王鵬剛

恩洪煤礦區(qū)構(gòu)造成生機(jī)制初步分析

王鵬剛

（四川省煤田測(cè)繪工程院，成都 610072）

在對(duì)滇東富源縣恩洪煤田構(gòu)造特征分析的基礎(chǔ)上，將煤田古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分為加里東期、華力西期、印支—燕山早期及燕山晚期—喜馬拉雅期四個(gè)期次，對(duì)各構(gòu)造階段的地殼應(yīng)力狀態(tài)及其產(chǎn)生的構(gòu)造形跡進(jìn)行扼要的論述，為該煤田構(gòu)造的研究提供了一定的依據(jù)。

煤礦區(qū)；應(yīng)力場(chǎng)；成生機(jī)制；恩洪

恩洪煤礦區(qū)位于滇東富源縣境內(nèi), 礦區(qū)面積約620km2。區(qū)內(nèi)分布上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M、長(zhǎng)興組含煤地層，煤炭資源豐富，為云南省最主要的焦煤產(chǎn)地。該區(qū)在多期構(gòu)造活動(dòng)的作用下形成了復(fù)雜的構(gòu)造格局，構(gòu)造的后期疊加、改造跡象明顯，前人多認(rèn)為其為新華夏系構(gòu)造產(chǎn)物，但尚未進(jìn)行系統(tǒng)的成因演化分析。

由于地殼中的各種地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，都是巖層或巖體經(jīng)受構(gòu)造應(yīng)力作用的產(chǎn)物。其類型、規(guī)模、空間分布、組合型式等均與構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的性質(zhì)、方向、大小以及巖石在變形環(huán)境中的力學(xué)性質(zhì)有著極為密切的關(guān)系。在不同體系、不同方向和不同強(qiáng)度的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用下，地殼中將產(chǎn)生不同的構(gòu)造樣式及組合型式[1]。前人[2~3]運(yùn)用構(gòu)造控煤分析方法，對(duì)研究區(qū)控煤構(gòu)造進(jìn)行了解析，建立了構(gòu)造解析與構(gòu)造控煤作用之間的聯(lián)系，但對(duì)研究構(gòu)造變形和造成變形的外力和應(yīng)力條件之間的關(guān)系研究較為缺乏。

因此，要深入認(rèn)識(shí)研究區(qū)內(nèi)各種地質(zhì)構(gòu)造的分布、排列、組合規(guī)律，認(rèn)識(shí)研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律及與鄰區(qū)的構(gòu)造關(guān)系，進(jìn)行構(gòu)造預(yù)測(cè)，都必須在恢復(fù)研究區(qū)的古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，確定不同地質(zhì)時(shí)期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的性質(zhì)及其時(shí)空演化規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)行，目前很多學(xué)者已將此應(yīng)用于煤田地質(zhì)領(lǐng)域[4-9]。

1 恩洪煤礦區(qū)構(gòu)造特征

1） 恩洪礦區(qū)處于滇東多種構(gòu)造體系復(fù)合部位，總體為一北北東軸向的復(fù)式向斜，其間為北北東向?yàn)I太平洋體系的壓扭性、壓性斷裂所分隔，普遍開(kāi)闊的次級(jí)向、背斜褶皺密集展布其中，向斜一般較完整，背斜常被走向斷裂破壞，以及眾多的伴生及派生斷裂構(gòu)造穿插切割，并有南北向特提斯體系的扭張斷裂構(gòu)造稀疏散布（圖1），地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。

圖1 恩洪礦區(qū)構(gòu)造綱要圖

2） 主干斷裂富源-彌勒大斷裂和平關(guān)-阿崗斷裂總體走向北東，擠壓、右旋扭動(dòng)現(xiàn)象顯著，且具先壓后扭特點(diǎn)。其派生的西翼入字型褶斷帶為壓扭性，東翼弧形斷裂帶為張扭性。主干斷裂與主干斷裂之間，分北北西及北東東兩組共軛扭斷裂，呈“X”型展布，并以北北西向?yàn)橹?，為?shù)眾多，規(guī)模一般較小，多顯示張扭力學(xué)性質(zhì)，北北西向多具左旋扭動(dòng)特征，北東東向普遍具右旋扭動(dòng)特征。

3）北北西及北東東向共軛扭斷裂常切割其它各類斷裂構(gòu)造，東翼弧形斷裂帶的北東東向斷裂一般切割西翼入字型褶斷帶的近南北向構(gòu)造，南北向構(gòu)造中的壓扭性斷裂一般切割張扭性斷裂。

2 構(gòu)造成生機(jī)制分析

2.1 成生序次

從礦區(qū)構(gòu)造形跡展布關(guān)系看：礦區(qū)西部主體褶皺構(gòu)造恩洪復(fù)向斜及其次級(jí)褶曲構(gòu)造，皆依附于北北東向主干斷裂呈雁形斜列，遠(yuǎn)離主干斷裂其形跡則逐慚悄失，與東西兩條主干斷裂旁側(cè)分別出現(xiàn)的北東向張扭斷裂和北北東或近南北向的壓扭性斷裂，皆同屬“入”字型派生構(gòu)造，居于從屬地位。礦區(qū)東北部及東南外圍的壓性構(gòu)造，皆基本平行北北東向主干斷裂獨(dú)立展現(xiàn)，具同期性。

從構(gòu)造形跡的力學(xué)性質(zhì)看，如前述恩洪復(fù)向斜兩側(cè)主干斷裂皆作右旋直線扭動(dòng)，其派生構(gòu)造，無(wú)論張性或壓性無(wú)不具扭動(dòng)特征。

根據(jù)礦區(qū)東部“入”字型斷裂構(gòu)造形跡有切割西部“入”字型構(gòu)造，分支褶曲及壓扭性斷裂、特提斯系南北向扭張斷裂，而本身又被共軛扭斷裂切割的現(xiàn)象，初步判定礦區(qū)構(gòu)造成生序次大致是:南北向扭張斷裂→礦區(qū)東北部及東南部外圍壓性構(gòu)造→富源—彌勒斷裂→恩洪復(fù)向斜西翼次級(jí)褶曲及“入”字型壓扭斷裂→平關(guān)-阿崗斷裂→恩洪復(fù)向斜東翼“入”字型褶曲及北東向張扭斷裂→共軛扭斷裂。

恩洪礦區(qū)構(gòu)造成生序次分為四個(gè)階段（圖2）：

圖2 恩洪礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)演化示意圖

1）雛形階段，在晉寧、澄江、加里東運(yùn)動(dòng)的持續(xù)作用下，云南地塊以東西向擠壓應(yīng)力為主，南北向構(gòu)造活動(dòng)占主要地位，恩洪礦區(qū)古北東向構(gòu)造在持續(xù)的東西向擠壓作用下塑性變形加強(qiáng)，與東西向主壓應(yīng)力的交角變大，從而由扭性變?yōu)閴号ば?，褶皺和沖斷層逐漸發(fā)育起來(lái)，如圖2-A。

2）發(fā)展階段，發(fā)生于泥盆-二疊紀(jì)期的華力西運(yùn)動(dòng)，將此時(shí)主壓應(yīng)力方向轉(zhuǎn)變?yōu)槟媳毕?，云南地殼由北向南滑?dòng)加劇，滇東由于華夏地塊的抵制，產(chǎn)生向北的扭力，使北東向的構(gòu)造得以迅速發(fā)展，如彌勒－師宗斷裂、富源-彌勒斷裂、平關(guān)-阿崗斷裂產(chǎn)生，如圖2-B。

3）形成階段，中生代的印支-燕山運(yùn)動(dòng)早期，表現(xiàn)為板塊強(qiáng)烈的碰撞、拼合，古特提斯的潛沒(méi)關(guān)閉，此時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)較為復(fù)雜，云南地殼繼續(xù)由北向南滑動(dòng)，又受到了由東向西推擠力的作用，以向南的滑動(dòng)為主，東西兩側(cè)同時(shí)還受到了強(qiáng)大的扭力作用，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以升降運(yùn)動(dòng)為主，褶皺斷裂較為發(fā)育，格宗向斜形成。在燕山早期的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)控制下，滇東地區(qū)華夏構(gòu)造相對(duì)扭動(dòng)而發(fā)育成長(zhǎng)為新華夏構(gòu)造體系，煤田的主干斷裂發(fā)生反扭，同時(shí)形成恩洪復(fù)向斜及其兩翼入字型斷裂的雛形，如圖2-C。

4）定型階段，燕山晚期以后，由于印度板塊與歐亞板塊相碰撞，構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)逐漸轉(zhuǎn)換為以近東西向的擠壓為主，在云南產(chǎn)生了強(qiáng)大的東西向壓應(yīng)力，并以來(lái)自西部的擠壓力為主，在滇東以NWW－SEE擠壓為主[10]。由于地塊的不均勻性，邊界條件不同等，各地表現(xiàn)的構(gòu)造形跡也有強(qiáng)弱之別[11]，煤田主干斷裂發(fā)生了順時(shí)針的扭動(dòng)而受到改造，煤田南部的順扭得到強(qiáng)化，并產(chǎn)生了大量的北北西向、北東東向共軛扭裂，如圖2-D。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造成因機(jī)制

二疊世早—中期因古特提斯海洋殼由西向東部的揚(yáng)子板塊俯沖，導(dǎo)致地幔物質(zhì)上涌，川滇古陸進(jìn)一步上隆，以致南北向的古斷裂復(fù)活、張裂，致使古斷裂沿線于晚二疊世早期玄武巖巖漿強(qiáng)烈噴溢，乃致川滇古陸以東為大面積玄武巖覆蓋，構(gòu)成晚二疊世含煤巖系基底。

成煤期后至中始新世末由于印度板塊與歐亞板塊沿雅魯藏布江縫合帶與歐亞板塊強(qiáng)烈碰撞，除喜馬拉雅山及青藏地區(qū)擠壓上升外，還波及云南全境，使云南古生界、中生界及第三系地層全面褶皺。與此同時(shí)，東部太平洋板塊活動(dòng)方向，由早期的北北西向轉(zhuǎn)為北西西方向，除直接影響中國(guó)東部形成巨型的北北東構(gòu)造帶外，向西亦波及昆明及滇東地區(qū)：即滇東及恩洪礦區(qū)的北東向褶皺構(gòu)造與斷裂構(gòu)造之形成無(wú)不與新生代西太平洋的板塊活動(dòng)有關(guān)，均屬濱太平洋構(gòu)造系。

3 結(jié)論

1）恩洪煤礦區(qū)構(gòu)造為在南北向、東西向及合力聯(lián)合扭動(dòng)作用下形成，具有多期活動(dòng)及力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)化特點(diǎn)；

2）煤礦區(qū)北北東向主體斷裂，當(dāng)南北向壓應(yīng)力較強(qiáng)時(shí)，表現(xiàn)為反扭；而當(dāng)東西向壓應(yīng)力較強(qiáng)大時(shí)，表現(xiàn)為順扭；

3）煤礦區(qū)構(gòu)造成生序次大致是：南北向扭張斷裂→東南部外圍扭壓構(gòu)造→富源-彌勒斷裂→平關(guān)-阿崗斷裂→恩洪復(fù)向斜西翼次級(jí)褶曲及“入”字型壓扭斷裂→恩洪復(fù)向斜東翼“入”字型褶曲及北東向張扭斷裂→共軛扭斷裂；

4）滇東及恩洪煤礦區(qū)的北東向褶皺構(gòu)造與斷裂構(gòu)造的形成均與新生代西太平洋的板塊活動(dòng)有關(guān)，歸屬濱太平洋構(gòu)造系。

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Preliminary Study of Tectonic Mechanism of the Enhong Coal Mine

WANG Peng-gang

（Sichuan Institute of Coal Field Surveying and Mapping Engineering, Chengdu 610072）

This paper divides ancient tectonic stress fields of the Enhong coal mine into 4 ones such as Caledonian, Hercynian, Yindo-Sinian-Yanshanian and Late Yanshanian-Himalayan. Crust stress state and resultant structural features of the same tectonic stress fields are discussed.

coal mine; stress field; genetic mechanism; Enhong

2017-10-15

王鵬剛（1984-），男，陜西富平人，碩士研究生，從事地質(zhì)勘查工作

P618.11

A

1006-0995（2018）03-0413-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.014