贵州地层与岩石

六盘水煤系地层岩石力学特征*六盘水师范学院矿业与土木工程学院 魏玉兰，张鹏，张双云，彭影影，安明石摘要：六盘水地区作为煤层气勘探示范区，区域内煤系地层中的天然气资源成为贵州省天然气资源勘探重点。

煤系气资源富集机理复杂，煤层气、页岩气、致密砂岩气在煤系地层中立体成藏，提升了煤系气资源勘探的复杂性和开采难度。

煤系地层的岩石力学特征是影响煤系气勘探开发的关键因素之一，储集岩层本身的力学性质和围岩的力学性质均对储层的储集物性造成较大影响，且储层的力学性质还对后期压裂开采工作的开展产生重要影响。

本文通过查阅资料和收集数据，对六盘水煤系地层岩石的力学特征进行系统性分析，以期对六盘水地区煤系气开采提供理论依据。

关键词：岩石力学；煤系地层；六盘水中图分类号：P536 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）31-0008-0002煤系地层除了有煤以外，常富存有天然气，俗称煤系天然气。

六盘水地区石炭一二叠纪时期古气候潮湿，植被发育，具有煤系气生成的良好条件。

但六盘水地区地形特殊，区域构造、地层分布及岩性情况复杂且多样，煤系气资源分布不均匀。

而煤系地层的力学性质直接影响了地层中孔隙、裂缝的发育及后期压裂改造的难易程度，是影响煤层气富集机理及开采难度的重要因素之一，本文结合六盘水地区的地质条件，对六盘水地区煤系地层岩石力学特征进行了研究。

一、煤系地层的地质条件煤系地层形成于一定地质时期，层系内煤层常见，煤系地层垂向上地层厚度、结构多变，使煤系地层内以气、水为主的流体的分布关系也变得复杂，其内一般发育有多套流体压力系统。

不同的流体压力系统在煤系地层中的间距较小，有的紧邻，有的稍宽，系统与系统之间很难维持能量的相对平衡，通常会受到各种地面工作和人类活动的干扰，各地层之间相互干扰。

煤岩层、泥页岩层和砂岩层会垂向共生组合，因此，煤系地层内部储层的岩石特性往往会存在较大的变化，不同的岩石特性导致岩石的力学上的性质也会存在很大的差异，需要在明确岩石力学特征的基础上，借助人工压裂等技术对各类储层进行有效改造，从而将煤系地层中的气体采出并加以利用。

贵州地质概况贵州位于华南板块，跨上扬子陆块、江南造山带和右江造山带3个次级大地构造单元。

由于漫长地质历史岁月壳幔作用和板块运动，发生了多种地质事件，铸就了贵州复杂纷繁的地质图像，并以“沉积岩王国”、“古生物宝库”著称于世。

具有地层发育齐全、碳酸盐岩广布、沉积类型多样、古生物化石丰富、岩浆活动微弱、变质作用单一、薄皮构造典型、地壳相对稳定等特点。

（1）地层本省出露地层为中元古界蓟县系至新生界第四系，厚约30000m。

地层的生物地理区系多样，寒武系至中三叠统以古地中海区生物群为主，次为澳大利亚太平洋区生物群；上二叠统则为华夏植物群；三叠系(海相)属特提斯-扬子动物群。

地层的组份较为复杂，中元古界为海相火山-沉积岩系，中部发育有枕状玄武岩。

新元古界青白口系和南华系以陆源硅质碎屑岩为主兼有火山碎屑岩及少量火山岩；震旦系则主要为海相碳酸盐岩及陆源细屑岩。

下古生界寒武系和奥陶系以海相碳酸盐岩为主，次为硅质陆源碎屑岩；志留系下统主要为硅质陆源碎屑岩兼夹生物碳酸盐岩。

上古生界泥盆系、石炭系和下中二叠统均以海相碳酸盐岩为主，夹硅质陆源碎屑岩；上二叠统贵州西部为峨眉山玄武岩及陆源碎屑含煤岩系，东部和南部则为海相碳酸盐岩。

中生界扬子区三叠系下统至上统下部为海相碳酸盐岩，右江区以陆源碎屑浊积岩为主；上统中上部则为陆相硅质碎屑岩；侏罗系至白垩系下统为紫红色碎屑岩；上白垩统则以紫红色粗屑沉积为主。

新生界古近系为紫红色砂砾岩；新近系则为含砾泥岩及粘土岩；第四系为多种成因类型的砂、泥、砾及钙华等堆积物。

（2）岩浆岩贵州的岩浆岩分布较零星且面积不大，但岩类复杂、期次较多。

中元古代在梵净山区以海相枕状玄武岩为主，并有同源镁铁质超镁铁质岩岩床，以及末期花岗岩。

新元古代早期九万大山区海相玄武岩、同源的镁铁质岩岩墙，以及过铝花岗岩。

早古生代中晚期在黔东有偏碱性超镁铁质岩。

晚二叠世贵州西部为大陆溢流拉斑玄武岩及同源辉绿岩床。

中生代中晚期在黔西南为偏碱性超铁镁质岩。

文献著录格式％黄会前）何腾兵）牟力.贵州母岩（母质$对土壤类型及分布的影响[C .浙江农业科学）2016) 57 (11): 1S 16-1S 20. DOI ： 10. 16178/j . issn . 0528-9017. 20161118贵州母岩（母质$对土壤类型及分布的影响黄会前a ，何腾兵ab "，牟力。

(贵州大学O 农学院，b .新农村发展研究院，3生命科学学院，贵州贵阳550025)摘要：岩石是形成土壤母质的原始物质。

为了更深人地了解贵州母岩（母质）对贵州土壤类型及分布的 影响，通过收集整理相关文献和资料，归纳总结母岩（母质）类型及其对贵州土壤类型的影响。

结果表明，不 同母质类型可形成不同的土类及亚类，如石灰土、紫色土。

同一母质类型亦可形成不同类型的土壤，如砂页岩 在不同的生物气候条件下可形成黄红壤、黄壤及黄棕壤。

贵州碳酸盐岩母质与非碳酸盐岩母质（砂、页岩）相 间带状分布，使贵州地带性土壤与非地带性土壤交错分布。

关键词：母岩（母质）.土壤类型；分布；影响中图分类号：S151+.21文献标志码：A文章编号# 0528-9017(2016)11-1816-04岩石是形成土壤母质的原始物质。

目前，对土 壤的成因研究中，不仅关注土的搬运和堆积方式，将土划分为残积物、坡积物、洪积物、冲积物、湖 积物、冰积物、风积物等，还注重土在堆积以后受 到的各种复杂地质作用，都会影响和改造土的性 质[1]。

岩石的风化和成土过程同时同地进行，使 岩石变成土壤。

岩石上岩生植物的着生和生物物理风化层的出现，标志着土壤成土过程的开始[2]。

随着生物风化层的发展，加深了块状岩体的风化薄 层，同时也使岩面的原始土壤不再局限于隙缝中，而在岩面上从无到有，从点到面地出现。

岩屑的风 化形成了土壤。

在母质及其他成土因素下，贵州土 壤类型及分布受到极大影响。

1贵州母岩（母质$类型1.1 地层概况贵州地层完备，从最古老的前震旦纪至第四纪 各时代的地层都有出露[3]。

贵州的喀斯特地貌贵州是中国山水甲天下的一座美丽省份，拥有许多令人叹为观止的自然景观。

其中，贵州的喀斯特地貌以其奇特的形态和壮丽的景观吸引了无数游客。

本文将介绍贵州的喀斯特地貌，探讨其形成原因以及为人们带来的价值与意义。

一、喀斯特地貌的定义和特点喀斯特地貌是指由于溶蚀和崩塌作用形成的石灰岩地带所特有的地貌景观。

贵州省的大部分地区都属于喀斯特地貌区域，这里有着丰富的喀斯特地貌景观，例如溶洞、天坑、峰丛、峡谷等。

喀斯特地貌最显著的特点是地形陡峭、起伏不平、洼地众多，给人一种奇特而壮观的感觉。

二、喀斯特地貌的形成原因喀斯特地貌的形成与石灰岩的溶解性有关。

贵州地处亚热带和喀斯特地貌的过渡地带，年均降雨量较多，而石灰岩又是一种容易溶解的岩石类型。

长期以来，雨水的侵蚀作用使得石灰岩地层逐渐溶解，形成了大量的岩溶洞和地下河道。

同时，由于地下河道的冲刷作用，地表上的土壤和石层容易发生崩塌，从而形成了大量的天坑和峰丛。

三、喀斯特地貌的景观价值1. 自然景观：贵州的喀斯特地貌景观与众不同，给人一种与众不同的美感。

独特的峰丛和峡谷让人仿佛置身于仙境之中，流连忘返。

2. 文化遗产：贵州的喀斯特地貌与苗族、侗族等少数民族的文化息息相关。

这些少数民族在喀斯特地貌区域辟出了属于自己的生活空间，并形成了独特的民俗文化。

3. 科学研究：贵州的喀斯特地貌也吸引了众多地质学家和生态学家前来研究。

通过对喀斯特地貌的研究，可以对地质变迁和生态系统的演化进行深入探讨，对保护地球环境具有重要的意义。

四、喀斯特地貌的保护与利用1. 加强科研与保护：喀斯特地貌是一种非常脆弱的地貌类型，在旅游开发利用中应注意保护环境和生态。

同时，加强对喀斯特地貌的科学研究，促进对其形成机理和演化规律的深入认识，为保护工作提供科学依据。

2. 合理开发旅游资源：贵州的喀斯特地貌具有巨大的旅游价值。

应制定科学的旅游开发规划，合理规划景点布局，提高旅游服务质量，推动旅游业的可持续发展。

贵州地质构造贵州位于华南板块内,处于东亚中生代造山与阿尔卑斯-特提斯新生代造山带之间,横跨扬子陆块和南华活动带两个大地构造单元。

在已知1400Ma地质历史时期中经历了武陵、雪峰、加里东、华力西-印支、燕山-喜山等5个阶段。

雪峰运动奠定了扬子陆块的基底,广西运动使黔东南地区褶皱隆起与扬子陆块熔为一体,以后又经历了裂陷作用、俯冲作用,燕山运动奠定了现今构造的基本格局。

多次造山作用的地应力场在变化多端的地应力条件下,形成了挤压型、直扭型和旋扭型三类构造型式,交织成一幅复杂多变的应变图象。

其特点是:(1贵州的地质构造属板内构造,构造的主体为薄皮构造。

(2变形不十分强烈,在贵州发育最完整、最广泛的构造样式是侏罗山式褶皱带。

都匀运动:原地矿部第八普查大队(1980命名,系指发生在贵州中部及南部,奥陶纪末到志留纪初之间的一次地壳运动。

该运动的表现是:在毕节-遵义-湄潭-铜仁连线与贵阳-施秉联线之间的贵州中部地区,普遍缺失上奥陶统中上部,下志留统中上部与下伏奥陶系不同层位呈假整合,在不少地区如贵阳乌当附近可见到志留系底部的砾岩层或含砾粘土岩嵌覆于呈数米起伏的间断面上。

在黔南地区下志留统中部超覆于奥陶系的不同层位之上,其间缺失地层达数百米,志留系底部常见底砾岩,部分地区见风化壳。

这是一次大面积的抬升运动。

独山抬升:王约1994年命名,系指独山地区中泥盆统独山组鸡窝寨段与下伏宋家桥段之间的抬升运动。

在该区独山组鸡窝寨段之底有风化残积的褐铁矿层,其上为底砾岩。

另外,根据遗迹化石组合在区域上的对比,可以确认独山组宋家桥段上部受到不同程度风化剥蚀。

鸡窝寨段底部直覆在凸凹不平的基底上。

所有这些都表明在独山组宋家桥段沉积之后,地壳有一次极为广泛而明显的上升运动。

黔桂运动:赵金科等(1959年命名,原指广西栖霞组与马坪组之间的假整合。

在贵州除部分地区外,绝大部分地区马坪组与其上覆的梁山组、栖霞组为假整合,故沿用此名。

根据我国最新公布的地质年表,这次运动发生在中、下二叠统之间。

贵州兴义万峰林简介贵州兴义万峰林位于贵州省兴义市东南部，占地面积约2000平方千米，是国内最大、最具典型性的喀斯特峰林。

这里以发育三叠纪地层岩石的圆锥状峰林、峰丛喀斯特地貌景观为主，集溶洞、漏斗、地下暗河、落水洞等各类地质遗迹于一体，高旷的河谷斜坡上，锥峰层层叠叠，直上云天，被不少游客和专家誉为“天下奇观”“中国锥状喀斯特大型天然博物馆”。

此外，万峰林地区气候温和，四季如春，年均气温约17℃，空气中富含负氧离子，被誉为理想的康养和休闲度假目的地。

每年会举办万峰林油菜花节等特色活动，吸引大量国内外游客前来观光游览。

万峰林还是大自然的生物基因宝库，拥有动物资源100多种，如中华秋沙鸭（一级）、钳嘴鹳（二级）、猕猴（二级）等珍稀动物；还有贵州苏铁（一级）和享有“植物熊猫”美誉的兜兰（一级）等100多种珍稀植物。

万峰林分为东峰林和西峰林两大片，总计有近两万座形态各异的山峰紧密相连，形成了一幅壮丽的峰丛画卷。

群峰之下，是层次分明的农田、村寨、河流和谐共生，形成了人与自然高度和谐的田园景观，尤其春天时，油菜花盛开，金黄一片，更是美不胜收。

在人文资源方面，万峰林景区不仅是地质公园，还是当地布依族人民世世代代生活的家园，独特的民族风情和民俗文化亦为景区增添了浓厚的人文色彩。

在这里，游客不仅能欣赏到大自然鬼斧神工的造物之美，还能体验到原汁原味的少数民族生活和文化传统。

万峰林景区内布依族悠久的历史积淀了丰富的民族文化，服饰、语言、生活习俗都蕴含着浓郁的民族文化气息。

其中，享有“声音的活化石”和天籁之音美誉的“八音坐唱”，便是布依族世代相传的民间说唱艺术，至今已有千余年历史，被评为“国家非物质文化遗产”。

万峰林景区先后获得“国家重点风景名胜区”、“中国最美的五大峰林”、“国家4A级景区”、“国家地质公园”、“国家自然遗产”、“全国休闲农业与乡村旅游示范点”、“国家生态文明教育基地”、“黔西南（县域）国家体育产业示范基地”、“绿水青山就是金山银山”实践创新基地等荣誉称号。

贵阳地区基本地质环境和主要岩土工程问题综述袁志英，郝江南（贵阳岩土工程勘察有限公司，贵州贵阳５５０００３）大岩溶构造盆地，广泛分布着三迭系和二迭系碳酸盐类岩石，出露和分布面积达６０％以上，局部地段有碎屑岩分布。

第四系土层多为残坡积成因的红粘土，冲洪积成因的亚粘土、粘土、碎石类土和泥砾零星分布于洼地、河谷阶地及缓坡地带。

第四系土层厚度变化较大，一般为数米至１０余米〔３〕。

目前，贵阳地区建筑物向“重、高、深”方向发展，第四系土层很难满足上部荷载要求，一些新区的开发建设除需对上覆第四系土层进行研究，还涉及到下伏岩石和基坑边坡的稳定问题，故对第四系土层、下伏岩石的研究具有强烈的现实性和适用性，已经成为业内人士共同关心的课题。

贵阳地区以沉积岩为主要岩石类型。

地质历史上频繁的海侵、海退导致种类繁多的岩石类型产生，这从岩石的物质成分、结构类型及厚度上均可反映出来。

一般情况下，海侵时多为深海相沉积形成碳酸盐类岩系；海退时多为浅海相沉积和海陆交替相沉积形成碎屑岩类岩系。

贵阳地区自中生代燕山运动后，构造运动强烈，古生界地层普遍遭到皱褶和发生断裂，后再经喜山运动，老的构造形迹被复活和强化，形成今日的地形、地貌以及构造十分复杂的地质景观。

主要褶皱为近南北向的贵阳一中曹司船型向斜，断层基本上是以北北东、北东、北东东向为主。

以水口寺一图云关逆掩断层、照壁山张性正断层为主要代表，并伴随次一级构造形迹。

地貌以岩溶洼地和岩溶丘陵为主。

受构造影响，地貌呈现背斜呈山、向斜成谷且规模不等的构造山体。

贵阳市中心区，较主要地层岩性分布及工程地质特点由于贵阳地区地质构造复杂，岩土单元繁多，导致岩土工程地质条件和岩土工程地质问题具有复杂性和多变性。

现将贵阳中心地区主要岩土构成情况、分布范围以及与之相应的工程地质特点和主要的岩土工程地质问题分述如下：侏罗系（Ｊ）：为陆相沉积，主要岩性多为砂岩夹泥、页岩。

主要呈带状分布于黔灵湖、二桥、小河地区。

表层风化严重。

贵州瓮安磷矿陡山沱组地层元素地球化学特征
第一段：中厚层状泥晶白云岩，间夹灰绿色水云母黏土岩薄层，含断续细小硅质条带，厚10.17m～30.70m，平均22.31m。

顶部常为一层0.1m～3.50m厚的灰色、浅灰色中厚层含磷粉晶白云岩，局部见磷块岩条带及呈次棱角状、次原状砾屑；中、下部为灰色、浅灰绿色薄层条带状细至中粒砂岩、铝质黏土岩，条带由黑灰色炭泥质和有机质物质构成，条带呈不规则状、脉状，厚1mm～5mm。

该岩段磷质含量从下至上逐渐增多，局部白云岩内呈各种形态、各种大小的磷块岩砾屑，砾屑分布集中地段形成不规则状磷屑花斑。

第二段：即a矿层岩段，磷块岩矿层东厚西薄，岩石呈深灰色、灰黑色，岩性为中厚层条带状砂屑白云质磷块岩。

砂屑状磷块岩和白云岩组成韵律层，且以深灰、灰黑色磷块岩为主，磷块岩条带呈深灰色，宽10mm～55mm，磷质成分呈砂屑状，且条带内含少量云母碎片、粒状海绿石；白云岩条带呈浅灰色、浅灰白色，宽4mm～15mm。

磷块岩矿层与第一段和第三段接触部位处的白云岩有明显的冲刷间断现象，含少量磷块岩砾屑，并见大量星点状、颗粒状黄铁矿。

贵州地标石之黔南州掌布藏字石
作者：陈跃康
来源：《大众科学》2019年第06期
掌布藏字石位于黔南州平塘县掌布乡一山谷之中，系古生代二叠系石灰岩地层。

藏字石为一重力自然坠落的巨形岩石，有数百吨之重。

巨石从数十米的悬崖坠落，摔在山谷中，一分为二，在其断裂面上，凸现出“中国共产党”五个介于形似与神似之间的汉字，名噪一时，震动全国。

并因此石之奇而创建了贵州平塘国家地质公园，成为闻名遐迩的红色奇石地标。

“中国共产党”五个字列成一排，大小相当，分布匀称，平均高25.2厘米，平均宽17.8厘米，字体较石壁突出0.5～1.2厘米，与其并列的五个字的两端还有似字非字的突显痕迹。

“藏字石”上所现“中国共产党”多由生物化石组成，组成的生物有海绵、海百合茎、腕足类等，从组成字的痕迹中可以清晰的看到有许多椭圆形和柱状结构，正是这些无序的化石堆积物，在这个节理破开的断面上就十分巧合地组成了有序的五个大字。

構成字体的矿物成分是方解石，化学成分是碳酸钙，与巨石的成分是一致的，其结构与基岩略有差异，结构较为致密。

五个字浑然天成，无人工雕琢、塑造、粘贴痕迹，其成因是在沉积时生物遗体顺层堆积，在这一层中化石相对富集，在成岩阶段，通过交代作用，碳酸钙交代了生物遗体中原有成份，形成生物化石，由于结构与原岩有所差别，在坠落到地面，沿节理面裂开时显得突出，同时抵御风化的能力又强于基岩，因而更加突显出来。

“藏字石”坠落的地位正好处在河左岸陡崖所形成的半洞下面，对这些字起到了保护作用。

（编辑/高纬时）。