贵州省织纳煤田戴家田井田构造特征分析

李鸿磊

（贵州省煤田地质局一七四队，贵阳550081）

贵州省织纳煤田戴家田井田构造特征分析

李鸿磊

（贵州省煤田地质局一七四队，贵阳550081）

织纳煤田戴家田井田位于阿弓向斜的北端-八步向斜，地层走向近NS-NE向，向斜被一系列走向NE的断层所切割。在系统分析井田地质资料的基础上，结合煤田区域构造特征，探讨了该井田构造发育特征及其演化。结果表明：戴家田井田褶曲构造以NE—SW向为主，断层走向以NE、NNE为主，倾向多为NW向，断层落差多低于50 m，且正断层数量多于逆断层。断裂构造的组合形式主要有阶梯状、地堑-地垒及叠瓦状；井田构造的形成及演化受区域构造控制明显，燕山运动早期NW—SE向的挤压应力作用形成区内NE-SW向或NNE-SSW向的背斜和向斜构造；燕山运动晚期NS向的挤压应力作用形成了井田“S”形叠加褶皱和断层，造成区内逆断层左移且部分逆断层转变为正断层。

戴家田井田；构造特征；构造演化

0　引言

戴家田井田位于织金县以北16 km，隶属织金县八步镇管辖。呈北东向的不规则的菱形，倾向（南东向）宽长约2.75 km，走向（北东向）长约13 km，面积35.70 km2。井田位于贵州省九大煤田之一织纳煤田，其大地构造位于上扬子陆块内。前人对织纳煤田的构造特征及成因做过研究［1］，织纳煤田主要发育NE、NW、EW及近SN向四组褶皱与断裂，其中以NE向最为发育。本文通过对戴家田井田构造发育特征进行分析，以期对煤炭资源勘查与开发利用提供参考。

1　构造背景

织纳煤田褶皱基底形成于中元古代末的武陵运动，依据震旦系之后盖层沉积岩厚度、岩性、沉积环境特征，本区分为隆起和坳陷两种基本构造单元［2］。加里东期和海西早期发展而来的古构造将贵州省晚二叠世含煤地层分割成多个构造单元，该时期形成的沉积断裂主要有紫云—六盘水断裂、师宗—贵阳断裂、望谟—独山断裂、遵义—惠水断裂、盘县—六盘水断裂（图1）［3］。织纳煤田主要位于同沉积断裂主体构造线以NE向为主，区内褶皱十分发育，织金复背斜是黔中隆起的主要部分，是早古生代形成的凸起［4-6］，褶皱构造以NE向为主，NW向次之，EW向及近SN向褶皱发育较少。区内绝大部分为一系列NE-SW向的复式背、向斜，一般向斜开阔、背斜紧密。次一级褶皱不甚发育，但在向斜的缓倾斜翼部，常有波状起伏及断层发育。与褶皱轴向一致的走向断层最发育，其次是北东东向的横向断层（图1）。

图1　戴家田井田区域构造示意图Figure1　Daijiatian minefield regional tectonic sketch

2　井田构造特征

井田内地层总体走向近NS-NE向，在此基础上发育一主要褶曲-八步向斜（图2）。

其构造形态为一向南西平缓倾伏的不对称向斜，轴长7.4 km，枢纽具微波状起伏，核部最新地层为三叠系永宁镇组第一段。北西翼宽缓，地层倾角9°～34°，地层走向NS、倾向E，发育一组共9条断层，且切割含煤地层，小构造发育程度为中等，次一级褶曲宽缓且波幅很小，构造复杂程度为中等构造。南东翼较陡，地层倾角12°～51°，其受三组断层严重破坏，断层极发育，在约11 km2内发现断层80余条，地层倒转，次级褶曲较发育，构造复杂程度为极复杂构造。

2.1褶皱

图2　井田构造纲要图Figure2　Structural outline map of Daijiatian minefield

井田内褶皱构造较为发育，共发育褶曲4条，其中一级褶曲一条即八步向斜，其他均为次级褶曲，延伸长度均大于1000 m。次级褶曲主要分布在井田的北东部，褶曲构造主要延伸方向为NE—SW向，主要褶曲特征见表1。

2.2断层

根据钻探、物探等资料，戴家田井田各类断层共95条，断层落差以小于50 m的为主，共发现有65条，占整个井田断层总数的68.4%，其中落差小于10 m的断层最多，达到29条；落差≥50 m的断层30条（表3），落差＜50 m的断层65条（含隐伏断层48条）。按断层性质划分，其中正断层58条，占断层总数的61%，逆断层37条，占断层总数的39%（表2）。

表1　井田主要褶皱构造统计表Table1　Statistics of main folded structures in minefield

根据对断层参数的统计分析，绘制了全井田正断层以及逆断层的倾向玫瑰花图（图3）。由图中可以看出，正断层主要发育NE、NNE和NEE向三组，其中以NE向最发育，NW向断层发育较少；倾向则以NW和NNW向最发育，其次为SEE向。逆断层走向主要集中在NE向，NNW向断层在区内仅见一条；倾向以NW为主，其次为SE和NWW向。

表2　断层落差统计情况Table2　Statistics of fault throws

2.3构造组合的多样性

戴家田井田断裂构造的组合形式在平面上主要表现为“人”字形、“S”形、弧形及帚状等。在剖面上，则形成阶梯状、地堑-地垒及叠瓦状构造（图4）。

剖面上的地堑-地垒构造组合反映经历了较强的伸展型应力作用背景［7］，井田的这种组合类型均有高角度正断层组成，在井田内较为常见。阶梯状组合表现为后期断裂构造为先期形成的断裂构造所限制。叠瓦状组合由一系列产状相近的逆断层依次平行排列形成，在井田内较为少见。

3　构造特征分析

3.1区域构造演化

早燕山运动奠定了织纳煤田构造格架，在区域近EW向最大主应力作用下，煤田东部边界形成近NS向褶皱与断裂，随着最大主应力方向逐渐转变为SE向以及垭都—紫云断裂带和贵阳—镇远断裂带的影响，在煤田西部靠近垭都—紫云断裂带形成了NW向褶皱与断裂，在煤田内部形成了与贵阳—镇远断裂带大体平行的NE向褶皱与断裂。而在煤田北部由于近EW向纳雍断裂的影响，共轴叠加改造早期近EW向褶皱［2］。晚燕山运动和喜马拉雅运动，主要是对煤田早燕山期形成的NNE及NE向褶皱和断层叠加改造，使褶皱形态和断层性质发生改变，以及形成一些新的断裂。

表3　井田主要断层特征一览表Table3　Data sheet of main fault features in the minefield

图3　断层倾向玫瑰花图Figure3　Rose diagram of fault dipping

图4　断裂构造组合形式Figure4　Combination forms of faulted structures

3.2井田构造特征分析

矿井构造的发育受控于区域构造背景和构造应力场，因此分析矿井构造演化规律应结合区域构造背景。本次研究的戴家田井田属于织纳煤田北部，三叠纪末期的安源运动使得地壳抬升，黔北地区结束了海相沉积的历史，使得区内普遍缺失侏罗纪—白垩纪［8］。而侏罗纪末期的燕山运动使本区进入了构造活动期，并使地层受到了较为强烈的改造作用，而不同期次的构造作用在井田内也形成了不同性质的构造。

发生在侏罗纪末期的燕山运动，对井田的构造格局起着十分关键的作用，这也是自古生代以来最强烈的一次构造运动。燕山运动早期，井田内地层受到NW—SE向的挤压应力作用，地层发生褶皱变形，形成区内NE—SW向或NNE—SSW向的背斜和向斜构造。褶皱形成以后，受到持续的挤压，被一系列的NE—SW、NNE—SSW向的逆断层切割。该时期构造在井田的主要表现形式是八步向斜以及其他一些比较小的背斜和向斜，分布于井田中部及北东部，这些向斜和背斜轴迹延伸方向均为NE、NNE向。同时还形成一些与褶皱延伸方向相同的逆断层，主要分布于井田北东部和南东部，如F4、F6、F23等断层，一些规模较大的断层还切割了先前形成的褶皱，例如八步向斜被BaF4断层所切割。

到了燕山运动晚期，随着印度板块向北加速移动，构造应力的方向从之前的NW—SE向顺时针旋转逐渐转变为SSE向、NS向，最后转变为SSW向，形成了一个近NS向挤压的区域构造应力场［1］。早燕山期形成的NE及NNE向褶皱和断层发生变形，形成“S”形叠加褶皱和断层，先前形成的NNE及NE向逆断层也再次活动，由于断层受到剪切作用，其平移量较大，主要表现为左行平移断层，如BaF1断层最大水平位移450 m，部分断层的性质也发生变化，由逆断层逐渐转变为正断层，如BaF1、BaF4等断层。这时在井田南东部还形成一些NE向的正断层，并再次切割八步向斜，如F8断层，同时也形成了少量NW向的断层，如F1、FJ603-1断层，至此矿井的主要构造形态基本形成，此后的喜马拉雅运动在井田构造作用不甚强烈，对井田构造影响不大。

4　小结

①戴家田井田地层走向近NS-NE向，矿井内构造发育较为复杂且具有多方向性，褶曲构造以NE—SW向为主，断层走向以NE、NNE为主，倾向多为NW向，断层落差多小于50 m，且正断层数量多于逆断层。

②矿井断层数量较多且相互交错，形成不同的组合型式，如“人”字形、“S”形、弧形及帚状等。在剖面上，则形成阶梯状、地堑-地垒及叠瓦状构造，其中以地堑-地垒式组合较为常见。

③井田构造演化受控于区域构造背景，自煤层形成以来受到多期次的构造运动的影响，其中以早燕山期的运动最为强烈，这次运动使地层褶皱隆起，并形成区内主要的断裂；晚燕山运动主要是对先前形成的褶皱和断裂进行改造；区内受到的喜马拉雅运动的影响并不强烈，对矿井构造的改造作用不明显。

［1］金军，唐显贵.贵州省织金—纳雍煤田构造特征及其成因［J］.中国煤炭地质，2010，22（3）：8-12.

［2］贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志［M］.北京：地质出版社，1987.

［3］熊孟辉，秦勇，易同生.贵州晚二叠世含煤地层沉积格局及其构造控制［J］.中国矿业大学学报，2006，35（6）：778-782.

［4］刘特民.再论”黔中隆起”［J］.贵州工学院学报，1990，19（1）：93-94.［5］梅冥相.论”黔中古陆”［J］.贵州地质，1994，11（3）：199-206.

［6］何熙琦，肖加飞，王尚彦，等.黔中隆起研究［J］.贵州地质，2005，22（2）：83-89.

［7］姜涛，姜波，黄涵彬.淮北煤田五沟煤矿构造特征及其演化［J］.中国煤炭地质，2014，26（4）：11-16.

［8］赵松.黔北地区构造特征及下古生界黑色页岩裂缝发育特征和分布规律研究［D］.北京：中国地质大学，2013.

Structural Features Analysis in Daijiatian Minefield，Zhina Coalfield，Guizhou Province

Li Honglei
（No.174 Exploration Team，Guizhou Bureau of Coal Geological Exploration，Guiyang，Guizhou 550081）

The Daijiatian minefield，Zhina coalfield is situated in the north end of Agong syncline extended Babu syncline，strata strike near NS-NE，the syncline is dissected by a series of NE faults.Based on the systematic analysis of minefield geological data，combined with Zhina coalfield regional tectonic features，discussed structural development features and evolution.The result has shown that the folded structural trend is mainly NE～SW；fault strikes mainly NE，NNE，dipping NW，with throws mostly less than 50m；normal fault numbers more than that of reverse fault.Combination forms of faulted structure have mainly stepped，graben-horst and imbricated.The formation and evolution of minefield structures are obviously controlled by regional tectonics.The NW-SE force of compression during the early stage of Yanshan movement had formed NE-SW or NNE-SSW anticlines and synclines in the area；the late stage NS force of compression had formed“S”shaped superimposed folds and faults，simultaneously reversed faults shifted left and partly turned into normal faults.

Daijiatian minefield；structural features；structural evolution

P618.110.2

A

10.3969/j.issn.1674-1803.2016.10.04

1674-1803（2016）10-0014-05

李鸿磊（1985—），男，河南南阳人，工程硕士，工程师，主要从事煤矿、煤层气地质研究工作。

2016-05-10

责任编辑：宋博辇