■王旭
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊安徽淮北235000)
安徽省碭山縣黃口地區(qū)油頁巖成礦地質(zhì)條件分析
■王旭
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊安徽淮北235000)
油頁巖勘查工作是我國目前最重要的一項地質(zhì)工作。油頁巖的形成地質(zhì)條件研究是地質(zhì)勘查工作的前提,油頁巖的形成是當?shù)氐墓诺乩怼⒐艢夂蚝凸艠?gòu)造等因素綜合作用的結(jié)果。
油頁巖古地理古氣候古構(gòu)造成礦地質(zhì)條件
油頁巖是富含有機物的沉積巖,粒度小,主要成分為油母質(zhì),可自其提煉出液態(tài)油類。油母質(zhì)常被視為石油的替代品。
油頁巖的形成必須是具備豐富的有機質(zhì)來源、良好的有機質(zhì)保存條件以及形成后期的礦藏保存條件,而這些條件歸結(jié)起來又是古地理、古氣候和古構(gòu)造等因素綜合作用的結(jié)果。
通過對全國17個含油頁巖盆地的對比研究分析,其形成環(huán)境主要為湖泊、湖泊—沼澤相、潟 湖相和海陸交互相,絕大多數(shù)皆為湖相成因,成礦地層為古近系。本區(qū)屬湖泊相沉積。依據(jù)《黃口地區(qū)重力面積普查工作成果報告》,從《安徽省黃口地區(qū)布格重力異常平面圖》、《河南省豫東-安徽省黃口地區(qū)構(gòu)造略圖》可見,調(diào)查評價區(qū)屬黃口重力低異常區(qū),后黃樓重力低,最小幅值小于-35毫伽,異常走向為東西向。說明本區(qū)是呈東西向沉積的凹陷,具備形成油頁巖盆地的條件。
小型斷陷湖泊,湖泊—沼澤類型的含油頁巖盆地在中國比較發(fā)育,主要形成于中國的新生代。本區(qū)古近紀較發(fā)育,屬湖泊相沉積。安徽省碭山縣北部勘查區(qū)煤炭普查2013年底—2014年初施工的zk5-1孔,孔深835.00~865.00米含油頁巖,含油率達6.4%,該油頁巖呈灰黑色,含有機質(zhì)較多,為湖泊沉積的產(chǎn)物。根據(jù)鉆孔所見巖性分析與古近系可比,另在查區(qū)內(nèi)施工的黃18孔在481.69米之下見到了古近系地層,在北部鄰區(qū)施工的173孔于512米之下和HX20孔454米之下均見到了古近系,在查區(qū)西部鄰區(qū)施工的黃3孔于640米之下也見到了古近系地層。為此在本區(qū)尋找與古近系有關(guān)的油頁巖是比較有利的。
黃口斷陷帶之后黃樓凹陷盆地,是在太康隆起、魯西南隆起的結(jié)合部位,符合劉招君所著《中國油頁巖》一書中新生代含油頁巖盆地就形成夾持于太行山東斷裂和郯—廬斷裂之間河南省為主體的盆地群。
含油頁巖盆地的形成和演化受大地構(gòu)造控制,是構(gòu)造演化階段的產(chǎn)物。古近紀,由于印度板塊向西北方向推擠歐亞板塊,使歐亞板塊與太平洋板塊產(chǎn)生相對右旋的應(yīng)力場。受這一應(yīng)力場控制,郯廬、蘭聊—滄東和太行山東麓斷裂發(fā)生右旋張扭,斷面拉張開啟,巖漿上涌,地殼上部斷陷成盆,并且,主干邊界斷裂派生出一系列次級斷裂;同時,在盆地中部一系列印支期東西向斷層發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn),成為控制坳陷和凹陷的重要斷層,形成了斷路較大的箕狀斷陷盆地,沉積了巨厚的古近系。我國中新生代含油頁巖盆地的形成夾持于太行山東斷裂和郯—廬斷裂之間的盆地群,該調(diào)查評價區(qū)地處郯—廬斷裂構(gòu)造帶以西,產(chǎn)生一系列沿斷裂發(fā)育的斷陷盆地,黃口斷陷帶后黃樓凹陷、敬安凹陷等是屬本區(qū)域三級構(gòu)造體系之一。
油頁巖是一種富含有機質(zhì)的巖石,主要由藻類及一部分低等生物遺骸或者高等植物殘體演化而成。大量藻類、低等生物和陸地植被的繁盛是油頁巖形成的基本特征基礎(chǔ),而氣候又是控制地球表面外生作用和生物界繁衍的基本因素。因為氣候的變化,會影響到沉積盆地中水體的酸堿度、含鹽度和氧化還原環(huán)境的變化,從而影響了沉積盆地中有機質(zhì)的形成和分布。因此,古氣候也是沉積盆地控制油頁巖聚集的重要因素之一。通常,在溫暖濕潤條件下,植被條件穩(wěn)定,降水量豐富。因此,一方面穩(wěn)定的植被使無機碎屑物質(zhì)供給較低帶入大量溶解的營養(yǎng)物質(zhì),大大提高了湖泊的初始生產(chǎn)力;另一方面,降水豐富容易形成深湖,具有長年穩(wěn)定分層的特點,形成穩(wěn)定的還原條件,有利于有機質(zhì)的保存。因此,油頁巖形成的最有利古氣候條件組合為溫暖、潮濕的氣候特征。在中國氣候歷史中,具有多期的溫暖潮濕氣候旋回,這些旋回控制了陸相盆地油頁巖的多旋回發(fā)育,從而形成了中國石炭紀、二疊紀、晚三疊世、侏羅紀、早白堊紀、古近紀這幾個重要的油頁巖賦存期。本區(qū)屬古近系油頁巖賦存期。
本區(qū)重力場被8條較大的等值線密集帶分隔成為八個異常特征和組合規(guī)律各不相同的異常區(qū),全區(qū)異??傮w走向為東西向,但各異常區(qū)內(nèi)的異常比較復(fù)雜,走向不一,有東西向(近東西向)、北西向、北東向、北北東向,顯示了本區(qū)復(fù)雜的構(gòu)造行跡與其展布特征。
本次研究了黃口地區(qū)油頁巖形成的古地理、古氣候和古構(gòu)造等地質(zhì)條件,可投入適當?shù)牡孛嫖锾胶蜕倭康牡刭|(zhì)鉆探工作,必定為安徽省油頁巖的勘查工作提供新的突破。
P61[文獻碼]B
1000-405X(2016)-6-97-1