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水文地質(zhì)

鄂爾多斯盆地東緣構(gòu)造-水文地質(zhì)控氣特征

  鄂爾多斯是我國煤層氣資源最為豐富的盆地，盆地改造過程和多種能源成藏響應(yīng)研究引起了地質(zhì)學(xué)家的重視（劉池洋等，2006；馮三立等，2002；Zhang et al.，2002）。目前的煤層氣勘探開發(fā)集中在盆地東緣，沿黃河呈南北向分布，南北長逾560 km，東西寬50~200 km，面積約8×104 km2，埋深1500 m以淺的煤層氣地質(zhì)資源量約9×1012 m3（接銘訓(xùn)，2010）。盆地東緣是一條復(fù)雜的構(gòu)造-地貌邊界帶，分隔了西側(cè)鄂爾多斯塊體和東側(cè)山西斷隆。通常，將NS向離石斷裂作為盆地的東緣邊界斷裂。構(gòu)造變形是影響煤層氣成藏的重要因素（Jiang et al.，2010），不同性質(zhì)、不同類型的構(gòu)造對(duì)煤層氣的生成、運(yùn)移和保存具有不同的控制作用（姜波等，2005），地層和構(gòu)造決定了煤層的形態(tài)、連續(xù)性和滲透性（Pashin，1998；Frodsham and Gayer，1999）。因此，構(gòu)造演化及其特征的研究，有助于深刻揭示煤層氣運(yùn)移和賦存規(guī)律及構(gòu)造-水文地質(zhì)條件的控制作用，為煤層氣勘探與開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
 
  1 煤儲(chǔ)層及其物性特征
 
  研究區(qū)主要包括河?xùn)|煤田和韓城煤田
 
  1）。河?xùn)|煤田位于山西省西部的黃河?xùn)|岸，呂梁山脈貫穿南北，構(gòu)成山西西部高原的脊梁，屬石炭—二疊紀(jì)含煤巖系；韓城煤田位于渭北煤田東部韓城市境內(nèi)，東以黃河與河?xùn)|煤田隔河相望。
 
  1.1 含煤地層及煤層
 
  鄂爾多斯盆地晚古生代含煤地層包括上石炭統(tǒng)本溪組、上石炭—下二疊統(tǒng)太原組及下二疊統(tǒng)山西組。含煤地層厚度137.05~193.21 m，平均161.26 m。含煤21層，煤層平均厚度12.63 m，其中可采煤層平均厚度10.30 m。山西組一般含煤9層，可采煤層2~3層；太原組含煤10~13層，可采煤層3~5層；本溪組普遍含煤，但多為薄煤層或煤線，僅局部地區(qū)發(fā)育一層可采煤層。山西組煤層自上而下編號(hào)為1~5號(hào)煤層，其中4號(hào)、5號(hào)為主要煤層；太原組自上而下編號(hào)6上~10號(hào)煤層，其中8號(hào)、9號(hào)為主要煤層。
 
  1.2 儲(chǔ)層物性特征
 
  構(gòu)造、熱演化、煤巖組分、灰分產(chǎn)率以及圍巖、水動(dòng)力條件等的差異，導(dǎo)致5號(hào)和8號(hào)煤層物性具有各自的特征?，F(xiàn)以大寧—吉縣地區(qū)為例，分析這兩個(gè)主煤層的物性特征。
 
  1.2.1 煤層孔隙性及滲透性
 
  1）5號(hào)煤層
 
  5號(hào)煤層厚度2~7 m，復(fù)雜結(jié)構(gòu)，含矸率一般大于5%。煤巖類型主要為半亮—半暗煤、半暗煤和光亮煤，鏡質(zhì)組反射率1.2%~2.0%，平均灰分產(chǎn)率為9.62%。
 
  據(jù)區(qū)內(nèi)14口煤層氣探井孔隙度測井解釋成果，5號(hào)煤層孔隙度在1.91%~4.01%之間，具中-低孔隙特征。該煤層孔隙度受構(gòu)造、埋深等條件的顯著影響，孔隙度>4%的區(qū)域主要位于古驛—窯渠、明珠—蒲縣以東地區(qū)。古驛—窯渠北東一線為一局部隆起的背斜構(gòu)造，煤層埋深相對(duì)較淺；明珠—蒲縣以東是東部邊緣的翹起端，5號(hào)煤層埋深在400~800 m之間，孔隙度較高?？傮w來看，5號(hào)煤層孔隙度西低東高，古驛—窯渠構(gòu)造軸部高、翼部低。
 
  據(jù)試井資料，煤層滲透率介于（0.12~42.86）×10-3μm2之間，大于10×10-3μm2地區(qū)主要集中分布在古驛—曹井一線，預(yù)測向東隨煤層埋深變淺，滲透率將大于5×10-3μm2。
 
  2）8號(hào)煤層
 
  8號(hào)煤層在研究區(qū)南部厚度為2~10 m，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含矸率一般在5%左右。煤巖類型以半亮—半暗煤占優(yōu)勢，其次為半暗煤和暗淡煤，平均灰分產(chǎn)率為13.24%。
 
  該煤層孔隙度在1.64%~4.81%之間。午城地區(qū)位于鼻狀隆起構(gòu)造部位，隆起幅度20~30 m，導(dǎo)致午試1-2井8號(hào)煤層孔隙度高達(dá)4.81％。從平面分布來看，8號(hào)煤層孔隙度多數(shù)略低于5號(hào)煤層，但仍然有西低東高、古驛—窯渠構(gòu)造軸部高、東西部低的分布趨勢。自明珠向東，該煤層孔隙度隨埋深變淺可能增高。煤層滲透率介于（0.1~3.87）×10-3μm2之間，明顯低于5號(hào)煤層。
 
  1.2.2 煤層含氣性
 
  一般認(rèn)為，煤層含氣量與埋深呈正比。在研究區(qū)南部的大寧—吉縣地區(qū)，5號(hào)煤層在埋深700~1000 m范圍，含氣量為17.8 m3/t，梯度為0.059m3/m；從平面上看，5號(hào)煤層含氣量等值線呈NE向展布，含氣量大于15 m3/t的地區(qū)主要集中在窯渠和午城東（圖2a）。8號(hào)煤層埋藏比5號(hào)煤層深50~70m，含氣量應(yīng)高于5號(hào)煤層，但實(shí)測資料揭示的情況恰好相反。究其原因，可能在于5號(hào)煤層頂?shù)装鍡l件比8號(hào)煤層優(yōu)越，多為泥巖，封蓋能力強(qiáng)，煤層氣保存條件較好；8號(hào)煤層頂板多為灰?guī)r，封蓋能力相對(duì)較差，尤其是構(gòu)造發(fā)育區(qū)的灰?guī)r裂隙發(fā)育，對(duì)氣體的封蓋能力變差，導(dǎo)致煤層含氣量降低。
 
  主煤層的孔隙性、滲透性、含氣性等均具有NE向帶狀展布的規(guī)律，表明燕山運(yùn)動(dòng)的NEESWW向構(gòu)造擠壓作用是控制區(qū)域煤層氣成藏特征的關(guān)鍵地質(zhì)條件。不同區(qū)域構(gòu)造發(fā)育特征的不同，對(duì)煤層氣保存的圍巖和水動(dòng)力等條件具有差異影響，導(dǎo)致煤層氣成藏特征的復(fù)雜化。
 
  2 構(gòu)造變形及其分區(qū)特征
 
  研究區(qū)構(gòu)造變形的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在東部邊界變形較強(qiáng)，近NS向的壓性斷裂和褶皺構(gòu)造發(fā)育，向盆地內(nèi)部褶皺逐漸減弱，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，褶皺以寬緩開闊型為主，具有明顯的分區(qū)性。
 
  2.1 構(gòu)造變形特征
 
  研究區(qū)構(gòu)造總體上為NWW向傾斜的單斜構(gòu)造，局部疊加寬緩褶皺，斷裂構(gòu)造發(fā)育較弱。
 
  1）褶皺構(gòu)造
 
  區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀較為平緩，發(fā)育寬緩褶皺和撓曲。寬緩型褶皺中背斜較為發(fā)育，有些褶皺在野外露頭較好、直觀，另有一些規(guī)模相對(duì)較大的褶皺則需要通過巖層產(chǎn)狀測量才能確定。如，在窯街西一背斜由中三疊統(tǒng)二馬營組（T2er）中厚層砂巖夾薄層砂巖構(gòu)成。背斜NW翼產(chǎn)狀323°∠23°，SE翼產(chǎn)狀155°∠14°，為NW翼陡、SW翼緩的不對(duì)稱背斜構(gòu)造，轉(zhuǎn)折端處巖層產(chǎn)狀254°∠4°，表明該背斜略向SW方向傾伏（圖3）。
 
  該區(qū)褶皺構(gòu)造的另一個(gè)特點(diǎn)是撓曲較為發(fā)育，表現(xiàn)為巖層產(chǎn)狀的急劇變化，常由近水平產(chǎn)狀突變?yōu)槎竷A斜巖層，主要見于鄉(xiāng)寧縣管頭鎮(zhèn)上善村、吉縣半山、茨溝和龐家疙瘩等地。茨溝撓曲構(gòu)造位于茨溝寬緩背斜西約500 m處，核部地層為二馬營組中厚層砂巖，SE翼為陡傾翼，產(chǎn)狀290°∠42°，NW翼緩，產(chǎn)狀為274°∠10°，撓曲軸向?yàn)镹NE向。
 
  2）斷裂構(gòu)造
 
  鄂爾多斯盆地東緣斷裂構(gòu)造不發(fā)育，僅局部見規(guī)模較小的斷層，但研究區(qū)東部及南部斷層相對(duì)發(fā)育。斷層走向以NNE向?yàn)橹鳎嗑哂心鏀鄬有再|(zhì)。
 
  東部邊緣彩疙瘩溝斷層發(fā)育于中奧陶統(tǒng)馬家溝組薄層灰?guī)r中，走向NNE，傾向NWW，上盤巖層在斷層逆沖作用過程中產(chǎn)生彎曲，形成牽引構(gòu)造，近斷裂處巖層傾角較大，可達(dá)50°以上，隨著漸離斷層傾角逐漸變緩，于斷層上盤形成了牽引背斜構(gòu)造。盆地內(nèi)部僅局部可見發(fā)育于三疊系中的小型逆沖斷層，斷距一般較小，僅數(shù)米。如發(fā)育于中三疊統(tǒng)二馬營組紫色泥質(zhì)砂巖和薄層灰黃色砂巖中的古驛逆斷層，斷距僅1.2 m，斷層產(chǎn)狀185°∠51°，斷裂面緊閉、光滑，在傾向上具有緩波狀幾何形態(tài)，顯示了逆斷層的典型特點(diǎn)。
 
  褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育特征反映了區(qū)域NWWSEE方向擠壓應(yīng)力作用。結(jié)合卷入變形的巖層和區(qū)域構(gòu)造背景分析，本區(qū)擠壓構(gòu)造形跡主要形成于中侏羅世末期至晚侏羅世時(shí)期，對(duì)應(yīng)中國東部燕山運(yùn)動(dòng)主幕（董樹文等，2000；趙越等，2004）。鄂爾多斯盆地三期構(gòu)造擠壓應(yīng)力事件主要發(fā)生在中侏羅世末期至晚侏羅世時(shí)期（張?jiān)罉虻龋?006）。持續(xù)的構(gòu)造擠壓作用，不僅改造了煤層的賦存狀態(tài)，并對(duì)煤層氣成藏特征起到重要的控制作用，褶皺和逆斷層的發(fā)育有利于煤層氣保存，也是導(dǎo)致本區(qū)煤層氣成藏條件具有EW分帶性的重要構(gòu)造動(dòng)力學(xué)機(jī)制。
 
  2.2 構(gòu)造分區(qū)性特征
 
  研究區(qū)構(gòu)造變形在北部微弱，南部較為強(qiáng)烈，據(jù)此可分成北部、中部和南部三個(gè)構(gòu)造分區(qū)。在此框架下，依據(jù)EW方向的構(gòu)造差異，每個(gè)構(gòu)造分區(qū)從盆緣到盆內(nèi)進(jìn)一步劃分為盆緣斷坳、斜坡凹隆及緩坡三個(gè)構(gòu)造帶。韓城礦區(qū)位于黃河以西，單獨(dú)作為一個(gè)構(gòu)造分區(qū)。本文研究區(qū)主要為中部、南部和韓城構(gòu)造分區(qū)。
 
  2.2.1 中部構(gòu)造分區(qū)
 
  中部構(gòu)造分區(qū)位于離石—柳林EW構(gòu)造帶。在走向NS的呂梁復(fù)背斜西翼基礎(chǔ)上，NS向次級(jí)褶皺較發(fā)育，加之EW向隆起與其復(fù)合，形成了特有的短軸背、向斜，進(jìn)一步劃分為離石向斜、王家會(huì)背斜和柳林—吳堡鼻狀構(gòu)造三個(gè)構(gòu)造帶。
 
  離石向斜為呂梁復(fù)背斜西翼的次級(jí)NS向構(gòu)造單元，長約40 km，寬約4 km，中部較寬，約16km；東翼地層傾角平緩，一般小于10°；西翼構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，發(fā)育次級(jí)小型NS向褶皺，斷層稀少且均為正斷層。王家會(huì)背斜為軸向近NS、東翼較陡、西翼較緩的不對(duì)稱背斜，構(gòu)成離石向斜與柳林—吳堡鼻狀構(gòu)造的分界。柳林—吳堡鼻狀構(gòu)造向東部翹起，地層分別向NW，W和SW方向傾斜，傾角一般5°~10°，主要出露上石炭統(tǒng)和二疊系。
 
  在柳林地垅堡南至聚財(cái)塔一帶，次級(jí)EW向構(gòu)造發(fā)育，由一系列短軸背、向斜組成，在鼻狀構(gòu)造軸部有低序次的縱張斷層組成的地塹構(gòu)造。
 
  2.2.2 南部構(gòu)造分區(qū)
 
  南部構(gòu)造分區(qū)北起柳林南部的裴溝—張家莊
 
  一線，南至鄉(xiāng)寧—河津一帶，東以離石大斷裂南段紫荊山斷裂為界，西抵黃河，NS長170 km。主要構(gòu)造線呈向W突出的弧形展布，在隰縣以北為NS向，向S逐漸過渡為NNE向及NE向，從東向西依次分布中奧陶統(tǒng)—三疊系銅川組等地層。依據(jù)構(gòu)造變形特征的差異，分為盆緣斷坳帶、斜坡凹隆帶和緩坡帶三個(gè)構(gòu)造帶。
 
  盆緣斷坳帶構(gòu)造變形最為強(qiáng)烈，發(fā)育一系列壓性斷層、撓曲及其伴生構(gòu)造，包括紫荊山斷裂帶及旁側(cè)的蒲縣—暖泉向斜和鄉(xiāng)寧撓褶帶等。
 
  斜坡凹隆帶位于盆緣斷坳帶西側(cè)，西界為吉縣至永和東城鎮(zhèn)一線，北段地層傾向W，傾角5°~10°，次級(jí)褶皺較為發(fā)育，中段傾向NNW，傾角5°~15°，南段傾向NW，傾角5°~15°。帶內(nèi)以隆凹相間的褶皺構(gòu)造為主，伴有小型斷層，褶皺主要有石樓至隰縣之間的褶皺群及薛關(guān)—窯渠褶皺帶。緩坡帶僅為中部靠近黃河的一小部分，向西進(jìn)入陜西境內(nèi)，地層傾向W，傾角很小，一般1°~5°，甚至水平；雖有少量的波狀起伏，但幅度很小，基本屬緩傾單斜構(gòu)造。
 
  2.2.3 韓城構(gòu)造分區(qū)
 
  韓城構(gòu)造分區(qū)位于鄂爾多斯盆地東南緣，地層走向NE，傾向NW，傾角淺部陡、深部緩，地層傾角一般8°左右，總體上為一單斜構(gòu)造。構(gòu)造變形程度南強(qiáng)北弱，東強(qiáng)西弱，淺部復(fù)雜，中深部簡單。南北分區(qū)性明顯，北區(qū)擠壓構(gòu)造較為發(fā)育，南區(qū)以拉伸構(gòu)造形跡占據(jù)主導(dǎo)，主要斷裂構(gòu)造發(fā)育于東南邊緣地帶。煤層構(gòu)造以中型褶皺及落差5 m以下的中小型斷層為主。
 
  3 構(gòu)造-水文地質(zhì)條件及其控氣特征
 
  區(qū)域構(gòu)造演化及其發(fā)育特征對(duì)研究區(qū)水文地質(zhì)條件具有顯著的控制作用，構(gòu)造發(fā)育的差異性控制了區(qū)域水文地質(zhì)邊界及不同區(qū)域水文地質(zhì)特征。
 
  3.1 區(qū)域水文地質(zhì)邊界
 
  北部邊界以近EW向構(gòu)造發(fā)育為特征，為一系列近EW走向的正斷層及由其組成的地塹、地壘構(gòu)造，其中最大的一條向西延伸穿過黃河，與陜西境內(nèi)的東西向斷裂相接。區(qū)域中部的聚財(cái)塔地塹由兩條近東西走向的正斷層組成，寬約450 m（圖7），區(qū)內(nèi)鉆孔揭露該斷層為阻水?dāng)鄬?，斷層南、北?a href="http://www.qddehua.com.cn/t/水文地質(zhì).html" >水文地質(zhì)條件存在一定的差異。
 
  東界為近NS向斷裂帶，北段為離石斷裂帶，發(fā)育于王家會(huì)背斜東翼，主要由炭窯溝斷層、棗林?jǐn)鄬雍椭旒业陻鄬咏M成，主體延伸方向?yàn)榻麼S向。斷層傾角較大，傾向時(shí)東時(shí)西，總體表現(xiàn)為西盤上升、東盤下降的壓性構(gòu)造帶。中段和南段為紫荊山斷裂帶，由一系列近NS走向平行或斜列的壓性斷層及褶曲組成，并伴有走向NE，NW及EW向、落差不大、延伸不遠(yuǎn)的平移正斷層；主斷層面向東傾，傾角較大，在60°~80°之間，東盤為太古界基底雜巖與寒武—奧陶系灰?guī)r，西盤為晚古生代煤系及中生代地層，南段斷裂帶內(nèi)巖層陡立，局部發(fā)生倒轉(zhuǎn)，拖曳褶皺發(fā)育，塑性巖層揉皺現(xiàn)象明顯。研究區(qū)東南為馬頭山斷裂帶，北起羅云山以北，向SW延伸，直達(dá)韓城附近，與鄉(xiāng)寧NE向斷撓帶相交。
 
  南界為鄉(xiāng)寧NE向斷撓帶，從臨汾市河底鎮(zhèn)起，向SW延伸，至河津禹門口切過黃河延入陜西境內(nèi)，長約80 km。東段由一系列壓性斷層組成，主斷面傾向SE，上盤向NW逆沖；中段長達(dá)40km，形成一個(gè)規(guī)模巨大的膝狀撓曲，地層在1 km范圍內(nèi)由近水平變?yōu)橹绷⑸踔恋罐D(zhuǎn)再變?yōu)榻綘顟B(tài)；西段以逆沖斷裂為特征，SE盤太古界涑水群基底雜巖仰沖在早古生界之上。斷撓組合構(gòu)成南部隔水邊界。
 
  西部邊界北段以黃河為界，各水文地質(zhì)單元的地表水和地下水最終流入黃河；西南部韓城地區(qū)的西南部以愛帖溝逆斷層為代表，構(gòu)成奧灰水阻水邊界；西北部為奧灰水深循環(huán)滯流帶，是地下水的自然邊界或阻水邊界。
 
  3.2 水文地質(zhì)單元?jiǎng)澐旨捌涮卣?/div>
 
  根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造，結(jié)合地下水補(bǔ)給、排泄條件和地貌特征，研究區(qū)可劃分為五個(gè)水文地質(zhì)單元。區(qū)域上，中奧陶統(tǒng)、太原組和山西組3套含水層系之間基本上沒有水力聯(lián)系，后兩者富水性微弱—中等。在盆地邊緣構(gòu)造、盆內(nèi)構(gòu)造及地層溫壓條件的綜合控制之下，盆內(nèi)地下水系統(tǒng)被進(jìn)一步分解，導(dǎo)致煤層氣聚散的地下水動(dòng)力場和煤層含水系統(tǒng)等條件進(jìn)一步復(fù)雜化，不同單元地下水動(dòng)力場對(duì)煤層氣成藏過程具有不同的控制作用。
 
  柳林泉域包括三川河流域和湫水河?xùn)|部流域，北部、東部及南部均為灰?guī)r地層或變質(zhì)巖的地表分水嶺，西部為灰?guī)r地層與石炭、二疊系地層接觸帶。再往西為巖溶承壓水，即巖溶地下水的滯流區(qū)，14C測年在1萬年以上，礦化度達(dá)8.145g/L。受單斜構(gòu)造控制，地下水在灰?guī)r露頭處得到補(bǔ)給，向柳林一帶匯流，由柳林泉集中排泄。
 
  強(qiáng)徑流方向有兩個(gè)，一是從泉域中部灰?guī)r裸露區(qū)到柳林泉，另一個(gè)是從泉域東南部的灰?guī)r裸露區(qū)繞過離石向斜后到柳林泉。從補(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū)，地下水基本上具有統(tǒng)一水位，局部構(gòu)造和隔水層的控制使得地下水位在局部地區(qū)存在差異?？傮w上，柳林泉長期排泄形成的大降落漏斗，決定著大范圍巖溶水的流向。柳林泉以泉群形式在泉域以東的三川河河谷中出露，屬于受上覆隔水巖層阻水而使得巖溶水溢出形成頂板阻溢全排型巖溶泉水，水頭出露標(biāo)高為801 m。
 
  黃河?xùn)|斷凹水文地質(zhì)單元東起紫荊山大斷裂，西抵黃河，南止昕水河一帶，北部與柳林泉域相鄰。地貌屬中低基巖山區(qū)及黃土丘陵，絕大部分河流注入黃河水系。單元內(nèi)地下水接受大氣降水及地表水補(bǔ)給為主，第四系松散層孔隙潛水受地貌、地形及當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面控制，以泉及潛流形式向河谷排泄。石炭系、二疊系、三疊系含水巖層，在地形較高處及淺埋區(qū)以潛水形式向河流排泄。奧陶系和寒武系灰?guī)r水則以承壓水形式自東向西、自北向南流動(dòng)。
 
  龍祠泉域西起紫荊山斷裂，南部和東部均以羅云山—馬頭山斷裂為界，北至姑射山一帶；東部、南部界線均延出區(qū)外。由山西斷隆軸部近NS向喬家灣—牛王廟復(fù)向斜構(gòu)成向斜控水構(gòu)造，向斜中心部位出露二疊系。該單元為中低山地形，地下水接受大氣降水補(bǔ)給，向斜兩翼地下水向軸部匯聚，由北向南流動(dòng)。各含水層一般以承壓水形式出現(xiàn)，龍祠泉群屬構(gòu)造上升泉，也是單元內(nèi)地下水的總排泄點(diǎn)。
 
  龍門山水文地質(zhì)單元的北部、西部與黃河?xùn)|斷凹水文地質(zhì)單元接壤，東部與龍祠泉域接界，邊界線位于紫荊山大斷裂的分支NS向斷裂帶西側(cè)，南部以馬頭山斷裂為界。區(qū)內(nèi)出露奧陶系、寒武系灰?guī)r，次為太古界雜巖，屬基巖中低山區(qū)。中部及西部為黃土切割地形，溝谷切割強(qiáng)烈，給地表水排泄創(chuàng)造了良好條件。地表水向西注入黃河，使地下水受大氣降水的補(bǔ)給甚少，含水層補(bǔ)給受限，地下水以灰?guī)r潛水為主，次有雜巖風(fēng)化帶裂隙水。
 
  韓城水文地質(zhì)單元地處韓城褶斷帶，SE邊界為韓城大斷層，NW以奧陶系頂部埋深1000 m線為巖溶水系統(tǒng)的滯水邊界，NE界至黃河，SW以地下分水嶺為界。地表水不甚發(fā)育，地下水受構(gòu)造、巖性及地形地貌的控制，儲(chǔ)水空間主要為第四系底部和基巖裂隙或巖溶裂隙。含煤地層及其上覆地層砂巖含水層的含水性、富水性和透水性多較弱，水力聯(lián)系較差，補(bǔ)充不足。
 
  3.3 地下水動(dòng)力場與煤層氣保存條件
 
  地下水動(dòng)力場和煤層氣富集均受構(gòu)造控制，且都與巖石滲透性等有關(guān)。研究區(qū)各含水層中，石炭系和二疊系含水層與煤層最近，對(duì)煤層氣運(yùn)移和賦存影響較大；奧陶系灰?guī)r水位一般高于煤層，且常有斷層、陷落柱等與煤層及煤系水發(fā)生聯(lián)系，對(duì)煤層氣賦存有一定的控制作用；新生界含水層距煤層較遠(yuǎn)，與煤層氣保存條件關(guān)系不大。
 
  黃河?xùn)|斷陷水文地質(zhì)單元構(gòu)造相對(duì)簡單，地下水徑流強(qiáng)度相對(duì)均一，單元內(nèi)煤層含氣性在地層走向上較均一，含氣量隨著埋藏深度的加深而含量增高。柳林水文地質(zhì)單元的地下水動(dòng)力條件總體上強(qiáng)于其它幾個(gè)單元，煤層氣受地下水徑流的影響較大，但該單元地下水排泄點(diǎn)位于柳林泉域，地下水在泉域以西處于承壓滯流環(huán)境，有利于煤層氣保存。龍門山水文地質(zhì)單元的地下水向兩個(gè)方向徑流，南部是地下水從補(bǔ)給區(qū)流向禹門口泉的強(qiáng)徑流通道，煤層氣保存條件較差，北部區(qū)處于滯流環(huán)境而可能有利于煤層氣保存。
 
  相對(duì)于河?xùn)|煤田，韓城水文地質(zhì)單元的地下水動(dòng)力條件較強(qiáng)。但是，該單元地下水補(bǔ)徑排關(guān)系卻有其特點(diǎn)，在東南邊緣NE向韓城斷層附近地下水運(yùn)動(dòng)較為強(qiáng)烈，補(bǔ)徑排路程較短，水動(dòng)力場較強(qiáng)，但只是一個(gè)狹長的局部區(qū)域；往NW方向進(jìn)入盆地，地下水處于滯流環(huán)境，水動(dòng)力場較弱，煤層氣保存條件較好。
 
  4 結(jié)論
 
  1）鄂爾多斯盆地東緣的構(gòu)造變形在東部邊界較強(qiáng)，近NS向的壓性斷裂和褶皺構(gòu)造發(fā)育，變形程度向盆地內(nèi)部逐漸減弱，表明盆地邊緣和內(nèi)部的構(gòu)造條件均有利于煤層氣保存。
 
  2）鄂爾多斯盆地東緣可劃分為5個(gè)水文地質(zhì)單元，韓城水文地質(zhì)單元的水動(dòng)力條件強(qiáng)于河?xùn)|煤田諸單元，河?xùn)|煤田又以柳林泉流域水動(dòng)力條件最強(qiáng)，這是區(qū)域上煤層氣保存條件不一的重要地質(zhì)原因。黃河?xùn)|斷陷單元煤層含氣量隨埋藏深度的加深而增高，柳林單元在柳林泉以西發(fā)育有利煤層氣保存的地下水動(dòng)力場條件，龍門山單元北部的地下水動(dòng)力條件可能有利于煤層氣保存，韓城單元西北部地下水處于滯流環(huán)境而使得煤層氣保存條件較好。