湯昆
云南省一四三煤田地質(zhì)勘探隊(duì) 云南曲靖 655000
摘要:地質(zhì)體是在地殼演化中形成的,它是建造和構(gòu)造形變的綜合體?!八勺由綐?gòu)造區(qū)”滑覆構(gòu)造總體構(gòu)造形態(tài)為斷裂化的地質(zhì)體在較晚期構(gòu)造應(yīng)力或工程載荷作用下沿已存在的斷裂發(fā)生形變和位移的現(xiàn)象。自印支運(yùn)動(dòng)(三疊系以后)以來經(jīng)歷了多期構(gòu)造變動(dòng)。據(jù)區(qū)域構(gòu)造及構(gòu)造發(fā)展史,區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形主要形成于燕山期及其以后的造山運(yùn)動(dòng),上覆地層構(gòu)造較為復(fù)雜,經(jīng)礦區(qū)富民、松子山、鑫田、中鑫煤礦四個(gè)勘探區(qū)大量鉆孔驗(yàn)證,“松子山構(gòu)造區(qū)”宣威組(P2x)上覆地層(以下簡(jiǎn)稱蓋層),應(yīng)為燕山期形成的一規(guī)模較大的滑覆體。
關(guān)鍵詞:松子山礦區(qū);斷裂;滑覆構(gòu)造;滑動(dòng)構(gòu)造三要素;滑動(dòng)系統(tǒng);前緣擠壓帶;后緣拉伸帶
松子山礦區(qū)橫垮云南省富源縣富村鎮(zhèn)及貴州省盤縣樂民鎮(zhèn),中心點(diǎn)位于富源縣城135°方向,直線距離約41km,出露地層從老至新有泥盆系、石炭系、二迭系、三疊系及第四系,地層累計(jì)厚度約為7000m。缺失了志留系、泥盆系下統(tǒng)、侏羅系、白堊系、第三系地層。其中,以二迭系、三疊系地層分布較廣,第四系(Q)地層零星分布于河流兩岸、平壩及山間低凹處。主要含煤地層為上二迭統(tǒng)宣威組。
1區(qū)域地質(zhì)背景
礦區(qū)處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西南邊緣,滇黔凹褶束;云南山字型構(gòu)造第二道?。ㄊ两ㄋ。┲釚|臺(tái)褶帶。區(qū)域構(gòu)造處于壓扭性弧島狀構(gòu)造帶上,富源~彌勒斷裂帶和平關(guān)~阿崗斷裂帶之間。夾持于該兩條區(qū)域斷裂帶之間的是一軸向近南北,整體呈北北東向展布的復(fù)式向斜構(gòu)造,褶皺及斷裂發(fā)育。區(qū)域構(gòu)造自西向東主要有富源-彌勒斷裂、恩洪復(fù)向斜、平關(guān)-阿崗斷裂。現(xiàn)將主要區(qū)域構(gòu)造分述如下:
(1)富源-彌勒斷裂帶:規(guī)模大,南西見于彌勒城北,經(jīng)富源縣東向北東方向延至貴州六枝境內(nèi),全長(zhǎng)大于240km,地層斷距大于2000m,斷裂面為壓扭性。在斷層的南東盤地層變化大,褶曲發(fā)育,并伴有北西向次級(jí)斷裂帶。斷裂帶距本礦區(qū)較遠(yuǎn)。
(2)恩洪復(fù)向斜:夾于富源―彌勒斷裂與平關(guān)-阿崗斷裂之間軸向呈近南北向的向斜構(gòu)造,軸部位于新村―九河一線,東翼寬緩,西翼較陡,兩翼次級(jí)褶皺及壓扭性、張扭性走向斷裂發(fā)育。信德煤礦(區(qū))即處于恩洪復(fù)向斜北部北東翼的一個(gè)次級(jí)背斜構(gòu)造中。
(3)平關(guān)—阿崗斷裂:為恩洪復(fù)向斜東界,亦是本礦區(qū)的東部邊界斷裂,南部起于羅平縣阿崗以南,北至貴州平關(guān)以北,全長(zhǎng)大于100km。地層斷距大于500m,溶蝕、陷落、凹地發(fā)育,阿崗壩子即由該斷層形成。斷裂面為壓扭性,次級(jí)羽狀斷裂發(fā)育。在礦區(qū)附近上盤出露地層為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖、宣威組煤系地層、三迭系下統(tǒng)卡以頭組、飛仙關(guān)組、中統(tǒng)個(gè)舊組地層均有出露,下盤出露地層為二疊系下統(tǒng)的茅口灰?guī)r和二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖。
2松子山煤礦區(qū)滑覆構(gòu)造
煤礦區(qū)域構(gòu)造位于恩洪復(fù)式向斜北部東翼,富源—彌勒斷裂帶(貴州省稱之為盤縣大斷裂)和平關(guān)—阿崗斷裂帶之間,具體位于阿崗—平關(guān)斷裂帶上盤,區(qū)域構(gòu)造發(fā)育有一系列北北東向(少數(shù)近南北向)近于平行排列的開闊短軸褶曲和高角度壓性沖斷層,沿走向延伸往往呈“S”型波浪彎曲,斷面傾向不定,南東東及北北西者均有。
在松子山因煤層勘查施工了約100個(gè)鉆孔,經(jīng)收集整理:所有揭露蓋層的鉆孔,均有不同程度的地層缺失現(xiàn)象,其規(guī)律為自北向南(富民煤礦~中鑫煤礦)、自北西向南東缺失地層逐漸減少,鉆孔巖芯自北西向南東由零散~碎塊狀~輕微擠壓~擠壓~嚴(yán)重?cái)D壓漸變,為典型的地質(zhì)體因構(gòu)造應(yīng)力發(fā)生位移的現(xiàn)象。
2.1 滑動(dòng)構(gòu)造的形成條件
滑動(dòng)構(gòu)造的形成除了滑動(dòng)系統(tǒng)、滑面和下伏系統(tǒng)(底盤)三要素之外,還必須有促使滑動(dòng)系統(tǒng)向某方向移動(dòng)的力和將滑體與圍巖分離的構(gòu)造,這二者缺一不可。
(1)滑動(dòng)構(gòu)造的形成:燕山期一次強(qiáng)烈的造山運(yùn)動(dòng),形成了著名的盤南、勝境關(guān)、老廠等一系列背斜(盤南背斜為貴州省盤縣煤田重要的賦煤區(qū)之一,“松子山構(gòu)造區(qū)” 位于該背斜南部末端)及其次一級(jí)的背斜構(gòu)造,由于背斜的隆起,使周邊地層逐漸抬高,在此過程中,平行于地層走向產(chǎn)生拉張應(yīng)力,斜交走向產(chǎn)生剪切應(yīng)力,這兩種應(yīng)力隨著隆起的增高而逐漸增大,到一定程度巖層斷裂產(chǎn)生走向斷層和斜交斷層,使滑動(dòng)系統(tǒng)(嚴(yán)格講應(yīng)叫滑動(dòng)系統(tǒng)前身)脫離上方和兩側(cè)圍巖。與此同時(shí),隨著背斜的隆起滑動(dòng)系統(tǒng)越抬越高,其下滑的分力也逐漸增大,當(dāng)這個(gè)分力增大到一定程度,就能克服下方巖體的阻力和底部摩擦力而開始滑動(dòng)。
(2)滑動(dòng)構(gòu)造的發(fā)展:在滑動(dòng)過程中,滑動(dòng)系統(tǒng)各部的變化是不一樣,主要表現(xiàn)在:由于向前滑動(dòng)的結(jié)果,滑覆體后部必然與隆起背斜拉開,二者之間出現(xiàn)懸空現(xiàn)象,因重力原因,滑動(dòng)系統(tǒng)的尾部巖層常發(fā)生滾卷而形成背斜,并伴隨發(fā)生一些斷裂構(gòu)造(大部分為反向)。在“松子山構(gòu)造區(qū)”淺部大量鉆孔揭露三疊系的地層零亂地覆蓋在宣威組(P2x)地層之上,推測(cè)就是上述的“滾卷背斜”殘留物。在后部產(chǎn)生規(guī)模大小不等的走向斷層,這些斷層的普遍特點(diǎn)是:上部?jī)A角陡、落差大,下部?jī)A角緩、落差小,進(jìn)入宣威組(P2x)含煤地層后,由切層轉(zhuǎn)變?yōu)檠啬骋卉浫趺骓槍踊瑒?dòng)。(圖2.1-1)。
圖2.1-1
(3)滑動(dòng)構(gòu)造的三要素
①主滑面:即分隔滑動(dòng)系統(tǒng)與下伏系統(tǒng)的分界面。它不是一個(gè)簡(jiǎn)單的滑面,而是一組分分合合的滑面群,也是滑動(dòng)系統(tǒng)脫離下伏系統(tǒng)而獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的滑脫面。該滑脫面后緣地表露頭線在富民煤礦(南段)及松子山煤礦西部有出露,將其命名為F1,滑脫面前緣地表露頭線在鑫田煤礦及中鑫煤礦東部有出露,將其命名為F12、F19。
主滑面近似為一兩側(cè)為弧形的平底“V”字型,經(jīng)大量鉆孔揭露,滑面最低處大致位于35446000經(jīng)線附近,其東、西兩側(cè)為相向的滑面角。西側(cè):主滑面相對(duì)較穩(wěn)定地分布在一定層位(位于6煤層及其頂、底板泥巖中),滑面產(chǎn)狀與下伏系統(tǒng)地層產(chǎn)狀大致平行,滑面傾向近東,地表傾角較大,在30~50°之間,往下逐漸減小至水平狀;東側(cè)主滑面因動(dòng)力的減小,滑面位置不沿固定在某一層位,一般沿軟弱面切層而過,滑面傾向近西,地表傾角較大,在30~90°之間(局部反傾),往下逐漸減小至水平狀?;鎺r性以糜棱巖、泥巖為主,膠結(jié)緊密。
②滑動(dòng)系統(tǒng):即滑動(dòng)構(gòu)造上盤,在滑動(dòng)過程中是相對(duì)運(yùn)動(dòng)盤,它由三疊系地層組成,其總的特點(diǎn)是斷層較多,鉆孔巖芯破碎,地層缺層現(xiàn)象嚴(yán)重。
③下伏系統(tǒng):即滑動(dòng)構(gòu)造的底盤,由宣威組中、下段(P2x1-2)地層組成,大部分被滑體掩蓋。整體來看,底盤構(gòu)造是個(gè)軸面向南傾的相對(duì)來說基本對(duì)稱的向斜構(gòu)造,但中部發(fā)育有次一級(jí)的褶曲,較大的褶曲位于近軸部位置的背斜構(gòu)造。
2.2 礦區(qū)滑覆構(gòu)造的標(biāo)志
(1)滑覆體后緣拉伸帶
以富民煤礦北部外圍雅達(dá)村(錄屬于貴州省盤縣)保存較好,拉伸帶沿先期形成的逆沖斷裂帶發(fā)育,斷裂破碎帶內(nèi)除可見先期擠壓逆沖產(chǎn)生的