新疆伊犁盆地南缘中新生代以来构造演化与聚煤规律研究

新疆伊犁盆地以其丰富的煤碳和铀矿资源倍受专家与学者的高度关注,特别是伊犁盆地南缘。笔者从煤矿勘查角度,运用构造地质学、煤田地质学、沉积学的理论,从构造应力作用强度方面阐述伊犁盆地南缘现存的构造特征、构造格局以及含煤地层中下侏罗统水西沟群的沉积特征和赋煤性。笔者分析了古气候和沉积环境与聚煤关系,认为水西沟群是在温暖潮湿古气候条件下形成的冲积扇-扇三角洲体系的产物,有利于泥碳沼泽环境的形成,特别是西山窑组具备形成稳定而厚大煤层的基本条件。笔者重点分析中新生代以来的构造演化过程对煤矿的形成与保护作用,认为区域构造背景直接决定了盆地的形成与演化,从而影响着研究区成煤环境与赋煤潜力;构造格局或构造特征是成煤后构造演化的结果,即其活动影响着煤层成藏或保存程度;构造作用的差异性影响着煤层的保存状态和分布范围。     

鄂尔多斯侏罗纪盆地形成演化和聚煤规律

鄂尔多斯盆地是在演太平洋构造域和特提斯构造域共同影响下形成的中生代大型内陆拗陷。其演化过程可分为早侏罗世-中侏罗世早期、中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世4个阶段,旱侏罗世-中侏罗世早期为重要的聚煤期。聚煤区围绕盆地沉降中心呈环带状展布,煤层层数、厚度及横向变化规律在盆地不同部位表现出不同特点。构造转折期与有利于植物大量繁殖的古气候的有机匹配是控制煤层形成的主要因素。现今盆地范围是后期改造的结果。     

松潘─甘孜地区新生代构造演化与聚煤作用

本文根据最新资料,运用地洼学理论探讨松潘-甘孜地区新生代的构造演化特征和聚煤作用.早第三纪,松潘-甘孜地区进入地洼阶段,第三纪为地洼初动期,第四纪为地洼激烈期.地洼盆地广泛分布于区内各大断裂带中,并沉积一套红色类磨拉石建造(下第三系)和碎屑含煤建造(上第三系—第四系).地洼激烈期构造活动造成该区隆起为高原,并形成许多推覆体构造和北西西向左行走滑断层.新生代聚煤作用受地洼活动的控制,聚煤盆地类型为地洼断陷型,聚煤古地理为内陆山间湖盆.     

鄂尔多斯盆地构造演化和构造控煤作用

鄂尔多斯盆地是印支运动后在滨太平洋构造域和特提斯构造域影响下形成的中生代大型内陆坳陷,现今盆地范围是后期改造的结果。盆地构造演化过程可分为早侏罗世-中侏罗世早期、中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世4个阶段,早侏罗世-中侏罗世早期形成了丰富的煤炭资源。构造运动对聚煤期、聚煤区和煤层形成后的赋存特征均具有重要的控制作用：聚煤期受控于大地构造背景;聚煤区围绕盆地沉降中心呈环带状展布,煤层层数、厚度和横向变化规律在盆地不同部位表现出不同的特点;构造转折期与构造转折部位是控制煤层形成的重要因素。该盆地内主要的控煤构造单元有：西缘褶皱冲断带、天环坳陷、伊陕单斜、渭北断隆和河东断褶带。     

鄂尔多斯盆地构造演化和构造控煤作用

鄂尔多斯盆地是印支运动后在滨太平洋构造域和特提斯构造域影响下形成的中生代大型内陆坳陷,现今盆地范围是后期改造的结果。盆地构造演化过程可分为早侏罗世-中侏罗世早期、中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世4个阶段,早侏罗世-中侏罗世早期形成了丰富的煤炭资源。构造运动对聚煤期、聚煤区和煤层形成后的赋存特征均具有重要的控制作用：聚煤期受控于大地构造背景;聚煤区围绕盆地沉降中心呈环带状展布,煤层层数、厚度和横向变化规律在盆地不同部位表现出不同的特点;构造转折期与构造转折部位是控制煤层形成的重要因素。该盆地内主要的控煤构造单元有：西缘褶皱冲断带、天环坳陷、伊陕单斜、渭北断隆和河东断褶带。     

昭通盆地茨营组沉积演化及聚煤规律研究

昭通盆地是云南省重要的褐煤产地。为了对区内褐煤资源进行客观评价,以野外地质调查和钻探成果为基础,通过对盆地的沉积相展布和区域地质背景分析,系统研究了盆地形成、演化过程和聚煤规律。研究结果表明:①盆地新近系茨营组广泛发育冲积扇-扇三角洲沉积体系、泥炭沼泽沉积体系和湖泊沉积体系;上新世早期盆地主体发育扇三角洲-半深湖-深湖沉积体系;上新世晚期发育泥炭沼泽-半深湖沉积体系;更新世早期发育半深湖-深湖沉积体系。②盆地经历了快速断陷期(上新世早期)、稳定坳陷期(上新世晚期)和稳定扩张期(更新世早期),形成了可采煤层M1、M2、M3,其中M1、M2煤层形成于湖平面相对上升泥炭沼泽,是盆地内分布最广泛的可采煤层,煤层M3主要分布于海子向斜。     

大通盆地沉积体系与聚煤特征

根据板块构造理论分析,祁连山侏罗纪众多小型盆地的原型为走滑拉分盆地,这些盆地在早、中侏罗世普遍经历了两次拉分裂陷作用,大通盆地即为其中之一。本文分析了大通盆地的沉积体系和演化阶段,结果表明,聚煤作用主要与盆缘断裂和粗碎屑沉积相关,小型湿地扇为重要聚煤场所,构成盆地的富煤区。大通盆地的形成、演化及聚煤特征在祁连山侏罗纪煤盆地中有一定的代表性。     

黑龙江漠河盆地构造特征与成盆演化

对漠河盆地的地层层序、构造特征和构造单元、盆地演化过程等进行了研究。漠河盆地盖层主要为侏罗纪陆相煤系地层及白垩系火山岩，属典型的二元结构。晚侏罗世中期由于蒙古—鄂霍茨克洋的关闭，额尔古纳微板块与西伯利亚板块碰撞，使盆地西部产生逆冲推覆构造，地层缩短量在64km以上。晚侏罗世晚期到晚白垩世，盆地进入西太平洋构造域演化阶段，处于拉张环境，在盆地中部和东部发生了三期大规模的火山活动，形成火山断陷盆地。因此，漠河盆地经历了蒙古—鄂霍茨克洋和西太平洋两种不同构造域的演化阶段，具有西部挤压推覆、中部和东部拉张断陷构造特点。     

青海省杂多—囊谦地区构造演化与聚煤作用分析

结合近年来在青藏高原取得的区域地质调查成果,利用卫星图像遥感解译,对青海省杂多—囊谦地区进行了煤田地质遥感综合分析,建立了区域构造格架,分析了构造演化和成煤古地理环境,探讨了构造对聚煤作用和赋煤状态的控制与影响。结果表明：研究区煤层聚集和赋存与羌塘地体构造演化密切相关,构造演化经历了5个阶段,区域构造活动较强;煤聚集场所分布于拗陷边缘地带,局部形成富煤带;煤系除遭受复杂的错断、变形外,同时还遭受较强的剥蚀作用;华力西运动对本区煤系改造影响最为强烈;石炭纪聚煤中心地带位于解曲大型区域断裂带北岸,共圈定了早石炭世含煤远景区3处,晚石炭世含煤远景区6处。     

福建晚古生代聚煤构造特征及其演化

福建省晚古生代聚煤前的区域构造格架为三个地体：闽西北地体、闽西南地体及闽东地体。聚煤期构造特征(早古生代晚期)：加旦东运动沿政和——大埔深大断裂产生了海沟岛弧系俯冲；同时，沿温州——德化深大断裂产生海沟山弧俯冲，海沟岛弧系在晚古生代形成了福建二叠系含煤地层的中、西部条带，海沟山弧系形成了福建二叠系含煤地层的东部条带。聚煤后的构造特征(中生代)，由于印支运动产生新古太平洋板块，并在这时产生了二叠系含煤地层滑脱断层的雏形；燕山运动早期形成了二叠系含煤地层的盖层逆冲推覆构造，燕山运动晚期形成了二叠系含煤地层的基底逆冲推覆构造。     

松辽盆地东缘营城盆地层序地层划分与地层对比

营城盆地位于松辽盆地东缘,其地层可与松辽盆地地层对比。营城盆地层序（三级）地层应与松辽盆地Ⅰ-VI和IX、X层序（火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库组和泉头组）地层相对应,营城盆地地层应该划分为侏罗系上统火石岭组（J3h）;白垩系下统沙河子组（k1sh）、营城组（k1y）、泉头组（k1q）;第四系（Q）。主要可采工业煤层产在沙河子组。     

松辽盆地营城组火山岩储层裂缝特征

松辽盆地营城组火山岩储层裂缝普遍发育, 但不同相带内裂缝的发育规模存在较大差异。通过对外围露头火山岩储层裂缝的实测数据及微观特征观察并结合钻井岩芯研究, 认为松辽盆地营城组火山岩储层裂缝可分为原生裂缝、次生裂缝和人为诱导裂缝3种成因类型。其中次生裂缝中的构造裂缝对油气运移及聚集起决定性作用; 喷溢相、侵出相和火山通道相是构造裂缝最发育的相带, 线密度分别为22条/m、18条/m和14条/m; 爆发相不发育, 线密度为4条/m。构造裂缝的形成期分为早白垩世营城组早期、营城组末期和晚白垩世嫩江组早期等3期, 裂缝主要形成于前两个时期; 裂缝走向以北东向最为发育, 占总量的50%以上, 其次为北西向、南北向和近东西向; 裂缝的整体充填程度低, 开启情况及有效性较好。研究成果与徐家围子断陷内裂缝的发育规律具有一定的可对比性。     

松辽盆地白垩系营城组流纹岩中石泡构造类型、特征及成因

通过大比例尺平面地质填图、剖面测量和显微组构分析,九台营城煤矿区流纹岩中石泡构造发育。根据成因、产状、宏观形态和显微特征,石泡构造可分为3类:膨润土中的独立石泡、层状流纹岩表面贴附的石泡和块状流纹岩内部的石泡。独立石泡大小不等,直径由几厘米至几十厘米,表面似葡萄状,平面上呈环带状分布于珍珠岩四周蚀变膨润土中,为富含挥发物质的岩浆遇水淬碎成球体,经结晶分异作用形成。层状流纹岩表面贴附的石泡,直径由几毫米至几厘米,表面形态与独立石泡相似,平面上呈环带状分布于独立石泡带外侧,形成机理与独立石泡相似,由于遇水量减少和岩浆喷发强度增大形成差别。块状流纹岩内部的石泡,直径由几毫米至几厘米,内部具多圈层结构,为含气液混合物的岩浆,气体逸出,液体中的矿物成分随温度下降,由外至内依次结晶形成。3类石泡赋存于喷溢相上部亚相,形成机理为等容降温、冷凝收缩。     

松辽盆地营城组火山岩储层成因及储集性能演化过程

在岩心观察基础上,通过应用全岩主量元素分析、显微镜下常规与铸体薄片观察鉴定和定量统计、图像孔喉分析、物性测试、X-射线衍射分析、包裹体荧光分析、均一温度与激光拉曼探针成分分析等多种手段,研究了松辽盆地营城组火山岩岩性和火山岩储层成因; 结合成岩作用与储集空间特征研究,分析了火山岩储层孔隙演化过程。结果表明,火山岩经历了冷却成岩作用、岩浆期后热液作用、风化淋滤剥蚀作用以及埋藏成岩作用等4个成岩作用阶段。火山岩储层的形成、孔隙演化和储集性能的改善主要与火山岩在浅埋A期后期—深埋成岩B期成岩过程中的断裂、不整合面及构造裂缝的发育以及热液流体沿断层、不整合面和构造裂缝流动的过程中对火山岩产生溶蚀作用密切相关,营城组火山岩属于构造—岩性火山岩气藏。     

松辽盆地断陷期白垩纪营城组的时代归属

本文结合生物地层,同位素年代学,古地磁及地层序列的最新研究成果,探讨了松辽盆地断陷期营城组的时代归属。营城组孢粉组合多繁盛于白垩纪早—中期的Hauterivian期—Albian期;营城组同位素年龄分布表现出两个峰值135 ~ 120Ma和115 ~ 110Ma,结合采样层位及地层序列特征认为135~130Ma代表营城组下段中基性火山岩的年龄,130 ~ 120Ma代表营城组一段酸性火山岩的年龄,115~110Ma代表营城组三段基性火山岩及顶部酸性火山岩的年龄;古地磁研究表明在Hauterivian期底界偏上的135Ma发生过磁性的倒转以及松辽盆地的快速北移。这些特征表明营城组的时代为Hauterivian期—Albian早期,同位素年龄为135 ~ 110Ma。     

松辽盆地朝长地区扶余油层的构造演化

扶余油层是松辽盆地朝长地区开发的主要目的层段,确定其幕式构造运动期次及其构造变形历史,对于圈闭形成演化、油气成藏分析以及外扩挖潜均具有十分重要的现实意义。通过构造发育史剖面图和古构造图编制,确定朝长地区扶余油层的幕式构造运动期次和构造变形特征。研究表明,朝长地区泉头组扶余油层自沉积开始至嫩江组沉积期为统一的坳陷区,其后经历了嫩江期末、明水期末、古近纪末3个主要的幕式构造运动期次。朝长地区的构造变形总体呈现东强西弱、南强北弱的特点。嫩江晚期至期末在朝长地区东南部形成构造雏形;明水期末形成构造幅度较高的长春岭背斜带和低幅度的朝阳沟阶地;古近纪末长春岭背斜带定型,发育长春岭、三站和五站背斜,而定型的朝阳沟阶地由朝阳沟背斜、翻身屯背斜等组成。     

松辽盆地徐家围子营城组流纹岩地球化学特征及构造指示意义

松辽盆地徐家围子营城组发育一套以流纹岩为主的中酸性火山岩。岩石薄片观察和主量、微量元素研究发现,后期热液蚀变、区域埋深及低温水合作用对流纹岩的Si、K、Rb等元素含量产生一定影响; 流纹岩明显富集Rb、Th、U、Pb等强不相容元素,Ba、Sr、Ti、Eu、P 负异常,暗示其经历了斜长石、磷灰石和钛铁矿分离结晶作用。流纹岩的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.705265 ~ 0.711895)值变化范围较大,大多数ε_Nd(t)为正值(1.83 ~ 3.38),Pb同位素比值相对集中,(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i=18.09～18.32,(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i=15.50 ~ 15.54,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_i=37.80 ~ 38.10。研究表明,岩石的源区为大比例年轻成分与少量古老地壳的混合部分熔融,其演化过程中经历了不同程度的地壳混染。松辽盆地早白垩世火山岩为板内伸展环境喷发的产物,可能与太平洋板块俯冲导致的中国东部岩石圈减薄、软流圈上涌密切相关。     

松辽盆地东缘营城组节理构造特征、分布规律及其储层预测

首次较系统地统计了研究区节理产状、规模、开度、密度以及分布规律,阐述了其储层意义。根据节理产出层位、切割关系和区域构造背景分析,将研究区节理的形成期次划分为营城期、营城末期和晚白垩世晚期3个期次。利用共轭节理产状和节理面性质,计算出营城期具有近东西向伸展和挤压相互交替的构造应力场;营城组末期具有NE—SW向挤压构造应力场;晚白垩世晚期具有NW—SE向挤压构造应力场。营城组中的节理形成与分布主要与前两期挤压应力场有关。在此基础上,对徐家围子地区营城组节理分布规律进行了预测,为天然气储层分布规律研究提供可视化对比依据。