逆沖推覆與重力滑動構(gòu)造理論在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用研究

■趙玉琳　尹世才

（1河南理工大學(xué)　河南　焦作　454000；2河南省煤炭地質(zhì)勘察研究總院　河南　鄭州　450052）

逆沖推覆與重力滑動構(gòu)造理論在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用研究

■趙玉琳1，2尹世才1，2

（1河南理工大學(xué)河南焦作454000；2河南省煤炭地質(zhì)勘察研究總院河南鄭州450052）

本文對重力滑動與逆沖推覆構(gòu)造特征進(jìn)行研究與分析，希望可以為煤田地質(zhì)勘探提供幫助。

逆沖推覆重力滑動構(gòu)造理煤田地質(zhì)勘探

1　結(jié)構(gòu)特征

重力滑動構(gòu)造與逆沖推覆構(gòu)造大致相同，都包含高剪應(yīng)變的折離層和滑脫面，其發(fā)育部位通常在山前或造山帶，發(fā)育地點(diǎn)通常位于由不同層服極限巖層組成的構(gòu)造柱地區(qū)或地層柱地區(qū)；并且在不同層次的巖石圈中均可發(fā)育。其尺度和規(guī)律通常都有幾個(gè)數(shù)量級的差別。由孔隙流動產(chǎn)生的壓力在構(gòu)造發(fā)育中有著很大的影響，我們可以從中深究出巖層薄皮構(gòu)造的特征。無論是逆沖推覆構(gòu)造還是重力滑動構(gòu)造其逆斷層都十分低緩，上盤順斷層面位移明顯，一些構(gòu)造比較龐大的巖席，其位移的距離可以達(dá)到幾公里以上。

重力滑動與逆沖推覆的差別主要是其構(gòu)造的應(yīng)變格局、構(gòu)造配置和構(gòu)造背景的不同。一般來說，重力滑動的發(fā)育環(huán)境比較多樣，只是在延伸體制下出現(xiàn)的比較多，即使存在由側(cè)方擠壓導(dǎo)致重力不平衡現(xiàn)象，由于其勢能的不斷累積，在巖體向下滑動時(shí)會產(chǎn)生勢能，一般還會反映出重力擴(kuò)展的體制，而推覆構(gòu)造多半在側(cè)方擠壓的環(huán)境中產(chǎn)生。

2　逆沖推覆構(gòu)造

逆沖推覆構(gòu)造由逆沖巖席和上盤推覆體組合而成，其形狀為大型擠壓構(gòu)造。在擠壓環(huán)境下由沉積盆地與大陸靠山帶相互作用生產(chǎn)，大路邊緣盆地構(gòu)造帶也可以發(fā)育出逆沖推覆構(gòu)造。另外一些壓型盆地內(nèi)部也可以發(fā)育出不同程度的逆沖推覆構(gòu)造，逆沖推覆構(gòu)造的斷層傾角一般不大于30度，并伴隨著幾千米的位移。

逆沖推覆構(gòu)造本質(zhì)上是由順層滑脫形成的巨型推覆構(gòu)造，其形式包括斷層的滑動和斷裂的發(fā)生兩種，巖石圈是順層拆離的一種，巖石圈的圈層性直接表現(xiàn)為逆沖推覆構(gòu)造，在前陸沖斷帶，如果斷層切入基底，則基底為卷入型，如果斷層沒有切入基底，則基底為蓋層滑脫型，也就是我們常說的薄皮構(gòu)造。

2.1逆沖斷層的組合形式

逆沖斷層主要由一定數(shù)量的逆沖層呈組產(chǎn)出，根據(jù)特定構(gòu)造單元逆沖斷層的逆沖方位，可以將斷層分為四種：楔沖型、對沖型、背沖型、單沖型，其中最為典型的是單沖型。

2.2逆沖推覆構(gòu)造的分段、分層、分帶

由于流變學(xué)狀態(tài)、運(yùn)動學(xué)狀態(tài)和應(yīng)力狀態(tài)的差異，在構(gòu)造擠壓的環(huán)境下產(chǎn)生分段、分層和分帶的特征。逆沖推覆構(gòu)造的分帶體現(xiàn)在鋒帶的變形特征，在逆沖方向上分為鋒帶、中帶和根帶三個(gè)部分，以及相關(guān)的外緣帶和后緣帶，外緣帶和后緣帶雖然不是逆沖推覆構(gòu)造的主體，但仍然會受到逆沖推覆的影響。

逆沖推覆構(gòu)造的分層體現(xiàn)在推覆體覆疊式變化。逆沖推覆構(gòu)造通常由數(shù)個(gè)推覆體組合而成，他們分別被稱為單層式推覆構(gòu)造和疊覆式推覆構(gòu)造。其中逆沖推覆體構(gòu)造是由多次長期的活動形成，在長期的逆沖作用力下推覆體疊置構(gòu)成推覆體堆柱。

逆沖推覆構(gòu)造在分段方面體現(xiàn)在逆沖系的變形結(jié)構(gòu)、變形性狀、變形強(qiáng)度和地層組成等方面的不同。

重力滑動構(gòu)造的幾何結(jié)構(gòu)要素主要包括：下伏系統(tǒng)（原地系統(tǒng)）、潤滑層、滑動面、滑動系統(tǒng)（即滑覆體）以及后緣拉伸帶和前鋒推擠帶。重力滑動的滑面多呈鏟狀或勺狀；滑覆體規(guī)模大小不一，最大滑覆體的運(yùn)移可達(dá)數(shù)十千米，其前鋒構(gòu)造表現(xiàn)如逆沖推覆，因此在幾何學(xué)上兩者不易區(qū)分。

3　應(yīng)用實(shí)例分析

國內(nèi)的許多地質(zhì)工作者，在蘇皖、大同盆地西緣、龍門山、陰山等地很早就發(fā)現(xiàn)了推覆構(gòu)造和逆掩斷層，并對其進(jìn)行了十分細(xì)致的研究與觀察。一些煤田領(lǐng)域的地質(zhì)工作者相繼發(fā)現(xiàn)了一定數(shù)量的滑動構(gòu)造并對其展開了相關(guān)研究，這些研究豐富了地質(zhì)勘探理論體系并且填補(bǔ)了我國在這一領(lǐng)域的空白，它所包含的理論可以對相關(guān)生產(chǎn)實(shí)踐提供數(shù)據(jù)支持和技術(shù)支持，對地質(zhì)勘探的相關(guān)實(shí)踐有著十分重要的意義。

3.1科學(xué)意義

對滑覆構(gòu)造和推覆構(gòu)造方面進(jìn)行的相關(guān)研究所得到的結(jié)論，為我國推覆體下煤田勘探有很大的幫助，并在此基礎(chǔ)上擴(kuò)大煤田勘探的范圍，為煤田勘探實(shí)踐工作提供科學(xué)指導(dǎo)。同時(shí)，其研究成果可以豐富大陸形成動力學(xué)的相關(guān)理論，也是大陸板塊構(gòu)造的基礎(chǔ)依據(jù)。

3.2經(jīng)濟(jì)意義

通過合理運(yùn)用重力滑動理論和逆沖推覆構(gòu)造理論對煤田地質(zhì)勘探工作有極大的促進(jìn)作用。在淮南井田煤炭勘測禁區(qū)內(nèi)，勘探人員在原本煤層面積只有8km2的煤田又發(fā)現(xiàn)了30km2的煤炭儲量，其中有22km2的儲量出現(xiàn)在推覆體下伏系統(tǒng)中，在該區(qū)域南側(cè)推覆體下也推斷出含有大約2.5km2煤炭儲備。

在河南西部地層下，對淺層埋藏的煤層勘探有了新的成果，通過對蘆店區(qū)域采用正規(guī)方法對層間進(jìn)行計(jì)算，山區(qū)組有相當(dāng)大體量的煤層埋藏在1400m以下，這些煤層屬于呆滯煤類型，無法投入使用。但是我們在此基礎(chǔ)上可以利用策略滑動的原理作進(jìn)一步的設(shè)想。經(jīng)過相關(guān)勘測證實(shí)，在垂深1000m以上，蘆店區(qū)域大量煤層被發(fā)現(xiàn)，更重要的是這種推算方法開創(chuàng)了新的煤層位置勘測思路。

在王莊勘探區(qū)、翠屏山井田、福建龍巖煤田、分宣皇化礦區(qū)等地，通過對相關(guān)重力滑動構(gòu)造的理論進(jìn)行延伸，對相關(guān)剖面資料和已有鉆孔進(jìn)行審查，可以簡化滑動構(gòu)造并減少地層厚度，推動水文地質(zhì)的勘測，并發(fā)現(xiàn)巨大的煤炭儲量。

將急驟變化煤層與強(qiáng)烈流變進(jìn)行連接，從而對煤層的形貌價(jià)值進(jìn)行更加精確的估算。比如河南蘆店地區(qū)，其滑動構(gòu)造的斷錯(cuò)和鏟削使相當(dāng)一部分淺部煤層發(fā)生斷失，致只有在關(guān)帝店一帶有一些煤層殘留。在部分地區(qū)會出現(xiàn)假粘性流動現(xiàn)象，會使低壓區(qū)的煤層變成煤泡并流入到圍巖中，變成楔狀和脈狀的尖子煤，或者造成煤層變質(zhì)，使煤層的利用價(jià)值大打折扣。

4　結(jié)束語

重力滑動構(gòu)造與逆沖推覆的研究，可以在幫助我們在推覆體下發(fā)現(xiàn)煤田，無論是在新礦區(qū)的開發(fā)方面還是老礦區(qū)附近的勘測方面都為工作人員的勘探工作帶來很大的希望。

[1]林中月.華北賦煤區(qū)煤田構(gòu)造與構(gòu)造控煤作用研究 [c].中國礦業(yè)大學(xué) (北京) 2012，04（10）：61-62.

[2]張繼坤.安徽省煤田構(gòu)造與構(gòu)造控煤作用研究 [c].中國礦業(yè)大學(xué)（北京）2011，04（04）：212-213.

[3]何保.渾江煤田推覆構(gòu)造特征、演化及找煤遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測 [c].東北大學(xué)2009，11（01）：96-97.

P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-123-1

趙玉琳（1980～），女，工程師，研究方向?yàn)槊禾锏刭|(zhì)、煤層氣地質(zhì)和礦井地質(zhì)的勘查及科研等。