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《山西柳林鼻状构造曲率特征及其与煤层气的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第11卷第2期中国煤田地质Vol.11NO.21999年6月COALGEOLOGYOFCHINAJun.1999山西柳林鼻状构造曲率特征及其与煤层气的关系X袁鼎单业化(中国地质大学北京100083)摘要山西西部柳林鼻状构造处于鄂尔多斯盆地东缘的河东煤田中段,是我国煤层气勘探的重要选区之一。该构造范围内,主要发育两组正交裂缝,一组大致平行地层走向,另一组大致平行地层倾向,相对于地层产状,裂缝系的这一特征保持不变,说明裂缝与鼻状构造同期形成,并受其控制。主曲率分析表明,在矶口东部、孟门东北部和庙湾矿等处具有相对高值,除庙湾矿一带受小窑破坏外
2、,其余两处是今后煤层气勘探的最佳场所。地下裂缝为煤层气贮存提供部分空间,主要为其产出、运移提供有效通道,因此开展裂缝研究对我国煤层气选区、勘探和开发是极其重要的。关键词天然裂缝主曲率分析煤层气鼻状构造柳林缝通常是指没有明显平行于破裂面位移(模式1)引言的破裂,在一般的岩石中称为节理,而在煤中称为柳林鼻状构造处于山西河东煤田的中段,由割理。于构造上的独特性,近年来随着国内煤层气研究111节理的兴起,成为人们关注的重要煤层气选区之一。在柳林鼻状构造范围,节理一般平直陡立,与柳林鼻状构造是叠加在鄂尔多斯盆地东缘向层理接近垂直,具有较好的等距性
3、,产出在相对脆西缓倾的大单斜之上的近东西向宽缓的背斜状构性的岩层如砂岩、灰岩和白云岩中,严格受层面控造。该构造东西宽约35km,南北长达60km,自北制,野外很少观察到节理穿透过层面进入到另一向南地层倾向发生系统性变化,由西)西北)西层相对韧性的岩层如页岩中。节理面普遍光滑、)西南)西,地层倾角一般不超过10b。在鼻状构平整,局部有羽饰构造,羽饰轴平行岩层层面;造中部发育两条走向东西、倾向相对的正断层,构节理开度小于0.5mm,很少被充填,偶而见有成一狭长的地堑(图1)。地层组成包括寒武)奥少量方解石等矿物部份充填,在节理表面经常观陶系
4、海相碳酸盐岩和石炭)三叠系海、陆交互相察到一层铁锈膜;节理在层面上延伸稳定,长达碎屑岩、碳酸岩和煤,总厚度约3km,各地层单元数十厘米至数十米或更大,末端没有分叉现象,之间为整合或假整合接触。关于柳林鼻状构造的逐渐尖灭或终止在另一条与其平行或垂直的节理形成机制和形成时代目前还不很清楚,一般认为上。它形成于中生代印支)燕山期,由区域的南北向区内节理具有明显的方向性,在大多数情况挤压或差异性块断作用产生。下可以划分出正交的两组节理,一组大致与地层走向平行,另一组大致平行地层倾向(表1)。两1柳林鼻状构造的裂缝特征组节理相互交切限制,例如在北
5、翼下二叠统山西裂缝在宽缓的柳林鼻状构造中广泛发育。裂组砂岩中平行走向的节理组较为发育,明显限制了平行倾向的节理组,但是在上覆的上二叠统上X/八五0国家重点科技攻关项目/华北某些煤田煤层气地质特征和选区评价研究0。石盒子组和石千峰组中,情况正好相反。但多数第一作者简介袁鼎男60岁高级工程师煤田地质情况下,平行地层倾向的节理组限制了平行走向收稿日期1998-03-30的节理组,说明前者在总体上比后者形成得早。编辑葛晓云2期袁鼎等:山西柳林鼻状构造曲率特征及其与煤层气的关系29112割理系进行过系统的总结,根据他的研究,与纵弯褶皱割理的特征与
6、节理的特征类似,但由于受井有关的张裂缝要么与褶皱枢纽垂直,要么与之平下观察所限,未能象在露头观察节理那样面面俱行。柳林鼻状构造的枢纽大致呈东西向,除了中到。割理相对密集发育,延伸稳定,一般与层面垂部外,两翼的裂缝方向均不与枢纽平行或垂直,因直,平直且等距性好,它很少被充填(局部有少量此说明纵弯作用不是造成鼻状构造的机制。柳林方解石充填)。在柳林鼻状构造范围内,割理方向鼻状构造很可能与基底差异性块断作用有关。明显,发育正交两组与上、下地层中的节理组相对区内割理的分布特征与节理的分布特征类似映。相对密集、延伸较为稳定的一组大致与地层(表1)
7、。与节理不同的是,割理是一种可逆的破裂倾向平行,而另一组则大致平行地层走向(表变形构造,形成在煤化作用过程某一阶段,并受当1)。区内主割理大致与地层倾向平行,而端割理时区域构造应力场控制。参照重建的区域古热演大致平行地层走向。主割理在鼻状构造不同部位化史有助于揭示割理形成的时代及其与柳林鼻状有差异,在中部主割理走向近EW-SEE向,大构造的关系。致平行地层倾向,在北翼为SE向,在南翼为3主曲率分析NEE向,说明割理是与鼻状构造同期形成的。表1柳林鼻状构造分区裂缝统计表众所周知,影响裂缝发育的因素分为内在因素和外在因素,前者包括岩性、地层
8、厚度、粒度和分地层节理1组走向节理2组走向主割理区走向平均值标准差平均值标准差走向孔隙度等,而后者是指构造部位(Nelson,1985)。Ñ30b37b16b108b19b120b构造部位因素实质上是通过构
