張德民
(湖南化工地質工程勘察院有限責任公司,長沙 410004)
中國南方構造位置上大體與華南板塊相當。華南板塊是加里東期,揚子地臺與華夏地塊通過“軟碰撞”使其間的華南海盆褶皺隆起、三個構造單元連為一體拼合而成(為板塊“合”的過程)[1-5]。華南板塊構成了中國南方二疊紀聚煤盆地統(tǒng)一的區(qū)域基底,顯然,該基底具有很大的不均一性。
根據南方二疊紀煤系現今賦存位置并結合華南板塊的基底差異性,可分為兩個賦煤區(qū):華南賦煤區(qū)和西南賦煤區(qū)(或稱揚子地臺賦煤區(qū))。華南二疊紀賦煤區(qū)范圍為大別隆起以南、郯廬斷裂以東的江蘇、安徽(南部)、浙江、福建、江西、湖北、湖南、廣東及廣西等九省(區(qū))[6]。其構造位置包括了揚子地臺北緣東段、揚子地臺東南緣、華南褶皺帶和華夏地塊。
“華南二疊紀含煤地層沉積環(huán)境及聚煤規(guī)律”項目為“八五”地質行業(yè)科技找礦Ⅰ類科研項目,項目構造研究內容包括華南大地構造演化分析及二疊紀聚煤盆地的板塊構造背景、以及二疊紀煤系變形規(guī)律及推覆、滑覆構造與煤系、煤層賦存的關系[6]。本文為該項目二疊紀含煤地層變形研究的成果(結合研究新進展,略作修正)。
曹代勇等從煤炭資源評價和開發(fā)角度,提出煤系變形分區(qū)概念,討論了華北、華南、東北和西北等四大主要聚煤區(qū)煤系變形分區(qū)的基本特征[7]。
寧樹正等將華南賦煤區(qū)劃分為揚子和東南2個賦煤構造亞區(qū)[8],程愛國,曹代勇等將我國含煤巖系劃分為5個Ⅰ級賦煤構造區(qū),其中華南Ⅰ級賦煤構造區(qū)(HN)劃分為揚子賦煤構造亞區(qū)(HN-1)和華夏賦煤構造亞區(qū)(HN-2), 進一步劃分為19個Ⅲ級賦煤構造單元(賦煤構造帶)[9]。
曹代勇等提出賦煤構造單元的概念,完成全國三級賦煤單元區(qū)劃,從整體上深化對中國煤田構造格局空間展布規(guī)律的認識[10]。并確定賦煤構造單元的命名原則為“地理名稱+構造屬性”。
“華南二疊紀含煤地層沉積環(huán)境及聚煤規(guī)律”項目以板塊構造理論為指導,首次整體上依據華南二疊紀煤系“現存位置”及煤系賦存的“構造邊界條件”進行了賦煤帶的劃分,共劃分出7個賦煤帶(原稱賦煤區(qū))[6]。
煤系、煤層與其伴生資源賦存于現在特定的位置上,是聚煤作用及多次構造變形作用的最終結果[6]?!艾F存”位置即現今賦存位置,“賦存”含有形成和形變雙重含義,現存位置是成煤作用等原生成煤條件和構造-熱演化等后期構造變形綜合作用的結果[10]。“構造邊界條件”主要指煤系現存位置外圍因造山作用而形成的板內、板緣造山帶,這些造山帶一般由古老的基底巖系或巖漿巖體組成。
華南二疊紀賦煤區(qū)賦煤帶的命名,以現存位置的“地理名稱+賦煤帶”組成。
構造樣式(structural styles)是指一群構造或某種構造形態(tài)特征的總特征和風格,即同一期構造變形或同一應力作用下所產生的構造的總和。構造樣式的本意只是表達其形態(tài)特征,構造樣式最初用于描述褶皺??孛簶嬙鞓邮绞侵笇γ合岛兔簩拥默F今賦存狀況具有控制作用的構造樣式。
曹代勇等采用當前構造樣式研究的主流方案一地球動力學分類,即根據地殼應力環(huán)境劃分為伸展構造樣式、壓縮構造樣式、剪切和旋轉構造樣式,以及具有構造疊加和復合性質的反轉構造樣式四大類控煤構造樣式[10]。其中壓縮構造樣式包括了縱彎褶皺、褶皺斷裂型等類型。
“華南二疊紀含煤地層沉積環(huán)境及聚煤規(guī)律”項目研究認為華南二疊紀煤田內發(fā)育六大類構造,包括褶皺、逆沖推覆構造、重力滑動構造、滑(褶)推疊加型構造、伸展構造、平移斷層與走滑斷裂。并對各賦煤帶的褶皺特征進行了解析和總結[6]。
褶皺樣式是基本的、建設性的控煤構造樣式,煤田或礦區(qū)一般保存在褶皺的不同部位,與斷裂相比,褶皺是真實的“賦煤”構造,斷裂一般起破壞作用。所以,分析褶皺構造樣式及其發(fā)育規(guī)律,能更有效﹑快捷地建立、掌握煤田或礦區(qū)構造的整體觀。尋找﹑恢復﹑發(fā)現“丟失”的褶皺構造要素則是預測和發(fā)現“煤系礦產資源”[11]的有效方法。
相比華北石炭二疊紀含煤巖系,現存的華南二疊紀煤系,少見構造簡單、連續(xù)延伸寬廣的煤系賦存帶。多呈孤立的塊狀或斷續(xù)的條帶狀展布,其間被基底隆起、各類斷裂、巖體或中新生代紅盆所隔斷。最明顯的特點是,煤系褶皺展布受板緣、板內造山作用所形成的基底隆起的控制。
現代地殼上的山脈及已被剝蝕夷平的古代山脈可統(tǒng)稱為造山帶,造山帶形成是最重要的構造作用。板內、板緣造山作用是決定現存煤田構造格局的根本因素,決定了煤系賦存的構造邊界條件,從而控制著賦煤區(qū)的展布及其構造樣式。華南地區(qū)由北向南存在著因板內、板緣造山作用而形成的6個板內、板緣造山帶,這些造山帶一般由古老的基底巖系(或巖漿巖體)組成,構成了現代華南地區(qū)主要(或全部)的山脈或相對隆起的地貌單元,故可稱為基底隆起。6個隆起是:武當-大別隆起、雪峰隆起、九嶺-衡山隆起(與雪峰隆起共同構成江南隆起)、武功-官帽隆起、萬洋-諸廣隆起、云開-武夷隆起,另外,華南板塊的西南緣有康滇隆起。煤系分布在隆起之間的地帶,一些隆起之上也有煤系零星出露。如雪峰隆起西南端貴州天柱二疊紀煤系超覆不整合于元古界之上;贛北修水西坑、遼田的二疊紀煤系位于江南隆起之上;德興翁家石炭—二疊系超覆不整合于屬于官帽隆起的中元古界雙橋山群之上。西南地區(qū)的康滇隆起位于川西滇中一帶,控制了西南二疊紀煤系的分布。
根據華南二疊紀煤系“現存位置”及煤系賦存的“構造邊界條件”,即華南地區(qū)基底隆起與二疊紀煤系的總體展布規(guī)律及兩者的相互關系,本文將華南二疊紀賦煤區(qū)劃分為7個賦煤帶。自北而南為①鄂南湘西北賦煤帶;②蘇皖南浙贛北賦煤帶;③湘中賦煤帶;④贛中湘東南粵北賦煤帶;⑤浙西贛東南賦煤帶;⑥閩西南粵東粵中賦煤帶;⑦廣西賦煤帶。西南賦煤區(qū)(或稱上揚子賦煤區(qū))主要分布在黔西川南滇東一帶,華南二疊紀賦煤區(qū)賦煤帶的劃分見圖1。
圖1 華南二疊紀賦煤區(qū)賦煤帶分布
位于武當-大別隆起與江南隆起之間。北界武當-大別隆起是秦嶺造山帶的組成部分,屬板緣造山帶。武當隆起表現為由北向南的逆沖,大別隆起則由NE往SW逆沖,武當-大別隆起之間有襄(樊)南(陽)中新生代盆地覆蓋。橫旦于黔、桂、湘、鄂、贛、浙、皖七省長達1 200km的江南隆起,多被橫向斷裂切割,并被江漢盆地及鄱陽湖盆地覆蓋。
鄂南湘西北賦煤區(qū)可劃分為鄂東南煤田(如黃石礦區(qū))、鄂西南煤田、湘西北桑石煤田及黔溆煤田等。其二疊紀煤系地層包括下二疊統(tǒng)梁山組和上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M。
該賦煤區(qū)含煤地層走向及其褶皺軸向與南、北隆起邊緣平行,并隨隆起邊緣形態(tài)的變化而變化,同時受南北兩個隆起邊緣相互關系控制。
鄂東南煤田(主體為黃石礦區(qū))北側為大別隆起向南凸的弧頂部位,南側幕阜山隆起屬于江南隆起的一段。煤系走向及其褶皺軸向明顯地受上述兩個隆起邊緣相互關系的控制,自南向北褶皺軸線有規(guī)律地變化,南部為NEE向,中部為EW向,北部為NWW向,總體上呈向東收斂向西撒開的放射狀。二疊紀煤系賦存在向斜核部。背斜相對緊閉,向斜相對開闊,為似隔檔式褶皺。褶皺核部、轉折端有加厚現象。以短軸褶皺為主,在武漢一帶近東西向的短軸褶皺尤為明顯,呈線性展布,密集成群。褶皺的軸面分別向南北兩個隆起傾斜,軸面南傾與軸面北傾褶皺的分界線大致位于洪湖—嘉魚—烏龍泉(或土地堂)—黃石一線。
鄂中襄廣斷裂之南的保康、宜城、京山一線,二疊紀煤系褶皺軸向與房縣-襄樊-廣濟斷裂,陽日灣-京山斷裂平行。褶皺軸向號NWW向或NW向[12]。
黃石礦區(qū)被北北東向的新下陸-姜橋橫向走滑斷裂切為兩段,西段為北西西向復式褶皺,東段為近東西向的復式褶皺,多為緊密斜歪、倒轉的復向斜[10]。
鄂西南建始—咸豐一帶的長軸線形褶皺軸向總體為NE向,呈S形或凸向NW的弧形平行展布。褶皺軸面南傾,從 SE往NW由似隔槽式過渡為隔檔式褶皺(屜狀向斜),為較典型的侏羅山式褶皺。
湘西北桑石煤田位于江南隆起的北側、慈利-大庸斷裂(江南斷裂帶的一段)之北西,由震旦系—三疊系組成NE向的侏羅山式褶皺。向斜軸部為二疊系及下、中三疊統(tǒng)。背斜狹窄緊密,向斜開闊平緩,為隔檔式褶皺。
黔溆煤田位于沅麻盆地SE翼的江南隆起之上、安化-溆浦-三江斷裂的NW側,賦存有二疊紀梁山煤系和吳家坪煤系。黔溆煤田褶皺軸向為NE向,向斜南東翼多倒轉,愈靠近安化-淑浦斷裂,倒轉幅度愈劇烈。
位于位于秦嶺-大別山隆起和九嶺-官帽隆起之間,江南隆起北東下?lián)P子地臺區(qū)的蘇南、皖南、浙北﹑贛北一帶,包括皖南沿江煤田(巢湖、安慶、貴池、蕪銅等煤田的總稱)、宣涇煤田;蘇南寧鎮(zhèn)、常州、宜溧、錫(無錫)澄(江陰)虞(常熟)、蘇州等含煤區(qū);浙北煤田(包括長興煤山、廣德新杭礦區(qū)等);贛北九江煤田。另外江蘇濱海、鹽城等地在中新生界下亦有煤系賦存。
蘇南寧鎮(zhèn)煤田由三個背斜兩個向斜構成總體上凸向北的東西向弧形條帶,為斜歪不完整褶皺,北部褶皺軸面傾向北,南部褶皺軸面傾向南。自北向南依次為:①幕(府山)龍(潭)侖(頭)背斜,軸向NE轉為EW,軸面傾向NW;②范家場向斜;③寶(華)巢(鳳山)復背斜,軸面直立或傾斜,向北傾;④樺(墅)亭(子)向斜,南翼東部的二疊紀煤系地層直立倒轉或構成次級平臥褶曲;⑤湯(山)侖(山)背斜,軸跡呈凸向北的東西向弧形,為軸面南傾的斜歪或平臥褶皺。在“寧鎮(zhèn)弧”的東部為軸向北西的埠山-模山及紀莊-后朱港復背斜。
自丹徒寶崎經茅山至皖南宣城九連山一線的茅山地區(qū),為一狹長的NNE向二疊紀煤系條帶,長150余公里。該含煤條帶褶皺以NE—NNE向為主,為軸面傾向SE的緊密線性褶皺,呈雁行式排列。
常州、蘇州含煤區(qū)由一系列北東向褶皺與逆沖斷裂組成,使煤系呈斷塊狀[10]。
錫澄虞含煤區(qū)為一系列走向北東,呈等距排列的等厚褶皺。背斜緊閉狹窄,向斜開闊和緩,為較典型的隔檔式褶皺。背斜北西翼陡,偶倒轉,東南翼緩。為軸面傾向南東的斜歪褶皺。褶皺長度一般為 30~50km。
皖南在長江兩岸分布著巢湖、安慶、蕪銅、貴池等煤田。主要由NE、NNE向褶皺組成。自西向東,自北向南,褶皺強度逐漸減弱,褶皺形態(tài)由破碎變完整。巢湖煤田的NE向褶皺呈凸向SE的弧形,或S形展布,軸面多傾向NW,但有時同一褶皺的軸面傾向會發(fā)生變化,北段軸面傾向南東,南段傾向NW,部分平臥褶皺的倒轉翼或轉折端可再產生倒轉,形成平面上地層新老順序與背斜一致,而剖面上為向斜形態(tài)的翻卷褶皺。安慶煤田褶皺軸面多傾向北西,在北東部洪鎮(zhèn)百子山一帶發(fā)育一個由斷塊堆疊而成的破背斜。貴池、蕪銅煤田出現扇形褶皺(如貴池鄔楓鋪背斜、銅陵新屋里向斜)。銅陵雁行式NE向褶皺帶,平面上褶皺軸線產生逆時針旋轉,中部發(fā)育左旋剪切斷裂,褶皺軸面在NE段傾向SE,SW段傾向NW,與巢湖煤田類似。宣涇煤田靠近江南隆起,褶皺較寬緩,其中銅山NE向褶皺不完全地橫跨疊加了三個NW向褶皺。
浙北煤田發(fā)育一系列軸向NE、NNE的斜歪褶皺。自NW往SE有新杭向斜、松墩向斜、煤山向斜、泗安向斜、林城背斜、紅星橋向斜及黃芝山向斜等。煤山向斜是浙江的主要煤炭產地,其NW翼倒轉,向斜NE段仰起且保存較好。
贛北九江煤田有武寧煤礦、德安付山煤礦、瑞昌煤礦等。有兩個大的復式向斜,北面為瑞昌-彭澤復式向斜,是該區(qū)的主要賦煤構造,南面是修水-武寧復式向斜[10]。
位于雪峰隆起與九嶺-衡山隆起之間。雪峰峰起是江南隆起沿黔湘桂邊界呈NNE向展布的一段,總體呈由桂北、黔西南向湘西北變窄的楔形。九嶺-衡山隆起是江南隆起的東段,從湘中衡陽到贛北九嶺、皖南,北東向延伸達700多公里。上述兩隆起在湘中長沙、衡陽一帶被一北東向的白堊紀斷陷盆地覆蓋,從基底地層的出露范圍看,九嶺-衡山隆起相對雪峰隆起向南(西)錯移,且雪峰隆起的北東端略向南彎曲,九嶺-衡山隆起則略向北彎曲,從而在兩隆起之間形成三面被基底環(huán)繞向西南開口的“馬蹄形”空間,其內即為湘中賦煤區(qū),包括漣(源)邵(陽)煤田、(湘)潭寧(鄉(xiāng))煤田(統(tǒng)稱湘中煤田)。
雪峰隆起的南東邊界為城步—洞口—新化—沅江—長沙一線,該線即為湘中漣邵煤田和潭寧煤田(或稱韶山煤田)的 NW邊界。株洲—衡陽—永州—雙牌一線是湘中煤田與湘南煤田的自然分界線。
“祁陽弧”形構造控制著湘中煤田二疊紀煤系的展布,祁陽弧弧頂中線在洞口—邵陽一線。李煥同(2014)總結了漣邵煤田的褶皺發(fā)育特征。褶皺多為線型,背斜較緊密并多被規(guī)模較大的壓性或壓扭性斷裂破壞而不完整;向斜較開闊,多不對稱,一般東翼平緩,西翼較陡或倒轉,呈隔擋式組合,煤系主要賦存于向斜內[13]。在祁陽弧形構造的弧頂,自東向西由一系列寬展型至緊閉型的向斜構造組成,這些向斜仍然保持東翼平緩開闊、西翼陡峻、直立倒轉的特征,總體形成一個向西凸出的弧形。在漣邵煤田南部的牛頭寨串珠狀隆起帶,為一系列近南北向的緊閉褶皺。
在祁陽弧南翼則為一系列緊閉的向北西倒轉褶皺。常見有單斜、向背斜、復向背斜、直立褶曲、斜歪褶曲、倒轉褶曲、傾伏褶曲、等斜褶曲、箱形褶皺等,在向背斜組合形成上,多形成隔檔式褶皺。
潭寧煤田(或稱韶山煤田)煤炭壩礦區(qū)北段為軸向NEE的躍進-西峰侖井田向斜,南段為軸向近EW的竹山塘-伍畝沖井田向斜。
該賦煤區(qū)的東北部分位于九嶺-衡山隆起與武功-官帽隆起之間,南西部分位于衡陽—荔浦一線與萬洋-諸廣隆起之間,粵中佛岡花崗巖體以北。贛中武功隆起NEE向延伸至贛東北官帽山、懷玉(由下古生界組成)一帶,與九嶺-衡山起合為一體。萬洋-諸廣隆起位于湘、贛、粵交界地區(qū),是一個全由巖漿巖體組成的隆起。
在九嶺-衡山隆起與武功-官帽隆起之間是華南二疊紀賦煤區(qū)含煤性最佳、煤炭資源最豐富、連續(xù)延伸性最好、面積最大的一個條帶。該區(qū)的煤田有贛中煤田(即“萍樂坳陷”),湘東瀏(陽)醴(陵)煤田,湘南煤田(郴耒煤田、資汝煤田的總稱)和粵北曲仁煤田、連陽煤田。
煤系展布北東起自景德鎮(zhèn),沿南西西方向經樂平、余干、進賢、豐城、上高、宜春、萍鄉(xiāng)到湘贛邊境之后,急轉為NNE向,沿醴陵、茶陵、耒陽、郴縣到廣東的曲江、仁化、連縣、陽山一帶。煤系基本上是連續(xù)延伸,僅在南昌、豐城之間隱伏于鄱陽湖盆地之下。自萍鄉(xiāng)、蓮花進入湖南后,被雁行排列的攸縣、茶(陵)永(興)NNE向白堊紀斷陷盆地覆蓋。煤系的上述展布形態(tài)取決于其兩側是否有基底隆起存在及隆起間的相互關系。
贛中“萍樂坳陷”在南昌以東二疊系褶皺以短軸向斜為主,軸長小于12km,如涌山-橫路向斜、鳴山向斜、官木嶺-上羅源向斜等;南昌以西的高安、上高及萍鄉(xiāng)南部為長軸褶皺,長15~45km。該區(qū)背斜緊閉,向斜寬緩,為隔檔式褶皺,褶皺不對稱,軸面分別傾向南、北兩側的基底隆起。
湘東瀏(陽)醴(陵)地區(qū)自西向東有金剛向斜、南橋背斜、潼塘向斜、白兔潭背斜、荷田向斜、澄潭江向斜、文家市向斜。軸向NNE,一般向斜核部保存煤系,背斜部位煤系遭受剝蝕[14]。
贛中二疊紀煤系延入湖南后,由北東東向急轉為北北東向,往湘南延伸。湘南的二疊紀煤系主要分布于衡陽—常寧、茶永白堊紀盆地之間。以中間的回龍山向斜為界,以東有區(qū)域內面積最大的永耒向斜與白沙向斜,褶皺軸面向東傾;以西有四丘田向斜,鹽湖向斜,冷水向斜和斗嶺向斜,褶皺軸面向西傾。
粵北曲仁煤田的煤系分布于梅塘-犁市-武水斷裂及韶關-田螺沖-板灣斷裂的NE側,即丹霞白堊紀盆地的周邊。二疊紀煤系褶皺遭嚴重破壞,軸向為北西或北北西向,主要有茶山向斜(北段),田螺沖向斜,花坪向斜。馬梓坪一帶的北西向侏羅系褶皺之下為一軸向N30°W的二疊系背斜,丹霞盆地東南側始興一帶為一較完整的NW向向斜。
粵西北連陽煤田賦存在一總體上凸向東的弧形條帶之中。煤田北部為軸向北西的褶皺如大路邊向斜、汛塘向斜、黃沙背斜、保安向斜等[15]。煤田中部發(fā)育有荒田、流沙、大麥嶺三個略顯東西向的等軸褶皺,還有NWW向的三口江向斜﹑小安向斜、鯉魚田-九陂向斜及弧型(向東凸)的朝天橋向斜、烏石崗向斜。煤田南部則發(fā)育軸向NNE的向斜,包括黃皇、黃牛灘、羊子山、雙山、寨崗向斜。
該賦煤區(qū)位于萬洋-諸廣隆起東側,武功-官帽隆起南東側,武夷隆起及河源斷裂、佛岡花崗巖體北西側。武夷隆起主體分布于閩贛邊境,往北伸入浙江中部,為江山-紹興斷裂和麗水-政和斷裂所限定的范圍,呈一向杭州灣尖滅的長楔形。往南延伸到閩粵贛邊境,構成粵東興梅煤田的北部邊界。
該區(qū)煤系主要分布在浙西政棠—江山—建德—桐廬,贛東德興翁家、廣豐、鉛山,武功山南側的安福,贛南信豐、龍南,廣東連平張?zhí)锟拥鹊?。均呈零星塊狀小面積出露,除安福為龍?zhí)督M含煤外, 其余均為童子巖組含煤,含煤性較差。
浙西政棠-江山含煤條帶位于對沖的江山-衢州斷裂與江山-紹興斷裂之間,主要由三個走向NE,軸面傾向NW,NW翼倒轉的向斜組成。
贛東饒南含煤區(qū)由局里向斜、應家向斜和排山向斜組成。向斜軸向NE,傾向SE。贛中武功山南側安福礦區(qū),為一復雜的向斜構造。
贛南二疊紀煤系均呈孤立的向斜或單斜展布,褶皺軸向自南往北由NW向過渡為NNE或SN向,褶皺破壞嚴重,斷裂較發(fā)育。南部信豐鐵石口向斜,軸向北西,軸面近直立,西南翼產狀平緩。由信豐往北褶皺軸向則逐漸變?yōu)镹NE或SN 向,贛縣小堂礦區(qū)為一走向SN較為完整的直立向斜,于都祁祿山礦區(qū)為一走向NNE,傾向SE的單斜構造,崇義穩(wěn)下、低坑為走向NNE的向斜或單斜(傾向SE)。
該賦煤區(qū)位于云開隆起、佛岡花崗巖體及武夷隆起以東以南的閩粵地區(qū)。二疊紀煤系主要分布于閩西南坳陷及粵東興梅、粵中廣花、臺開恩、陽春地區(qū)。賦存煤系為童子巖組。
云開隆起位于粵桂邊境,主要由加里東期混合花崗巖組成,其周圍均為長期活動的斷裂:東側為吳川一四會斷裂,南側為遂溪斷裂,西北側為合浦-博白-岑溪-羅定-廣寧斷裂,該斷裂往東經佛岡、河源、江西尋烏、瑞金、石城、到福建邵武,再往北可能與江山-紹興斷裂相接,該斷裂也是武夷隆起的NW邊界。
武夷隆起在閩西南坳陷西側,主要由震旦系及印支期巖體組成。閩西南坳陷西條帶即清流羅口—連城西山—廟前一線,為走向NE、傾向東的單斜構造(發(fā)育滑片型構造)。東條帶東側自德化曾坂、陽山,經永春天湖山到安溪劍斗一線,為由元古界、下古生界、印支期桂洋巖體和燕山期花崗巖體組成的NNE向展布的戴云山隆起。閩西南的二疊紀煤系僅限于戴云山隆起的西側。
閩西南坳陷中、東條帶的主體為以龍巖、大田一線為中心的復向斜。自北而南,褶皺軸向由NE 向過渡到NNE及SN向,在龍巖撫市一帶出現NW向及EW向的褶皺。
閩西南坳陷北段:西側永安加福礦區(qū)為軸向北東的向斜構造,軸面傾向NW,東翼緩西翼陡;永安洪田礦區(qū)為一孤立向斜。中部大田上京礦區(qū)出現“紅綢舞”式褶皺及似劍削褶皺。東側天湖山礦區(qū)在逆沖斷裂之下發(fā)育軸面向SE傾的斜歪、平臥褶皺。
閩西南坳陷南段:龍巖以北主要為NNE向復向斜,龍巖以南褶皺軸向為SN向,再往南到撫市一帶褶皺軸向變?yōu)镹W向及EW向。NW向的褶皺有瓦窯坪向斜、西陂向斜和撫市向斜等。龍巖以東的翠屏山礦區(qū)出現極為復雜的平臥褶曲及似劍削褶皺。
粵東興梅煤田為燕山期花崗巖或由震旦系構成的隆起所圍限,與閩西南坳陷之間被一NW向展布的燕山期巖體分隔。煤系主要賦存在一系列NW向的褶皺或單斜之中[16]。在NNE向的梅縣-白渡走滑斷裂以西,NW向褶皺有四望嶂向斜、龍虎-葵崗向斜、柱坑-大坪-槐崗背斜、蕉嶺-白渡向斜;梅縣-白渡走滑斷裂以東,褶皺有明山向斜、橫徑向斜、寶坑向斜。
興梅煤田發(fā)育伸展構造、壓縮構造、滑動構造、滑推疊加構造和剪切與旋轉構造樣式等5大類13種類型。壓縮構造樣式包括縱彎褶皺類型[17]。
廣花、陽春、臺開恩煤田內的二疊紀煤系多賦存于NE向的褶皺內。呈狹窄條帶狀或孤立塊狀。陽春礦區(qū)總體上為一凸向東狹窄的弧形條帶。
位于江南隆起以南,云開隆起與康滇隆起之間。由泥盆系及少量寒武系構成的大新隆起分布在中越邊境地區(qū),它在晚二疊世就已形成。云開隆起伸入桂東南構成六萬大山及大容山(由海西期巖體組成)。賦煤帶總體呈北西向展布,賦存有合山、宜山、百賢、扶綏、來貴、濱林等二疊紀煤田。含煤地層為合山組。
廣西的二疊紀煤系褶皺軸向以NW向占絕對優(yōu)勢,局部為NE向,NNE向,或呈東西向的弧形展布,為極為開闊的屜狀向斜,背斜狹窄,為隔檔式。褶皺作用并不強烈,地層掀斜幅度小,地層較平緩,如扶綏煤田那全礦區(qū)煤系地層傾角僅4°~10°,多表現為斷塊分割。但由于多期次變形的疊加、復合作用,區(qū)內褶皺多表現為不規(guī)則褶皺或復雜的疊加褶皺,地層沿走向多變,呈不規(guī)則扭曲或復雜的揉褶狀。
褶皺軸面傾向及展布方向完全受基底隆起邊緣形態(tài)的控制。如鄰近江南隆起消失端,出現與之平行的河池—宜州—柳城弧形含煤條帶。大新隆起北側大化、平果一帶則表現為NE、NW向褶皺在平面上呈直角交匯。大新隆起與江南隆起連線之間的武嗚、南寧一帶,則是各褶皺軸線收斂的地帶,由此往桂西北,NW向褶皺呈喇叭狀撒開。大新—南寧—黎塘—忻城—宜山一線則是西部 NW向(不規(guī)則)褶皺與東部NEE、NE、NNE向褶皺的分界線。據煤系褶皺的展布規(guī)律,廣西賦煤帶可進一步劃分為四個條帶。
1)河池—宜州—柳城條帶:包含宜山煤田,總體呈凸向南的東西向弧形條帶展布,以宜州為界,東側褶皺軸為NEE向,如流河向斜,西側褶皺為NWW向,如龍江向斜。龍江向斜褶皺軸面北傾或直立,北翼倒轉,傾向北,南翼傾向南,為屜狀向斜。
2)桂西條帶:分布在那坡斷裂NE側、大新隆起北側、南丹—河池—忻城—黎塘一線SW側。以NW向褶皺為主體,出現較多的不規(guī)則褶皺或復雜的疊加褶皺。如樂業(yè)煤田由兩個背斜和一個向斜(均為NW向)組成,總體上呈不規(guī)則的S形。
3)忻城—黎塘東側條帶:包括合山、來賓,是廣西的主要煤炭產地。合山煤田的主體是軸向 NNE的北泗向斜,為(短軸)近橢園形屜狀向斜。合山煤田還有東江、大里、仰石等NNE向短軸向斜。遷江煤田由三角形的全來短軸向斜和僅殘存西翼的石里向斜組成。來賓地區(qū)發(fā)育來賓向斜(NNE向),高安向斜(SN向),東龍鎮(zhèn)向斜(NE向)。
4)大新隆起南東側條帶:主要有扶綏煤田,位于大新隆起與十萬大山侏羅紀盆地之間的斜坡地帶,褶皺及主干斷裂等顯示的構造線為NE—NEE向。該區(qū)褶皺形態(tài)不完整,斷塊極為發(fā)育。煤層主要賦存在東羅、渠坡等向斜內。
1)褶皺發(fā)育廣、類型多。二疊紀煤系褶皺十分發(fā)育,構成了各煤田的主體構造。類型多樣。從長寬比看,有長軸、短軸、等軸褶皺,以短軸褶皺居多。近等軸的褶皺多為疊加褶皺或底部存在滑覆斷裂,如湘中漣源礦區(qū)發(fā)育有多個長橢園形褶皺,底部均存滑覆斷裂;從軸面產狀看,有直立、斜歪、倒轉褶皺,但以斜歪褶皺為主,少見直立褶皺;從平面(組合)形態(tài)看,有弧形褶皺和似隔檔式褶皺,未見隔槽式褶皺。從形成方式看,有疊加褶皺,彎滑褶皺和無根褶皺。
2)軸向展布規(guī)律:以北東向為主,次為北西向,亦有東西、NNE、NEE及SN向者。北東向褶皺分布在蘇南、皖南、鄂西及浙、贛、湘、閩的廣大地區(qū)。從閩西南龍巖撫市、贛南信豐到湖南洞口—邵陽一線以南,以及廣西、廣東地區(qū),二疊紀煤系褶皺的軸向以北西向為主。該線以北則僅在鄂中的局部地區(qū)出現北西向褶皺,而以北東向褶皺為主,在該線附近,則以NNE、SN向(常為弧形)褶皺為主。
3)基底隆起構成賦煤帶的構造邊界,煤系褶皺展布在基底隆起之間,其現存位置是板緣、板內造山作用的結果。煤系褶皺軸向與基底隆起邊緣平行,并隨隆起形態(tài)變化而變化,受邊界基底隆起的相互關系制約。如鄂東南地區(qū),位于大別隆起與幕阜山隆起之間,褶皺軸向分別平行隆起,因兩隆起向東靠近,褶皺軸向呈向東收斂、向西撒開的喇叭形。在贛中、湘中、湘南、閩西南情形類似,褶皺軸面傾向基底的隆起方向,如贛中萍樂坳陷北側褶皺軸面傾向北側的九嶺隆起,南側軸面傾向南側的武功隆起。
4)華南賦煤區(qū)經歷了印支、燕山、喜馬拉雅運動的疊加變形,煤系褶皺十分復雜,褶皺形態(tài)破壞嚴重?,F存褶皺多不完整,僅殘存褶皺的部分構造要素,煤多賦存在殘缺不全的褶皺中。多數斜歪、倒轉褶皺的倒轉翼被斷失或破壞,使許多礦區(qū)呈單斜形態(tài)。最復雜的褶皺出現在閩西南煤田,與推覆滑覆構造伴生,常為無根褶皺。構造簡單的完整褶皺僅出現在贛中豐城礦區(qū)。煤系、煤層賦存在褶皺中,尤其是隔檔式褶皺中的向斜部位。煤炭資源賦存量與褶皺的完整程度和含煤性有關,較完整的向斜賦存有大量的煤炭資源。
5)形成機制與形成時期:華南賦煤區(qū)處于特提斯構造域與環(huán)太平洋構造域的交匯部位[3,10,18],印支運動華南西部受到了SW—NE向的擠壓應力作用,在桂中等地形成北西向褶皺;而在華南東部由于古太平洋殼向大陸俯沖產生SE—NW向的擠壓,九嶺、雪峰、武功、武夷等隆起初步抬升,煤系出現北東向的褶皺。燕山運動使華南地區(qū)受到SE—NW向的擠壓作用,這一應力場疊加在原有的印支構造變形體制之上,使二疊紀煤系、晚三疊世煤系及中生界一起卷入褶皺,九嶺、雪峰、武功、武夷等隆起再一次強烈升起。這一擠壓應力場既改造了原有的部分以NW向為主的二疊紀煤系褶皺,使其更加復雜,又強化了原有的大量NE向的二疊紀煤系褶皺。使得現在華南二疊紀煤系褶皺更加復雜。
1)首次(1999)將華南賦煤區(qū)作為一個整體(不含西南賦煤區(qū)),依據現存位置和構造邊界劃分為7個賦煤帶,即鄂南湘西北賦煤帶、蘇皖南浙贛北賦煤帶、湘中賦煤帶、贛中湘東南粵北賦煤帶、浙西贛東南賦煤帶、閩西南粵東粵中賦煤帶、廣西賦煤帶。
2)褶皺是基本的、建設性的控煤構造樣式,煤田或礦區(qū)一般保存在褶皺不同部位, 并以向斜為主?;謴秃桶l(fā)現“丟失”的褶皺構造要素,是預測和發(fā)現煤系資源的有效方法。
3)褶皺特征:褶皺發(fā)育廣、類型多。軸向以NE向為主,次為NW向,亦有EW、NNE、NEE及SN向者。基底隆起構成賦煤帶的構造邊界,煤系褶皺展布基底隆起之間,其現存位置是板緣、板內造山作用的結果。褶皺軸向一般平行于基底隆起的邊緣(即平行于構造邊界), 軸面多傾向基底隆起。以短軸侏羅山式褶皺為主,軸面常斜歪,倒轉,常見疊加褶皺。
4)華南賦煤區(qū)處于特提斯構造域與環(huán)太平洋構造域的交匯部位,華南賦煤區(qū)經歷了印支、燕山、喜馬拉雅運動的疊加變形,煤系褶皺十分復雜,褶皺形態(tài)破壞嚴重。