中国煤田构造研究现状与展望

第２０卷１０期２００８年１０月中国煤炭地质

ＣＯＡＬＧＥＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ

Ｖ０１．２０Ｎｏ．１０

０ｃＩ．２００８

文章编号：１６７４一１８０３（２００８）１０－０００１．０６

中国煤田构造研究现状与展望

曹代勇１，王佟２，琚宜文３，孙军飞１，孙红波１，刘恩奇１

（１．中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京１０００８３；２．中国煤炭地质总局，北京１０００３９；

３．中国科学院研究生院，北京１０００４９）

摘要：中国煤田地质的显著特点是煤盆地类型多样、煤系后期改造明显、构造样式丰富，从而在很大程度上决定了煤炭资源开发利用的价值。进入新世纪以来，我国煤田构造研究取得的主要成果包括：①煤田构造的区域地质背景研究取得重大进展；②中国东部盆地动力学与构造控煤作用受到关注；③煤田滑脱构造研究的继续——控煤构造样式的划分；④煤变形一变质作用的构造控制研究愈加深入；⑤以三维地震技术为代表的煤田构造高精度探测技术全面推广应用；⑥矿井构造定量评价和预测已成为煤田构造研究的亮点。通过回顾总结我国煤田构造研究历史和主要成就。分析了当前面临的挑战和机遇，提出了今后一段时期的重点攻关目标。

关键词：煤田构造；煤田地质；研究进展；中国

中图分类号：Ｐ６１８．１１０．２文献标识码：Ａ

Ｏ引言国煤炭工业战略布局具有重要的影响。

构造作用是控制煤系和煤层形成、形变和赋存的首要地质因素ｆｌ－３］。地壳运动形成的构造拗陷为聚煤作用提供了适宜的场所．成煤期的区域构造格局和盆内同沉积构造影响沉积中心的迁移和富煤带的展布。构造作用对古气候、古植物和古地理条件的控制决定聚煤作用的兴衰。成煤期后的褶皱、断裂作用破坏了煤盆地的完整性和连续性．将其分割为大小不等的煤田或井田。构造变动对煤矿床的改造，不仅决定煤田勘查类型。而且决定矿井开发的难易程度。因此。在煤炭资源勘查和开发工作中．煤田构造研究是一项贯穿始终的重要地质任务。

中国大陆是由若干个稳定地块和活动带镶嵌而成的复式大陆。稳定地块规模小、刚性程度低、盖层变形强烈［４．５１．与发育于单式大陆的北美、欧洲煤田相比。中国煤盆地经历的地质演化历史要复杂得多。中国含煤岩系赋存的显著特点，是后期构造变形的时空差异性。尤其是东部地区，能源需求量大、煤炭开发程度高．露头和浅部资源基本上已动用，勘查重点转向巨厚新生界覆盖区、老矿区外围等深部隐伏煤田【ｑ．深部煤炭资源赋存环境的复杂性和已知信息的有限性，增加了煤田构造研究的难度同。

中国煤田构造的复杂性和时空发育特点在很大程度上决定了煤炭资源开发利用的价值。因而对我基金项目：“９７３计划”（２００６ＣＢ２０２２０８，２００７ＣＢ２０９４００），中国煤炭地质总局科技发展资金（２００８一Ｉ—０３）资助项目。

作者简介：曹代勇（１９５５一），男，重庆人，教授，主要从事煤田地质、构造地质教学科研。

责任编辑：唐锦秀１我国煤田构造研究历史简要回顾

中国煤田构造研究体系是广大煤田地质工作者学习国外先进地质科学理论、立足于我国煤田地质工作实践、逐步建立起来的．其发展过程大致可分为４个阶段。

１．１奠基阶段（２０世纪５０年代至６０年代中期）新中国成立以后，随着国家经济建设的迅速发展．我国煤田地质勘查队伍从无到有、由小到大。科学研究也得以全面开展。本阶段的显著特点是前苏联所推崇的槽台学说在我国煤田地质研究中占据主导地位。槽台学说以历史一构造分析法为研究手段，强调不同大地构造单元和不同大地构造发展阶段对聚煤盆地的控制作用．注重对含煤建造和煤盆地的构造成因分类．可以较好地解释煤盆地的时空分布规律、沉积建造与成煤的关系。对当时煤田地质学的发展起了积极推动作用。

我国煤田地质工作者引进和学习前苏联的地质理论和研究方法，应用于大规模的找煤勘探实践。尤其是结合５０年代后期第一次全国煤田预测，对中国煤田地质特征开展了全面研究，主要成果反映在由原北京矿业学院煤田地质系等单位合著的第一部《中国煤田地质学》中嘲。

１．２独立自主发展阶段（２０世纪６０年代后期至７０年代后期）

地质力学在２０世纪６０年代后期至７０年代达到鼎盛时期，理论和方法在煤田地质工作中得到全面推广应用，取代槽台学说成为我国煤田地质研究

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２

中国煤炭地质第２０卷

的指导理论。

地质力学注重从地质现象（构造形迹）出发，分析构造应力状况和作用方式、探讨构造成因机制、恢复构造演化历史、进而进行构造控矿（控煤）预测。地质力学强调以现场研究为基础、野外调查与室内分析相结合等原则，使煤田构造研究得以直接面向地质勘查和煤矿生产。地质力学的普及。对推动煤田构造研究由简单的宏观描述和定性分析向多尺度、多学科、综合研究方向发展起到了积极作用。７０年代中、后期开展的第二次全国煤田预测以地质力学为指导．初步总结出中国煤田构造的基本特征。主要成果反映在《中国煤田地质学》㈣和《煤田地质学》【ｌＯ】等专著中。

１．３改革开放迅速发展阶段（２０世纪８０年代至世纪末）

岩石圈板块构造学说的提出。在地球科学发展史中具有划时代的意义。促进各个学科领域取得突破性进展。６０年代以后，国际煤田地质构造研究动向具有两个趋势：以槽台学说为基础的聚煤盆地构造演化研究继续发展．板块构造理论对煤田地质领域的影响日益明显【１１．１习。

随着改革开放的深入。我国煤田地质领域空前活跃。地质力学、地洼学说、多旋回理论、断块学说等中国地质学家创立的构造地质理论在煤田地质领域广泛实践：同时，板块构造学说逐渐成为我国煤田构造理论的主流。我国煤田地质工作者运用活动论思想．研究各主要聚煤期的古构造、岩相古地理、古气候和成煤植物、聚煤作用和聚煤盆地演化，逐步深化了对中国煤田地质特征的认识Ｂ１”４１。活动论观点的确立、煤田滑脱构造研究、构造控煤概念的发展等重要进展．标志着具有中国特色的煤田构造理论框架逐渐趋于成熟。

１．４稳步发展阶段（进入２１世纪以来）

进入２ｌ世纪．随着我国国民经济快速发展对煤炭需求的高速增长．煤炭资源地质勘查以前所未有的广度和速度展开。相应地，我国煤田地质研究开始一个新的历史发展时期【问。煤田地质构造研究思路和研究方法体系基本形成１１６１，煤田构造研究进入稳定发展阶段。

当前．煤田构造研究具有下述特点：

①以板块构造为核心的地球动力学成为煤田构造研究的指导理论：

②与构造地质、油气盆地构造分析等相关学科领域的渗透和交叉：

⑧以三维地震为代表的高精度物探技术、遥感技术、计算机技术等先进技术手段广泛应用；

④面向生产实践，与煤炭高效、安全生产有关的矿井构造研究成为工作重点；

⑤新一轮全国煤炭资源潜力评价工作预示我国煤田构造研究的又一高速发展阶段的到来。

２我国煤田构造研究的主要进展与动向２．１煤田构造的区域地质背景研究取得重大进展煤田构造是区域构造格架中的一个有机组成部分。地壳浅部的构造变形与深部物质运动和结构构造之间存在密切的内在联系。因此，为了全面深入认识煤田构造的分布规律、成因机制和演化历史，必须加强区域构造背景研究。从大陆动力学和盆一山耦合角度探讨煤盆地的形成和演化进程。

盆一山耦合关系是当前大陆动力学和盆地动力学研究的热点［１７－１９Ｊ。将煤盆地放在区域大地构造格架中。开展盆山在空间上相互依存、在物质上相互转换、盆地沉降与山脉隆升耦合作用对煤层形成和改造的动力学过程研究．成为当前煤田构造研究的重要内容【１８．ａＪ］。板块构造背景做为沉积盆地分类的理论基础【２ｌ捌。取得了巨大的成功，但许多动力学过程并没有解决．特别是发生在大陆范围的动力学过程。２００７年末出版的《中国北部能源盆地构造》【１８１是近年来中国煤田构造研究方面最重要的学术专著，在系统总结中国大陆非稳态特征与动力学机制以及中国北部能源盆地叠加、复合和盆一山耦合特征的基础上．着重论述了中国北部能源盆地的构造背景、特征、形成和演化以及盆地构造对化石能源赋存的构造作用。并进一步讨论了盆地形成的区域动力学背景和深部作用机制。

２．２中国东部盆地动力学与构造控煤作用受到关注盆地构造动力直接控制着盆地各种地质作用的发生和盆地类型及其演化ＩＺ３］。进而制约着煤矿床赋存状况。我国的煤盆地具有复杂的构造一热演化史，尤其是东部的晚古生代煤盆地，经历了印支、燕山和喜马拉雅等不同期次、不同性质构造和深部作用的叠加和改造嗍。盆地内部出现不同程度的不均衡抬升、翘倾、深埋、构造变形、复合改造作用等㈣。中国东部煤田构造研究程度较高。自２０世纪８０年代以来开展的推覆、伸展构造研究，不仅找到了大量的煤炭资源、开辟了新的找煤方向．而且在对煤田构造理论的认识方面也取得重要进展【醐。

基于中国东部中生代两大构造体制的转换作用以及岩石圈减薄机制的研究成果，探讨不同时期、不同体制下构造作用对煤层的控制作用。受到人们的

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