[科普中國]-煤田地質(zhì)構(gòu)造

控制煤的聚集與賦存形態(tài)的地質(zhì)構(gòu)造。前者簡稱控煤構(gòu)造，后者簡稱賦煤構(gòu)造。在煤聚集前和聚集過程中，地質(zhì)構(gòu)造控制著古地理、古氣候、古植物群落的分布，影響和控制著古沉積條件，在適于煤聚集的時間和空間形成含煤巖系。

在煤聚集后，地質(zhì)構(gòu)造又使聚煤盆地充填的含煤巖系隆起、坳陷、褶皺、斷裂、流變、變質(zhì)以及巖漿侵入等等，使已形成的煤層遭受改造。隨著后來的剝蝕或掩埋，煤層在地殼表層形成了新的賦存狀態(tài) 。

分類煤田地質(zhì)構(gòu)造可從不同角度進行分類。常用的有以下三種分類方法。

(1)根據(jù)煤田地質(zhì)構(gòu)造形成的地球動力學可分為：

①擠壓應力作用下形成的煤田推覆構(gòu)造、褶皺、逆沖斷裂等;

②引張應力作用下形成的斷陷盆地、伸展構(gòu)造等;

③扭應力作用下形成的走滑斷裂、擠隆、拉分盆地等;

④復合作用下形成的壓扭、張扭、先壓后張構(gòu)造等。

(2)根據(jù)煤田地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生的時期可分為：

①聚煤期前的基底構(gòu)造;

②聚煤過程中的同沉積構(gòu)造;

③聚煤期后不同形態(tài)、不同等級、不同性質(zhì)，不同序次的改造變形。

(3)根據(jù)煤田地質(zhì)構(gòu)造控制的地域范圍可分為：

①區(qū)域煤田地質(zhì)構(gòu)造;

②礦井構(gòu)造等。

中國煤田地質(zhì)構(gòu)造由于構(gòu)造運動的方式、方向不同，在不同地區(qū)，不同地質(zhì)時期其區(qū)域煤田地質(zhì)構(gòu)造各具特色：

①華北聚煤區(qū)，石炭二疊紀煤田煤層相對穩(wěn)定，褶皺寬緩，斷裂以正斷層為主。在太行山東麓、魯西地區(qū)，鏟式斷裂、抬斜斷塊、斷塊發(fā)育，煤田多保存于寬緩的向斜盆地和斷塊的下降盤;

②華南聚煤區(qū)中東部，多緊密線性褶皺，逆沖斷層發(fā)育，晚古生代煤田煤層多保存于緊密向斜內(nèi);

③華南聚煤區(qū)中西部和西南地區(qū)東部，隔檔式、隔槽式褶皺屬其顯著特征，二疊紀煤田多在窄狹的向斜部位或背斜部位保存或出露，第三紀煤田構(gòu)造平緩;

④東北聚煤區(qū)，北東向雁行排列的中生代煤盆地群十分醒目，且多為單面斷陷盆地，同沉積構(gòu)造發(fā)育，相變劇烈，煤層厚度不穩(wěn)定，富煤帶明顯受同沉積構(gòu)造控制;

⑤中國西部地區(qū)中生代煤盆地(鄂爾多斯煤盆地、準噶爾煤盆地)規(guī)模大，地層平緩，斷裂稀少，煤層厚、儲量大，富煤帶與湖盆中心、濱岸線的遷移密切相關(guān)。烏魯木齊煤田呈急傾斜構(gòu)造。

中國在一些巨型構(gòu)造帶邊緣或附近，包括陰山構(gòu)造帶南麓、秦嶺構(gòu)造帶東段、南嶺構(gòu)造帶北麓、雪峰山東麓以及郯廬斷裂帶附近，還發(fā)育有相當規(guī)模的推覆構(gòu)造。在太子河流域、興隆、豫西、楊梅山、漣邵以及徐淮地區(qū)的推覆體下，往往賦存有煤炭資源。

用構(gòu)造體系的觀點研究控煤構(gòu)造，系由中國李四光教授首創(chuàng)。它大可以研究地殼運動，海陸分野，海水進退，聚煤帶、聚煤區(qū)的分布;中可以研究煤盆地的成生與煤田的分布規(guī)律; 小可以研究礦井構(gòu)造，探索褶皺、斷裂的排列樣式。1

研究方法煤田地質(zhì)構(gòu)造研究大體可以分為實際資料、數(shù)據(jù)采集，分析歸納抽象，重復再現(xiàn)模擬等三個階段。

(1)煤田地質(zhì)構(gòu)造實際資料、數(shù)據(jù)采集階段。

①采用地質(zhì)學方法，在野外對巖石、地層、相環(huán)境、古生物、變質(zhì)帶、接觸界線以及構(gòu)造形跡的性質(zhì)與產(chǎn)狀及各種不同類型、序次構(gòu)造間的相互關(guān)系進行觀察和測量。

②在室內(nèi)使用顯微鏡、電子顯微鏡、X—射線，對礫石、古生物變形，巖石組構(gòu)，煤顯微組構(gòu)，煤核以及礦物晶格位錯進行觀察與統(tǒng)計。

③采用地質(zhì)鉆探方法，擴大直接獲取地質(zhì)素材的范圍。

④采用地球物理方法，研究隱蔽，半隱蔽煤田及煤田深部地質(zhì)構(gòu)造。高分辨率地震勘探可探明斷距為10m以上的斷層，古地磁法用于研究古構(gòu)造和同沉積構(gòu)造，航空、航天遙感技術(shù)用于在大范圍內(nèi)研究區(qū)域煤田地質(zhì)構(gòu)造等。

(2)分析歸納階段。

①根據(jù)實際資料編制各類平面圖、剖面圖、立體構(gòu)造圖、構(gòu)造剖面圖、地質(zhì)平衡剖面圖、構(gòu)造綱要圖、構(gòu)造體系圖、煤層頂板或底板等高線圖、煤層等厚線圖、各種趨勢面分析圖、相剖面圖、巖石組構(gòu)與裂隙統(tǒng)計圖、古地磁圖、應力軌跡圖等。

②運用構(gòu)造解析和應力場分析等方法，歸納構(gòu)造發(fā)育及組合規(guī)律，分析其成生機制，建立構(gòu)造模式，用以解決構(gòu)造控煤規(guī)律和構(gòu)造預測。

(3)重復再現(xiàn)模擬階段。任何構(gòu)造模式的建立，都應該在自然界有良好的重復性和室內(nèi)的再現(xiàn)性。為此，可進行泥巴模擬試驗、光彈性模擬試驗和數(shù)力計算。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機模擬越來越廣泛地用于煤田地質(zhì)構(gòu)造模擬。

研究煤田地質(zhì)構(gòu)造的目的不同，其研究方法的選擇亦不盡相同。對基底構(gòu)造(古構(gòu)造)研究，首先應該著手于古構(gòu)造標志和形跡的研究，根據(jù)成煤期前地層出露、火成巖分帶、動力變質(zhì)帶、地球化學等資料，辨識古隆起帶，根據(jù)古隆起、古斷裂展布，沉積等厚線圖與巖相圖的關(guān)系等，確定古坳陷帶。

然后，根據(jù)古構(gòu)造形跡建立古構(gòu)造模式，進而探討基底構(gòu)造對成煤的控制作用和煤炭資源的分布狀態(tài)。對同沉積構(gòu)造研究，同樣要先研究同沉積構(gòu)造形跡。根據(jù)斷層兩側(cè)巖層厚度和巖相的顯著差異，鑒別同沉積斷層;根據(jù)煤層現(xiàn)今埋深與煤變質(zhì)程度的相關(guān)分析，辨識同沉積褶皺。

常用的研究方法包括：相一厚度分析法、地質(zhì)平衡剖面法(圖解法)、煤巖法、古地磁法、沉積穩(wěn)定坡度法以及沉積速率法、回剝法、骨架縱座標法等盆地模擬技術(shù)。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

李兵 - 副教授 - 西南大學