地质上隆起带是什么意思
Ⅰ 区域地质特征
准噶尔盆地是我国大型含油气盆地之一,面积约13×104km2,盆地四周被褶皱山系所围限,西北边界为扎伊尔山和哈拉阿拉特山,东北边界为阿尔泰山、青格里底山和克拉麦里山,南界为伊连黑比尔根山和博格达山,总体形状为三角形,东西长,南北窄。
一、构造特征
准噶尔盆地是欧亚板块的组成部分,北邻西伯利亚板块,西接哈萨克斯坦板块,南依天山造山带。区域构造位于阿尔泰褶皱带、西准噶尔褶皱带和北天山褶皱带所夹持的三角地带。盆地内发育较全的上古生界至新生界地层,其中石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系构成了盆地内主要含油气勘探目的层,在盆地南部其累计厚度最大达18000m,盆地内的一般厚度也在10000m左右。准噶尔盆地自石炭纪以来,经历了海西、印支、燕山和喜马拉雅等多期构造运动,形成了多个不整合面与构造层。断裂发育主要有三期,即海西期、燕山期和喜马拉雅期,目前三叠系及以下地层中主要为逆断层,侏罗系和白垩系中发育正断层,盆地南缘则以逆断层和走滑断层为主。
准噶尔盆地可以划分出8个一级单元(图5-1),分别为乌伦古断陷、三个泉隆起、西北缘冲断带、玛湖-漠区坳陷、中央隆起带、北天山山前坳陷、博格达山前坳陷及沙-奇隆起区。
二、地层分布及沉积特征
准噶尔盆地的沉积盖层发育,在晚海西期褶皱带基底石炭系火山岩与变质岩之上的沉积层都是盆地的沉积盖层。自老至新依次为上古生界的石炭系、二叠系,中生界的三叠系、侏罗系和白垩系,新生界的古近系与新近系(图5-2)。
1.石炭系(C)
属于准噶尔沉积盆地基底岩性,下石炭统为变质凝灰岩及安山岩;中石炭统为为火山岩及火山碎屑岩,主要分布在西北缘、陆梁隆起、克拉麦里山前;上石炭统为边缘海相碳酸盐岩,分布局限(仅分布于准东外围石钱滩凹陷)。
2.二叠系(P)
佳木河组下亚组(P1j1):为一套杂色砾岩、火山碎屑岩夹熔岩,最大厚度可达4000m。
佳木河组上亚组(P1j2):为一套火山熔岩夹火山碎屑岩。在中拐五区、八区为流纹岩、安山岩、凝灰岩及凝灰碎屑岩,未穿视厚度268~350m,风成城地区407m;陆梁地区为紫褐色、紫灰色杏仁状橄榄安山玄武岩及安山质熔结角砾岩夹棕红色砂质泥岩、细砂岩,未穿视厚度139m。
图5-1 准噶尔盆地构造单元分区图(据郑和荣等,2007)
风城组(P1f):为一套暗色泥质、凝灰质白云岩,白云质泥岩夹砂岩、粉砂岩及薄层灰岩,为滞留海湾或湖沉积,其分布主要在玛湖-漠区坳陷的北段,以乌尔禾-黄羊泉一带最厚,厚700~900m。为玛湖-漠区坳陷内的主力生油层。
夏子街组(P2x):为棕褐色、杂色及灰绿色砾岩夹褐色薄层砂岩,砾石成分复杂,主要为变质岩、火山岩和泥岩等,分选及磨圆度差,砂泥质胶结。夏子街地区变细,出现较多棕色泥质粉砂岩和粉砂质泥岩,未发现任何化石。属于一套山麓洪积扇体堆积。
下乌尔禾组(P2w):分布于克-乌断裂、夏红北断裂下盘,为灰色、灰绿色砾岩夹同色砾状砂岩及深灰色、灰黑色泥岩,属于山麓河流洪积-湖沼沉积。
上乌尔禾组(P3w):仅分布于乌尔禾-夏子街地区的构造低部位,为棕褐色砾岩夹砂质泥岩,为山麓洪积扇体堆积。
3.三叠系(T)
百口泉组(T1b):分布于百口泉-夏子街地区,沉积厚度80~200m,为一套灰绿-棕红色块状砾岩夹薄层透镜状砂岩和泥岩,为山麓辫状河沉积。
下克拉玛依组(T2k1):分布于百口泉-夏子街地区。岩性为一套灰绿色、棕褐色的厚层砾岩、含砾状巨-粗砂岩、中-细砂岩、粉砂岩与泥岩的正韵律组合,为洪积相沉积。
上克拉玛依组(T2k2):分布基本同T2k1,下部为灰白、灰褐色含砾粗砂岩,上部为灰白色中-细砂岩、泥质砂岩及粉砂岩,为洪积相与辫状河沉积。
图5-3 准噶尔盆地西北缘油藏分布略图据方朝亮等,2003)
稠油油藏的地层水类型与水动力条件、岩性条件以及油气藏的保存环境有关。侏罗系地层水水型以NaHCO3型为主,在车18井和车26井区为CaCl2水型,侏罗系地层水的矿化度表现为白碱滩地区最低,仅为5000mg/L,夏34井以西地区次之,为7000mg/L,车26井所在地区为最高,达21000mg/L,夏子街地区次高。三叠系地层水的矿化度在乌尔禾以南与克浅28井所在地区最低,仅5000mg/L,外拐和玛湖两地区较高。三叠系地层水水型主要为NaHCO3型,在红43-车002井地区为CaCl2型水(方朝亮等,2003)。
Ⅱ 内蒙地质条件
内蒙古自治区位于中华人民共和国的北部边疆,由东北向西南斜伸,呈狭长形。经纬度西起东经97°12′,东至东经126°04′,横跨经度28°52′,相隔2 400多公里;南起北纬37°24′,北至北纬53°23′,纵占纬度15°59′,直线距离1 700公里;全区总面积118.3万平方公里,占全国土地面积的12.3%,居全国第3位。东、南、西依次与黑龙江、吉林、辽宁、河北、山西、陕西、宁夏和甘肃8省区毗邻,跨越三北(东北、华北、西北),靠近京津;北部同蒙古国和俄罗斯联邦接壤,国境线长4 221公里。
[地质]内蒙古自治区地域辽阔,地层发育齐全,岩浆活动频繁,成矿条件好,矿产资源丰富。以北42°为界,可分为两个I级大地构造单元。42°线以北为天山--内蒙古--兴安地槽区,以南为华北地台区。中、新生代时受太平洋板块向西俯冲的影响,内蒙古东部地区形成北北东向的构造火山岩带,即新华夏系第三隆起带。内蒙古存在着两个全国著名的Ⅱ级成矿带,就在这两大工级构造单元接触部轴和新华夏系第三隆起带上。前者为华北地台北缘金、铜多金属Ⅱ级成矿带,后者为大兴安岭Ⅱ级铜多金属成矿带。
[地貌]内蒙古自治区的地貌以蒙古高原为主体,具有复杂多样的形态。除东南部外,基本是高原,占总土地面积的50%左右,由呼伦贝尔高平原、锡林郭勒高平原、巴彦淖尔--阿拉善及鄂尔多斯等高平原组成,平均海拔1 000米左右,海拔最高点贺兰山主峰3556米。高原四周分布着大兴安岭、阴山(狼山、色尔腾山、大青山、灰腾梁)、贺兰山等山脉,构成内蒙古高原地貌的脊梁。内蒙古高原西端分布有巴丹吉林、腾格里、乌兰布和、库布其、毛乌素等沙漠,总面积 15万平方公里。在大兴安岭的东麓、阴山脚下和黄河岸边,有嫩江西岸平原、西辽河平原 、土默川平原、河套平原及黄河南岸平原。这里地势平坦、 土质肥沃、光照充足、水源丰富,是内蒙古的粮食和经济作物主要产区。在山地向高平原、平原的交接地带,分布着黄土丘陵和石质丘陵,其间杂有低山、谷地和盆地分布,水土流失较严重。全区高原面积占全区总面积53.4%,山地占 20.9%,丘陵占16.4%,河流、湖泊、水库等水面面积占0.8%。
[气候]内蒙古自治区地域广袤,所处纬度较高,高原面积大,距离海洋较远,边沿有山脉阻隔,气候以温带大陆性季风气候为主。有降水量少而不匀,风大,寒暑变化剧烈的特点。大兴安岭北段地区属于寒温带大陆性季风气候,巴彦浩特--海勃湾--巴彦高勒以西地区属于温带大陆性气候。总的特点是春季气温骤升,,多大风天气,夏季短促而炎热,降水集中,秋季气温剧降,霜冻往往早来,冬季漫长严寒 ,多寒潮天气。全年太阳辐射量从东北向西南递增,降水量由东北向西南递减。年平均气温为 0℃~8℃,气温年差平均在34℃~36℃,日差平均为12℃~16℃。年总降水量50~450毫米,东北降水多,向西部递减。东部的鄂伦春自治旗降水量达486毫米,西部的阿拉善高原年降水量少于50毫米,额济纳旗为37毫米。蒸发量大部分地区都高于l200毫米,大兴安岭山地年蒸发量少于1 200毫米,巴彦淖尔高原地区达3200 毫米以上。内蒙古日照充足 ,光能资源非常丰富, 大部分地区年日照时数都大于2700小时,阿拉善高原的西部地区达 3400小时以上。全年大风日数平均在10~40天,70%发生在春季。其中锡林郭勒、乌兰察布高原达 50天以上;大兴安岭北部山地,一般在l0天以下。沙暴日数大部分地区为 5-20天,阿拉善西部和鄂尔多斯高原地区达20天以上,阿拉善盟额济纳旗的呼鲁赤古特大风日,年均108天。
[水文]内蒙古自治区境内共有大小河流l 000余条,祖国的第二大河--黄河,由宁夏石咀山附近进入内蒙古,由南向北,围绕鄂尔多斯高原,形成一个马蹄形。其中流域面积在1 000平方公里以上的河流有70多条;流域面积大于300平方公里的有258条。有近千个大小湖泊。全区地表水资源为671亿立方米,除黄河过境水外,境内自产水源为371亿立方米,占全国总水量的1.67%。地下水资源为300亿立方米,占全国地下水资源的2.9%。扣除重复水量,全区水资源总量为518亿立方米。年人均占有水量2 370立方米,耕地每公顷平均占有水量l万立方米,平均产水模数为4.4l万立方米/平方公里。内蒙古水资源在地区、时程的分布上很不均匀,且与人口和耕地分布不相适应。东部地区黑龙江流域土地面积占全区的27%,耕地面积占全区的20%,人口占全区的18%,而水资源总量占全区的65%,人均占有水量8 420立方米,为全区均值的3.6倍。中西部地区的西辽河、海滦河、黄河 3个流域总面积占全区的26%,耕地占全区的30%,人口占全区的66%,但水资源仅占全区25%,其中除黄河沿岸可利用部分过境水外,大部分地区水资源紧缺。
[地表水]内蒙古自治区平均地表年径流量约291亿立方米,占河川径流总量的78%;多年平均径流量为80亿立方米,占河川径流总量的22%。由于河川径流受大气降水及下垫面因素的影响,年径流量地区分布不均,水资源也不平衡,局部地区水量富而有余,而大部分地区干旱缺水。同时,河川径流年内分布 不均,年际间变化比较大。年降水集中在6~8月,汛期径流量占全区径流量的60~80% 。历年间径流量大小不匀,相差很大。年径流量最大与最小的比值,东部林区各河流为4~12;中部各河流为6~22;西部地区各河流高达26以上。此外,从区外流入自治区境内的河川径流量有330.6亿立方米,其中黄河入境的平均年径流量315亿立方米,额济纳河8.4 亿立方米。
[地下水]内蒙古自治区地下水平均资源量为254亿立方米。山丘区地下水平均年资源量为113亿立方米,占全区地下水资源量44%。其中河川径流量为80亿立方米,占山丘区地下水资源量的7l%。平原区地下水平;均年资源量为172亿立方米,扣除与山丘区地下水资源量的重复计算后,占全区地下水资源量的56%。自治区地下水资源的分布受大气降水、下垫面条件和人类活动的影响,具有平原多、山丘区少和内陆河流域更少的特点。自治区平原区扣除与山丘区地下水资源量间的重复计算后的地下水资源模数,一般在5.9~6.5万立方米/平方公里,为山丘区地下水平均水资源模数的2.2~2.7倍。内陆河流域地下水资源模数为1.1万立方米/平方公里,因而地下水资源十分贫乏,只是在内陆闭合盆地的平原或沟谷洼地,地下水才比较富集。全区按自然条件和水系的不同,分为:大兴安岭西麓黑龙江水系地区;呼伦贝尔高平原内陆水系地区;大兴安岭东麓山地丘陵嫩江水系地区;西辽河平原辽河水系地区;阴山北麓内蒙古高平原内陆水系地区;阴山山地、海河、滦河水系地区;阴山南麓河套平原黄河水系地区;鄂尔多斯高平原水系地区;西部荒漠内陆水系地区。
[土壤]内蒙古自治区地域辽阔,土壤种类较多,其性质和生产性能也各不相同,但其共同特点是土壤形成过程中钙积化强烈,有机质积累较多。根据土壤形成过程和土壤属性,分为9个土纲,22个土类。在9个土纲中,以钙层土分布最少。内蒙古土壤在分布上东西之间变化明显,土壤带基本呈东北--西南向排列,最东为黑土壤地带,向西依次为暗棕壤地带、黑钙土地带、栗钙土地带、棕壤土地带、黑垆土地带、灰钙土地带、风沙土地带和灰棕漠土地带。其中黑土壤的自然肥力最高,结构和水分条件良好,易于耕作,适宜发展农业;黑钙土自然肥力次之,适宜发展农林牧业。
[植被]内蒙古境内植被由种子植物、蕨类植物、苔藓植物、菌类植物、地衣植物等不同植物种类组成。植物种类较丰富,已搜集到的种子植物和蕨类植物共计2 351种,分属于133科,720属。其中引进栽培的有184种,野生植物有2 167种(种子植物2 106种,蕨类植物61种)。植物种类分布不均衡,山区植物最丰富。东部大兴安岭拥有丰富的森林植物及草甸、沼泽与水生植物。中部阴山山脉及西部贺兰山兼有森林、草原植物和草甸、沼泽植物。高平原和平原地区以草原与荒漠旱生型植物为主,含有少数的草甸植物与盐生植物。内蒙古境内草原植被由东北的松辽平原,经大兴安岭南部山地和内蒙古高原到阴山山脉以南的鄂尔多斯高原与黄土高原,组成一个连续的整体,其中:草原植被包括世界著名的呼伦贝尔草原、锡林郭勒草原、乌兰察布草原、鄂尔多斯草原等。荒漠植被主要分布于伊克昭盟西部、巴彦淖尔盟西部和阿拉善盟。主要由小半灌木盐柴类和矮灌木类组成,共有种子植物1 000多种。植物种类虽不丰富,但地方特有种的优势作用十分明显。
Ⅲ 盐城属于什么地质环境
盐城县位于苏北平原中部,地处北纬33°07’58”~°31’57”,东经119°41’12”~12O°23’39”之间。总面积为1720.36平方公里,其中陆地面积1508平方公里。占87.66%;水面面积212.36平方公里,占12.34%。全新世以来,古境域经历了陆地——海洋——陆地的海陆演变过程。南宋建炎二年(1128年),黄河夺淮后,成陆速度加快,范公堤以东形成广阔的滨海平原,以西则形成低平的里下河平原。
盐城县地处北亚热带向南暖温带过渡地带,属季风性湿润气候区。季风盛行,四季分明,热量丰富,降水丰沛。年平均气温和降水量分别为14.2℃和1005.5毫米。县境河流交错,有流域性大型骨干河道10多条。西境水网密集,湖荡面积较大。但时有自然灾害侵袭,尤以旱涝灾害威胁较大。
县境土类,有水稻土、盐土、潮土、沼泽土4类,其中水稻土分布面积最广,占耕地面积的71.87%;盐土次之,占耕地面积的27.50%。由于长期开发,土壤得到改造,有利于种植、养殖业的发展。
地 质
地质构造
县境地处扬子准地台的苏北拗陷带。此构造单元,是在震旦系到中生界三迭系海相、陆相交替沉积的基础上,发生于燕山运动的断拗,一直延续到现代。自燕山运动以来,苏北平原是一个持续沉降区,新生代沉积物总厚度一般达2000~3000米,断陷中心部分最大厚度可达6000米。盐城县处于该断陷区的中部。
燕山运动对苏北平原地质构造有着显著的影响,产生许多北东方向的断裂和褶皱,其中断裂是构造运动的主要形式。在构造力的作用下,因沉降幅度大小不一,平原北部为盐阜拗陷,南部为东台拗陷,两拗陷间为建湖隆起带。古县境处于两个次一级的构造单元,其特点是:
盐阜拗陷 在北纬33°25’~34°N之间,位于阜宁、射阳、盐城3县,南至盐城县南部,呈近东西向展布迭置于北东向构造之上。自南而北,可进一步划分为盐城凹陷、中兴灶凸起及射阳凸起,广泛分布着下第三系三垛组。在阜宁东部及射阳河口,有少量下第三系阜宁群分布,临海农场附近有二迭系及三迭系分布。上覆松散层厚600~1500米,盐城附近最厚,向北逐渐变薄。第四系浮土覆盖厚度为100~300米。
建湖隆起 在北纬33°10’~33°25’,南沿伍佑——方强一线展布,呈北东东向,向海域后有向南偏转之趋势.至大丰县龙王庙一带便渐向东倾没,海岸带从其东部倾没端通过。它为中生代隐伏构造带,对晚白垩系及第三系沉积有一定控制作用。大部分地段分布二迭系及白垩系,东部主要为下第三系三垛组,上覆松散层厚达1100~1400米,第四系覆盖层厚为50~200米。
上述次一级的拗陷与隆起形成以后,由于受到后期构造力的影响(包括喜马拉雅运动和新构造运动),拗陷部分屡次沿着北东方向的断裂不断下陷,以第三纪最为明显。因此,盐阜拗陷区内有厚达数千米的第三纪沉积层。第三系沉积物主要是河湖相堆积物,夹有大量的有机物质。由于沉积层厚度大,中下部沉积物受压发生岩化作用,松散的沉积物变成黑色、灰黑色的泥岩、粉砂岩和砂岩,并夹有油页岩。后期断裂作用虽仍有活动,但大多沿老断层产生位移,强度不大,仍然保持着良好的生油和储油构造条件。
第四纪地层
第四纪时期,苏北平原仍以沉降为主。沉积物厚度一般达125~300米之间,县境为200米左右。由于受气候变化和地壳运动的影响,第四纪时期内沉积环境发生过几次变化,沉积物岩相也有明显的差异。
中下更新统 厚度50米左右,为灰绿、黑色粘土及灰黄、深灰色中细砂砾层,有铁锰质结核和钙结核。砂层的粒度由下向上逐渐变细,成分以石英为主,次为长石、云母。分选性、磨圆度均较差,呈半棱角状。底部含有石英细砾石,呈浑圆状。串场河以东地区属海相沉积层,含有海相瓣腮类化石。
上更新统 厚度约100米,底部为褐色粉细砂,具有交错层理,表面见有小孔。中上部为土黄、灰黄、灰绿色粘土、亚粘土。中夹薄层砂土,见有植物碎片。这里是长江与淮河之间的河间低地,为湖相沉积。串场河以东为浅灰、灰色亚粘士及粉砂夹灰色粘土。砂为石英细粒,含有较多的海相介壳碎片,属滨海相沉积。本层之顶部可见到5~10米厚的棕黄、灰绿色粘土,含有淡水贝壳,为陆相沉积。
全新统 厚度约50米,为灰黑、棕黄色亚粘土和淤泥质亚粘土,夹灰黑色亚砂土及灰白色粉砂层。在亚粘土中,含少量铁锰结核及钙结核、海相有孔虫及咸淡水交汇的动物群蛏子,属泻湖相沉积。串场河以东,为棕黄色、褐黄色亚粘土夹淤泥。亚沙土中层面粉砂发育,局部具迭瓦状结构。下部是灰黄色、微紫色亚砂粘土,属滨海沉积。
Ⅳ 黄海的地质
表层沉积物为陆源碎屑物,局部地区有残留沉积。自岸向海沉积物由粗到细呈带状分布。沿专岸区以细属砂为主,间有砾石等粗碎屑物质。东部海底沉积物主要来自朝鲜半岛,西部系黄河和长江的早期输入物。中部深水区是泥质为主的细粒沉积物,主要是黄河输入的物质。粗、细沉积物之间有宽窄不等的粉砂质沉积。
黄海基底由前寒武系变质岩系组成。北部属于中朝准地台的胶辽隆起带,在第三纪时基本上处于隆起背景。南黄海在新生代时经受了大规模的断陷,接受了巨厚的沉积。
海域内的主体构造走向为北北东,由大致平行相间排列的隆起带与拗陷带(盆地)组成。胶辽隆起带和南黄海——苏北、苏中拗陷带构成了黄海的海底构造骨架,其东南缘经浙闽隆起带延伸入东海。这些隆起和拗陷带成为黄海陆架发育的基础和边界条件。晚近地质时期以来,黄河、长江带来丰富的泥砂填没了构造拗陷、水下谷地、构造隆起和水下丘岭,从而形成了宽广、平坦的大陆架。第四纪以来冰期、间冰期更迭交替、海面频繁升降,使大陆架多次成陆,又多次受到海侵。最后一次海侵是在距今2~1.5万年间开始的。距今6000年左右,海面才上升到接近我们看到的位置。
Ⅳ 地质历史时期的三个沉降带和隆起带分别是什么
第一列隆起带:菲律宾、日本、海上。
第一列沉降带:台湾海峡,中国南海。
第二列隆起带:福建武夷山脉、张广才岭。
第二列沉降带:三江平原、松辽平原、华北平原、江汉平原。
第三列隆起带:太行山、贵州山脉。
第三列沉降带:四川盆地、陕甘宁盆地、青海柴达木盆地、塔里木盆地。
不知道是不是你要的答案。
Ⅵ 中国的地理地质特征是什么样的
中国自然地理的基本特征 自然地理是地质构造格局的基本反映,地质构造格局控制着自然地理的发展。现代中国自然地理的特征,是中国地质构造在长期发展中,经受了各种内、外地质作用综合结果的集中反映。 一、地势的四级阶梯 中国地形地貌景观万千,高山、平原、丘陵、盆地等均有分布。全国山地占陆地面积的三三%,高原占贰陆%,盆地占依9%,平原占依贰%,丘陵占依0%。地势西高东低,自西而东,明显分为四个梯级。 依、 第一级阶梯 位于横断山脉以西的青藏高原,素有“世界屋脊”之称,平均海拔四000m以上,山高峪宽,湖泊广布,东亚、南亚各大河流多从这里发源。青藏高原西南边缘是雄伟的喀喇昆仑山脉和喜马拉雅山脉;北缘是昆仑山脉、阿尔金山脉和祁连山脉;东缘是横断山脉。高原内部山岭、沟谷并列,湖泊众多。著名的山脉有念青唐古拉山脉、唐古拉山脉、可可西里山脉、巴颜喀拉山脉等。珠穆朗玛峰海拔吧吧四四.四三m,为世界第一高峰;乔戈里峰,海拔吧陆依lm,为世界第二高峰。 贰 、第二级阶梯 青藏高原向北跨过昆仑—秦岭、向东越过横断山脉和龙门山脉,地势迅速下降到海拔依000~贰000m,主要有地形崎岖的云贵高原、沟谷纵横的黄土高原、起伏和缓的内蒙古高原,云贵高原西侧则被横断山脉所挡;山清水秀的四川盆地、沙漠广布的塔里木盆地、草原宽广的准噶尔盆地等,它们多数被东西向延伸的山脉间隔,在形态上多呈菱形或四边形。新依疆天山山地中的吐鲁番盆地最低点-依55 m,是我国陆地上最低的地方,也是世界著名的洼地之一。 三、第三级阶梯 大兴安岭、太行山脉、巫山山脉及云贵高原东缘的雪峰山脉一线以东,为海拔依000m以下的丘陵和海拔贰00m以下的平原。区内分布着略有起伏的三江平原和松辽平原、辽阔坦荡华北平原以及湖泊众多的长江中下游平原等,这些平原海拔多在500m以下至海平面,构成了以第三纪和第四纪沉积物为覆盖的北北东向巨型沉降带;其东侧分布有长白山地、辽东丘陵、鲁东丘陵和东南沿海丘陵等,海拔多在l000m以下,构成了北北东向的巨型隆起带。 四 、第四级阶梯 我国陆地第三级阶梯的巨型隆起带以东,为广阔的海域,自北而南分布有渤海、黄海、东海和南海,海水自北而南逐渐变深。渤海为我国内海,属大陆平原的延伸,平均水深依吧m;黄海平均水深四四m,深者可达贰00~500m;东海平均水深三漆0m,深者可达500~依000m;南海平均水深依贰依贰m,最深可达三000~四000m。位于东海和南海之间的台贰湾岛,为我国第一大岛,属于西太平洋火山岛弧的组成部分。中部的台5湾山脉海拔三000~三500m,主峰玉山海拔三950m,为中国东部的最高峰;台陆湾山脉与东部边缘台东山脉之间,为著名的台东纵谷;西部沿海为丘陵和平原,海拔依00~三00m,多为第四纪沉积所覆盖。 中国地势的上述特征是由地壳深部结构所决定的。地表地势高的地区地壳厚度明显增厚,地表地势低的地区地壳厚度明显减薄,即我国地表地势的高低与地壳厚度呈镜像反映。 二 地貌的东西差异 大致以近南北向展布的贺兰山—六盘山—龙门山—横断山脉为界,中国东部地区与西部地区具有完全不同的地貌景观。 西部地区山脉和盆地延伸以北西西向为主,高山耸立,中间隔以盆地,形成山系与盆地并列的面貌。自北向南由北西西走向的阿尔泰山脉、准噶尔盆地、天山山脉、塔里木盆地、阿尔金一祁连山山脉、柴达木盆地、可可西里一巴颜喀拉山脉、羌塘盆地,冈底斯山脉、拉萨盆地、喜马拉雅山脉等构成。 东部地区的山系、丘陵和盆地则多为北东一北北东向,盆地和丘陵占据了绝大部分面积。北东一北北东向展布的盆地与丘陵或山系相间排列,自西向东有:海拉尔盆地一二连盆地—鄂尔多斯盆地一四川盆地构成的第三沉降带,大兴安岭—大行山一巫山山脉构成的第三隆起带,东北平原一华北平原一江汉平原—北部湾构成的第二沉降带,张广才岭一长白山一辽东丘陵一东南丘陵构成的第二隆起带,勃海一黄海—东海—南贰海构成的第一沉降带。 三、 山川的多向展布 中国山脉众多,江河广布,山水相依,源远流长。以中部近东西向的昆仑山—阿尔金山—祁连山—秦岭—大别山山脉和近南北向的贺兰山—六盘山—龙门山—横断山脉为界,中国的山脉分别构成古亚洲山系、特提斯山系和环太平洋山系,与之相应分布的北冰洋水系、印度洋水系、太平洋水系和内陆河流。 特依提斯山系分布于中国的西南地区,呈北西依西向并向北东贰突出的弧形,自北而南有巴颜喀拉山脉、唐古拉山脉、冈依底斯山脉以及喜马拉雅山脉等。 环太平洋山系分布于中国东部地区,呈北北东向展布,自北而南有大兴安岭山脉、太行山脉、雪峰山脉以及与之平行的长白山脉和辽东、鲁东、闽浙沿海诸山脉等。 中国的河流分布受主要山脉展布的控制,特别是东西向延伸的山系构成了我国主要大型江河的分水岭,外流河的流域面积占全国陆地面积的陆三.吧%。北冰洋水系以天山为分水岭,分布于新依疆北部,向西流,其流域面积仅占全国陆地面积的0.5%,仅有额尔齐斯河。印度洋水系分布于中国的西南部,多向南流,流域面积占全国陆地面积的陆.5%,主要有雅鲁藏布江水系和怒江水系等。太平洋水系分布于中国中、东部广大地区,多向东流,流域面积占全国陆地面积的5陆.吧%:东北以大兴安岭为分水岭,有黑龙江水系和辽河水系;阴山和秦岭之间有黄河水系、海河水系和淮河水系;秦岭和南岭之间有长江水系和钱塘江水系;南岭以南有珠江水系等。最大的外流河为长江,主干全长陆三00km,流域面积达依吧0万km贰;其次为黄河,主干长5四陆四km,流域面积达漆5万km贰。中国内流河流域面积占全国陆地面积的三陆.贰%,主要分布于内蒙古草原、塔里木盆地以及青藏高原内部,最大的内陆河为新四疆境内的塔里木河,全长达贰依漆9 km。 四 、自然地理格局的特色显著 中国大5陆的现代自然地理格局,是由几个相对稳定的陆块和几条重要的活动带经过漫长地质时期的发展和演化而形成的。全国以天山—阴山、昆仑—秦岭—大别山、贺兰山—龙门山—横断山、大兴安—太行山—雪峰山为主干,纵横交错,形成各具特点的中国自然地理格局。西北部近东西向分布的塔里木盆地、柴达木盆地和准噶尔盆地,平坦宽阔,分布有大面积荒漠;内蒙古高原,地形起伏平缓;黄土高原,沟谷纵横,塬、梁、峁发育。西南部的青藏高原,山高峪宽,现代冰川发育,冰蚀、风蚀强烈,形成多种冰蚀地貌。中部近南北向斜列的巨型鄂尔多斯盆地和四川盆地,沟岭交错,山水相映;云贵高原石灰岩广布,各种岩溶地貌发育,景观奇特。东部呈北北东向分布的松辽平原、华北平原和长江中下游平原,河湖相连,沃野千里;北北东向展布的吉辽山地、鲁东山地和东南沿海山地,岭峦绵亘,丘陵起伏。这些自然分区的展布方向、表现特征、形成和发展,均与区域地质构造的时空演化一致,是各区区域地质构造长期发展的结果和反映
Ⅶ 地质构造
一、大地构造概述
三江地处古亚洲构造域的交接复合部位,构造发展多阶段、多旋回、不平衡性明显,地壳活动性较强,因而地质构造错综复杂。大地构造发展与演化,经历了地块形成阶段、再生地槽发展阶段、盖层形成发展阶段和大陆边缘活动带发展阶段。古生代以来,地质构造总的发展是在古大陆壳内,由隆拱拉张裂陷到沉降挤压闭合,经历多期势力交替的体制,其总的趋势是从稳定向活动过渡,又从活动向稳定发展。本区由3个大地构造单元构成,即佳木斯隆起、宝清过渡带、三江新断裂带组成。
二、第四系基底构造简述
根据本次物探资料、收集资料及以往物探资料,将三江平原前第四系基底划分为佳木斯隆起、宝清过渡带、三江新断裂带等3个大地构造单元。现分述如下。
(一)佳木斯隆起
为老爷岭地块主体部分,呈北窄南宽的楔形展布,北过黑龙江延入俄罗斯,南被敦密深断裂隔截,西与张广才岭边缘隆起毗邻,东与宝清-密山过渡带相连。
(二)宝清过渡带
位于佳木斯隆起带以东,包括富锦、宝清等地,呈南北向向西突出的弧形展布,北部被三江平原掩盖,东部与完达山优地槽褶皱带毗邻。本区是晚古生代至三叠纪形成与发展的过渡带。次级构造单元“宝清坳陷”叙述如下。
宝清坳陷:位于过渡带北部宝清一带,形状不规则,基底为桦南隆起东延部分,中元古代以来长期处于抬升剥蚀,中加里东期碱长花岗岩比较发育。
(三)三江新断裂带
本断裂包括绥滨、同江、抚远等地,是黑龙江、松花江和乌苏里江汇合区的平坦低洼地,周围环山,其间有零星小丘起伏,向北过江与俄罗斯阿穆尔盆地相连,西界为依舒深断裂。断陷基底可分为性质不同的3个区。
西部区:双山—富锦—街津口一线以西,重、磁场反应是正负异常值小,圈闭面积小,无方向性,重力场反应为地貌隆起区,是佳木斯隆起带北延部分。由古元古界兴东群和古元古代花岗岩组成结晶基底。
中部区:在西部区以东,索伦—菜嘴子一线以西。重、磁异常值中等,差值变化不大,方向性较强,呈北北东向,圈闭稀疏,反映较稳定的褶皱背景,是宝清过渡带北延部分。基底由上古生界及早中生代花岗岩组成。
东部区:菜嘴子—勤得利一线以东,重、磁异常差值大,圈闭紧密,方向性强,显示线形紧密褶皱带特征,为完达山晚印支期再生优地槽褶皱带向北延伸部分。由中三叠统至下侏罗统下部深海相硅质、泥质页岩、浊积杂砂岩及晚印支期花岗岩等组成。
综上所述,三江平原是3块拼合基底。中燕山亚旋回,在断陷中部和西南缘形成北东东向坳陷带,沉积了海陆交互相含煤碎屑岩及中-酸性火山岩;晚燕山亚旋回在断陷东部下降,沉积有上白垩统含油页岩、含煤杂色碎屑岩建造。
进入新生代,断陷整体急剧下陷,沉积了古近-新近系砂砾岩,最厚达1 200m。新近纪后期一些大断裂继承性活动,形成青龙山、石砬山等地的玄武岩和街津山、乌尔虎力山、别拉普山等基底凸起。第四系厚100~300m。
本区次级构造单元主要是新生代形成的隆起与坳陷。根据基底构造特征,结合盆地内物探资料,可划分为汤原断陷、军川隆起、富锦隆起、绥滨坳陷和前进凹陷5个北东向Ⅲ级构造单元。其中东部坳陷中可划分出勤得利凸起和抚远凸起2个Ⅳ级构造单元。
汤原断陷:基底由元古宇变质岩、花岗岩组成。盖层厚大于7 000m,由中上侏罗统、白垩系、古近-新近系和第四系组成。
军川隆起:位于汤原断陷东部,基底由元古宇变质岩及花岗岩组成,盖层厚500m,由白垩系和第四系组成。
富锦隆起:基底为华力西期花岗岩,盖层小于1 000m,由古近-新近系和第四系组成。
绥滨坳陷:基底由元古宇变质岩及花岗岩组成,盖层厚500~2 500m,由上侏罗统鸡西群、局部为白垩系和古近-新近系组成,广为第四系覆盖。
前进凹陷:基底由华力西期花岗岩构成,盖层厚500~2 500m不等,主要由上侏罗统和下白垩统及古近-新近系和第四系组成。
Ⅷ 地质构造的产生原因
地质构造是指地壳中的岩层地壳运动的作用发生变形与变位而遗留下来的形态。地质构造因此可依其生成时间分为原生构造与次生构造。次生构造是构造地质学研究的主要对象。
所谓地质构造是指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形变位,从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理 以及其他各种面状和线状构造等组成地壳的岩层和岩体,在内外地质作用下(多为构造运动),发生变形和变位后,形成的几何体,或残留下的形迹。
原理
多次造山作用的地应力场在变化多端的地应力条件下,形成了挤压型、直扭型和旋扭型三类构造型式,交织成一幅复杂多变的应变图象。
其特点是:
(1)地质构造属板内构造,构造的主体为薄皮构造。
(2)变形不十分强烈,在贵州发育最完整、最广泛的构造样式是侏罗山式褶皱带。
都匀运动:原地矿部第八普查大队(1980)命名,系指发生在贵州中部及南部,奥陶纪末到志留纪初之间的一次地壳运动。
该运动的表现是:
在毕节-遵义-湄潭-铜仁连线与贵阳-施秉联线之间的贵州中部地区,普遍缺失上奥陶统中上部,下志留统中上部与下伏奥陶系不同层位呈假整合,在不少地区如贵阳乌当附近可见到志留系底部的砾岩层或含砾粘土岩嵌覆于呈数米起伏的间断面上。在黔南地区下志留统中部超覆于奥陶系的不同层位之上,其间缺失地层达数百米,志留系底部常见底砾岩,部分地区见风化壳。这是一次大面积的抬升运动。
独山抬升:王约1994年命名,系指独山地区中泥盆统独山组鸡窝寨段与下伏宋家桥段之间的抬升运动。在该区独山组鸡窝寨段之底有风化残积的褐铁矿层,其上为底砾岩。另外,根据遗迹化石组合在区域上的对比,可以确认独山组宋家桥段上部受到不同程度风化剥蚀。鸡窝寨段底部直覆在凸凹不平的基底上。所有这些都表明在独山组宋家桥段沉积之后,地壳有一次极为广泛而明显的上升运动。
黔桂运动:赵金科等(1959)年命名,原指广西栖霞组与马坪组之间的假整合。在贵州除部分地区外,绝大部分地区马坪组与其上覆的梁山组、栖霞组为假整合,故沿用此名。根据我国最新公布的地质年表,这次运动发生在中、下二叠统之间。
碧痕运动:林树基(1994)命名。命名地点在晴隆碧痕营。在那里早更新世早期地层(如坪地组)发生了明显的褶曲和断层,地层倾角局部达50°~70°,但上覆的早更新世中晚期沉积没有变形。林树基将使早更新世中晚期及其以前的晚新生代沉积发生变形的构造运动称为碧痕运动。从已有资料分析,它大致发生在距今约150~120万年前。是贵州地区晚新生代时期发生最激烈的构造运动,大致与云南的"元谋运动"对比。这场运动开始了贵州地壳大幅度整体性自西向东掀斜隆升的新时期。
侏罗山式褶皱带:侏罗山式褶皱带的特点是背斜和向斜的变形强度不同,较紧闭的褶皱和较开阔的褶皱相间并列,代表性的构造是隔挡式与隔槽式褶皱。侏罗山式褶皱带占据了贵州扬子陆块的大部份,卷入褶皱带的地层从中元古界至中生界。虽褶皱样式多样,但以隔槽式褶皱最为发育和典型。它是由一系列的紧密向斜和平缓背斜相间平行排列而成,在平面上和剖面上呈雁形排列。在广大范围内,普遍发育有与褶皱轴(主要是背斜轴)平行的冲断层,与上述褶皱一起构成褶皱-推覆构造。冲断面产状一般较为平缓,有时出现飞来峰或构造窗;有的则形成双重构造或叠瓦状冲断岩片。另外,区内另一类重要断层是与上述褶皱和冲断层斜交的走滑(平移)断层,它与前述的冲断层构成复杂的断裂网络。此外,在侏罗山式褶皱带的一些大断裂傍侧,还发育了小型拉伸构造-箕状断裂,常表现为半地堑盆地,其中堆积的晚白垩世磨拉石已发生轻微变形,这显然是喜山运动的表现。四川盆地边缘平缓开阔褶皱带:属四川盆地南部边缘,涉及范围仅限于我省赤水和习水两市(县)。区内构造变形较微弱,地层产状一般平缓,有的甚至水平,褶皱作用极其缓慢,主要由晚三叠世晚期至晚白垩世陆相碎屑地层组成的褶皱一般开阔,其型式以横弯顶薄者为主,仅有一些规模不大的舒缓的背斜和向斜,主要呈近东西向分布。断裂构造亦不发育,仅有一些小型的正断层。据四川深部地球物理资料,盆地基地是硬化程度很高的早前寒武纪结晶基底。上述构造变形显然是稳定克拉通上部的盖层褶皱,属前陆盆地的类日尔曼型褶皱。南盘江造山褶皱带:南盘江地区属华南活动带的西南段。卷入这个带的地层为上古生界至中生界,其中以中上三叠统的陆源碎屑复理式最引人注目。主期构造线呈NW-NWW向,为紧密的褶皱和冲断层。分布最广的中上三叠统陆源碎屑岩,构造变形强烈。常见连续线性紧密褶皱,区域性板劈理发育,并有复杂的中小型构造,如大型平卧褶皱、同斜褶皱、扇形褶皱和尖楞褶皱也屡见不鲜,且十分壮观。值得指出的是,本区三叠系的变形不同于一般简单的劈理直立褶皱。由于这套地层的岩性较为复杂,从而形成复合的褶皱样式,不仅包括无劈理和少劈理的同心-等厚-箱状褶皱,而且还有同劈理的尖棱褶皱,以及它们之间的过渡类型;伴随褶皱劈理、板劈理还出现折射劈理;褶皱纽扭的倾伏角在不同部位也是有变化的、这些表明南盘江地区的褶皱虽属造山型褶皱,但它具有一定的特殊性。江南基底褶皱-冲断带:镇远-凯里-三都连线东南的黔东南地区是雪峰山区的一部分,在那里前寒武系浅变质岩系大面积成片出露。传统观点认为:这里是一个前寒武纪以来长期存在的古陆,称为"雪峰古陆"(即江古陆的西南段)。研究表明:"雪峰古陆"在新元古代至早古生代并不存在。加里东运动,使该区褶皱成山并与扬子陆块焊接在一起。并上升成陆(正因为如此,部分地质学家把雪峰山区视为加里东期江南造山带的一部份),但当时该区并不是一个单独存在的古陆,而是整个上扬子古陆的一部份。很快海水再次进入本区,晚古生代及中生代早期的大部份时间仍位于海水之下,但不时的露出地表。三叠纪末期的印支动动,使雪峰地区成为陆地,结束了该区的海相沉积。燕山期朝向北西叠瓦逆冲作用,使该带前寒武系大面积成片出露,带内以基底卷入变形、广泛发育劈理、出现双冲构造等较深层次变形为特征。本带的西缘为一系列倾向南东向北西凸出的弧形逆冲断层。在凯里以南的舟溪,下江群推掩到二叠系之上,使整个向斜的东南翼被盖住。同一前缘断层在玉屏见到由下寒武统组成的飞来峰。与此相类似,在带的内部与前者平行排列的革东断层也被以寒武系为核部的三穗向斜掩覆。这些材料表明本带出现了较大规模的水平收缩。野外观察表明,叠瓦状逆冲活动发生在晚白恶世以前。根据不同时代内部沉积相带分布及与周围的对比和隆起带前缘主干断裂逆冲量的估算,雪峰隆起是一个淮原地体,其位移距离不超过几十公里。总的看来,本带是一个被燕山期叠瓦逆冲作用破坏和改造了加里东期的造山带。六盘水断陷盆地:系指在晚古生代期间,在峨眉地裂的影响下,沿现今的威宁、水城、六枝、镇宁等地,呈北向展布的一个槽形断陷盆地。盆地的两侧分别受紫云一垭都同沉积断裂及威宁-水城同沉积断裂控制,在盆地内,泥盆系、石炭系及中下二叠统为深水沉积的暗色碳酸盐岩、泥岩和硅质岩,以含浮游生物为主。盆地两侧的相应地层由富含底栖生物化石的浅色碳酸盐岩组成。该槽形盆地夭折于晚二叠世,据物探资料,沿该北西向的槽形盆地分布区内有隐伏的火山岩体分布。断陷盆地的边缘不仅控制着泥盆系、石炭系的铅锌矿及热液菱铁矿的分布,而且还控制着燕山期形成的北西向变形带的分布。贵州西部北西向变形带(又称水城-紫云变形带):系指展布在威宁、水城、六枝、镇宁等地,呈北西向延伸的大型变形带。该带长约250km,宽约20~50km,总体走向北50°西-南50°东。它由上古生界、三叠系、侏罗系组成的一系列倒转褶皱及逆冲断层构成,但在不同的地段其组合方式不同。如在沙子沟-六马段,褶皱倒向及逆冲方向一律向南西;在黄果树-小尖段褶皱和逆冲断层组成对冲格局。值得注意的是,北西向变形带除具挤压特征外,还显示出左行走滑的特点。雷公山过渡性剪切带:系指在台江、雷山、三都等地发育的地壳中深层次(10-15km)的脆韧性或韧脆性的强变形带,带内以剪切变形为主。据朱艾林等(1998)研究,该过渡性剪切带在宏观上表现为一系列呈NE30°-50°延伸,相互平行雁形排列的劈理密集带,并发育有剪切褶皱、剪切透镜体、S-C构造、拉伸线理、顺层掩卧褶皱、无根状褶皱、鞘褶皱等。在微观上以剪切变形为主,矿物成分发生相应变化,产生糜棱岩化岩石。另外,剪切带与围岩彼此过渡,二者之间无明显界线。该区的剪切带主要发育在绿片岩相的绢云母板岩、粉砂质板岩、凝灰质板岩为主的岩石中。原岩的泥质、凝灰质成分较重,矿物粒度较小,经较强的挤压剪切作用,虽有塑性变形现象,但并无明显的研磨作用和变细作用。这种保存较好原岩特征,无粒度明显减小,出现在狭窄地带内具劈理密集和流动构造的岩石称糜棱岩化岩石。据有关测试资料,该过渡性剪切带形成于加里东期,形成深度在14Km以上,温度>350°C,形成的围压在364-390Mpa之间。
Ⅸ 地质历史分析
如前所述,包括本区在内的华北地区,从晚古生代至早中生代为一统一而稳定的巨型盆地,具有典型克拉通盆地的性质。研究区上石炭统至三叠系连续沉积,至今尚未发现岩浆活动的证据。由此表明,本区的海西期与印支期仍属同一构造旋回,大地构造具有地台的特征,晚古生代煤层埋藏历史第一阶段的古地热场属正常地热场范畴,煤化作用服从深成变质规律。
进入燕山早期以后,整个华北地区的构造分异作用加剧。但是,就整个华北地区而言,侏罗纪岩浆岩仅见于北缘的阴山—燕山地区和东缘的郯庐深断裂带,属陆壳型岩浆。然而,在研究区未见侏罗纪岩浆活动证据,该期古地热场特征未发生重大变化,晚古生代煤层埋藏历史第二阶段中的古地热场可能仍属正常地热场范畴。
燕山中期是华北晚古生代以来最重要的岩浆-热事件发生时期,地壳深部热流机制发生了变化,古地热场特征发生显著转变。在此期间,我国东部地质发展史经历了重大变革,上地幔物质强烈活动,并伴随剧烈的地壳运动。据中外学者研究,燕山中期直至老第三纪,太平洋北部的库拉—太平洋洋脊逐渐倾没于亚洲东部边缘岛弧之下,倾没的洋脊及洋脊两侧热板块的侧向扩张作用,使我国东部的构造应力场由北西向的挤压体制转变为北西向的拉张体制(时振良等,1973;Uyeda等,1974;Hilde等,1977;环文林等,1982)。在拉张体制的作用下,我国东部地区在原先坳隆相间的构造格局基础上发展为一系列大型的拉张性地堑。由于均衡调整,地堑发育地区地壳厚度变薄,地幔上拱,形成地幔隆起带。由于地壳变薄,导致深部热流向地壳浅部对流的强度增大;同时,随地壳的拉张,幔源物质上涌,深部岩浆沿深大断裂喷溢至地表或侵入地壳浅部,形成规模不等的附加热源。由此,创造了异常古地热场形成的地质条件。
研究区及其邻区同样存在着多处燕山中期岩浆活动的证据。区内西南角襄汾—浮山—翼城之间有闪长岩体大面积出露,面积达100余平方公里。岩体侵位于三叠系,上覆第三系上新统沉积,其钾-氩放射性同位素年龄分布于91~138Ma之间,主要集中在130~140Ma,即岩浆活动的鼎盛期持续了约10Ma(表1-2),属早白垩世岩浆活动的产物。在研究区东南边缘及外围的晋城、平顺一带见燕山期低温热液铅锌矿点,燕山期第二幕(早白垩世)具幔源岩浆性质的中-基性岩体分布在林县、辉县一带,燕山中期岩浆岩在东部外围的长治、左权及西北部外围的太原等地也有广泛分布。研究区内部不存在岩浆岩侵位于晚古生代以来沉积地层的现象,但在霍州东部的峪里、尉家垄、南峪等地见到穿插于太古宇霍县群混合岩化片麻岩中的燕山期闪云煌岩脉。
燕山中期的构造-岩浆活动背景,在研究区形成了异常古地热场,强大的地热流使区内沉积盖层的古地温梯度高达6℃/100m以上(下述),对晚古生代煤层在埋藏史第三阶段的煤化作用进程以及煤层气的生成与保存产生了深刻影响。异常古地热场作用的结果,在晚古生代煤系中形成了分布广泛的热液脉体,脉体中发育的流体包裹体的各种性质为研究异常古地热场的特征提供了可靠依据。
进入新生代以后,太平洋板块的运动方向发生变化,华北地区再次遭受北东东—南西西向的强烈挤压。此时,虽然仍残留一些表现为张性构造的地壳变形,但水平挤压应力场作用下的剪切构造已占主要地位,这对深部流体的大面积上涌起着某种程度的遏制作用。在这种大地构造背景之下,本区地壳逐渐冷却,古地热场逐渐恢复正常。
华北地区新生界岩浆活动主要发生于北部和东部边缘地带,沁水盆地东部外围的左权一带有沿北西—南东向分布的第四纪玄武岩产出,研究区内部未见新生代岩浆活动的证据。华北断陷盆地现代大地热流平均值为1.47HFU,平均地温梯度为3.71℃/100m(陈墨香,1988)。本区现代地热场的大地热流值为1.5~1.65HFU,地温梯度在3℃/100m左右(表4-1)。因此,研究区在新生代处于正常古地热场的作用之下。由于地温梯度减小,煤层埋深变浅,煤层受热温度和强度显著低于燕山运动中期。据煤化作用不可逆原理可知,本区晚古生代煤的煤化作用程度在埋藏历史的第四、第五阶段不会得以进展。换言之,研究区晚古生代煤层的煤级及其展布格局基本上定型于燕山中期的早白垩世。
显而易见,本区晚古生代以来的古地热场演化经历了以下四个发展阶段(表4-2)。
第一阶段,正常古地热场,对应于煤层在海西后期—印支期的快速埋藏阶段。随着煤层埋深的逐渐增大,煤级在地温升温率的作用下缓慢增高。
第二阶段,仍具正常古地热场的性质,出现于燕山运动早期,相当于煤层埋藏史的稳定或波动阶段。古地温温度虽随煤层埋深的波动而有所升降,但由于波动极小,故煤化作用几乎没有进展。
表4-2山西南部晚古生代以来古地热场发展历史及阶段
第三阶段,异常高热地热场出现,发生于燕山运动中期,对应于煤层埋深显著变浅阶段。尽管煤层埋深显著小于第二阶段,但高地温增温率的存在致使煤层受热温度急剧增高,可能导致煤化作用得以长足发展,并有二次生烃作用显著发生。
第四阶段,古地热场恢复正常,从燕山运动晚期延续至现代,包括了煤层埋藏史的第四、第五阶段。由于煤层受热温度降低,煤化作用在这一阶段已经完全停止。
Ⅹ 地质条件与成矿显示的对比
(一)结晶基底地质对比
拉脊山微陆块位于中祁连隆起带之南部边缘,为南邻秦岭褶皱带西延部分,北部为拉脊山加里东褶皱带(图5-5)。总体构造线走向北西-北北西,与走向北西西的拉脊山构造带斜交。出露地层,总体为三大块:①古元古界结晶基底化隆岩群和中元古界长城-蓟县系变碎屑岩系,构成研究区基底;②早古生代晚寒武世-中奥陶世基性火山岩系,系东北部拉脊山早古生代裂谷带的产物;③区内大面积分布的中-新生界盖层,以古近系、新近系棕红色砂砾岩为主,中-下三叠统零星分布(彩图6)。与龙首山区相比,后者为基岩裸露区,少覆盖。
化隆岩群可与龙首山群对比(图3-5),自下而上划分为智尕昂、关藏沟及鲁满山三个岩组。尕昂岩组为石英岩为主夹少许钾长石英岩;关藏沟岩组又分为上、中、下三个岩段,主要岩性为薄层石英岩、黑云斜长片麻岩、黑云石英片岩与长英质黑云条纹状混合岩,局部夹斜长角闪片岩、混合岩化黑云斜长片麻岩、均质混合岩;鲁满山岩组分上、下两个岩段,为条纹状混合岩和斑纹状混合片麻岩。
镁铁-超镁铁岩侵入体可分为早、晚两期,早期镁铁-超镁铁岩侵入体前人推测为晋宁早期,但无年龄资料佐证,对比研究认为这期的镁铁-超镁铁岩侵入体形成时期应同于金川岩体,可能系中元古代早期的产物;晚期镁铁-超镁铁岩侵入体认为是加里东早期的产物。此外区内还产有晋宁晚期的酸性岩和加里东晚期的中酸性岩。
早期镁铁-超镁铁岩侵入体以拉水峡、乙什春、沙加等岩体为代表,与区内已知铜镍矿床(点)有关,侵入在下元古界化隆岩群内。分布上表现为零星出露、数量多、规模小,呈透镜状、似层状,较集中侵入在下元古界关藏沟岩组下岩段。一般长10余m至数十m,宽数m至十余m。最大者如乙什春岩体,长上千m,宽100~500m,面积数万km2。岩石类型有角闪辉长岩、闪石化辉长岩、辉长岩-苏长岩、闪石化辉石岩、二辉橄榄岩及橄榄岩。岩体与围岩大多为构造接触;岩体边部多表现为片理化、强烈破碎或糜棱岩化。闪石化蚀变普遍而强烈,原岩性质难以确定,以岩石化学特征定名,如拉水峡岩体岩石化学投入二辉橄榄岩范围,与金川岩体类似,之所以变质程度深与处于造山带中遭受造山作用有关。
(二)矿化显示
拉水峡二辉橄榄岩分布在化隆县城东南约11km处,地理坐标:东径102°17′42",北纬36°01′06″。侵入于关藏沟岩组下岩段,平面上呈透镜状、板柱状,顺层分布。处于拉水峡背斜外倾转折端(图5-6)。岩体呈南东东-北西西展布,地表出露53m,平均宽10m;深部,岩体向南东侧伏,控制延伸207m,长61~68m,平均厚5.7~8.4m,岩体上缓下陡,深部变薄,呈板柱状,近地表倾向5°,倾角40°~60°,深部倾向40°50°,倾角70°~80°。拉水峡岩体已遭受强烈蚀变,原岩特征已完全消失,露头所见均为“闪石化”岩类,即角闪石岩、斜长角闪石岩、斜方闪石岩、黑云母透闪岩、黑云母阳起石岩和阳起石黑云母岩。与长英质围岩(混合岩)发生过强烈混染,致使原岩发生了强硅化、铝化、钾化和轻稀土化等作用。岩体大部分被铜、镍硫化物矿化、含矿率近90%,是一个较少见的高品位(Ni>4.2%,Cu>0.65%,Co0.11%)小型铜镍钴矿床。
图5-6 拉水峡铜镍矿床平面及剖面地质图
拉水峡铜镍钴矿床早在明朝就有人当作铜矿开采冶炼。1956~1958年先后有中外地质学家来矿区进行踏勘和检查,均认为是规模很小的铜矿点,价值不大。1958年,青海地质局实验室在东部地质队所采样品中发现含镍很高,于1959年由东部地质队进行评价,1960~1961年对该矿进行了勘探,提交C级储量金属镍15217t(矿石量373744t),铜2402t。1976年化隆县开始建矿,1978年少量生产,1979年正式投产。目前已基本采空。
因矿石中含铂族元素,1972~1973年,第四地质队曾进行补充勘探,基本上查清了铜镍矿石中的铂族元素含量、品位变化,提交了C2+D级铂族金属储量297.6kg(表5-3)。据前人资料对主矿体的其他伴生元素硒、碲、硫进行了储量计算,求出硒储量6342.46kg、碲储量2550.85kg硫储量28023.2t。
表5-3 拉水峡铜镍矿体伴生铂族元素及硒、碲、硫平均品位及储量—览表
拉水峡矿区共有两个具工业价值的矿体(一、二号)和三个具矿化又有蚀变现象的矿化蚀变带。一号矿体含矿岩石,以往笼统称为角闪岩、黑云母角闪岩。实际上主要是由阳起石、透闪石、绿泥石蚀变矿物所组成的岩石,并常含一定量的黑云母,少~微量的斜长石、石英等矿物,岩石具柱状变晶结构、鳞片变晶结构。1972年地质四队补充勘探时,在中粒角闪岩相中见少量橄榄石假象。推断该岩石可能是辉石岩,不是正常侵入的角闪石岩。由于含矿岩体贯入,片麻岩和石英岩产生强烈的热液蚀变和铜镍矿化,所以一号矿体含矿岩石除包括含矿角闪岩外,还包括了少量片麻岩。二号矿体的含矿岩石为蚀变石英角闪片岩,未见基性、超基性岩体和原生金属硫化物。矿石矿物由含镍高岭石、含镍绿泥石、自然铜、孔雀石等组成。
一号矿体赋存于中央倾伏倒转背斜北东翼,贯入片麻岩中,受F3断裂带控制,与岩层产状稍斜交(图5-7,5-8)。矿体产状:倾向5°,倾角40°~60°,上缓下陡,因北西端被新生界覆盖,南东端倾伏,地表仅出露长53m,宽度不均匀,西端与新生界接触处为5.5m,最宽于0线附近,最大延深为160m,最低点标高为2376.5m,最大长度为150.5m,以0线为中心向两边变薄,上窄下宽并具分支复合现象,为一较规则的透镜体,由于矿体上部尖灭端被剥蚀后又被覆盖,故为半掩盖矿体。
一号矿体氧化带深度可达70m(图5-8),氧化界线与矿体倾伏方向相反,倾向南西,表内矿石平均品位镍2.50%,分带不甚明显,但有如下趋势,铜具微弱的次生富集现象,地表形成铁帽,主要矿物有褐铁矿、自然铜、赤铜矿、含镍蛭石、含镍绿泥石、绿高岭土,次有针铁矿、菱铁矿、方解石、白云石、水金云母、高岭土、绢云母、玉髓等。自上而下,有如下分带趋势:①含镍高岭土带,平均镍0.70%,铜0.11%,钴0.017%,镍90%以上呈硅酸镍状态出现;②含镍褐铁矿铁帽带,矿石平均品位镍2.19%,铜0.44%,钴0.027%,硅酸镍占全镍的92.3%,硫化镍含量低;③含镍片麻岩带,矿石平均品位镍1.2%,铜0.25%,钴0.01%。
图5-7 拉水峡铜镍矿床一号矿体平面地质图
二号矿体赋存于南西倾伏背斜轴部,F5、F6断层附近,经地表工程控制及物探资料推断,长30m,最宽为9.5m,在2号硐水平断面矿体长为40m,最宽23.5m,延深为23m,最低点标高2467m,且上厚下薄,成一楔形,产状与围岩一致(图5-9、5-10),倾向300°,倾角70°~50°。二号矿体全为氧化矿石,分布于蚀变石英角闪片麻岩中,镍呈硅酸镍产出,地表因受强烈风化为黄褐或黄绿色土状,深部为黄绿色、深绿色,90%以上为石英、长石、角闪石、云母、绿泥石组成。矿石矿物为含镍高岭土、含镍绿泥石、自然铜、孔雀石、次有褐铁矿、胆矾、黄铁矿。自然铜沿片理呈薄膜状,也有呈块状分布于岩石中,矿石与围岩界线不清,最高镍含量2.73%,平均1.05%,铁帽不发育,呈团块状、细脉状。
矿石矿物主要有紫硫镍矿,镍品位(2%~50%)平均27.4%,黄铁矿(包括少量白铁矿,1%~51%)平均20.7%,黄铜矿,铜品位(0~38%)平均16%;次要矿物是闪锌矿,锌品位(0~5%)平均1%,辉铁镍矿、镍黄铁矿、钛铁矿、辉钴矿、方铅矿、方黄铜矿、六方硫镍矿、辉钼矿、赤铜矿、铜蓝、斑铜矿等。脉石矿物在块状矿石中的含量为:绿泥石4.1%,黑云母2.8%、石英2.7%;其次是碳酸盐、透闪石、阳起石、长石、磷灰石、石榴子石等。氧化矿石有含镍绿泥石、含镍蛭石及少量含镍高岭土、镍华、褐铁矿、自然铜等。矿物沿走向变化不大,仅向南东黄铁矿、黄铜矿含量增加,沿倾向方向镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铁矿、黄铜矿逐渐增加,而辉铁镍矿相应减少,褐铁矿、含镍蛭石、含镍绿泥石、镍华均出现在氧化带。
图5-8 拉水峡铜镍矿床一号矿体0-Ⅱ勘探线地质剖面图
矿石中金属元素有Ni、Cu、Co、Al、Na、Fe、Cr、Mn、Zn、Zr、Ti、Au、Ag、Ge、Pt、Ba、Pb、Mg、Bi、Sn、Sb、Be、Mo、V、W等26种,前三种可被工业利用;非金属元素有Ca、Si、K、S、P、Se、As等7种。一般金属元素与硫化物有关,非金属元素与造岩矿物有关。其中Ni、Co沿矿体倾斜有增高的趋势(表5-4、5-5)。
图5-9 拉水峡铜镍矿床二号矿体平面地质图
表5-4 拉水峡0~1剖面上—矿体品位特征变化表
表5-5 拉水峡三个生产中段—矿体矿石品位特征变化表
图5-10 拉水峡铜镍矿床二号矿体52勘探线地质剖面图
一号矿体镍品位甚高,但不够均匀,最高17.8%,平均为4.2%。在原生矿石中镍的73%以硫化物形式存在。矿石中镍、铜、钴三种主要有益元素,一般成正消长关系,通常镍高铜钴也高,但有时铜含量很高,而镍含量变化不显著,所以钴与镍相伴生,而铜与镍则不完全相伴。该矿体矿石的另一个显著特征是普遍含铂族元素(表5-6)。块状矿石平均含镍4.20%,铜0.57%,钴0.11%,铂族元素含量较高,Pd/Pt=1.25,Ru/Pt=1.56。矿石Cu/(Cu+Ni)-Pt/(Pt+Pd)关系投图基本与金川矿床在一个范围(图5-11)。
二号矿体镍含量最高为2.73%,表内矿体平均品位1.05%,镍以硅酸盐状态出现。一般Ni/Cu和Ni/Co值变化不大(表5-7)。该矿体与一号矿体对比,铜含量普遍增高,一般Ni/Cu>1,局部地段Ni/Cu<1。在空间上变化较乱,仅沿倾斜方向Ni含量有些降低。
表5-6 拉水峡矿床铂族元素含量(wB/10-6)
表5-7 拉水峡二号矿体Ni/Cu和Ni/Co值
图5-11 金川和拉水峡矿床矿石中Cu/(Cu+Ni)-Pt/(Pt+Pd)关系图
一号矿体矿石构造主要有土状、胶状、块状、角砾状及浸染状。矿石结构有他形粒状结构、压碎结构(黄铁矿被压碎)、网状结构(紫硫镍铁矿、辉铁镍矿交代镍黄铁矿保存原矿物方格状解理)、揉皱结构(黄铁矿交代硅酸盐后受构造力作用而成)。
二号矿体矿石多呈较松软块状、土状、浸染状构造,鳞片变晶结构,镍则呈吸附状态存在于氧化的硅酸盐矿物中。
原生矿石仅出现于一号矿体,可分为四种类型:①块状矿石:主要分布于矿体中上部,主要由金属硫化物组成(80%~90%以上),有黄铁矿、淡红辉铁镍矿和针镍矿,次有少量石英,镍品位极富,多在10%以上。矿物常呈他形粒状、网状,压碎状结构;②角砾状矿石:具明显的角砾状构造,角砾占10%~20%,为硅酸盐矿物和岩石碎屑组成,胶结物为硫化物,其矿物成分同块状矿石,尚见闪锌矿,具角砾状结构,次有他形粒状和压碎状结构;③浸染状矿石:分布于矿体边缘及块状、角砾状矿石两侧,主要有角闪岩型和片麻岩型,脉石矿物前者主要为角闪石、少量斜长石;后者主要为石英、长石、黑云母、少量石榴子石、榍石等。硫化物呈浸染状、团块状沿造岩矿物晶隙、解理分布,对造岩矿物有熔蚀现象,金属矿物与块状矿石相同。角闪岩型矿石Ni/Cu=7,Ni/Co=39,片麻岩型矿石Ni/Cu=9,Ni/Co=73;④纯硫化物脉:呈粗细不等之脉,在以上各类矿石中出现,最宽的一条见于25孔,斜厚0.20m,以辉铁镍为主,次有黄铜矿,常形成他形粒状结构。
由拉水峡矿床特征看出,含矿岩体的高矿化率,矿石以Ni>Cu为特征,均与金川矿床有较大的相似性。