韩城矿区地质构造的运动学与动力学解析

摘要

煤炭工业作为能源和基础产业，支持和保障着陕西省国民经济和社会的发展。处于“渭北黑腰带”东部的韩城矿区开采历史悠久，是陕西省重要的煤炭生产基地，为陕西省甚至全国的经济发展做出了巨大贡献。但韩城矿区地质构造十分复杂，成为制约矿区煤炭安全高效开采的重要地质因素。丌展对韩城矿区地质构造的运动学和动力学研究，揭示地质构造的成因机制，有助于全面深入地认识韩城矿区地质构造的发育展布规律，为矿区安全高效开采提供地质依据。同时，也是对煤田构造及构造控煤研究的进一步深化，具有一定的理论意义和实用参考价值。通过本文研究工作，取得了以下主要结论。
　　(1)分别采用沉降史分析法和平衡剖面法，计算了矿区的升降运动量、收缩和伸展运动量。计算结果表明，晚石炭世～中三叠世矿区地层累计沉降量1300m以上，晚三叠世～中新世不均匀抬升量600m以上；印支期南北向挤压收缩率为1.4%，燕山期由SE向NW挤压收缩率达11.52%，喜山期由NW向SE拉张伸展率2.7%以上。揭示了SN向挤压收缩率南大北小；NW向收缩率东大西小；NW向收缩率大于SN向收缩率的运动学特征。
　　(2)韩城矿区在印支期受到近南北向的挤压应力，挤压应力具有“南强北弱”的特点；燕山期受到自SE向NW的挤压应力，具有“东强西弱”特点，且在北区平面剪应力集中；喜山期区域构造应力场由挤压转变为拉张，向SE方向的拉张伸展作用一直持续到现代，且在继续向北西方向发展。
　　(3)韩城矿区在印支期形成近东西向褶皱和逆断层以及由NE向和NW向剪裂面构成的共轭剪节理系，构造变形具有“南强北弱”特点；燕山期形成矿区构造的基本格局，表现为NE向褶皱和逆断层、近东西向与近南北向剪裂面构成的共轭剪节理系，构造变形具有“东强西弱”的规律，且在北区发育更多层滑构造和构造煤；喜山期区内普遍发育以正断层及其组合为代表的伸展构造，表现出“东强西弱”和“南强北弱”的规律。三期构造相互限制、叠加和改造，使得矿区地质构造错综复杂。

目录

1 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目标及内容

1.4 研究方法与技术路线

2 区域地质概况

2.1 研究区范围和自然地理

2.2 主要地层及含煤地层

2.3区域大地构造位置及其演化

3 矿区地质构造几何学特征

3.1 矿区总体构造格局

3.2 矿区褶皱构造发育特征

3.3 矿区断层构造发育特征

3.4 矿区节理构造发育特征

3.5 矿区层滑构造发育特征

3.6 矿区地质构造发育规律

3.7 本章小结

4 矿区构造的运动学特征

4.1 晚古生代以来构造运动的主要形式

4.2 升降运动分析原理

4.3 升降运动量计算

4.4 水平运动分析原理

4.5 收缩运动量与伸展运动量计算

4.6 本章小结

5 区域古构造应力场的数值模拟

5.1 区域古构造应力场特征

5.2 古构造应力场反演的理论与方法

5.3 印支期古构造应力－应变场的反演

5.4 燕山期古构造应力－应变场的反演

5.5 喜山期构造应力－应变场的数值模拟

5.6 本章小结

6 矿区构造成生期及其构造型式

6.1 矿区构造成生期的划分

6.2 各构造成生期的构造型式

6.3 不同构造成生期构造的复合与改造

6.4 本章小结

7 矿区地质构造的成因机制

7.1 矿区构造的成生阶段性

7.2 矿区构造的区域差异性

7.3 矿区构造成因模式

7.4 本章小结

8 结论与展望

8.1主要结论

8.2 展望

致谢

参考文献

附录