退 , 聚煤带、聚煤区的分布;中可以研究煤盆地的成生与煤田的分布规律; 小可以研究矿井构造 , 探索褶皱、断裂的排列样式 。研究方法煤田地质构造研究大体可以分为实际资料、数据採集 , 分析归纳抽象 , 重複再现模拟等三个阶段 。(1)煤田地质构造实际资料、数据採集阶段 。①採用地质学方法 , 在野外对岩石、地层、相环境、古生物、变质带、接触界线以及构造形迹的性质与产状及各种不同类型、序次构造间的相互关係进行观察和测量 。②在室内使用显微镜、电子显微镜、X—射线 , 对砾石、古生物变形 , 岩石组构 , 煤显微组构 , 煤核以及矿物晶格位错进行观察与统计 。③採用地质钻探方法 , 扩大直接获取地质素材的範围 。④採用地球物理方法 , 研究隐蔽 , 半隐蔽煤田及煤田深部地质构造 。高解析度地震勘探可探明断距为10m以上的断层 , 古地磁法用于研究古构造和同沉积构造 , 航空、航天遥感技术用于在大範围内研究区域煤田地质构造等 。(2)分析归纳阶段 。①根据实际资料编制各类平面图、剖面图、立体构造图、构造剖面图、地质平衡剖面图、构造纲要图、构造体系图、煤层顶板或底板等高线图、煤层等厚线图、各种趋势面分析图、相剖面图、岩石组构与裂隙统计图、古地磁图、应力轨迹图等 。②运用构造解析和应力场分析等方法 , 归纳构造发育及组合规律 , 分析其成生机制 , 建立构造模式 , 用以解决构造控煤规律和构造预测 。(3)重複再现模拟阶段 。任何构造模式的建立 , 都应该在自然界有良好的重複性和室内的再现性 。为此 , 可进行泥巴模拟试验、光弹性模拟试验和数力计算 。随着计算机技术的发展 , 计算机模拟越来越广泛地用于煤田地质构造模拟 。研究煤田地质构造的目的不同 , 其研究方法的选择亦不尽相同 。对基底构造(古构造)研究 , 首先应该着手于古构造标誌和形迹的研究 , 根据成煤期前地层出露、火成岩分带、动力变质带、地球化学等资料 , 辨识古隆起带 , 根据古隆起、古断裂展布 , 沉积等厚线图与岩相图的关係等 , 确定古坳陷带 。然后 , 根据古构造形迹建立古构造模式 , 进而探讨基底构造对成煤的控制作用和煤炭资源的分布状态 。对同沉积构造研究 , 同样要先研究同沉积构造形迹 。根据断层两侧岩层厚度和岩相的显着差异 , 鉴别同沉积断层;根据煤层现今埋深与煤变质程度的相关分析 , 辨识同沉积褶皱 。常用的研究方法包括:相一厚度分析法、地质平衡剖面法(图解法)、煤岩法、古地磁法、沉积稳定坡度法以及沉积速率法、回剥法、骨架纵座标法等盆地模拟技术 。