恩洪煤礦區(qū)構造成生機制初步分析

王鵬剛

恩洪煤礦區(qū)構造成生機制初步分析

王鵬剛

（四川省煤田測繪工程院，成都 610072）

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

煤礦區(qū)；應力場；成生機制；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)在多期構造活動的作用下形成了復雜的構造格局，構造的后期疊加、改造跡象明顯，前人多認為其為新華夏系構造產(chǎn)物，但尚未進行系統(tǒng)的成因演化分析。

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

因此，要深入認識研究區(qū)內(nèi)各種地質(zhì)構造的分布、排列、組合規(guī)律，認識研究區(qū)內(nèi)構造運動的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律及與鄰區(qū)的構造關系，進行構造預測，都必須在恢復研究區(qū)的古構造應力場，確定不同地質(zhì)時期構造應力場的性質(zhì)及其時空演化規(guī)律的基礎上進行，目前很多學者已將此應用于煤田地質(zhì)領域[4-9]。

1 恩洪煤礦區(qū)構造特征

1） 恩洪礦區(qū)處于滇東多種構造體系復合部位，總體為一北北東軸向的復式向斜，其間為北北東向濱太平洋體系的壓扭性、壓性斷裂所分隔，普遍開闊的次級向、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造穿插切割，并有南北向特提斯體系的扭張斷裂構造稀疏散布（圖1），地質(zhì)構造復雜。

圖1 恩洪礦區(qū)構造綱要圖

2） 主干斷裂富源-彌勒大斷裂和平關-阿崗斷裂總體走向北東，擠壓、右旋扭動現(xiàn)象顯著，且具先壓后扭特點。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，并以北北西向為主，為數(shù)眾多，規(guī)模一般較小，多顯示張扭力學性質(zhì)，北北西向多具左旋扭動特征，北東東向普遍具右旋扭動特征。

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造，南北向構造中的壓扭性斷裂一般切割張扭性斷裂。

2 構造成生機制分析

2.1 成生序次

從礦區(qū)構造形跡展布關系看：礦區(qū)西部主體褶皺構造恩洪復向斜及其次級褶曲構造，皆依附于北北東向主干斷裂呈雁形斜列，遠離主干斷裂其形跡則逐慚悄失，與東西兩條主干斷裂旁側分別出現(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”字型派生構造，居于從屬地位。礦區(qū)東北部及東南外圍的壓性構造，皆基本平行北北東向主干斷裂獨立展現(xiàn)，具同期性。

從構造形跡的力學性質(zhì)看，如前述恩洪復向斜兩側主干斷裂皆作右旋直線扭動，其派生構造，無論張性或壓性無不具扭動特征。

根據(jù)礦區(qū)東部“入”字型斷裂構造形跡有切割西部“入”字型構造，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造→富源—彌勒斷裂→恩洪復向斜西翼次級褶曲及“入”字型壓扭斷裂→平關-阿崗斷裂→恩洪復向斜東翼“入”字型褶曲及北東向張扭斷裂→共軛扭斷裂。

恩洪礦區(qū)構造成生序次分為四個階段（圖2）：

圖2 恩洪礦區(qū)構造應力場演化示意圖

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

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

3）形成階段，中生代的印支-燕山運動早期，表現(xiàn)為板塊強烈的碰撞、拼合，古特提斯的潛沒關閉，此時的應力狀態(tài)較為復雜，云南地殼繼續(xù)由北向南滑動，又受到了由東向西推擠力的作用，以向南的滑動為主，東西兩側同時還受到了強大的扭力作用，構造運動以升降運動為主，褶皺斷裂較為發(fā)育，格宗向斜形成。在燕山早期的構造應力場控制下，滇東地區(qū)華夏構造相對扭動而發(fā)育成長為新華夏構造體系，煤田的主干斷裂發(fā)生反扭，同時形成恩洪復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，構造應力場逐漸轉(zhuǎn)換為以近東西向的擠壓為主，在云南產(chǎn)生了強大的東西向壓應力，并以來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)的構造形跡也有強弱之別[11]，煤田主干斷裂發(fā)生了順時針的扭動而受到改造，煤田南部的順扭得到強化，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)構造成因機制

二疊世早—中期因古特提斯海洋殼由西向東部的揚子板塊俯沖，導致地幔物質(zhì)上涌，川滇古陸進一步上隆，以致南北向的古斷裂復活、張裂，致使古斷裂沿線于晚二疊世早期玄武巖巖漿強烈噴溢，乃致川滇古陸以東為大面積玄武巖覆蓋，構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，東部太平洋板塊活動方向，由早期的北北西向轉(zhuǎn)為北西西方向，除直接影響中國東部形成巨型的北北東構造帶外，向西亦波及昆明及滇東地區(qū)：即滇東及恩洪礦區(qū)的北東向褶皺構造與斷裂構造之形成無不與新生代西太平洋的板塊活動有關，均屬濱太平洋構造系。

3 結論

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

2）煤礦區(qū)北北東向主體斷裂，當南北向壓應力較強時，表現(xiàn)為反扭；而當東西向壓應力較強大時，表現(xiàn)為順扭；

3）煤礦區(qū)構造成生序次大致是：南北向扭張斷裂→東南部外圍扭壓構造→富源-彌勒斷裂→平關-阿崗斷裂→恩洪復向斜西翼次級褶曲及“入”字型壓扭斷裂→恩洪復向斜東翼“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)的北東向褶皺構造與斷裂構造的形成均與新生代西太平洋的板塊活動有關，歸屬濱太平洋構造系。

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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