华北奥陶系含膏角砾岩气爆成因探讨

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1、第40卷第2期中国地质Vo1．40．NO．22013年4月GEoLoGYINCHINAApr．，2013华北奥陶系含膏角砾岩气爆成因探讨任新红1赵文1文江泉1郑立宁2(1．西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都610031；2．中国建筑西南勘察设计研究院有限公司四川成都610081)提要：根据华北奥陶系含膏角砾岩形态特征。对其成因进行初步分析。利用数值方法分析含膏角砾岩形成期地温特征，表明其存在粘土矿物及石膏脱水的温度条件。对加温条件下含膏泥岩孔隙气体压力进行实验研究，显示在较高温度条件下．含膏泥岩石膏脱水将产生极高的孔隙水压力。扫锚电镜和能谱分析结果反映出高温条件下

2、石膏矿物结构发生了较大的变化。分析结果表明，华北奥陶系含膏角砾岩具备气爆成因条件。关键词：含膏角砾岩；气爆；孔隙气压；扫描电镜；能谱分析中图分类号：P588．24+5文献标志码：A文章编号：1000—3657(2013)02—0612—07碳酸盐岩地层中分布的角砾岩成因是一个复杂分布。且每一层角砾都有下部细小．向上逐渐过渡到的问题．一直受到许多学者的注意．并提出了各种各大角砾的特征或趋势．而坍塌成因应该不会有此规样的成因观点。断层角砾、沉积角砾、风暴波浪海底律。(2)角砾越细．泥质含量越高。有些层位的大角砾滑坡角砾、膏的相转化角砾及盐溶坍塌角砾等观点有大量“外包泥”．也称“

3、泥包石”这种角砾特征不符都曾被提出【自然界往往还存在与断裂作用无合坍塌成因。(3)地表所看到的一些空洞，貌似溶蚀关．分布却十分普遍、产状呈筒状、囊状、脉状及似板作用形成，实际并非如此。(4)华北地台奥陶纪地层状．而且类似于断层角砾岩的系列岩石．关于其成因火成岩侵入成矿作用极明显．铁矿化岩体主要是沿主要有爆发角砾成因说汪劲草等[51提出该系列角中奥陶统的几层角砾岩层产出．此密切关系实质上砾岩的形成皆与地下流体源(主要是液体Ho)所反映了含膏角砾岩层与岩体的密切关系。(5)有的碳产生的异常高压有关．是以流体能量释放为主的流酸盐岩角砾有重结晶现象和大理岩化现象．这明显体动力作用过

4、程的产物。本文通过数值分析和实验。地受了温度的影响．而周边又无侵入岩体．应是深部对含膏角砾岩气爆成因进行探讨岩体热传导影响所致。深部岩体侵入有深有浅，侵人较浅的部位地区．可以使石灰岩变质形成大理岩．例1华北奥陶系含膏角砾岩分布特征如长治地区及邯邢地区局部等。(6)角砾岩层位中．对于华北地台中奥陶统稳定分布的三层含膏角可以看出有位移痕迹．这种位移不是坍塌的张裂特砾岩，国内学者大多认为是膏溶(或盐溶)角砾岩。征．而是挤压弯曲。滑移特征，揭示的是在强大的水但认真分析其依据和结论．结合石太客专线工程揭压一气压作用下所反映的特征。另外．杂乱分布的复露地层不难发现有的依据并不充分纵观华

5、北地台杂的角砾岩成分也是在气爆作用过程中形成的角奥陶系含膏角砾岩及其特征。以及现有膏溶(盐溶)砾，有一定的位移和定向。(7)在太原至灵石一带的坍塌成因说的依据不足和相互矛盾．膏溶坍塌成因石膏岩各种产状中．常见有石膏脉．围岩为角砾状泥是值得怀疑的。主要表现在：(1)无论地表和地下开灰岩或泥灰岩挖显示．在垂直方向上．整个华北地区都是三层稳定有一些可以支持膏溶坍塌成因的依据可以是角收稿日期：2012-05-10：改回日期：2013—02—17作者简介：任新红，男，1963年生，副教授，博士研究生，主要从事地质工程方面的研究；E-ma丑：zhengning2003@163．com。