■王旭
(安徽省地質礦產勘查局325地質隊安徽淮北235000)
安徽省碭山縣黃口地區油頁巖成礦地質條件分析
■王旭
(安徽省地質礦產勘查局325地質隊安徽淮北235000)
油頁巖勘查工作是我國目前最重要的一項地質工作。油頁巖的形成地質條件研究是地質勘查工作的前提,油頁巖的形成是當地的古地理、古氣候和古構造等因素綜合作用的結果。
油頁巖古地理古氣候古構造成礦地質條件
油頁巖是富含有機物的沉積巖,粒度小,主要成分為油母質,可自其提煉出液態油類。油母質常被視為石油的替代品。
油頁巖的形成必須是具備豐富的有機質來源、良好的有機質保存條件以及形成后期的礦藏保存條件,而這些條件歸結起來又是古地理、古氣候和古構造等因素綜合作用的結果。
通過對全國17個含油頁巖盆地的對比研究分析,其形成環境主要為湖泊、湖泊—沼澤相、潟 湖相和海陸交互相,絕大多數皆為湖相成因,成礦地層為古近系。本區屬湖泊相沉積。依據《黃口地區重力面積普查工作成果報告》,從《安徽省黃口地區布格重力異常平面圖》、《河南省豫東-安徽省黃口地區構造略圖》可見,調查評價區屬黃口重力低異常區,后黃樓重力低,最小幅值小于-35毫伽,異常走向為東西向。說明本區是呈東西向沉積的凹陷,具備形成油頁巖盆地的條件。
小型斷陷湖泊,湖泊—沼澤類型的含油頁巖盆地在中國比較發育,主要形成于中國的新生代。本區古近紀較發育,屬湖泊相沉積。安徽省碭山縣北部勘查區煤炭普查2013年底—2014年初施工的zk5-1孔,孔深835.00~865.00米含油頁巖,含油率達6.4%,該油頁巖呈灰黑色,含有機質較多,為湖泊沉積的產物。根據鉆孔所見巖性分析與古近系可比,另在查區內施工的黃18孔在481.69米之下見到了古近系地層,在北部鄰區施工的173孔于512米之下和HX20孔454米之下均見到了古近系,在查區西部鄰區施工的黃3孔于640米之下也見到了古近系地層。為此在本區尋找與古近系有關的油頁巖是比較有利的。
黃口斷陷帶之后黃樓凹陷盆地,是在太康隆起、魯西南隆起的結合部位,符合劉招君所著《中國油頁巖》一書中新生代含油頁巖盆地就形成夾持于太行山東斷裂和郯—廬斷裂之間河南省為主體的盆地群。
含油頁巖盆地的形成和演化受大地構造控制,是構造演化階段的產物。古近紀,由于印度板塊向西北方向推擠歐亞板塊,使歐亞板塊與太平洋板塊產生相對右旋的應力場。受這一應力場控制,郯廬、蘭聊—滄東和太行山東麓斷裂發生右旋張扭,斷面拉張開啟,巖漿上涌,地殼上部斷陷成盆,并且,主干邊界斷裂派生出一系列次級斷裂;同時,在盆地中部一系列印支期東西向斷層發生構造反轉,成為控制坳陷和凹陷的重要斷層,形成了斷路較大的箕狀斷陷盆地,沉積了巨厚的古近系。我國中新生代含油頁巖盆地的形成夾持于太行山東斷裂和郯—廬斷裂之間的盆地群,該調查評價區地處郯—廬斷裂構造帶以西,產生一系列沿斷裂發育的斷陷盆地,黃口斷陷帶后黃樓凹陷、敬安凹陷等是屬本區域三級構造體系之一。
油頁巖是一種富含有機質的巖石,主要由藻類及一部分低等生物遺骸或者高等植物殘體演化而成。大量藻類、低等生物和陸地植被的繁盛是油頁巖形成的基本特征基礎,而氣候又是控制地球表面外生作用和生物界繁衍的基本因素。因為氣候的變化,會影響到沉積盆地中水體的酸堿度、含鹽度和氧化還原環境的變化,從而影響了沉積盆地中有機質的形成和分布。因此,古氣候也是沉積盆地控制油頁巖聚集的重要因素之一。通常,在溫暖濕潤條件下,植被條件穩定,降水量豐富。因此,一方面穩定的植被使無機碎屑物質供給較低帶入大量溶解的營養物質,大大提高了湖泊的初始生產力;另一方面,降水豐富容易形成深湖,具有長年穩定分層的特點,形成穩定的還原條件,有利于有機質的保存。因此,油頁巖形成的最有利古氣候條件組合為溫暖、潮濕的氣候特征。在中國氣候歷史中,具有多期的溫暖潮濕氣候旋回,這些旋回控制了陸相盆地油頁巖的多旋回發育,從而形成了中國石炭紀、二疊紀、晚三疊世、侏羅紀、早白堊紀、古近紀這幾個重要的油頁巖賦存期。本區屬古近系油頁巖賦存期。
本區重力場被8條較大的等值線密集帶分隔成為八個異常特征和組合規律各不相同的異常區,全區異常總體走向為東西向,但各異常區內的異常比較復雜,走向不一,有東西向(近東西向)、北西向、北東向、北北東向,顯示了本區復雜的構造行跡與其展布特征。
本次研究了黃口地區油頁巖形成的古地理、古氣候和古構造等地質條件,可投入適當的地面物探和少量的地質鉆探工作,必定為安徽省油頁巖的勘查工作提供新的突破。
P61[文獻碼]B
1000-405X(2016)-6-97-1