鄂尔多斯盆地苏亥图地区构造特征及对煤系的控制分析
2016-11-24郭根万马海林
杨 才,郭根万,马海林
(内蒙古自治区地质调查院,呼和浩特010020)
鄂尔多斯盆地苏亥图地区构造特征及对煤系的控制分析
杨才,郭根万,马海林
(内蒙古自治区地质调查院,呼和浩特010020)
以勘查资料为基础,结合已有研究成果,从鄂尔多斯盆地的构造演化、区域构造背景、构造特征进行分析,认为苏亥图地区发育7条北东向断层和3条近东西向断层,主断裂为北东向,断裂构造控制了煤系的展布,将煤系地层切割为北东走向的断块状。根据煤系与构造形态之间的关系,苏亥图地区构造控煤类型可划分为单斜断块型和逆冲褶皱型两种,其中以单斜断块型为主。
鄂尔多斯盆地;苏亥图地区;构造控煤类型
1 区域构造背景
鄂尔多斯盆地位于我国西北地区东部,地跨陕西、内蒙古、山西、宁夏、甘肃五省(区),是我国第二大内陆沉积盆地。盆地北抵河套盆地南界,西至银川盆地东界,东至吕梁山西界,南至汾渭盆地北界。
鄂尔多斯盆地是在华北地台基础上发展起来的大型内陆盆地,区域大地构造位置处于华北地台,又可分为伊盟隆起、西缘逆冲带、天环向斜、陕北斜坡、晋西挠褶带、渭北隆起6个二级构造单元。内蒙古地区分布的二级构造单元有伊盟隆起,西缘逆冲带和天环向斜的北段,陕北斜坡的西北部。本文研究的苏亥图地区位于鄂尔多斯盆地西缘逆冲带的北段(图1)。
鄂尔多斯盆地经历了长期的构造演变,早古生代就已是华北板块的一部分,晚石炭—早二叠世沉积了一套海陆交互相—陆相的含煤岩系。到三叠纪末,阴山、秦岭、太行山地区成为隆起带,贺兰山也逐渐隆起,将鄂尔多斯地区“围成”一近于封闭的沉积盆地。侏罗纪时,在东部和西北部挤压应力共同作用下,鄂尔多斯岩石圈逐渐下弯形成大型的内陆拗陷盆地,沉积了包括延安组含煤岩系在内的湖相、河流相沉积。侏罗纪末的燕山运动,贺兰山阴山地区隆起成山,盆地边缘地层发生剧烈断裂、褶皱和推覆构造,盆地沉积间断,局部遭受剥蚀。早白垩世盆地局部再度下陷,沉积了志丹群,之后升起,结束了长期广泛的沉积历史,盆地消失。同时盆地北缘的河套断陷、西缘的银川断陷开始发育,在新生代,河套断陷盆地和银川断陷盆地内沉积了巨厚的沉积。
2 鄂尔多斯盆地西北缘构造特征
侏罗纪末的燕山运动,造就了盆地西北缘构造的基本格架,经风化剥蚀,其上沉积了下白垩统志丹群和新生界沉积物。
鄂尔多斯盆地西北缘构造总体呈近南北向—北北东向展布,从北往南可分为桌子山背斜、铁盖苏庙—横山堡断裂带(图2)。
桌子山背斜:背斜轴位于桌子山主脊略偏东,呈南北走向,向南倾伏,北部被千里沟逆断层截断,南部被正谊关断裂截断,东界为桌子山东麓断裂,西界为西来峰断裂。背斜南北长约50 km,东西宽约3~5 km,核部出露太古界乌拉山岩群,向两翼依次出现寒武系、下奥陶统、中奥陶统、石炭系、二叠系,东翼尚有三叠系、侏罗系。为一不对称背斜,西翼地层倾角较缓,多发育垂直背斜轴向的正断层,倾角近90°;东翼较陡,多发育近南北向逆断层,倾向西,倾角50°~70°。
图1 研究区地理位置及构造分区图Figure1 Study area geographic setting and tectonic division
图2 鄂尔多斯盆地西缘北部构造略图Figure2 Structural sketch of Ordos Basin west margin northern part
铁盖苏庙—横山堡断裂带:主要由一系列近南北向(局部为北北东向或北东向)断裂组成,多为逆断层,南、北两端被东西向断层截切,内部也发育一些东西向断层,东西向断层多具右行平移性质。分析断裂的发育特征,具有东、西两个方向逆冲推覆的特征。主断裂为近南北方向,另有东西向断裂将其截切,构成棋盘格状。地层总体向东倾,由于东西向的挤压作用,局部形成小的背、向斜。苏亥图地区位于铁盖苏庙—横山堡断裂带的中段。
3 苏亥图地区主要控煤构造及煤系展布规律
苏亥图地区煤系总体为一向南东倾斜的单斜构造,局部有小的背、向斜。煤系在西部产状较陡,倾角最大达23°,白垩系地层之下赋存有石炭系太原组—二叠系山西组煤系;东部产状较缓,倾角10°左右,残存有侏罗系延安组。
3.1主要控煤构造
区内白垩系地层之下存在隐伏断裂,根据二维地震成果及钻探验证,本区存在10条断层,7条主要断裂呈北东—北北东走向展布,3条为北西西、北东东走向(近东西向)展布。DF8为正断层,其余均为逆断层。在本区西部有3条断层(DF6、DF4、DF2)倾向南东,东部有4条断层(DF1、DF3、DF5、DF7)倾向北西,形成一逆冲推复式的构造格架。近东西走向的DF8、DF9、DF10断层截切北东走向的断层(图3)。以DF3逆断层为界,东部残留有侏罗系含煤地层。断层要素见表1。
3.2煤系展布规律
苏亥图地区煤系总体为一向南东倾斜的单斜构造,由于受北东向主要断层的控制和影响,煤系被断层切割,形成多个北东走向的断块,断块内部局部有小的背、向斜。
本次研究以煤田勘查资料为基础,根据鄂尔多斯盆地区域构造特征,尤其是西缘逆冲带的北段构造特征,并参考石油地震、煤田地震资料,结合苏亥图地区煤系分布与构造形态之间的关系,总结了鄂尔多斯盆地西缘逆冲带北段苏亥图地区的构造控煤特征,将构造控煤形式大致分为两个类型。
图3 苏亥图地区构造纲要图Figure3 Structural outline map of Suhat area
①单斜断块型。位于逆冲断层之间且断层间距相对较大的地段,由于断层的切割及断层两盘相对升降,地层形成单斜断块,靠近断层处,由于断层的牵引作用,倾角较陡。总体为一单斜构造,煤系变形不强烈。该构造控煤类型在鄂尔多斯盆地西缘分布较广,为主要构造控煤类型。在苏亥图地区DF4和DF2断层之间发育这种构造控煤类型,煤系由于受逆冲断层切割及断层两盘相对升降影响,形成单斜断块(图4),在DF3断层以东赋存侏罗系煤系的地段亦发育这种构造控煤类型。
表1 苏亥图地区断层要素一览表Table1 Data sheet of fault essential factors in Suhat area
图4 苏亥图地区0勘查线DF4~DF2间剖面图Figure4 DF4~DF2 section on exploration line 0 in Suhat area
②逆冲褶皱型。在区域北西—南东挤压应力的作用下,位于逆冲断层之间且断层间距相对较小的地段,亦是靠近挤压应力中心的区域。断层切割地层形成断块,由于断层的挤压和逆冲牵引作用,断块内地层发生褶皱变形,褶皱轴向与断层平行。断层控制着其间褶皱的形成和发育,构造以断层为主、褶皱为辅。该构造控煤类型分布在鄂尔多斯盆地西缘靠近盆地边缘挤压应力强的地段,分布范围不大。在苏亥图地区DF6和DF4断层之间发育这种构造控煤类型,煤系由于受逆冲断层挤压、牵引,发生褶皱变形(图5)。
4 结论
苏亥图地区位于鄂尔多斯盆地西缘逆冲带的北段,煤系为石炭系太原组—二叠系山西组,东部残存有侏罗系延安组。白垩系地层之下发育隐伏断裂,以北东向断裂为主,将地层切割为北东走向的断块,构造控制煤系的展布形式,可划分为单斜断块型和逆冲褶皱型两种构造控煤类型,以单斜断块型为主。
图5 苏亥图地区0勘查线FD6~FD4间剖面图Figure5 FD6~FD4 section on exploration line 0 in Suhat area
加强对鄂尔多斯盆地边缘构造的研究,分析构造对煤系的控制,探讨煤系赋存规律及与构造之间的关系,指导煤炭资源勘查具有重要意义。
[1]苏志泉,武文,李永成,等.鄂尔多斯盆地聚煤规律及煤炭资源评价(内蒙古部分)研究报告[R].呼和浩特:内蒙古自治区煤田地质局,1992.
[2]李思田,程守田,杨士恭,等.鄂尔多斯盆地东北部层序地层及沉积体系分析[M].北京:地质出版社,1992.
[3]杨才,张志祥,张革喜,等.内蒙古自治区鄂托克前旗苏亥图煤炭普查报告[R].呼和浩特:内蒙古自治区地质调查院,2010.
Analysis of Structural Features and Their Control on Coal Measures Strata in Suhat Area,Ordos Basin
Yang Cai,Guo Genwan and Ma Hailin
(Inner Mongolia Geological Survey,Hohhot,Inner Mongolia 010020)
Based on exploration data,combined with available research results analyzed structural features in the Suhat area from struc⁃tural evolution and regional tectonic setting in the Ordos Basin.The study has considered that in the area have developed 7 NE faults and 3 near EW faults.The main faults are NE stricken and controlled coal measures strata extending and cut them into NE strike fault blocks.The coal controlling structures can be partitioned into monoclinal blocks and thrusting folds two types and mainly the former type.
Ordos Basin;Suhat area;coal controlling structural types
TD163
A
10.3969/j.issn.1674-1803.2016.10.01
1674-1803(2016)10-0001-03
内蒙古自治区地质勘查基金项目:内蒙古自治区鄂托克前旗苏图煤炭普查(07-1-MT01)
杨才(1967—),男,内蒙古清水河县人,高级工程师,1987年毕业于长春地质学院,煤田地质与勘查专业,现主要从事能源地质矿产勘查工作。
2016-05-19
责任编辑:宋博辇