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第27卷 第3期2008年9月 吉 林 地 质J I L IN GEOLO GY Vol 127 No 13Sep 12008 文章编号:1001—2427(2008)03—113—04应用地震方法研究九台市营城煤矿塌陷区时志安1,赵富有2,李慧杰21.吉林省煤田地质物探公司,吉林长春 130033;2.吉林省煤炭地质调查总院,吉林长春 130033摘要:应用三维地震勘查方法进行煤矿塌陷区调查,既能够准确圈定采空区范围,又能够很好地解释中、浅层塌陷区分布。
三维地震能够克服地质雷达、电法、地震横波等传统勘查方法勘探深度浅(一般为30m ,最多不超过50m)的缺点,其成果对煤层在30m 以下老矿区综合治理、合理开发利用,提供准确地质资料。
关键词:三维地震勘探;观测系统;采空区;塌陷区中图分类号:P315 文献标识码:A收稿日期225;改回日期22作者简介时志安(62),男,河北永年人,吉林省煤田地质物探公司高级工程师。
Res ear ch of Y i n gchen g coa l m i n e subsi dence a rea,J i uta i C ity by se is m i c m ethodS H I Zhi 2an 1,ZHAO Fu 2you 2,L I Hui 2jie211Coa l Geologica l and Geophysi ca l P rospecting Co m pany of J ilin P rovince,Cha ngchun 130033,J ilin,China;21Genera l Institute of Coa l Geolo g i ca l Inv esti ga tion of J ilin P rovince ,Cha ngchun 130033,J ilin,ChinaAbstra ct:The investiga tion of the c oal m ine subsidence area by 32D seis m ic pr os pecting m ethod can accu 2rately deli m it gob area a s well as can expla in the distributi on of inter m ediate,hallo w subsidence areas,The 32Dse is m ic pr ospecting m ethod can overcom e the weakness that p r os pec ting depth is rela tive shall ow by traditional p r os 2pecting m ethod 2geol ogic radar,electrical pr ospecting,transverse seis m ic wave and s o on,I t can accurately p r ovide geol ogic result f or deve l oping and using the old m ining area that is under 30m.Key wor ds:32D se is m ic p r ospecting;observati on system;gob area;subsidence area 吉林省九台市营城煤矿为国家煤炭老工业基地,许多煤矿已停产关闭,对这些老矿区的综合治理及合理开发利用是一项大事。
第28卷第1期 中国矿业大学学报 Vo l.28 N o.1 1999年1月 Jour na l o f China U niver sity of M ining&T echno lo gy Jan.1999中国含煤岩系构造变形控制因素探讨曹代勇 张守仁 穆宣社 傅正辉(中国矿业大学资源开发工程系 北京100083)摘要 后期构造变形及其变形特征的时空差异是中国含煤岩系赋存状况的一个显著特点.造成这种特殊煤田地质条件的控制因素主要包括地球动力学环境、构造演化进程、深部构造与基底属性、构造应力场作用、煤系和上覆下伏岩性组合等5个方面.关键词 含煤岩系,构造变形,构造控煤中图分类号 P542第一作者简介 曹代勇,男,1955年生,教授,工学博士 煤炭是中国的第一能源,煤炭资源聚集和赋存规律研究是资源开发的基础.中国煤田地质的显著特点表现为聚煤盆地构造类型多样、含煤岩系后期改造明显、煤田构造样式丰富.上述特点在很大程度上决定了含煤岩系开发利用的价值和难易程度,对我国煤炭资源开发战略布局具有重要的影响.本文通过对中国含煤岩系构造变形规律的分析,揭示控制煤系变形和煤田构造格局的主要地质因素.1 地球动力学环境对煤系构造变形的影响煤盆地作为一种构造单元,是区域构造格架中的一个有机组成部分,盆地所在大地构造位置及大地构造属性是控制含煤岩系构造变形的基本要素[1～4].许多学者指出,中国是一个由众多稳定地块和构造活动带经多次拼合而成的复式大陆[5～7],平面上和垂向上均具有显著的非均匀性.与世界其它地区比较,中国大地构造的突出特点是:活动带密度大,经历了长期的多旋回复合造山过程;地台规模小、基底刚性程度低、受相邻活动带影响明显、盖层变形强烈,黄汲清先生称之为“准地台”[8].显然,发育于这一复式大陆之上的聚煤盆地,所受到的后期改造十分显著,含煤岩系因其所在的大地构造位置不同,呈现构造变形性质和强度的分区、分带性,构造样式错综复杂,这是中国煤田有别于北美、东欧稳定克拉通煤田的显著特征之一.从煤盆地后期改造和煤系赋存条件考虑,可确定两类基本赋煤大地构造单元:1)克拉通或类克拉通赋煤区,即地台或古大陆板块主体部分.此类地区具有稳定的结晶基底,发育巨型或大型波状坳陷,聚煤作用稳定连续;煤盆地构造演化具有继承性,煤系后期改造弱至中等.此类煤盆地通常被造山带所围绕,受其影响,煤盆地以具环带结构的变形分区为特征,变形强度由边缘向盆内递减,主体部分煤系保存完好,往往形成具有工业价值的大型和特大型煤田,如华北鄂尔多斯盆地、华南四川盆地、西北的准噶尔盆地和吐哈盆地等;2)构造活动带赋煤区,即地槽、地洼或大陆边缘.煤系基底活动性大,煤盆地以带状坳陷和断陷为主,沉积-构造分异明显,聚煤作用规模和强度差别较大,煤系后期改造通常较强烈,以平行条带结构的变形分区为特征,变形强度具有明显的方向性.如华南东部以加里东褶皱系为基底的晚古生代赋煤区,含煤岩系变形强烈,发育复杂叠加型滑脱构造.2 构造演化历程对煤系后期改造的影响含煤岩系形成以后,随其载体—聚煤盆地的演化而发展,漫长地质历史中的各次地壳运动和构造事件无不为其留下深刻的烙印.因此,聚煤盆地构造演化的一条基本规律是:含煤岩系生成时代越古老,经历构造运动越多,则变形越复杂.我国具有工业价值的煤层最早形成于石炭纪(湘中测水煤系),晚古生代、中生代、新生代均有聚煤作用发生[1,9].自晚古生代以来,中国大陆经历了海西运动、印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动等四个主要的构造旋回[8],不同时期、不同地域的地壳运动性质和大地构造演化程式不同,因而,不同聚煤区、不同聚煤期的含煤岩系所受到的影响也不同(表1),这是导致我国煤田构造复杂性的又一重要地质因素.例如,华北地台上的C—P含煤岩系经历了印支期的抬升剥蚀、燕山期的挤压和喜山期的伸展断陷等主要构造事件,具有“多旋回”演化特征,而鄂尔多斯侏罗系含煤岩系和东北-内蒙东部的早白垩世煤系所受后期改造微弱,其演化是“单旋回”的.表1 中国含煤岩系构造演化简要特征Table1 Main characteristics of tectonic evolution of coal measures in China地质时代构造演化聚煤作用煤系变形新生代中生代晚古生代第四纪新第三纪早第三纪白垩纪侏罗纪三叠纪二叠纪石炭纪喜马拉雅旋回燕山旋回印支旋回海西旋回印度板块与欧亚板块碰撞、青藏高原隆起;亚洲大陆东部向东扩张、东亚裂陷系形成晚燕山阶段,亚洲大陆东部裂解;西北进入陆内造山体制早燕山阶段,库拉-太平洋板块与欧亚板块的强烈作用形成东亚构造岩浆岩带,中国大陆地台解体;西北地区造山期后伸展北方古板块与华南古板块全面对接,中国板块形成塔里木-华北古板块与西伯利亚古板块对接,古秦岭消减,古亚洲体系逐步形成聚煤作用发生于环太平洋构造域(东北和华北沿海)(E)、西部特提斯构造域(滇西地区)(N),主要受走滑断裂控制,盆地类型以小型山间坳陷和断陷为主晚侏罗-早白垩世,东北-内蒙东部发育小型断陷聚煤盆地群;早-中侏罗世陆相聚煤作用广泛发生于华北、西北和上扬子地区,鄂尔多斯和四川盆地继承性发育大型波状坳陷;西北地区主要为伸展背景控制下的大型泛湖盆古构造格局晚三叠世于上扬子、华北西部和塔里木盆地发生聚煤作用,盆地类型为大型陆内坳陷,受盆缘断裂控制,具前陆盆地性质华北C2-P1和华南C1,P2海陆交互型聚煤作用广泛,盆地类型主要为稳定或较稳定的巨型或大型陆内克拉通坳陷东部煤盆地负反转、华北掀斜断块格局形成,构造反差明显,太行山东西两侧煤系赋存高差大于4000m;西部含煤盆地在区域性挤压应力作用下进一步变形,盆缘断裂向盆内逆冲推覆,形成盆缘变形强烈、盆内较简单的基本格局中国东部受太平洋地球动力学体系控制,含煤岩系发生明显构造变形,变形强度由东向西递减.华南含煤区以深层次拆离控制下的复杂叠加型滑脱构造广泛发育为特征;华北含煤区受周缘活动带陆内造山控制,形成环带型变形分区结构.西北地区煤盆地于晚中生代开始构造正反转晚古生代煤系遭受改造,华南于印支早期发生局部裂陷伸展滑覆、晚期逆冲推覆;华北煤盆地受周缘板块持续活动控制,发生褶皱断裂同沉积期构造活动控制富煤带的展布3 深部构造与基底属性控制煤系变形特征的空间差异地壳或岩石圈不同层次之间存在着密切的联系,形成于地壳浅部的含煤岩系与深部物质运动和基底结构息息相关.深部构造格局和基底大地构造属性决定了聚煤盆地构造演化的活动性,从而决定了含煤岩系后期改造方式、强度和现今赋存状态.一般说来,板块内部(地台)基底稳定、盖层变形微弱,含煤岩系后期改造程度较低,得以较好地保存,煤盆地演化以继承性为主.例如,华北古板块西半部鄂尔多斯盆地具有稳定的结晶基底,自晚古生代含煤岩系形成以来,长期处于稳定状态,中生代煤盆地继承性发育,石炭二叠系煤系和侏罗系煤系后期改造微弱,除盆地西缘受造山带影响、发育指向盆内的逆冲推覆构造以外,盆内主体部分含煤岩系呈近水平的单斜或极宽缓的连续褶皱.与板内盆地形成鲜明对照的是,板块边缘或造山带的基底活动性较大、盖层变形明显,含煤岩系均受到不同程度的改造,煤盆地演化以新生性为特点.例如,我国东部自中生代以来,进入滨太平洋活动大陆边缘构造域,深部物质运动加剧、岩浆活动频繁、基底断裂网络复活,不仅使东部晚古生代煤系发生不同形式和不同程度的构造变形,也使聚煤盆地类型由古生界的巨型-大型克拉通内拗陷盆地(以基底相对稳定的“冷盆”为特征)演变为中、新生界的中-小型断陷、断坳盆地(以基底较活动的“热盆”为特征).4 构造应力场作用对煤系变形的影响构造应力场是导致含煤岩系构造变形的直接原因,其要素包括:应力场的性质、方位、强度、作用26 中国矿业大学学报 第28卷持续时间、作用期次等等.活动论观点认为,区域构造应力主要来源于板块边界作用和板内深部物质活动.中国大陆处于欧亚板块与太平洋-菲律宾海板块、印度板块的拼合部位,现代区域应力背景比较复杂,古生代以来,中国大陆更是经历了多期性质、方向、强度不同的区域应力场作用[10].同一地区、不同的煤系经历了不同期次的应力场,同一时期、不同地域的煤系所处的应力状态也可能千差万别;板缘构造应力向板内衰减,决定了含煤岩系变形的空间规律性展布特征;深部物质活动和不同的边界条件引起区域构造应力分异,导致含煤岩系构造变形的复杂化.因而,构造应力场分析是建立含煤岩系变形与区域构造演化之间联系的桥梁.以华北聚煤区煤系构造变形为例,华北地台被构造活动带所环绕,周缘造山带构造活动施加的区域应力由边缘向内部递减,导致煤系变形和构造样式存在较大差异,呈现明显的变形分区特征,总体呈不对称的环带结构,可分为强挤压的外环带、弱挤压的中环带和伸展变形内环带.外环带煤田构造复杂、变形强烈,构造样式以逆冲断层和推覆为主;中环带煤系变形强度逊色于外环带,以弱挤压变形为主,构造样式差异较大;内环区则以新生代引张应力场作用下的复合伸展构造格局为特征.5 煤系和上覆、下伏岩性组合特征导致煤系变形的特殊性煤系的岩石组成是其构造变形的物质基础,煤系基底和盖层是制约煤系变形的边界条件.煤系组成的基本特点是成层性好、旋回频繁、软硬岩层相间、煤和泥岩等软弱层位发育,往往以巨厚的碳酸盐岩系或变质岩系、火成岩等能干性岩层为直接基底,岩石力学性质差异悬殊,因而煤系对构造应力较为敏感,易于变形.煤系特有岩性组合使得逆冲断层、推覆构造、重力滑动构造、伸展构造等滑脱构造样式在煤田构造中十分普遍[11,12].6 中国含煤岩系构造变形基本格局中国大陆至晚古生代以来,相继经历了古亚洲地球动力学体系、太平洋地球动力学体系和特提斯地球动力学体系的作用[7],大陆构造演化的时空非均匀性、基底属性和地层结构的复杂性,导致煤系变形格局呈现复杂而又有序的总体面貌.与中国大陆岩石圈结构、构造基本格局相似,煤系变形分区、分带组合可划分为三大区域(图1).图1 中国含煤岩系构造变形分区示意图F ig.1 Schemat ic diagr am o f defo rmat ional subr egions of coal measures in China1.石炭二叠纪煤系;2.晚三叠世煤系;3.早中侏罗世煤系;4.早白垩世煤系;5.第三纪煤系;6.一级变形区界线;7.二级变形区界线Ⅰ1.东北-华北伸展变形分区;Ⅰ2.华南叠加变形分区;Ⅱ1.西北正反转变形分区;Ⅱ2.滇藏挤压变形分区 1)大兴安岭—太行山—武陵山以东,煤系后期改造显著且多样化,秦岭—大别山以南以挤压背景为主,华北和东北则以伸展背景为主.煤系变形分区以北东—北北东向展布、平行排列的条带结构27第1期 曹代勇等:中国含煤岩系构造变形控制因素探讨 组合为基本格局,变形幅度和强度由东向西递减.2)贺兰山—龙门山以西,煤田构造格局以挤压体制为特色,煤系变形分区组合呈北西—北西西—北北西弧形展布,变形强度向北递减.煤系变形分区组合由滇藏聚煤区的平行条带结构,转换为西北聚煤区多中心的环带结构.3)大兴安岭—太行山—武陵山与贺兰山—龙门山之间的南北向过渡带,地壳结构稳定,煤盆地演化以继承性为特征,鄂尔多斯盆地和四川盆地煤系变形分区具有典型的“地台型”同心环带结构.参考文献1 韩德馨,杨 起.中国煤田地质学(下册).北京:煤炭工业出版社,1980.4152 童玉明,陈胜早,王伏泉等.中国成煤大地构造.北京:科学出版社,1994.2563 莽东鸿,杨丙中,林增品等.中国煤盆地构造.北京:地质出版社,1994.1814 Bulter J et al.Genesis of the w or ld’s major coalfieldsin relation to plate tecto nics.Fuel.1988,67(2):269～2745 马文璞.区域构造解析——方法论与中国板块构造.北京:地质出版社,1992.3086 M o lnar P et al.Cenozic tect onics o f A sia:effect s of a co ntinental co llisio n.Science.189:419～4267 任纪舜,陈廷愚,牛宝贵等.中国东部及邻区大陆岩石圈的构造演化与成矿.北京:科学出版社,1990.2058 黄汲清,任纪舜,姜春发等.中国大地构造及其演化.北京:科学出版社,1980.1249 邵震杰,任文忠,陈家良.煤田地质学.北京:煤炭工业出版社,1993.25110 万天丰.中国东部中、新生代板内变形构造应力场及其应用.北京:地质出版社,1993.10311 王文杰,王 信.中国东部煤田推覆、滑脱构造与找煤研究.徐州:中国矿业大学出版社,1993.38112 王桂梁,曹代勇,姜波等.华北南部逆冲推覆伸展滑覆和重力滑动构造.徐州:中国矿业大学出版社,1992.245Study on Control Factors of Deformation ofCoal Measures in ChinaCao Daiy ong Zhang Shouren M u X uanshe Fu Zhenghui(Depart ment of Reso ur ce Exploitatio n Eng ineering,CU M T,Beijing100083)Abstract T he main control facto rs of co al measures defor matio n and co alfield tecto nic framewo rk in China are studied,w hich include geody nam ic environment,tecto nic evolutio n,deep structur e and base-ment property,tectonic stress fields,litholog ic association w ithin co al-measure and adjacent strata se-ries.The outstanding characteristics of co al-measures distribution in China is its structural defo rmation and deformed difference in time and space,the deform ation of coal measures in China can be div ided into thr ee parts:the NE-SW trending deform ation area of eastern part made o f ex tension subregion in North China and superim posed deformation in Southeast China,the NW-SE trending defo rmation area of w est-er n part m ade o f positive inversio n subreg ion in Nor thw est China and compress subregion in So uthw est China,and the stable ar ea of middle transitio n part.Key words co al measure,structur al deformation,tectonic co ntrol of coal m easur es28 中国矿业大学学报 第28卷。
淮北煤田钱营孜矿井控煤构造特征及其动力学背景分析汪伟民;顾承串;程龙艺;吴基文;翟晓荣【期刊名称】《地质科技通报》【年(卷),期】2024(43)3【摘要】钱营孜矿井位于淮北煤田宿县矿区的西部,毗邻徐宿弧形推覆构造南段的外缘带。
为认识该矿井构造变形与演化规律、动力学机制以及指导未来资源探采方向提供重要地质依据。
利用最新的矿井地质勘探与生产资料,对钱营孜矿井开展构造格架和控煤构造样式分析,划分矿井构造期次,讨论构造发育的区域大地构造背景。
结果表明,矿井内石炭纪-二叠纪含煤地层总体呈一轴向NNE、向SSW仰起的宽缓向斜;矿井内断裂构造非常发育,逆断层数量大于正断层,2类断层的走向均以NE至NNE向为主,其次为NS向;矿井构造格架显著受控于数条NS向至NE向的大型断层,自西向东受南坪断层、F_(22)、F_(17)、DF_(200)及双堆断层等主干断层的分割,呈现东、西分带特征;矿井控煤构造样式可以划分为挤压、伸展和走滑3个类型,以及逆冲牵引褶皱、对冲式构造、冲起构造、叠瓦状构造、地堑、地垒、阶梯状断层、正花状构造、羽状雁列式构造9个亚类型;构造组合分析表明,F_(17)断层除逆冲活动之外,还存在显著的平移活动。
矿井构造可划分为5期,从早到晚分别为:轴向NNE的冯家向斜、近NS向逆断层、NNE向逆-左行平移断层及NE向逆断层、近NS向正断层、NE向正断层。
矿井内第1,2期缩短构造分别是印支期华北克拉通与华南板块汇聚过程中的前陆变形及随后陆-陆碰撞造山变形的影响结果;第3期压扭性构造与西太平洋区伊泽奈崎板块早白垩世初向东亚大陆边缘快速斜向俯冲有关;第4,5期伸展构造则是早白垩世以来中国东部强烈伸展背景下发育而成。
【总页数】14页(P133-146)【作者】汪伟民;顾承串;程龙艺;吴基文;翟晓荣【作者单位】安徽恒源煤电股份有限公司;安徽理工大学地球与环境学院【正文语种】中文【中图分类】P618.11【相关文献】1.宜洛煤田深部勘探区构造控煤特征分析2.基于某煤田构造控煤特征分析3.龙永煤田龙潭中井田构造特征及控煤作用分析4.北票煤田构造控煤特征分析5.霍西煤田北部构造控煤特征分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
煤田地质构造复杂程度分析与处理赵钧儒摘要：在我国发展过程中，煤矿是我国重要的能源，煤田地质构造是煤矿资源开采和利用中需要首先考虑的问题，尤其是一些复杂的煤田地质构造，对煤炭资源开发利用的影响是非常大的。
复杂的地质构造不仅使一些深埋地下的煤炭资源难以得到开采利用，造成资源的浪费，并且对于可开采储量而言也增加了开采工作的难度，对煤矿的正常生产带来了很大影响。
因此，我们在煤矿开采前必须要对煤田地质构造的基本情况和复杂程度进行分析和了解，才能更为科学、合理地布置井下巷道和组织煤矿生产。
关键词：煤田地质构造；复杂程度分析；断层处理引言煤矿是宝贵的矿产资源，被称为“工业的食粮”，在社会经济建设和工业生产中发挥着重要的作用。
我国拥有丰富的煤炭资源储量，但由于大多深埋地下，所以开采的难度比较大，开采中也必然会受到煤田地质构造的制约。
煤田地质构造按照其复杂程度可分为简单构造、中等构造和复杂构造等几种类型，复杂程度越高的地质构造下煤炭开采的难度越大，对开采的技术要求也更高。
例如，裂隙、断层等复杂地质构造对煤矿回采率和工作面布置都有很大的影响，不仅恶化了井下工作环境，还造成了煤层顶板的不稳定，增加了井下顶板冒落、涌水等事故发生的可能性，限制了煤炭资源的开发，对煤矿安全生产构成极大威胁。
因此，我们在煤矿开采前必须要摸清该地区的煤田地质构造，掌握其复杂程度，才能在科学指导下合理设计巷道和工作面，做好相应的技术准备工作，为煤炭资源开发利用和煤矿安全生产提供保障。
1煤田地质构造特征浅析1.1断层(1)在该断层结构中，主要是以正断层出现，并且具备较为明显的活动性特点，这也是该地质构造中比较突出的特点。
这种断层结构还能够在左行走滑方面表现出较为理想的作用效果，能够在相应发育过程中表现出较为理想的作用机制运行效果。
(2)该断层的相应分级控制性也是比较突出的一个表现，需要对于其规模级别重点关注。
1.2褶皱褶皱主要表现为次级褶曲，并且呈现系列分布效果。
