山西沁水盆地武乡南勘探区块是我国重要的煤层气资源富集区之一,然而其复杂的地质构造特征,尤其是褶皱与断裂的交错分布,极大地限制了煤层气的高效开发。为此结合区域地质动力学背景,系统分析了该区块的褶皱和断裂构造特征,在对三维地震、测井和钻井资料精细解释的基础上,构建了研究区块的断层和煤层三维模型,并重点分析了该区块内沉积和构造特征与煤厚及煤层气含量变化的相关性。研究成果主要体现在以下三方面:一是依据构造组成与产状特征划分了4个不同的分布区域,并论述了各区域主要构造的性质、要素和分布特点,为区域地质构造的系统分类提供了科学依据;二是依据构造几何学与动力学分类方法,将区块控煤构造样式划分为3种构造类型(伸展、挤压、走滑断层)和9个亚类型,进一步细化了构造对煤层气富集的影响机制;三是通过对山西组与太原组砂泥比值、沉积、顶底板岩性及地质构造特征分析,概要论述了沉积环境、顶底板岩性与煤层厚度及含气量变化的相关性,揭示了沉积环境对煤层厚度具有直接控制作用,且煤层厚度进而影响含气量的分布,并进一步研究了构造对含气量丰度的控制作用。在此基础上,分别划出了3号和15号煤储层各3个煤层气富集区域, 并绘制了煤层气富集区分布特征图。该研究成果可为该区块煤层气高效开发的科学选区提供判识依据。