高占斌

（甘肅煤田地質(zhì)研究所，甘肅 蘭州 730030）

1 地質(zhì)背景

1.1 構(gòu)造條件

山丹盆地地處北祁連褶皺帶中段北側(cè)，河西走廊中段。在地理上具有一定的特殊意義。在古生物學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，古生界和中生界地層在區(qū)內(nèi)發(fā)育較完整，其中石炭系太原組為含礦地層，通過采用二、三維地震及鉆探等綜合勘探手段，發(fā)現(xiàn)礦床總體上受單斜構(gòu)造控制。目前在研究過程中發(fā)現(xiàn)，沉積相演化經(jīng)歷了由海相逐漸過渡到海陸交匯相，最終匯總到陸相沉積的最終地質(zhì)形態(tài)。區(qū)域內(nèi)斷裂發(fā)育較多，且破壞礦層的連續(xù)性，進(jìn)而影響礦層的礦質(zhì)，并且對(duì)于可燃?xì)怏w的沉積有著相關(guān)影響[1]。

圖1 山丹盆地礦田地質(zhì)構(gòu)造簡圖

1.2 地層條件

研究區(qū)地層區(qū)劃屬秦祁昆地層區(qū)祁連―北秦嶺分區(qū)北祁連小區(qū)，巖層自下而上主要從寒武系至第四系，巖漿巖出露較少，二疊系下統(tǒng)太原組是主要含礦地層。第四系全系統(tǒng)洪積層為全區(qū)主要覆蓋層，巖性主要為砂、礫及次生黃土，底部為角礫巖。

1.3 相關(guān)特征

研究區(qū)屬中國北部盆地，大部分被第四系洪積物所覆蓋，能見到的地質(zhì)構(gòu)造較少。本次研究表明山丹盆地內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造主要以斷裂為主，依據(jù)斷裂走向可分為兩組，一組為與區(qū)域總體構(gòu)造線一致的縱向左旋逆掩斷層；一組為走向東北方向的橫向右旋平移斷層。由于斷層面平緩且被后期褶皺彎曲，造成斷層在平面上呈波浪狀。不同規(guī)模的斷裂構(gòu)造切割了不同年代的地層，表明其在不同地質(zhì)時(shí)期的發(fā)育過程；走向趨近一致傾向各異的斷裂組，反應(yīng)山丹盆地在不同時(shí)期地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)的強(qiáng)弱。

圖2 不同規(guī)模的斷裂構(gòu)造的走向

2 沉積環(huán)境和地區(qū)聚礦分析

2.1 沉積環(huán)境

沉積基底指被沉積巖層不整合覆蓋的結(jié)晶變質(zhì)巖系，在基底上方的沉積物或沉積巖稱為沉積蓋層[2]。在早白堊世的地殼運(yùn)動(dòng)時(shí)期，山丹地區(qū)形成了較好的盆地環(huán)境，這些盆地的形成為礦層的賦存提供了良好的基礎(chǔ)，其中山丹盆地腹地在沉積過程中，下白堊世為主要填充地層，在地層的形成過程中，經(jīng)歷了“裂陷、填平”“超覆擴(kuò)張”的相關(guān)階段。

山丹盆地在二疊系下統(tǒng)的地層發(fā)育過程中，隨著盆地的不斷變化，地質(zhì)的發(fā)育到了最鼎盛的時(shí)期，盆地內(nèi)部地質(zhì)情況豐富，水域遼闊，資源豐富，形成了大型的地理系統(tǒng)。在后續(xù)沉積過程中，泥炭不斷下沉，以灰、黑為主的炭質(zhì)泥巖、礦層做為沉積過程中的擴(kuò)張產(chǎn)物賦存下來。

研究區(qū)含礦地層沉積演化在早、中期具海陸交互相沉積的特點(diǎn)，至晚期主要以陸相沉積為主，這一結(jié)論與二疊系我國南海北陸的古地理環(huán)境特征相吻合[3]。其沉積過程反映了沉積盆地在石炭紀(jì)至二疊紀(jì)時(shí)期開始發(fā)生緩慢上升的趨勢，由淺海相逐步過渡到海陸交匯相沉積的特點(diǎn)，為相關(guān)資源環(huán)境的形成提供了良好的場所，最終呈現(xiàn)了目前山丹盆地的礦體特征。

地層的相關(guān)厚度在一定程度上能反映出沉積環(huán)境的深度情況，在研究中發(fā)現(xiàn)，石炭系的厚度較厚，巖層的特性和空間不平行的巖層屬性表明其地層空間較厚，相關(guān)礦層中具有較多斷裂，在一定程度上可能具有瓦斯的突出分布，地層的特殊性和礦層的連續(xù)特性，對(duì)于未來礦產(chǎn)資源開采過程有一定的安全隱患。

2.2 山丹盆地礦產(chǎn)資源聚集規(guī)律

通過地質(zhì)構(gòu)造分析入手，不難發(fā)現(xiàn)相關(guān)區(qū)域的礦物含量并不穩(wěn)定，相關(guān)采礦區(qū)出現(xiàn)連斷性缺失，其次在有巖漿發(fā)育的相關(guān)地區(qū)，礦層的賦存情況較差，最后在相關(guān)分析過程中，結(jié)合區(qū)內(nèi)礦物分布的空間屬性特征，預(yù)測區(qū)內(nèi)具有三種聚礦區(qū)域：一為帶狀聚礦區(qū)域，一為中部聚礦區(qū)域，一為背斜聚礦區(qū)域。

綜合分析區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源的聚集情況較好，開采和相關(guān)操作較為方便，在開采過程中，較大的斷裂需要引以為重，裂縫中的易燃?xì)怏w與地下水層的情況為礦產(chǎn)資源的開采帶來了很大的難度，在開采過程中，將重點(diǎn)投向瓦斯氣體的和地下水的相關(guān)處理方法，從而解決礦產(chǎn)資源開采過程中的相關(guān)安全問題[4]。

3 區(qū)域聚礦認(rèn)知和啟示

地區(qū)的礦物的賦存情況受到地殼運(yùn)動(dòng)的相關(guān)影響，勘查范圍內(nèi)主要呈現(xiàn)出層狀的礦層特性，在礦層賦存的相關(guān)穩(wěn)定性基礎(chǔ)上，礦層的采礦回采率較低，增加了山丹盆地礦產(chǎn)資源的開采難度，區(qū)內(nèi)巖漿巖賦存界線有著明顯的侵蝕痕跡，相關(guān)勘探結(jié)果表明，巖漿層的侵蝕結(jié)果較大成為了目前山丹盆地礦物儲(chǔ)量較少的相關(guān)原因之一。在研究過程中地質(zhì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的相關(guān)地質(zhì)特征表明，淺層礦產(chǎn)資源的聚集情況受到相關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)的影響而整體較差，在小斷層和伴生斷層的影響下，礦體的厚度、連續(xù)性、構(gòu)造形態(tài)變化大，在礦體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)側(cè)轉(zhuǎn)構(gòu)造、分叉及跳臺(tái)的現(xiàn)象較為嚴(yán)重，更多的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源開采認(rèn)知的差異，可能需對(duì)現(xiàn)有的礦物開采情況作出相關(guān)調(diào)整。對(duì)山丹盆地的相關(guān)研究表明，若要山丹盆地的礦產(chǎn)資源開采工作細(xì)致而有序的進(jìn)行，首先要對(duì)盆地內(nèi)部的相關(guān)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行仔細(xì)勘測和繪制、其次對(duì)礦體裂縫區(qū)域進(jìn)行勘測，綜合以上兩方面資料進(jìn)行分析研究，從而減少礦產(chǎn)資源開采過程中的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而保障山丹盆地內(nèi)礦產(chǎn)資源安全的生產(chǎn)[5]。