李鴻磊

（貴州省煤田地質(zhì)局一七四隊，貴陽550081）

貴州省織納煤田戴家田井田構(gòu)造特征分析

李鴻磊

（貴州省煤田地質(zhì)局一七四隊，貴陽550081）

織納煤田戴家田井田位于阿弓向斜的北端-八步向斜，地層走向近NS-NE向，向斜被一系列走向NE的斷層所切割。在系統(tǒng)分析井田地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合煤田區(qū)域構(gòu)造特征，探討了該井田構(gòu)造發(fā)育特征及其演化。結(jié)果表明：戴家田井田褶曲構(gòu)造以NE—SW向?yàn)橹?，斷層走向以NE、NNE為主，傾向多為NW向，斷層落差多低于50 m，且正斷層數(shù)量多于逆斷層。斷裂構(gòu)造的組合形式主要有階梯狀、地塹-地壘及疊瓦狀；井田構(gòu)造的形成及演化受區(qū)域構(gòu)造控制明顯，燕山運(yùn)動早期NW—SE向的擠壓應(yīng)力作用形成區(qū)內(nèi)NE-SW向或NNE-SSW向的背斜和向斜構(gòu)造；燕山運(yùn)動晚期NS向的擠壓應(yīng)力作用形成了井田“S”形疊加褶皺和斷層，造成區(qū)內(nèi)逆斷層左移且部分逆斷層轉(zhuǎn)變?yōu)檎龜鄬印?/p>

戴家田井田；構(gòu)造特征；構(gòu)造演化

0　引言

戴家田井田位于織金縣以北16 km，隸屬織金縣八步鎮(zhèn)管轄。呈北東向的不規(guī)則的菱形，傾向（南東向）寬長約2.75 km，走向（北東向）長約13 km，面積35.70 km2。井田位于貴州省九大煤田之一織納煤田，其大地構(gòu)造位于上揚(yáng)子陸塊內(nèi)。前人對織納煤田的構(gòu)造特征及成因做過研究［1］，織納煤田主要發(fā)育NE、NW、EW及近SN向四組褶皺與斷裂，其中以NE向最為發(fā)育。本文通過對戴家田井田構(gòu)造發(fā)育特征進(jìn)行分析，以期對煤炭資源勘查與開發(fā)利用提供參考。

1　構(gòu)造背景

織納煤田褶皺基底形成于中元古代末的武陵運(yùn)動，依據(jù)震旦系之后蓋層沉積巖厚度、巖性、沉積環(huán)境特征，本區(qū)分為隆起和坳陷兩種基本構(gòu)造單元［2］。加里東期和海西早期發(fā)展而來的古構(gòu)造將貴州省晚二疊世含煤地層分割成多個構(gòu)造單元，該時期形成的沉積斷裂主要有紫云—六盤水?dāng)嗔?、師宗—貴陽斷裂、望謨—獨(dú)山斷裂、遵義—惠水?dāng)嗔?、盤縣—六盤水?dāng)嗔眩▓D1）［3］?？椉{煤田主要位于同沉積斷裂主體構(gòu)造線以NE向?yàn)橹?，區(qū)內(nèi)褶皺十分發(fā)育，織金復(fù)背斜是黔中隆起的主要部分，是早古生代形成的凸起［4-6］，褶皺構(gòu)造以NE向?yàn)橹?，NW向次之，EW向及近SN向褶皺發(fā)育較少。區(qū)內(nèi)絕大部分為一系列NE-SW向的復(fù)式背、向斜，一般向斜開闊、背斜緊密。次一級褶皺不甚發(fā)育，但在向斜的緩傾斜翼部，常有波狀起伏及斷層發(fā)育。與褶皺軸向一致的走向斷層最發(fā)育，其次是北東東向的橫向斷層（圖1）。

圖1　戴家田井田區(qū)域構(gòu)造示意圖Figure1　Daijiatian minefield regional tectonic sketch

2　井田構(gòu)造特征

井田內(nèi)地層總體走向近NS-NE向，在此基礎(chǔ)上發(fā)育一主要褶曲-八步向斜（圖2）。

其構(gòu)造形態(tài)為一向南西平緩傾伏的不對稱向斜，軸長7.4 km，樞紐具微波狀起伏，核部最新地層為三疊系永寧鎮(zhèn)組第一段。北西翼寬緩，地層傾角9°～34°，地層走向NS、傾向E，發(fā)育一組共9條斷層，且切割含煤地層，小構(gòu)造發(fā)育程度為中等，次一級褶曲寬緩且波幅很小，構(gòu)造復(fù)雜程度為中等構(gòu)造。南東翼較陡，地層傾角12°～51°，其受三組斷層嚴(yán)重破壞，斷層極發(fā)育，在約11 km2內(nèi)發(fā)現(xiàn)斷層80余條，地層倒轉(zhuǎn)，次級褶曲較發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜程度為極復(fù)雜構(gòu)造。

2.1褶皺

圖2　井田構(gòu)造綱要圖Figure2　Structural outline map of Daijiatian minefield

井田內(nèi)褶皺構(gòu)造較為發(fā)育，共發(fā)育褶曲4條，其中一級褶曲一條即八步向斜，其他均為次級褶曲，延伸長度均大于1000 m。次級褶曲主要分布在井田的北東部，褶曲構(gòu)造主要延伸方向?yàn)镹E—SW向，主要褶曲特征見表1。

2.2斷層

根據(jù)鉆探、物探等資料，戴家田井田各類斷層共95條，斷層落差以小于50 m的為主，共發(fā)現(xiàn)有65條，占整個井田斷層總數(shù)的68.4%，其中落差小于10 m的斷層最多，達(dá)到29條；落差≥50 m的斷層30條（表3），落差＜50 m的斷層65條（含隱伏斷層48條）。按斷層性質(zhì)劃分，其中正斷層58條，占斷層總數(shù)的61%，逆斷層37條，占斷層總數(shù)的39%（表2）。

表1　井田主要褶皺構(gòu)造統(tǒng)計表Table1　Statistics of main folded structures in minefield

根據(jù)對斷層參數(shù)的統(tǒng)計分析，繪制了全井田正斷層以及逆斷層的傾向玫瑰花圖（圖3）。由圖中可以看出，正斷層主要發(fā)育NE、NNE和NEE向三組，其中以NE向最發(fā)育，NW向斷層發(fā)育較少；傾向則以NW和NNW向最發(fā)育，其次為SEE向。逆斷層走向主要集中在NE向，NNW向斷層在區(qū)內(nèi)僅見一條；傾向以NW為主，其次為SE和NWW向。

表2　斷層落差統(tǒng)計情況Table2　Statistics of fault throws

2.3構(gòu)造組合的多樣性

戴家田井田斷裂構(gòu)造的組合形式在平面上主要表現(xiàn)為“人”字形、“S”形、弧形及帚狀等。在剖面上，則形成階梯狀、地塹-地壘及疊瓦狀構(gòu)造（圖4）。

剖面上的地塹-地壘構(gòu)造組合反映經(jīng)歷了較強(qiáng)的伸展型應(yīng)力作用背景［7］，井田的這種組合類型均有高角度正斷層組成，在井田內(nèi)較為常見。階梯狀組合表現(xiàn)為后期斷裂構(gòu)造為先期形成的斷裂構(gòu)造所限制。疊瓦狀組合由一系列產(chǎn)狀相近的逆斷層依次平行排列形成，在井田內(nèi)較為少見。

3　構(gòu)造特征分析

3.1區(qū)域構(gòu)造演化

早燕山運(yùn)動奠定了織納煤田構(gòu)造格架，在區(qū)域近EW向最大主應(yīng)力作用下，煤田東部邊界形成近NS向褶皺與斷裂，隨著最大主應(yīng)力方向逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镾E向以及埡都—紫云斷裂帶和貴陽—鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂帶的影響，在煤田西部靠近埡都—紫云斷裂帶形成了NW向褶皺與斷裂，在煤田內(nèi)部形成了與貴陽—鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂帶大體平行的NE向褶皺與斷裂。而在煤田北部由于近EW向納雍斷裂的影響，共軸疊加改造早期近EW向褶皺［2］。晚燕山運(yùn)動和喜馬拉雅運(yùn)動，主要是對煤田早燕山期形成的NNE及NE向褶皺和斷層疊加改造，使褶皺形態(tài)和斷層性質(zhì)發(fā)生改變，以及形成一些新的斷裂。

表3　井田主要斷層特征一覽表Table3　Data sheet of main fault features in the minefield

圖3　斷層傾向玫瑰花圖Figure3　Rose diagram of fault dipping

圖4　斷裂構(gòu)造組合形式Figure4　Combination forms of faulted structures

3.2井田構(gòu)造特征分析

礦井構(gòu)造的發(fā)育受控于區(qū)域構(gòu)造背景和構(gòu)造應(yīng)力場，因此分析礦井構(gòu)造演化規(guī)律應(yīng)結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景。本次研究的戴家田井田屬于織納煤田北部，三疊紀(jì)末期的安源運(yùn)動使得地殼抬升，黔北地區(qū)結(jié)束了海相沉積的歷史，使得區(qū)內(nèi)普遍缺失侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)［8］。而侏羅紀(jì)末期的燕山運(yùn)動使本區(qū)進(jìn)入了構(gòu)造活動期，并使地層受到了較為強(qiáng)烈的改造作用，而不同期次的構(gòu)造作用在井田內(nèi)也形成了不同性質(zhì)的構(gòu)造。

發(fā)生在侏羅紀(jì)末期的燕山運(yùn)動，對井田的構(gòu)造格局起著十分關(guān)鍵的作用，這也是自古生代以來最強(qiáng)烈的一次構(gòu)造運(yùn)動。燕山運(yùn)動早期，井田內(nèi)地層受到NW—SE向的擠壓應(yīng)力作用，地層發(fā)生褶皺變形，形成區(qū)內(nèi)NE—SW向或NNE—SSW向的背斜和向斜構(gòu)造。褶皺形成以后，受到持續(xù)的擠壓，被一系列的NE—SW、NNE—SSW向的逆斷層切割。該時期構(gòu)造在井田的主要表現(xiàn)形式是八步向斜以及其他一些比較小的背斜和向斜，分布于井田中部及北東部，這些向斜和背斜軸跡延伸方向均為NE、NNE向。同時還形成一些與褶皺延伸方向相同的逆斷層，主要分布于井田北東部和南東部，如F4、F6、F23等斷層，一些規(guī)模較大的斷層還切割了先前形成的褶皺，例如八步向斜被BaF4斷層所切割。

到了燕山運(yùn)動晚期，隨著印度板塊向北加速移動，構(gòu)造應(yīng)力的方向從之前的NW—SE向順時針旋轉(zhuǎn)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镾SE向、NS向，最后轉(zhuǎn)變?yōu)镾SW向，形成了一個近NS向擠壓的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場［1］。早燕山期形成的NE及NNE向褶皺和斷層發(fā)生變形，形成“S”形疊加褶皺和斷層，先前形成的NNE及NE向逆斷層也再次活動，由于斷層受到剪切作用，其平移量較大，主要表現(xiàn)為左行平移斷層，如BaF1斷層最大水平位移450 m，部分?jǐn)鄬拥男再|(zhì)也發(fā)生變化，由逆斷層逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎龜鄬?，如BaF1、BaF4等斷層。這時在井田南東部還形成一些NE向的正斷層，并再次切割八步向斜，如F8斷層，同時也形成了少量NW向的斷層，如F1、FJ603-1斷層，至此礦井的主要構(gòu)造形態(tài)基本形成，此后的喜馬拉雅運(yùn)動在井田構(gòu)造作用不甚強(qiáng)烈，對井田構(gòu)造影響不大。

4　小結(jié)

①戴家田井田地層走向近NS-NE向，礦井內(nèi)構(gòu)造發(fā)育較為復(fù)雜且具有多方向性，褶曲構(gòu)造以NE—SW向?yàn)橹?，斷層走向以NE、NNE為主，傾向多為NW向，斷層落差多小于50 m，且正斷層數(shù)量多于逆斷層。

②礦井?dāng)鄬訑?shù)量較多且相互交錯，形成不同的組合型式，如“人”字形、“S”形、弧形及帚狀等。在剖面上，則形成階梯狀、地塹-地壘及疊瓦狀構(gòu)造，其中以地塹-地壘式組合較為常見。

③井田構(gòu)造演化受控于區(qū)域構(gòu)造背景，自煤層形成以來受到多期次的構(gòu)造運(yùn)動的影響，其中以早燕山期的運(yùn)動最為強(qiáng)烈，這次運(yùn)動使地層褶皺隆起，并形成區(qū)內(nèi)主要的斷裂；晚燕山運(yùn)動主要是對先前形成的褶皺和斷裂進(jìn)行改造；區(qū)內(nèi)受到的喜馬拉雅運(yùn)動的影響并不強(qiáng)烈，對礦井構(gòu)造的改造作用不明顯。

［1］金軍，唐顯貴.貴州省織金—納雍煤田構(gòu)造特征及其成因［J］.中國煤炭地質(zhì)，2010，22（3）：8-12.

［2］貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局.貴州省區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京：地質(zhì)出版社，1987.

［3］熊孟輝，秦勇，易同生.貴州晚二疊世含煤地層沉積格局及其構(gòu)造控制［J］.中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，35（6）：778-782.

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［6］何熙琦，肖加飛，王尚彥，等.黔中隆起研究［J］.貴州地質(zhì)，2005，22（2）：83-89.

［7］姜濤，姜波，黃涵彬.淮北煤田五溝煤礦構(gòu)造特征及其演化［J］.中國煤炭地質(zhì)，2014，26（4）：11-16.

［8］趙松.黔北地區(qū)構(gòu)造特征及下古生界黑色頁巖裂縫發(fā)育特征和分布規(guī)律研究［D］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)，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

李鴻磊（1985—），男，河南南陽人，工程碩士，工程師，主要從事煤礦、煤層氣地質(zhì)研究工作。

2016-05-10

責(zé)任編輯：宋博輦