甘肅省張掖市平山湖含煤區(qū)聚煤構(gòu)造特征與煤炭勘查方向

李曉君，王紅霞

甘肅煤炭地質(zhì)勘查院，甘肅蘭州 73000

1 各構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨昂旱貙淤x存特征

區(qū)域地層區(qū)劃屬華北地層區(qū)—阿拉善分區(qū)——紅柳園小區(qū)；區(qū)域構(gòu)造（根據(jù)1.20萬平川幅區(qū)域測(cè)量報(bào)告），大地構(gòu)造位置屬華北古板塊阿拉善地塊中西部（潮水盆地西端），北大山和龍首山之間，呈一北西西向傾伏向斜，向西逐漸翹起，向東傾伏。基底為震旦系中上統(tǒng)地層，主要由中下侏羅統(tǒng)地層組成，地層傾角10°-28°，地層較為平緩。晚古生帶有海西期巖漿巖侵入震旦系中上統(tǒng)地層。

平山湖區(qū)總體構(gòu)造形態(tài)為：由三個(gè)呈北西西的向斜夾兩個(gè)背斜組成的復(fù)式褶皺（兩隆三凹），總體向西逐漸翹起，向東傾伏。基底為震旦系上統(tǒng)地層，其上由中下侏羅統(tǒng)、下白堊統(tǒng)和新生界上第三系中新統(tǒng)、第四系地層組成。依據(jù)構(gòu)造具體形態(tài)，自北而南可劃分：北部斷陷帶、中部褶皺帶（包括黑山子——井坑子洼向斜、平山湖背斜、黃沙梁—馬鞍山向斜、南部背斜）、南部向斜帶、南部隆起帶。各構(gòu)造單元侏羅世以后為北西向的逆斷裂F12、F13、F15等所切割，各構(gòu)造單元形態(tài)基本保持完整，新生代又為北東南西向的逆斷層所切割，形成當(dāng)前的構(gòu)造格局。附圖——平山湖區(qū)總體構(gòu)造形態(tài)示意圖、平山湖區(qū)總體構(gòu)造形態(tài)示意圖

2 各構(gòu)造單元含煤地層賦存特征

2.1 北部斷陷帶

位于F2 斷層以北，至北大山——狼娃山之間的凹陷帶，包括了北大山山前單斜、北部隆起。該帶走向N70°W，東西長40km，南北寬約1km～5km，呈西斂東開之勢(shì)，為一組迭瓦狀斷層組成。F8 以北為北大山山前單斜，有侏羅系煤系地層賦存，一般呈南傾高角度單斜形態(tài)，局部有震旦系（Z2-3）地層以煤系基底形勢(shì)出露；北部隆起基本沒有煤系地層賦存，幾乎為震旦系（Z2-3）地層，上覆厚度不大的第三系和第四系地層。

2.2 中部凹陷帶

位于F2 斷層以南， F3 斷層以北，該帶走向N70°E，東西長45km 以上，南北寬約3km～14km，呈西斂東開之勢(shì)。賦存有震旦系、侏羅系煤系地層、新生界地層。煤系地層沉積總體呈北厚南薄，煤層沉積呈北薄南厚，含煤性呈由北而南逐漸變好趨勢(shì)。構(gòu)造形態(tài)一般呈復(fù)式向斜形態(tài)，為東西向的斷裂F13、F15等斷裂切割，包括三個(gè)次級(jí)褶皺：黑山子-井坑子洼向斜、平山湖背斜、黃沙梁-馬鞍山向斜，基底深200m～>1200m，各次級(jí)褶皺帶含煤地層賦存和含煤性不一。其中黑山子-井坑子洼向斜帶中侏羅統(tǒng)含煤地層基本剝蝕殆盡，只保留了下侏羅統(tǒng)含煤地層；平山湖背斜只保留了下侏羅統(tǒng)地層下部，含煤性較差，基底埋深200～1 200m，變化較大；黃沙梁-馬鞍山向斜帶中下侏羅統(tǒng)地層基本保存完好，局部隆起遭受剝蝕，含煤性好于上述褶皺帶。

2.3 南部凹陷帶

位于F3 斷層以南，走向N70°E～W20°N，東西長約70km以上，南北寬約2km～8km，總體向西收縮，向東撒開，形態(tài)一般呈寬緩的向斜。侏羅系地層和煤層一般埋深200m～1 300m 以下，1 500m 以淺。下侏羅統(tǒng)地層及煤層在區(qū)內(nèi)由北而南逐漸變薄尖滅，部分鉆孔缺失下侏羅統(tǒng)含煤地層，為中侏羅統(tǒng)地層超覆沉積模式；中侏羅統(tǒng)地層亦呈北厚南薄趨勢(shì)，上部缺失，表明后期曾隆起遭受剝蝕作用；第三系地層厚度較大，一般400m～700m。該區(qū)為全區(qū)煤系地層含煤性最好的地段，為平山湖含煤區(qū)的富煤中心，有巨厚煤層賦存，呈北西南東向展布；同時(shí)南部邊緣表現(xiàn)為含煤地層快速變薄，煤層快速尖滅的現(xiàn)象。

2.4 南部隆起帶

位于F4 斷層以南，西起揚(yáng)臺(tái)山，東至平山湖鄉(xiāng)，為基底隆起區(qū)，上部直接覆以白堊系和第三系地層。總體形態(tài)推測(cè)為背斜，背斜軸根據(jù)基底震旦系（Z2-3）地層出露分析，應(yīng)該沿石大門口子至黑山頭井一線分布，呈N70°E 展布。

3 區(qū)內(nèi)主要斷裂分期及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)展簡史認(rèn)識(shí)

3.1 前元古界中晚期——古生界（海西期）末期

在泥盆紀(jì)之前，為本區(qū)開始褶皺隆起，為潮水盆地形成時(shí)期，主要以剝蝕作用為主，造成區(qū)內(nèi)泥盆、石炭二疊紀(jì)等地層的相繼缺失。晚古生帶（華力西期）有巖漿巖呈脈狀侵入前元古界中晚期變質(zhì)巖中。主要由前元古界震旦系中晚期變質(zhì)巖形成盆地沉積基底。

3.2 中生界早侏羅世

早期為盆地填平補(bǔ)齊沉積階段，沉積相以山前沖積扇相為主，局部有河流相和湖泊相沉積，泥炭沼澤在局部發(fā)育，成煤性較差。中晚期隨著河流相和湖泊相沉積的范圍不大擴(kuò)大，形成了多個(gè)沉積旋回的河流湖泊相——泥炭沼澤相含煤沉積，有局部可采煤層賦存。同時(shí)盆地受北大山和龍首山的南北向擠壓，潮水盆地西端產(chǎn)生了各構(gòu)造單元的初步分化，各次級(jí)褶皺構(gòu)造單元出具雛型。沉積物厚度的特點(diǎn)是北厚南薄，北粗南細(xì)，呈由北向南不斷超覆沉積的模式，泥炭沼澤沉積中心由南而北不斷遷移尖滅。

3.3 中生界中侏羅世

早期繼承了早侏羅世的沉積特點(diǎn)，盆地處于構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定時(shí)期，沉積了范圍較大和具有一定規(guī)模的泥炭沼澤相沉積，南部超覆早侏羅世沉積；中期盆地完成準(zhǔn)平原化作用，盆地整體快速轉(zhuǎn)入深湖相沉積——灰黑色的含碳粉砂巖（K1 標(biāo)志層）。晚期隨著盆地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的相對(duì)穩(wěn)定，接受了以中侏羅統(tǒng)晚期的河湖相沉積為主，大部有泥炭沼澤相（主要為煤3 組）沉積，形成本區(qū)主要可采煤層。地層沉積厚度特點(diǎn)依然是北厚南薄，呈由北向南不斷超覆沉積的模式。

3.4 中生界白堊世

早白堊世，盆地發(fā)生了比較大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，受南北向區(qū)域構(gòu)造劇烈擠壓活動(dòng)的影響，盆地內(nèi)自北而南產(chǎn)生了一系列北西南東向的區(qū)域性斷裂F8、F2、F12、F3、F4等，盆地分化為不同的次級(jí)構(gòu)造單元。以F3 斷層最為強(qiáng)烈，F(xiàn)3 斷層以北形成了中部凹陷帶、北部凹陷帶，中下侏羅統(tǒng)地層受抬升的影響主要遭受剝蝕作用；F3 斷層以南則主要接受來自北部的剝蝕沉積物，形成了較厚的下白堊系地層。

晚白堊世盆地基本處于整體抬升狀態(tài)，盆地內(nèi)的各構(gòu)造單元得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。

3.5 新生界第三系

第三系早期盆地基本處于較穩(wěn)定的沉積狀態(tài)，但白堊世期形成的各斷裂活動(dòng)（F3）仍在繼續(xù)，F(xiàn)3 斷層南第三系沉積厚度大（600m～800m)，F(xiàn)3 斷層北（200m～300m），具有同沉積的特點(diǎn)；末期，盆地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)再度活躍，主要產(chǎn)生了北東南西向的大斷裂及伴生斷裂DF12、DF13等，將中生界白堊世期形成的近東西向斷裂盡數(shù)切割。

3.6 第四系

新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在持續(xù)活動(dòng)，F(xiàn)3 斷層以北大部持續(xù)抬升，局部第三系等地層出露地表遭受風(fēng)化剝蝕作用；F3 斷層以南的北部繼續(xù)接受第四系沉積，南部隆起抬升，遭受剝蝕作用。

4 煤炭資源勘查方向和前景

根據(jù)上述平山湖含煤區(qū)的聚煤構(gòu)造單元的特征分析，可以認(rèn)為區(qū)內(nèi)南部凹陷帶東段為區(qū)內(nèi)含煤性較好的地段和區(qū)內(nèi)富煤中心所在，為區(qū)內(nèi)今后勘查重點(diǎn)區(qū)域和勘查突破方向；在中部凹陷帶，目前勘查工作的重點(diǎn)應(yīng)為黃沙梁～馬鞍山向斜帶，黑山子～井坑子洼向斜。

[1]省地礦局1：20萬區(qū)域地質(zhì)測(cè)量報(bào)告（平川幅、張掖幅）.

[2]甘肅煤田地質(zhì)局145 隊(duì)和綜合普查隊(duì)自1991年至1998年，在張掖市平山湖地區(qū)地質(zhì)測(cè)量、地震、電法、鉆探成果，以及對(duì)該區(qū)的含煤構(gòu)造劃分的部分認(rèn)識(shí).

[3]甘肅煤炭地質(zhì)勘查院近年來在平山湖區(qū)開展的普查成果資料.