李曉君,王紅霞
甘肅煤炭地質(zhì)勘查院,甘肅蘭州 73000
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)域測量報告),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?;诪檎鸬┫抵猩辖y(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:由三個呈北西西的向斜夾兩個背斜組成的復式褶皺(兩隆三凹),總體向西逐漸翹起,向東傾伏?;诪檎鸬┫瞪辖y(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
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,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。
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。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。構(gòu)造形態(tài)一般呈復式向斜形態(tài),為東西向的斷裂F13、F15等斷裂切割,包括三個次級褶皺: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。
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,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。
位于F4 斷層以南,西起揚臺山,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??傮w形態(tài)推測為背斜,背斜軸根據(jù)基底震旦系(Z2-3)地層出露分析,應該沿石大門口子至黑山頭井一線分布,呈N70°E 展布。
在泥盆紀之前,為本區(qū)開始褶皺隆起,為潮水盆地形成時期,主要以剝蝕作用為主,造成區(qū)內(nèi)泥盆、石炭二疊紀等地層的相繼缺失。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。
早期為盆地填平補齊沉積階段,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大,形成了多個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,各次級褶皺構(gòu)造單元出具雛型。沉積物厚度的特點是北厚南薄,北粗南細,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。
早期繼承了早侏羅世的沉積特點,盆地處于構(gòu)造相對穩(wěn)定時期,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 標志層)。晚期隨著盆地構(gòu)造運動的相對穩(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。地層沉積厚度特點依然是北厚南薄,呈由北向南不斷超覆沉積的模式。
早白堊世,盆地發(fā)生了比較大的構(gòu)造運動,受南北向區(qū)域構(gòu)造劇烈擠壓活動的影響,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構(gòu)造單元。以F3 斷層最為強烈,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)造單元得到進一步的加強。
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(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;末期,盆地構(gòu)造運動再度活躍,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。
新構(gòu)造運動在持續(xù)活動,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。
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應為黃沙梁~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)測量報告(平川幅、張掖幅).
[2]甘肅煤田地質(zhì)局145 隊和綜合普查隊自1991年至1998年,在張掖市平山湖地區(qū)地質(zhì)測量、地震、電法、鉆探成果,以及對該區(qū)的含煤構(gòu)造劃分的部分認識.
[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.