■　郭宇　李波　徐冬冬　祁凌

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院四川成都610000）

燕山運動對華北石炭-二疊紀(jì)煤層的影響分析

■郭宇李波徐冬冬祁凌

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院四川成都610000）

從燕山運動產(chǎn)生的斷裂構(gòu)造、巖漿活動等方面出發(fā)，探討燕山運動對華北石炭-二疊紀(jì)煤層的形態(tài)、厚度及開采難度所帶來的影響；華北聚煤區(qū)內(nèi)煤炭資源儲量豐富，約占全國總儲量的1/2，故對此區(qū)域的研究可以為華北礦區(qū)的開采布局提供參考價值。

燕山運動石炭-二疊紀(jì)煤層厚度

1　華北石炭-二疊紀(jì)煤層特征

華北晚古生代煤層分布：晚古生代時期是華北煤層形成的最主要時代，據(jù)巖石地層單位的巖性、含煤性等均一性原則,將華北晚古生代含煤盆地的地層劃分為三個分區(qū)：北部邊緣區(qū)、中部主體區(qū)、南部豫院區(qū)，各區(qū)規(guī)律及特征如下表所示[1]。

表1　華北晚古生代煤層分布規(guī)律

2　燕山運動地質(zhì)表現(xiàn)

目前對燕山運動的分期、構(gòu)造活動等方面仍存在爭議，本文采用的分類方案將燕山運動分為早、中、晚三個時期，其特征如表2所示[2]。燕山期巖漿活動以中酸性為主、以鈣堿系列為主要特征的，早侏羅世的火山巖分布范圍較小，都沿NEE向斷裂噴發(fā)；中侏羅世，分布范圍較廣，沿NE向斷裂展布；晚侏羅世的火山巖分布在太行山北段，沿NNE向斷裂分布，巖相特征如表2所示。

表2　燕山運動構(gòu)造運動特征表

3　燕山運動對煤層的影響

3.1構(gòu)造運動產(chǎn)生的基底斷裂控制煤層分帶

由于橫向基底斷裂的分隔，使各段煤層沿走向也顯示不均勻變化，一方面煤層沿走向可能發(fā)生分叉，另一方面不同區(qū)段的煤層沿傾向也表現(xiàn)出分叉強度和樣式的不同。燕山期基底斷塊的不均衡沉降控制了沉積環(huán)境的演變，相應(yīng)地煤層形態(tài)和煤層厚度顯示出分帶性。以燕山運動對遼寧阜新煤盆的影響為例；該區(qū)各媒組大致分為三個帶：①無煤帶：煤層分叉尖滅，被沖積扇礫巖代替。②分叉煤層帶：煤層向盆緣斷裂方向多次分叉，煤層層數(shù)增多，間距增大，單層逐漸變薄。③聚結(jié)煤層帶：煤層密集，單層厚度達到最大值。

3.2褶皺構(gòu)造對煤層形態(tài)和厚度的影響

由于煤層本身比較松軟,在燕山運動影響下,容易產(chǎn)生塑形變形，致使煤層發(fā)生局部加厚、變薄及尖滅的變化（圖1），在水平擠壓力作用下，造成背、向斜軸部煤層增厚，兩翼煤層變薄(圖1a)。若垂直壓力作用下，此時背斜軸部煤層厚度變薄，而兩翼煤層增厚(圖1b)[3]

a水平側(cè)壓下軸部增厚，兩翼變薄

b 垂直壓力下兩翼煤層增厚，軸部變薄

3.3巖漿侵入對煤層的綜合影響

巖漿侵入具體可以分為①順層侵入：沿煤層層位侵入時，煤層被部分吞蝕，煤層產(chǎn)生分層現(xiàn)象；只有對于較厚的煤層時，才可能分層，若煤層較薄便直接被吞蝕變成天然焦；②頂?shù)捉耄貉刂簩禹?、底侵入直接形成煤層新的頂?shù)装?，煤層部分被吞蝕。接觸巖漿的煤層變?yōu)樘烊唤?，遠端依次為焦化煤、無煙煤、正常煤等。③烘烤作用：巖漿通過煤層圍巖的烘烤而使煤變質(zhì)程度增加，從而煤層變?yōu)榻够?。④斜穿破壞：即斜著侵入煤層，致使煤層分段，周圍煤層會出現(xiàn)大規(guī)模的變質(zhì)，使煤層的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化。⑤吞蝕作用：直接吞蝕較薄的煤層，導(dǎo)致局部地段成為無煤區(qū)?？傊?，巖漿侵入的方式多樣，但主要造成煤層分叉、變薄、局部不可采或直接替換成巖漿巖等現(xiàn)象[4]。

4　結(jié)束語

煤層受構(gòu)造運動的影響是多方面因素所控制的，應(yīng)在實際環(huán)境中具體分析哪一種或幾種影響方式占據(jù)主導(dǎo)地位。從大方向而言，在斷裂構(gòu)造較為發(fā)育的地區(qū)，煤層變化受構(gòu)造運動影響大，煤層增厚、變薄、分叉、尖滅等現(xiàn)象多，致使煤層的開采難度加大。對同一礦區(qū)而言，可以分析已開采的煤層厚度和形態(tài)等的變化關(guān)系來預(yù)測深部煤層的變化規(guī)律，從而對煤礦合理的開采布局提供良好的基礎(chǔ)，相應(yīng)的可以提高采掘的效率。綜合各方面看來，雖然對煤層的影響方式多種多樣，但巖漿侵入確是對煤層各方面影響最大的因素。

[1]韓美蓮,王真奉,劉海燕,等.華北地區(qū)晚石炭世巖相古地理特征及聚煤規(guī)律研究[J].中國煤炭地質(zhì),2013,12期:12-15.

[2]董樹文,張岳橋,龍長興,等.中國侏羅紀(jì)構(gòu)造變革與燕山運動新詮釋 [J].地質(zhì)學(xué)報,2008,81(11):1449-1461.

[3]劉程,李向東,楊守國.地質(zhì)構(gòu)造對煤層厚度的影響研究 [J].煤礦安全,2008,39 (5):14-16.

[4]黃維清,周俊杰,鄭榮華.濟寧煤田金鄉(xiāng)礦區(qū)巖漿活動及對煤層煤質(zhì)的影響 [J].中國煤炭地質(zhì),2007,第5期 (5):16-17.

F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-98-1