山丹盆地礦產資源的沉積規律與地質構造分析

高占斌

（甘肅煤田地質研究所，甘肅 蘭州 730030）

1 地質背景

1.1 構造條件

山丹盆地地處北祁連褶皺帶中段北側，河西走廊中段。在地理上具有一定的特殊意義。在古生物學研究中發現，古生界和中生界地層在區內發育較完整，其中石炭系太原組為含礦地層，通過采用二、三維地震及鉆探等綜合勘探手段，發現礦床總體上受單斜構造控制。目前在研究過程中發現，沉積相演化經歷了由海相逐漸過渡到海陸交匯相，最終匯總到陸相沉積的最終地質形態。區域內斷裂發育較多，且破壞礦層的連續性，進而影響礦層的礦質，并且對于可燃氣體的沉積有著相關影響[1]。

圖1 山丹盆地礦田地質構造簡圖

1.2 地層條件

研究區地層區劃屬秦祁昆地層區祁連―北秦嶺分區北祁連小區，巖層自下而上主要從寒武系至第四系，巖漿巖出露較少，二疊系下統太原組是主要含礦地層。第四系全系統洪積層為全區主要覆蓋層，巖性主要為砂、礫及次生黃土，底部為角礫巖。

1.3 相關特征

研究區屬中國北部盆地，大部分被第四系洪積物所覆蓋，能見到的地質構造較少。本次研究表明山丹盆地內地質構造主要以斷裂為主，依據斷裂走向可分為兩組，一組為與區域總體構造線一致的縱向左旋逆掩斷層；一組為走向東北方向的橫向右旋平移斷層。由于斷層面平緩且被后期褶皺彎曲，造成斷層在平面上呈波浪狀。不同規模的斷裂構造切割了不同年代的地層，表明其在不同地質時期的發育過程；走向趨近一致傾向各異的斷裂組，反應山丹盆地在不同時期地質構造活動的強弱。

圖2 不同規模的斷裂構造的走向

2 沉積環境和地區聚礦分析

2.1 沉積環境

沉積基底指被沉積巖層不整合覆蓋的結晶變質巖系，在基底上方的沉積物或沉積巖稱為沉積蓋層[2]。在早白堊世的地殼運動時期，山丹地區形成了較好的盆地環境，這些盆地的形成為礦層的賦存提供了良好的基礎，其中山丹盆地腹地在沉積過程中，下白堊世為主要填充地層，在地層的形成過程中，經歷了“裂陷、填平”“超覆擴張”的相關階段。

山丹盆地在二疊系下統的地層發育過程中，隨著盆地的不斷變化，地質的發育到了最鼎盛的時期，盆地內部地質情況豐富，水域遼闊，資源豐富，形成了大型的地理系統。在后續沉積過程中，泥炭不斷下沉，以灰、黑為主的炭質泥巖、礦層做為沉積過程中的擴張產物賦存下來。

研究區含礦地層沉積演化在早、中期具海陸交互相沉積的特點，至晚期主要以陸相沉積為主，這一結論與二疊系我國南海北陸的古地理環境特征相吻合[3]。其沉積過程反映了沉積盆地在石炭紀至二疊紀時期開始發生緩慢上升的趨勢，由淺海相逐步過渡到海陸交匯相沉積的特點，為相關資源環境的形成提供了良好的場所，最終呈現了目前山丹盆地的礦體特征。

地層的相關厚度在一定程度上能反映出沉積環境的深度情況，在研究中發現，石炭系的厚度較厚，巖層的特性和空間不平行的巖層屬性表明其地層空間較厚，相關礦層中具有較多斷裂，在一定程度上可能具有瓦斯的突出分布，地層的特殊性和礦層的連續特性，對于未來礦產資源開采過程有一定的安全隱患。

2.2 山丹盆地礦產資源聚集規律

通過地質構造分析入手，不難發現相關區域的礦物含量并不穩定，相關采礦區出現連斷性缺失，其次在有巖漿發育的相關地區，礦層的賦存情況較差，最后在相關分析過程中，結合區內礦物分布的空間屬性特征，預測區內具有三種聚礦區域：一為帶狀聚礦區域，一為中部聚礦區域，一為背斜聚礦區域。

綜合分析區內礦產資源的聚集情況較好，開采和相關操作較為方便，在開采過程中，較大的斷裂需要引以為重，裂縫中的易燃氣體與地下水層的情況為礦產資源的開采帶來了很大的難度，在開采過程中，將重點投向瓦斯氣體的和地下水的相關處理方法，從而解決礦產資源開采過程中的相關安全問題[4]。

3 區域聚礦認知和啟示

地區的礦物的賦存情況受到地殼運動的相關影響，勘查范圍內主要呈現出層狀的礦層特性，在礦層賦存的相關穩定性基礎上，礦層的采礦回采率較低，增加了山丹盆地礦產資源的開采難度，區內巖漿巖賦存界線有著明顯的侵蝕痕跡，相關勘探結果表明，巖漿層的侵蝕結果較大成為了目前山丹盆地礦物儲量較少的相關原因之一。在研究過程中地質運動產生的相關地質特征表明，淺層礦產資源的聚集情況受到相關地殼運動的影響而整體較差，在小斷層和伴生斷層的影響下，礦體的厚度、連續性、構造形態變化大，在礦體結構中出現側轉構造、分叉及跳臺的現象較為嚴重，更多的地質結構與現有的礦產資源開采認知的差異，可能需對現有的礦物開采情況作出相關調整。對山丹盆地的相關研究表明，若要山丹盆地的礦產資源開采工作細致而有序的進行，首先要對盆地內部的相關地質構造進行仔細勘測和繪制、其次對礦體裂縫區域進行勘測，綜合以上兩方面資料進行分析研究，從而減少礦產資源開采過程中的風險，進而保障山丹盆地內礦產資源安全的生產[5]。