苏东坡
(贵州省煤田地质局地勘院,贵州贵阳550008)
贵州普安县地瓜二井田勘探区构造发育规律
苏东坡*
(贵州省煤田地质局地勘院,贵州贵阳550008)
通过对贵州普安地瓜二井田的勘探资料以及附近矿区的资料分析,得出了该区域地质构造框架是由于受多期构造运动综合作用,叠加而形成的旋卷、扭动等构造。如在本井田内构造发育规律明显,受旋钮构造的控制和作用,以F1和F13断层为界的井田西边主要发育近东西向的褶皱,而井田东边主要发育北东向的断层。同时该区断裂带明显具有压性、张扭性、压张力学性质复合的特征,也可表明受旋钮构造作用。
地瓜二井田;褶皱;断层
普安县地瓜二井田位于贵州省普安县城南,地瓜镇及罗汉乡境内。井田位于黔西南涡轮旋卷构造带上的盘南背斜与黄泥河—潘家庄断裂之间,位于盘南背斜南东翼东端,青山向斜北西翼,其构造形态总体为一略有起伏的平缓单斜。
井田含煤地层为龙潭组(P3l),厚度255.09~398.70m,平均厚327.80m,含煤15~38层,平均23层,含可采煤层8层(3、12、17-1、17-2、19、24、26、29),含煤系数9.5%,可采含煤系数5.6%。井田地质构造较为复杂,对井田的含煤地层有控制作用,因此对其构造特征分析及分布规律研究,有利于对煤层的控制及开采提供指导意义。
根据前人所确立的“普安山字型—旋钮联合构造”的5个分支,井田属于该构造的南支,南支由反时针扭动的北东向盘南背斜(被顺时针扭动改造成“反S型”褶皱)等组成。
普安旋钮构造变形区以旋钮构造形式为主,兼有NW、NE、和NNE向构造,盘南背斜从旋回层的性质以及旋回层与旁侧的低序次分支断层所构成的入字型构造判断,它是一个内旋层反时针、外旋层顺时针的压扭性帚状构造。青山向斜形成于主燕山运动,南西端扬起,北东端倾覆,在燕山晚期受下甘河、青山断层等断层斜跨叠加改造。受垭都—紫云断裂的控制,在六盘水复杂变形区东部形成了一系列北西向褶皱和断裂,区域同时还受到黄泥河—潘家庄断裂的控制与影响,在盘县南东部、普安、晴隆南部,兴仁北西部表现为北东向褶皱和断裂构造,因上述各方向构造的联合、叠加,造成了旋卷、扭动等构造行迹。见图1。
区域构造特征表明,盘南矿区构造面貌主要与燕山运动有关,是在燕山运动早期的反时针直扭运动形成的褶皱基础上又叠加了后期顺时针直扭运动形成的。
受区域旋卷构造的影响,该区构造可以分为以F1和F13断层为界的东西2部分,断层主要分布于井田东部,主要以北东向为主,近南北向及北北西向偶有分布。褶曲主要分布于井田西部,呈近东西向,主要为落泥向斜及大地背斜,其轴线均呈向北凸出的弧形。褶皱变形微弱。井田地层总体走向北东,倾向南东,倾角3°~40°,在井田中深部发育倾向上的褶曲(落泥向斜、大地背斜),地层呈波状起伏。见图2。
2.1 褶曲构造特征
井田属于伸展构造类型的井田,沉积盖层挤压变形微弱,褶皱极为宽缓。两翼夹角一般大于140°,延伸长度一般为2~10km,按轴向可分为2个构造区。分别为井田中西部轴向近东西向的大地背斜、落泥向斜、老房子背斜、小尖山向斜构造区,以及井田北东部和东南部外发育轴向北东向的磨田向斜、半坡背斜和细格向斜构造区。在煤层底板等高线图上表现为波状起伏,并且褶皱形态被断层切割破坏,形态不完整,在剖面上表现为半地垒、半地堑形态,同时也可推断部分褶皱的形成与断层的牵引有关。如井田内F20、F19、F18断层附近,发育有2组小背斜和向斜,向背斜排列紧凑,其延伸长度短为500~850m,为断层附近的牵引小褶曲。
根据如上所述,研究区内褶曲特征明显,主要是由于受旋钮构造控制,形成了不同方向的褶曲,并褶曲大都倾角小,两翼夹角宽缓,变形微弱。见图3。
2.2 断层构造特征
井田内断层发育,主要分布于F1及F13断层的东侧。断层构造破坏了煤层的连续性,给煤矿的施工开采造成了不利条件,综合研究,井田内的断裂构造主要有以下几点特征:
(1)井田内共发现断层25条,其中正断层20条,占80%,逆断层5条,占20%。井田内断层落差以小于50m的断层为主,据统计有22条断层在落差小于50m的区间内,占总数的88%。总体来说断层性质以正断层占优势,落差以小于50m的为主。
(2)本区受区域构造的影响,按断裂的走向的不同可分为3个方向,以NE向最为发育,NNW及近SN向偶有发育,且后者多以小型断裂出现。这些NE向断层在盘南背斜南东翼单斜构造中较发育,表现为延伸较长、落差较大、成组分布,小断层则分布其间或随其派生出现。
(3)本区断层的平面展布规律呈近似平行的分组排列,正断层走向多呈舒缓“S”型或弧型,反映扭动走滑特点,平面组合多呈以帚状或人字型;逆断层走向多呈平直状或略有波状起伏。
(4)本区构造具有多期活动的特点,断层构造十分发育,多数为张扭性正断层。
(5)断裂构造与褶皱的分带性,以F1及F13为界,可分为西部褶皱发育区,以及东部断层发育区。
根据断层特征规律分析,井田内断层较密集,集中分布于井田东部,以张扭性正断层为主,少数是压扭性逆断层,并且平面展布规律也属于区域旋卷构造的特征。
本区受印支、燕山和喜山三期构造运动的控制和作用,形成了以北东向为主的断层和褶曲,北东向及近东西向2组构造构成了井田的构造框架。由于在各个构造运动时期地层所受力学性质不一,最终形成了以张扭性断层为主的构造框架,根据统计井田内张性断层有24条,压扭性断层有12条;落差以大于30m的为主。另外由于多期活动的影响,井田内构造的形成也
图2 地瓜二井田构造纲要图
图3 12、13勘查线地质剖面图
往往先后顺序不一。本区主要是褶曲生成时间较早,断裂构造生成较晚,后期的断裂构造切割褶曲。如细格向斜南西端及大地背斜东端分别被F5、F13断层切割错开。
本区由于受多期构造运动的控制,区域构造的联合、叠加作用,旋卷、扭动形成了NE向为主的断层和褶皱,并且出现了断层和褶皱东部和西部分带的特征。区内断层走向多呈舒缓“S”型或弧型,反映扭动走滑特点,褶皱的形成往往与断层活动有关,且由于断层的切割,对煤层连续性的破坏,导致煤层开采难度的增大,为了正确指导未来煤矿的开采和安全生产,应加强对本区构造特征的研究和认识。
[1]黄文,闫瑞祥,等.贵州省普安县地瓜二井田煤炭勘探报告[R].贵州省煤田地质局地质勘察研究院,2014.
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P61
A
1004-5716(2015)12-0145-04
2014-11-24
2014-12-15
苏东坡(1990-),男(汉族),贵州贵阳人,助理工程师,现从事煤炭地质勘查技术工作。