准南煤田白杨河一四工河普查区构造特征分析.pdf

第 i 3 卷4期 2 0 0 1年 1 2月 中 国 煤田 地 质 COAL . GE OL OGY OF C HI NAV o l.D - I 3 N, , . 4 2 0 01 文.门号1 0 0 4 一 9 1 7 7 2 0 0 1 0 4 - 0 0 1 0 - 0 2 准南煤田白杨河一四工河普查区构造特征分析 徐进 ，敬益武 新摄煤田地质局综合队.乌兽木齐8 3 0 0 0 摘要文章 运用板 块理论总结出新且准南煤田自杨河一四工河普查区的构造特征，分析厂 其成因及构造演化.I I 预 侧了R 查11K 外围的煤层及煤层气资源 关.词构造特征;成因及演化; 煤层气;准南煤川 巾阅分迷昙 .P 5 4 2文欲坛识码 普查R位于 准南煤田东部米泉县至阜康市的南部地 带，早东偏北向带状分布，面积约4 6 0 k M 2 。分布的地层 有二叠系下统发及槽子群 P i;, 、三叠系中上统小泉沟 群 T , -. 、休罗系 J 、白坐系 〔 K 、第 三系 R 和第四系 Q 其中侏罗系地层含有丰富的煤 层。二叠系地层与其它地层呈断层接触、 叠系与侏罗 系地层呈整合接触、 侏罗系与白i系呈平行不整合接 触、白呈系与第 ， 系为整合接触、第四系与其它地层均 为角度不整合 图1 。 1 研究区构造特征 l . 1 区城构造特征 区域构造属北天山褶皱系。自古生代以后塔里木板 块多次由南1句 北碰撞。 挤压准噶尔地块， 形成博格多复 背斜，依连哈比 尔.l ; 复背斜及乌鲁木齐山前坳陷等较大 型的构造。其性质多为 压性或压扭性的构造，互为平行 相间排列。构造线方向在后峡以西为北西西向，以东为 东西或东偏北向.并具波状起伏 图略。 1 . 2 普查区 构造特征 普查区处于 博格多推硕体向北凸出的弧顶及西侧部 分，由一系列近于平行排列的压性褶皱和断层组成 图 2 ， 其走向由西向东由北东东向逐渐转为近东西向。其 中M 向斜， F . 和F , 断裂最具规模，它们组合成本区基 本构造格架 M 向斜包含有本区除二 叠系以外所有地层，F 与 F则控制其分布。褶皱分为背斜和向斜断层分为推覆 构造， 仰冲 逆断层及平移断层 图I 、 图3 ①褶皱。区内共发育有 八个向、 背斜， 其中M 向斜 为本区最主要的褶皱， 其余均为其两翼派生，如M 和 M I .褶皱走向在区内西部为北东东向，在东部近于东西 向，其轴面除 M 以外均为南倾。向斜地层南冀陡北翼 缓， 背斜则反之。褶皱多为紧闭 ， 如M ‘ 背斜已成尖棱 状 ②断层。推覆构造区内发育有F . 和凡断裂， 其形 态均呈 “ 犁式”，断面南倾，在剖面上呈一叠瓦状断 裂产生的破碎带宽约 1 0 余米。其形成机制是当应力很 大时先发生地层断裂，应力减弱不足以切割岩层时导 致其顺层发育， 形成上陡下缓的 “ 犁式”形态 F . 断裂。走向近东西， 断层面具波状起伏。f 盘包 括中生代及新生代所有的地层， 下盘为侏罗系上统喀拉 iF. 1D MM 卞 十 } 7 7 f E z , aK 2 d J 0 k \ }j 二 一r 汀 J3 q A KJ l s 圈 1 5 3 肠剖面圈 扎组 J . , 、白坚系及第四系地层。浅部倾 角约为a 0 0 ,深部则变缓至2 0 * 。断层落差西 部为2 5 5 3 . ，东部为5 2 6 5 . -将侏罗系中- 下 统地层分别推至侏罗系上统喀拉扎组及白 I系东沟组 K 动 地层之上，切割 M i , M 背 斜及M 、 向斜 F 断裂。走向由北东变为近东西向， 将 一叠系地层推至中生代及新生代地层之上 西部落差 2 0 0 9 . ，东部为 8 1 0 7 . 0浅部倾角 6 5 0 ,推测深部将变缓。煤系地层处于R和 F 作者简介徐进 1 9 6 3 -，男，了程师，煤田地质 收摘日期2 0 0 1 - o 3 -0 5 编. 刘志强 两断面之间， 故其出露及分布受断层严格控制 仰冲逆断层这类断层有F F , , F s . F - F . , F - 其特点是走向与 地层近乎 一 致， 断面陡立在5 9 - 8 6 之 4期 徐进， 等 准南煤田白杨河一四工河普查区构造特征分析 圈 2 研究区地质简图 圈3 8 5 线剖面圈 间。 多分布在背斜的轴部或向斜的翼部如F , 。断层表现 为 地层的 垂直升降， F 、 与F . 组合形成一地堑式构造， 其 内 沉积有2 0 0 余米厚的第四系砾石层。断层落差较大. 如F , 落差为2 3 0 . 平移断层 这类断层共发现 I条， 多数分布于区内 东部背斜的两 翼。其走向与岩层走向斜交，表现为岩层 左旋或右旋平移 断面 陡立. 断距一般小于1 0 0 . 值得一提的是本区较大型的构造常形成独有的地貌 特征， 并控制第四系地层沉积。F . 断层下盘为准噶尔盆 地南缘， 地势平缓， 沉积有较厚的第四系， 其上盘为中 低山，多有基岩出露。 F , 断层上盘均为基岩，下盘在区 内西部丘岭地带， 沉积有厚层的第四系地层同样F , 及 F下盘均沉积较厚的第四系。而 } _ 盘则有基岩出露或有 较薄的第四系地层 2 构造形成机制及演化史 2 . 1 构造形成的力学机0 1 喜山运动晚期即在新班称为喀什运动和西域运动 时， 塔里 木板块山 南向北挤压准噶尔地块， 位于该区南 部的博格名山随之 由南向北运动，对木区产生一近于正 北向的主动力G .王功力沿北偏西向又产生一分力 9 图4 . 主动力〔 ， 产生的构造走向近十尔西，褶皱的 轴曲南倾、 断面也多为南倾，如f 。 、 M 。 及F的东部; 分力9 产生的构造走向为北东东 轴A1 1 倾，如M , 和F 的西部- 构造的形成过程大致可分为_ _ 个阶段首先该区受 南北向挤压力产生如M 、 的大型褶皱 〔 图4 h 随着挤 压力的增大，超过岩层的强度便产生了 大型的断裂，如 F 。处干F , 和F , 之间的中 新生代地层， 继续受北向作用 力的推动沿F } 滑动面以2 0 。 一 4 0 0 的仰角向北运动、 致使 含 煤地层出露于 地表。在其运动过程中， 受F , 断层的反 作用力影响，褶皱变得逐渐紧闭其内部应力增大，在 核部或褶部产生r 一系列高角度仰冲逆断层‘ 该区东部处于博格多山的弧顶部位. 受屯 动力作用 比 较强烈。故东部的褶皱和断层比西部密集和复杂， 平 移断层也在这个部位产生;同时造成本区地层东部位移 比西部大，并m皱轴青山西向东逐渐仰起‘ 2 . 2 构造演化史 占生代末期受华力酉 运动的作用，位于该区南部天 山地槽封闭隆起形成天山山脉的雏形。而包括本区在 内的奇台，乌鲁木齐至艾比瑚的条带则处于沉降状态， 形成乌鲁木齐山前坳陷 印支运动即二 叠纪时期。本区沉降幅度增大，沉积 了 一套厚约 1 2 0 0 .的黄绿色， 紫杂色或砖红色碎屑岩建 造 燕山运动， 在侏罗纪时本区地壳平稳下降，沉积 r 一套含煤建造在侏罗纪末期或自平纪早朗地壳有所抬 升， 遭受风化剥蚀。但其振动的幅度不大、形成一平行 不整合面。白平纪中晚期， 地壳运动仍以沉降为主.产 生一「厚的 碎屑岩沉积 喜山运动使该区在第三纪时地壳继续下沉，产生安 集海和昌吉河二套砖红色或杂色厚 1 0 1 7 .的碎屑岩沉 积在第四纪时，喜山运动加剧， 塔里术板块向北运 移， 碰撞准噶尔地块，乌 鲁木齐坳陷处于 几 者之间，受 其影响最大.包括该区在内的整个坳陷地层出据于地 表， 遭受风化剥蚀，并按受第四纪 0 。 沉积， 产生 喊十 OO丁 。。丁 止 二 奋 、 。i 二 二 二 二 二 G P 及子 ‘ a博格 多山 l 图a 构造形成模式图 一 角度不整合面 3讨论 ①通过分析本区构 造， 结合区域性构造， 认为自印支、 燕山及早 期喜马拉雅构造运动， 本区地壳主要以沉降为 主。中一晚期喜山运动 本区地 「 下转第6 3页 4期 胡向志， 等 引水隧道工程质f综合检测与效果 反射以下局部尚有较大规模的拱型反射波异常存在， 且 在 其周边伴有零星的绕射波 根据地质宙达理论及隧道圈砌 模式。 推溅这此大于6 n s 的局部拱型反射波异常为洞壁与 围岩之间因未充实或因后期隧道变形而遗留下的空t 1 所 至 系统分析所测资料， 探测出洞顶空洞存在约有I I 处， 两 侧臂部分存在空洞约有2 1 处 3 . 3 隧道内裂缝发育评价 根据现场实际调查及地质雷达探侧剖而资料分析， 由 于该隧道所处地带的岩石固有的完整性和稳定性在后期 施工 过程中受到破坏， 部分地段产生应力释放变形， 加之 隧道混凝土护壁层质量及衬砌质量难以保证而产生大量 裂缝。 经实地调查， 在近3 k ru 的隧道中有大小裂缝1 3 1 处， 最大裂 缝宽 度达7,m,裂缝集中分布发育段 1 2 处， 洞顶P 重开裂塌落带 1 处。对比 地质雷达剖面 图3 . 推测该裂 缝已深入围岩 结语 地质雷达与 侧绘、 现场调查的完美 结合可以 准确、 育 观、 快捷、 经济的实现对隧道工程质量的 综合检测. k 1 时} 1 原有的建筑物无损坏作用本案例表明， 如将 卜 述技术应 用于I .程施工过程之中， 将可实现工程质量的动态监 测作 用 C o m p r e h e n s i v e T e s t i n g a n d E f f e c t o n E n g i n e e r i n g Q u a l i t y o f Dr a w W a t e r T u n n e l H U X i a n g 一 z h i . Z H A N G X i a n 一 s h e . H A N Z i 一 h a o R o c k a n d S o i l E n g i n e e r i n g P ro s p e c t in g I n s t i t u t e o f H e n a n C o a l 一 f ie l d , Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 3 G e o p h y s i c a l P ro s p e c ti n g a n d S u rv e y i n g T e a m o f H e n a n C o a l 一 f i e l d , Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 3 A b s t r a ct A c c o r d i n g t o t h e e x a m p l e o n e n g i n e e r in g q u a l it a t i v e t e s ti n g o f s o m e d r a w w a t e r t u n n e l , i n tr o d u c e d s y s t e m a t i c a l l y it s t e s t i n g s c h e m e , t e s t i n g t e c h n i q u e a n d t e s t i n g e f f e c t . K e y w o r d s d r a w w a t e r t u n n e l ; e n g i n e e ri n g q u a l i t y ; t e s t i n g ; e f f e c t . 小‘十 . 琦 日 卜， 一 卜一4一 今一 ， 去 一 州 卜一 卜 月 啼 卜 ， ‘，一 卜一十‘， 千 州 ， - 卜一奋‘刁十 州千 十 州 卜一 弓. 目 琦 十 卜啼 奋 一 - 一 ‘， 于 州卜 卜 斗 .礴 目 斗 . 卜 卜 上接第1 1 页 壳则表现为褶皱及断块的上升， 形成现 在这种构造格局 ②构造形成的主要机制是由来自 博格多山的正北向 主动力G 及其分力g 联合对本区作用的产物。 ③勘探区构造线以北东东和东西向为主， 小构造多 分布于东区， 规律性较明显。 .F ， 断层造成煤系地层重复， F , 推覆体之F 还压有 大片的煤系地层，这对于普查区外围深部煤炭预测有指 导作用。另外，由于F 。 和F . 两条断层的下盘其煤系地 层埋藏较深.封闭性较好， 有利于 煤层气的富集和储 存， 故对于 今后煤层气资源调查有一定的指向意义 参考文献 nI 童玉明中国成煤大地构造 M卜北京科学出版村， 1 9 9 4 . 2 ] 李春显.等板块构造基本问题t M 1北京地震出版社 1 9 8 6 . 1 3 1 李万程煤田构造样式分析步骤I I I 中国煤田地质， 1 9 9 8 . 3 A n a l y s e s o n S t r u c t u r a l F e a t u r e s o f B a i y a n g h e 一 S i g o n g h e R e c o n n a i s s a n c e A r e a i n Z h u n n a n Co a l 一fi e l d X C J i n , J I N C Y i 一 w u C o m p r e h e n s i v e T e a m o f X i n j ia n g C o a l G e o lo g i c a l B u r e a u , O r ti m g i 8 3 0 0 0 9 A b s t r a c t T h e p a p e r h a s s u m m a r iz e d s t r u c tu r a l f e a t u r e s 。 「 B a iy a n g h e 一 S ig o n g h e r e c o n n a is s a n c e a r e a i n Z h u n n a n C o a l 一 f i e ld o f X i n j i a n g , a n d a n a l y s e d i t s g e n e s i s a n d e v o lu ti o n w it h p l a te 一 te c to n ic t h e o ry , a n d h a s p r e d ic te d r e s o u r c e s- o f c o a l a n d c o a l b u d g a s i n p e r ip h e r y o f r e c o n n a i s s a n c e a r e a K e y w o r d s S t r u c tu r a l f e a t u r e ; g e n e s i s a n d e v o l u t i o n ; c o a l b e d g a s ; Z h u n n a n C o a l 一 fi e l d