【正文】 的引張、裂陷、伸展的地球動力學(xué)背景明顯不同。特別指出的是，主要邊界多利用了原來的逆斷層的上盤陡斷面作反向滑動。第六節(jié) 華北盆地新生代構(gòu)造演化新生代時期，華北地區(qū)由于印度板塊與歐亞板塊碰撞和太平洋板塊向北西西俯沖及其相互間的作用，夾持在喜馬拉雅與環(huán)太平洋構(gòu)造域之間，構(gòu)造應(yīng)力場發(fā)生了根本性的變化。早白堊世末發(fā)生的燕山Ⅳ幕構(gòu)造運動，主要表現(xiàn)各褶皺隆升作用，華北地區(qū)北部以整體隆升作用為主，褶皺變形微弱；而南部地區(qū)則伴隨秦嶺造山帶的進(jìn)一步隆升，發(fā)生了向北的逆沖作用。3．燕山晚期燕山Ⅲ幕構(gòu)造運動后，至早白堊世，東部地區(qū)受控于太平洋庫拉板塊向北北西方向的運動，使本區(qū)受到北北東向正交的壓性兼左旋剪切構(gòu)造變形，造成郯廬斷裂帶的大規(guī)模繼承性左旋走滑平移達(dá)到高潮，走滑距離500km，北西、北西西向斷裂右旋走滑拉張。2．燕山中期晚侏羅世時期即中燕山旋回期構(gòu)造變形劇烈，褶皺斷裂活動繼續(xù)大規(guī)模產(chǎn)生，巖漿活動仍較強烈。如冀中復(fù)背斜、武清—文安復(fù)向斜、大城復(fù)背斜、里坦復(fù)向斜等，在復(fù)背斜陡翼多伴以明顯的逆沖斷裂等。在山西地區(qū)，主要形成一系列北北東向的復(fù)背斜，復(fù)向斜及與之伴生的壓扭性斷裂。早燕山旋回期間，華北東部地區(qū)的北北東、北東向構(gòu)造控制的隆凹格局也基本形成，太行山斷裂、蘭聊斷裂開始活動，因此太行山開始抬升成山，魯西地區(qū)也在此期間開始整體旋轉(zhuǎn)隆起。表16 華北地區(qū)燕山旋回分期表早、中侏羅世時期的早燕山旋回期，隨著太平洋板塊向北北西向的俯沖消減作用繼續(xù)加強，整個華北地區(qū)首次出現(xiàn)了東西構(gòu)造格局的明顯差異。三、燕山期地質(zhì)構(gòu)造演化特點印支運動以后，華北地區(qū)進(jìn)入了全新的構(gòu)造演化時期。至此，揚子地區(qū)與華北地區(qū)拼合為一體。該期區(qū)域構(gòu)造的擠壓方向為近南北向為主，這主要代表印支早期的應(yīng)力場特征。華北地區(qū)在海西—印支旋回期間，主要表現(xiàn)為南北向的擠壓構(gòu)造環(huán)境，構(gòu)造線伸展方向以東西向—近東西向為主，其動力來源于北緣的西伯利亞板塊與華北板塊的俯沖碰撞作用，以及南緣的楊子板塊與華北板塊間的俯沖碰撞作用，因此，華北地區(qū)在印支期主要屬于古亞洲構(gòu)造域動力學(xué)體系。二、印支期地質(zhì)構(gòu)造演化特點早印支期（早中三疊世），華北地區(qū)基本繼承了晚海西期以來的構(gòu)造格局和沉積特點，呈北西西向，近東西向展布的大型內(nèi)陸沉積盆地。東部地區(qū)則存在個別晚白堊世盆地，可見有限地晚白堊世沉積。區(qū)內(nèi)較重要的沉積盆地有鄂爾多斯坳陷型盆地、下遼河斷陷盆地、黃驊斷陷盆地、石家莊斷陷盆地、黃口斷陷盆地、周口—合肥前陸盆地是在晚侏羅世盆地基礎(chǔ)上繼承性發(fā)育的盆地，在午陽、周口南、潭莊、沈丘及合肥等地下白堊統(tǒng)發(fā)育，地層厚度較大。晚侏羅世，由于北東向的擠壓應(yīng)力作用，太行山、呂梁山拱起成山，鄂爾多斯西緣由于受秦嶺—祁連構(gòu)造帶的陸內(nèi)俯沖擠壓作用賀蘭山、桌子山隆起。華北早、中侏羅世盆地主要有鄂爾多斯盆地、承德盆地、下花園盆地、京西盆地、柳江盆地、北票盆地、濟源—黃口盆地、周口—合肥盆地、以及渤海灣盆地的武清—黃驊、濟陽盆地（圖19）。（表15）、（圖18）。在北部地區(qū)，沉積厚度較薄，以平原河流相砂泥巖沉積為主；在華北盆地的中部和南部則發(fā)育了一套穩(wěn)定的以湖泊相為主的細(xì)碎屑沉積物。圖17 華北地區(qū)早、中三疊世沉積等厚圖2．晚三疊世由于中三疊世末到晚三疊世初期的早印支運動，華北地區(qū)的整體構(gòu)造一沉積發(fā)生了較大的變化，沉積盆地收縮，其中最為特征的是華北東部地區(qū)整體抬升，形成大面積的沉積缺失區(qū)，北部邊界線大致位于大同—五臺—石家莊—邯鄲—濟寧一線，在該線以東，以北地區(qū)，以隆升剝蝕為主，局部地區(qū)可能出現(xiàn)山間盆地小型沉積區(qū)。一、盆地類型及沉積建造特征1．早、中三疊世早、中三疊世繼承了晚二疊世以來的構(gòu)造沉積格局，出現(xiàn)了統(tǒng)一的大型華北盆地，連續(xù)沉積了一套以河湖相、沼澤相為主的紅色及雜色砂質(zhì)巖、泥質(zhì)碎屑巖建造，早、中三疊世盆地與二疊紀(jì)晚期的沉積盆地并無多大差異，早、中三疊世沉積等厚度圖（圖17）早、中期三疊世存在著厚度北薄南厚，巖性北粗南細(xì)和沉積中心位于南部的共同規(guī)律。4．石千峰期華北盆地，石千峰期基本保持了原來的構(gòu)造格局，全區(qū)沉積穩(wěn)定，石千峰組沉積厚度200m以上，為一套內(nèi)陸河湖相為主的紫紅色，雜色砂泥巖地層。下段厚421—701 m，一般厚586 m。上石盒子組厚度較大，在盆地中部、北部及西北部，上石盆子組厚度200～400m；在以反映干旱條件的紅色及雜色為主，偶見泥質(zhì)巖夾石膏巖，屬典型的干旱氣候條件下的內(nèi)陸河湖相沉積。巖性由泥巖、斑塊泥巖及砂巖組成， m，一般厚120 m。在豫東地區(qū)，下部巖性由細(xì)砂巖、粉砂巖和泥巖組成、兩個正韻律；上部中細(xì)砂巖和泥巖互層組成，含25層煤層。但氣候由潮濕向干旱炎熱型轉(zhuǎn)化，不利于大量植物繁盛，因而發(fā)育了一套總體上以河流相為主的灰綠、黑灰和灰紫色的砂泥巖為主的沉積。含煤層變差（圖16）。再向南至淮北、淮南、阜陽、三門峽、銅川一帶，巖性進(jìn)一步變細(xì)，且東西方向上有較大的差異，東部的兩淮地區(qū)，山西組以海相石灰?guī)r占絕對優(yōu)勢，含厚層一巨厚層石灰?guī)r46層，頂部主要為泥質(zhì)巖，含煤層性差。山西期華北克拉通盆地的沉積中心位于徐洲、淮南、阜陽一帶，以含厚層狀石灰?guī)r為特征，由此向北向南石灰?guī)r的層數(shù)和厚度都明顯減少。原始沉積厚度，一般從500m至大于1300m，最厚的達(dá)2000m。L1灰?guī)r頂面為太原組頂界，太原組厚3882m，一般厚72m。平頂山礦區(qū)太原組為一套海陸交互相含煤沉積，本組下部為23層灰及深灰色中厚層狀細(xì)結(jié)晶質(zhì)石灰?guī)r（L5—L7）夾深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及薄煤24層。太原組厚度100—180m，分布比較穩(wěn)定。本溪組分為上、中、下兩段，下段分布局限，目前只發(fā)現(xiàn)于盆地東南部的淮北、徐州、臨沂一帶及東北部和北部的本溪、復(fù)州灣和開平一帶。平頂山礦區(qū)同豫西、豫東地區(qū)缺失上奧陶統(tǒng)、志留系、泥盆系、下石炭統(tǒng)地層沉積。中奧陶世馬家溝期，華北克拉通盆地進(jìn)入一個特殊的發(fā)展時期，主要表現(xiàn)為三次較大的海侵和海退，平頂山礦區(qū)同豫西豫東地區(qū)沉積了下馬家溝組、上馬家溝組地層，下馬家溝組為大段的石灰?guī)r、白云巖為特征；上馬家溝組形成了一套含膏鹽巖的碳酸鹽巖沉積建造。平頂山礦區(qū)寒武紀(jì)同華北地區(qū)一起為穩(wěn)定克拉通盆地發(fā)育時期，沉積了一套淺海為主、廣泛發(fā)育的穩(wěn)定石炭酸鹽巖和砂頁巖地層（圖13）（表14）。早寒武世中期，受克拉通盆地南北海槽伸展擴張的影響，以下寒武統(tǒng)府君山組（辛集組）的沉積代表了早古生代海浸的開始。從西至東主要有：賀蘭坳拉槽、晉陜坳拉槽、晉豫坳拉槽、燕遼坳拉槽、白云鄂博—渣爾秦坳拉槽、徐淮坳拉槽。本區(qū)出露最古老是早元古代的登封群、太華群及中元古化下部的嵩山群，出露地區(qū)不多，僅見于小秦嶺、篙箕地區(qū)、魯箕地區(qū)、魯山、舞陽及霍丘等地。6．編制了“平頂山一礦戊8煤層、丁6煤層瓦斯地質(zhì)規(guī)律和瓦斯預(yù)測研究”報告10余萬字。將平頂山礦區(qū)劃分為構(gòu)造復(fù)雜區(qū)和簡單區(qū)。劃分了不同級別的瓦斯地質(zhì)單元，分析了各個瓦斯地質(zhì)單元的瓦斯涌出特征，對井田深部的瓦斯涌出量和煤與瓦斯突出危險性進(jìn)行了預(yù)測，圖面清晰，一目了然。尤其是煤與瓦斯突出受著地質(zhì)構(gòu)造的控制，并且是區(qū)域構(gòu)造控制礦區(qū)、礦區(qū)控制井田、井田控制采區(qū)、采面，一級級的控制。目前主要開采戊丁6煤層，該礦井2002年之前，一直在一、二水平回采，屬于低瓦斯涌出礦井。該礦開采為石炭一二疊紀(jì)含煤地層，自下而上含有5層主要可采煤層，分別是庚戊戊戊丁6煤層。瓦斯是氣體地質(zhì)體，瓦斯涌出、瓦斯突出、瓦斯爆炸災(zāi)害的預(yù)測、防治和瓦斯的抽放利用都與地質(zhì)因素密切相關(guān)。2．編制了1：5000戊8煤層、丁6煤層彩色瓦斯地質(zhì)圖，分別為6個對開幅。在此基礎(chǔ)上研究了平頂山礦區(qū)構(gòu)造變形及對煤層結(jié)構(gòu)破壞和形成構(gòu)造煤的控制特征。5．研究了平頂山一礦煤層瓦斯的吸附性能，測定了煤層瓦斯壓力、含量和煤與瓦斯突出危險性參數(shù)。 28第一節(jié) 礦井概況 ………………………………………………………… 28一、位置、范圍、儲量與開拓方式 …………………………… 28二、礦井瓦斯鑒定情況 ………………………………………… 28三、交通情況 …………………………………………………… 29第二節(jié) 井田構(gòu)造特征 …………………………………………………… 29一、礦區(qū)構(gòu)造背景…………………………………………………… 29二、井田構(gòu)造特征…………………………………………………… 33三、巖漿巖…………………………………………………………… 35第三節(jié) 地層、煤層、煤質(zhì)與煤巖特征 …………………………………… 35一、地層……………………………………………………………… 35二、煤層、煤質(zhì)與煤巖特征………………………………………… 38第四節(jié) 煤體結(jié)構(gòu)特征 ……………………………………………………… 42一、破壞煤體構(gòu)造煤的宏觀地質(zhì)特征……………………………… 42二、原生結(jié)構(gòu)煤體和構(gòu)造煤體的微觀結(jié)構(gòu)特征…………………… 42三、煤體結(jié)構(gòu)類型的定量劃分……………………………………… 43四、平頂山一礦煤體結(jié)構(gòu)破壞特征………………………………… 44第五節(jié) 平頂山一礦瓦斯賦存特征 ………………………………………… 45一、煤對瓦斯的吸附特征…………………………………………… 45二、瓦斯含量測定及分布特征……………………………………… 47第六節(jié) 平頂山一礦影響瓦斯賦存的地質(zhì)條件 …………………………… 50一、瓦斯的生成條件………………………………………………… 50二、瓦斯的保存條件………………………………………………… 50三、構(gòu)造對瓦斯賦存的控制………………………………………… 50四、構(gòu)造煤對瓦斯賦存的影響……………………………………… 52五、頂板巖性對瓦斯賦存的影響…………………………………… 53第三章 平頂山一礦戊8煤層瓦斯預(yù)測研究 64第一節(jié) 平頂山一礦丁6煤層瓦斯涌出量預(yù)測研究 ……………………… 64一、丁6煤層不同瓦斯地質(zhì)單元的瓦斯涌出特征………………… 64二、平頂山一礦丁6煤層瓦斯涌出規(guī)律和瓦斯涌出量預(yù)測……… 68第二節(jié) 平頂山一礦丁6煤層煤與瓦斯突出危險性預(yù)測研究 …………… 69一、 平頂山一礦丁6煤層煤與瓦斯突出危險性預(yù)測狀況………… 69二、 平頂山一礦丁6煤層煤與瓦斯突出危險性參數(shù)測試………… 69三、 平頂山一礦丁6煤層煤與瓦斯突出危險性預(yù)測……………… 69第五章 1：5000平頂山一礦戊丁6煤層瓦斯地質(zhì)圖的編制方法 71一、編圖資料 ……………………………………………………… 71二、編圖內(nèi)容和表示方法 ………………………………………… 71結(jié)語該地塊位于華北地區(qū)的東南部，該地塊的區(qū)域構(gòu)造線為北西西或近東西向，與南邊的秦嶺一大別山的構(gòu)造線相近。圖11 華北克拉通構(gòu)造綱要圖（據(jù)張步春等，1980，簡化，補充）1—褶皺帶雜巖（年齡20～17億年）：滹沱群、黑茶山群、野雞山群、嵐河群、中條群、嵩山群、粉子山群、遼河群（包括寬甸群）、老嶺群（包括集安群）等；2—活動帶雜巖上部層（年齡27～20億年）：五臺群、呂梁群、降縣群、泰山群、登封群、上贊皇群、膠東群、鞍山群、單塔子群（包括朱杖子群）、二道洼群等；3—活動帶雜巖下部層（年齡31～27億年）：阜平群（包括龍泉關(guān)群）、界河口群、涑水群、下贊皇群、太華群等；4—陸核帶雜巖（年齡37～31億年）遷西群、交干群、烏拉山群、集寧群、龍崗群等；5—華北克拉通邊界斷裂；6—地塊邊界斷裂；7—重要基底斷裂表11 華北地區(qū)大地構(gòu)造演化階段劃分簡表地質(zhì)時代年齡構(gòu)造旋回及代表性地殼運動演化階段演化進(jìn)程新生代第四紀(jì)Q喜馬拉雅旋回活動大陸邊緣演化階段庫拉—太平洋脊消減，太平洋板塊俯沖由北北西轉(zhuǎn)為北西西（40Ma），弧后擴張中心東移；印度板塊與歐亞板塊碰撞（20Ma）中國大陸東部向東擴張，華北裂陷盆地形成喜馬拉雅運動第三紀(jì)N23E65燕山運動Ⅴ幕中生代白堊紀(jì)K2燕山旋回庫拉—太平洋板塊與亞洲大陸東部強烈作用，亞洲東部為安第斯型活動大陸邊緣；華北克拉通解體；秦嶺—大別山造山帶和興蒙造山帶持續(xù)收斂陸內(nèi)俯沖，形成與克拉通邊緣平行的逆沖推覆構(gòu)造帶燕山運動Ⅳ幕K1137燕山運動Ⅲ幕侏羅紀(jì)J3燕山運動Ⅱ幕J2燕山運動Ⅰ幕J1195印支運動Ⅱ幕三疊紀(jì)T3印支旋回古大陸板塊演化階段華北古大陸板塊與華南古大陸板塊完全對接，統(tǒng)一的中國板塊形成；華南、華北印支晚期發(fā)生逆沖推覆印支運動Ⅰ幕T2T1230古生代二疊紀(jì)P2海西旋回興蒙褶皺帶封閉、華北古大陸板塊與西伯利亞古板塊對接；華北古大陸板塊與華南古大陸板塊開始碰撞東吳運動P1280石炭紀(jì)C350泥盆紀(jì)D400加里東運動志留紀(jì)S加里東旋回華北古大陸板塊邊緣由大西洋型轉(zhuǎn)化為安第斯型；華北古大陸板塊主體于奧陶紀(jì)后全面抬升440奧陶紀(jì)O500寒武紀(jì)ε600震旦紀(jì)Z850晉寧運動元古代Pt3晉寧旋回古大陸板塊形成階段華北克拉通大陸板塊邊緣及內(nèi)部裂陷1000四堡運動Pt21850呂梁運動Pt21呂梁旋回華北古大陸板塊形成2200五臺運動Pt112500阜平運動太古代A