图4—7 八公山地区构造剖面示意图
图4—8 山王集断层示意图
断层在深部与舜耕山逆断层汇合,形成“叠瓦”状推覆构造。实际上八公山和舜耕山也是同一巨大推覆构造中的不同块体。
在朱家洼看了徐庄组砂岩层面构造,向北、向西望去,一片东西向开阔的谷地将八公山分成两部分。在朱家洼东北约1.5公里的山王镇附近黄豆山公路剖面,砂岩层面波痕、虫迹历历在目,显然是徐庄组再现,地层发生了重复,山金家煤系地层也与孔集附近煤系重复。地层重复是判定断层的重要标志之一,徐庄组重复原因是山王集正断层的存在。断层西从山金家沿山间谷地向东经山王集与阜凤断层相交(图4—5),断面南倾(图4—8),南面八公山主体部分为上盘,在下降过程中南移。断层水平断距约1500米。
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早期,八公山受逆掩断层影响向北推覆,后期受正断层作用,山金家至山王集以南山体向南滑移。一逆一正,形成今天的八公山山体态势。
三、块体运动上窑山
上窑山位于淮南市东部边缘,与西部八公舜耕二山无构造上的直接联系,但也同样是外来块体,只不过非地壳运动所致,而是重力滑覆即块体运动作用的结果。
上窑山主体由上元古界和下寒武统岩层组成,形成一北西西軸向的宽缓向斜。西南边缘有残缺不全的寒武系及煤系地层,受强烈挤压而破碎或揉皱变形。深部为一勺状断层,主断面倾向南偏西。整个上窑山体处于断层上盘(图4—9)。
按断层面倾向,上窑山应来自北北东方向,但现在看到上窑山以北是一望无际的平原,它究竟是从哪里来的?
上窑山以北的构造单元称“蚌埠隆起”,与舜耕、阜凤逆掩断层同形成于印支运动,由地壳强烈上升、隆起而形成。现在蚌埠附近仍能发现它的踪迹,山上出露上太古界五河群和下太古界凤阳群,皆为片麻岩、片岩之类的变质岩。其之上的上元古界、下元古界和煤系地层均遭剥蚀。中生代时,上窑地区虽然地势也较高,但相对于蚌埠隆起,仍有2000米以上的落差,岩层在重力作用下便向南发生块体滑移。但由于后期构造活动和侵蚀作用,原来高山被侵蚀殆尽或隐于新生界之下,而上窑山有幸得以保存直至今天。实际上它是北部蚌埠隆起的一部分。
图4--9 上窑重力滑覆示意图
重力断层特征是其后部表现为正断层性质,当滑体至地面处受地面阻挡和反作用,其前部又表现出向上逆冲的特征,并刮带下伏岩层形成前缘逆冲叠片。这些特征常将重力断层误认为逆冲断层,冲叠片的出露认为是“构造窗”。上窑块体前缘二叠系含煤地层并非“逆冲断层下盘”。否则上窑应具备建立大型矿井的资源条件。钻探资料证明,上窑地区下盘煤系地层中可采煤层位于地下1000米以下,开采技术条件要求高,目前还难以达到。
四、平原之下是煤海
淮河以北是一望无际的平原。但它不是河流侵蚀作用后期准平原化的产物,而是河流冲积平原,系黄淮冲积平原的一部分。
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平原新生界松散层之下,埋藏着石炭二叠系含煤地层,煤层多且厚、煤质好,储量大,且构造简单,埋藏浅,适于建设大型矿井,现在有潘集、谢桥、张集等特大型矿井建成投产。 石炭二叠纪时,整个华北地区森林密布,地势平坦,河流纵横,在地壳缓慢沉降过程中,沉积了近千米厚的含煤地层。晚二叠世晚期,气候变得干燥,沉积了红色碎屑岩,不再含煤。早三叠世末期,由于华北板块与华南板块对接和碰撞,本区受南北向构造应力作用,地壳发生褶皱和上升,阜凤、舜耕山逆掩断层也伴随而生,这就是“印支运动”。地形变得高低不平,剥蚀作用强烈,处于较高部位如蚌埠隆起上的煤系地层被剥蚀殆尽。新生代本区重新下沉,接受沉积,那些未被剥蚀的煤系地层有幸得以保存,形成今天的地下矿藏。
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第五章 资源地质与环境地质
人类未来的发展,将遇到人口、资源和环境的严重挑战。长期以来对地球的过度开发和索取,造成了今天的资源短缺、环境恶化。地质工作者的任务,已不是仅仅努力寻找新的资源,还要研究如何合理开发利用资源,保护环境及防止地质灾害,保证社会的可持续发展。建立资源与环境的忧患意识,也是新世纪的科技工作者应具备的素质。
第一节 资源地质
一、矿产资源
淮南以盛产煤炭闻名中外,是我国重要的煤炭工业基地。现已探明可采储量153亿吨,远景储量444亿吨。按现在的年产2000万吨的开采速度、回采率40%计算,尚可开采几百年。 含煤地层主要为二叠系下统的山西组,下石盒子组及上统的上石盒子组,含煤38层,可采18层,总厚30余米,其中单层煤厚可达10米。煤质优良,多属煤烟中的气煤、焦煤,是工业炼焦和动力用的优良煤种。
此外,煤层中还蕴藏着丰富的煤层气,即常引发煤矿灾难的“瓦斯”,其主要成分为CH4。据测算,淮南地区2000米深度以内的煤层气储量约为4000亿立方米。
煤层气是一种清洁能源,合理开发利用既有利于保护环境,又可充分利用有限的地下资源,减少煤矿开采过程中因瓦斯爆炸造成的人员、经济损失。
淮南地区寒武系地层中含丰富的石灰岩矿产,广泛应用于建材、冶金、化工等行业。多出露于舜耕山、八公山、上窑山,储量400亿吨。
其它尚有石炭二叠系的粘土矿、寒武系底部的磷矿、震旦系的白云石矿等。
不难看出,淮南地区的矿产都是沉积成因的。它们都是不可再生的宝贵的地质遗产。
二、水资源
我国是一个淡水资源贫乏的国家,人均淡水资源量仅是世界人均水平的1/4,特别是首都北京,人均淡水资源量仅为世界水平的1/32。我国每年因缺水造成的经济损失高达2300亿元,相当于我国西北五省区1996年财政总收入的10倍。淮南地区由于其特殊地理环境,水资源尚不缺乏,但前景并不乐观。
1.地面水资源:
淮南市年降水量为969毫米,蒸发量却有1600毫米,由于地面水体发育,气候尚不显干旱。
地面水体除淮河外,境内尚有茨淮新河、黑河、泥河、窑河等支流流入淮河,还有华家湖、焦岗湖、瓦埠湖、高塘湖等沿淮分布,此外还有泉山、老龙眼、丁山等小型水库。水体总面积为180平方公里,占全市面积的8.5%,淡水总储量为5.5亿立方米。是市区工业和生活用水的主要来源。
2.地下水资源
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