山西省沁水煤田沁水縣石堂勘查區(qū)構(gòu)造特征分析

平 淵，杜春林

（山西省煤炭地質(zhì)144勘查院，山西洪洞041600）

1 勘查區(qū)位置

勘查區(qū)位于中條山北東端。西起沁水縣后河窯村西—翼城縣風(fēng)莫坫垛，東至沁水縣縣城東緣揚(yáng)疙塔村—陳家山村,南起沁水縣石窯溝村，北至沁水縣馬連坡村北—坡跟村北?？辈閰^(qū)呈南北向多邊形，東西寬5.80～16.15km,南北長(zhǎng)5.65～15.26km,面積為153.356km2。

2 勘查區(qū)構(gòu)造特征

勘查區(qū)主要的構(gòu)造有褶皺、斷層。詳見圖1。

2.1 褶皺

區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)10條背斜、9條向斜。地層傾角5°～10°，均為寬緩的褶皺。S1向斜：位于北西部，北起東龍王廟以西，經(jīng)馬家?guī)X村西、南至寺上村東。軸向N45°E～N27°E，北西翼及南東翼地層傾角5°～6°，兩翼對(duì)稱，向北東傾伏。核部出露P2sh地層,兩翼出露P2s2、P2s3地層，延伸長(zhǎng)度3100m，向北延出區(qū)外。

S2背斜：位于勘查區(qū)北西部，北起揚(yáng)莊村西，南至姚家河村北西。核部出露P2s2地層,兩翼出露P2s3、P2sh地層。軸向N44°E，兩翼地層傾角5°，兩翼對(duì)稱，向北東傾伏，延伸長(zhǎng)度950m。

S3向斜：位于北西部東莊以南，南至垣上村北東。軸向N35°E，南東翼地層傾角5°～6°，北西翼地層傾角5°，兩翼基本對(duì)稱，向北東傾伏。核部出露P2sh地層,兩翼出露P2s2、P2s3地層，延伸長(zhǎng)度950m。二維地震2條測(cè)線解釋成果與地質(zhì)填圖一致。

大和平背斜(S4)：位于北西部，北起孔家坡村東，經(jīng)牛家溝，西山嶺，南至西坡溝。軸向N25°E，南東翼地層傾角5°～8°，北西翼地層傾角5°～6°，兩翼對(duì)稱，向北東傾伏。核部出露P2s1地層,兩翼出露P2s2、P2s3、P2sh地層，Q2零星覆蓋，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度6100m，向南延伸出區(qū)外。二維地震解釋成果與地質(zhì)填圖一致。

節(jié)家山向斜(S5)：位于北中部，北起灣則村東，經(jīng)康坪村東，節(jié)家山村西，南至西坡溝東。核部出露P2sh地層,兩翼出露P2s2、P2s3地層。軸向N28°E，南東翼地層傾角5°～8°，北西翼地層傾角5°～6°，兩翼對(duì)稱，向北東傾伏，延伸長(zhǎng)度6350m。二維地震3條測(cè)線解釋成果與地質(zhì)填圖一致。

孔家窯背斜(S6)：位于北中部，北起孔峪村東，經(jīng)東頭村，南至孫家窯村東。軸向N15°～37°E，南東翼較陡，中—北段地層傾角5°～10°，南段地層傾角15°～20°，北西翼地層傾角5°～6°，向北東傾伏。核部出露P2s2地層,兩翼出露地層為P2s3、P2sh，Q2零星覆蓋，延伸長(zhǎng)度為6600m，向南、北延伸出區(qū)外。二維地震3條測(cè)線解釋成果與地質(zhì)填圖一致。

揚(yáng)家窯向斜(S7)：位于北中部，北起西溝村以西，經(jīng)南坡、揚(yáng)家灣、揚(yáng)家窯，南至曲寨村南西。軸向N30°～40°E，北西翼地層傾角中-北段5°～16°，南段16°～30°(煤層受FD6層間斷層影響可達(dá)30°，地表減小為16°左右)，南東翼5°～10°，局部受層間斷層影響，煤層傾角可達(dá)18°，向北東傾伏。核部出露T1L地層,兩翼出露P2s2、P2s3、P2sh地層，Q2零星覆蓋，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度8150m，向北、南延出區(qū)外。二維地震3條測(cè)線解釋成果與填圖一致。

S8向斜：位于中部后槽村北東。軸向N35°W，南西翼地層傾角5°～8°，北東翼地層傾角6°，向北西傾伏。核部出露P2s2地層,兩翼出露P2s1地層，延伸長(zhǎng)度600m。

S9背斜：位于中部西石堂村北西。軸向N35°W，南西翼地層傾角6°，北東翼地層傾角5°，兩翼對(duì)稱，向北西傾伏。核部出露P2s1地層,兩翼出露P2s2地層，延伸長(zhǎng)度550m。

S10向斜：位于中南部西側(cè)。軸向N40°E。南東翼地層傾角12°，南段受F3斷層影響可達(dá)21°，北西翼地層傾角8°，南段受F3斷層影響可達(dá)20°，向南西傾伏。核部及兩翼出露P2s1地層，大部被Q2覆蓋，延伸長(zhǎng)度500m。

S11背斜：位于中南部西側(cè)南坡村西。軸向N40°E，南東翼地層傾角7°～8°，北西翼地層傾角7°，兩翼對(duì)稱，分別向北東、南西傾伏。核部出露P2x2地層,兩翼出露P2s1地層，局部被Q4、Q2覆蓋，延伸長(zhǎng)度580m。

S12背斜：位于中南部，西起南坡村北東，東至張三疙梁。軸向N70°W，南西翼較陡，地層傾角6°～25°，北東翼地層傾角6°～7°，分別向北西和南東傾伏。核部及兩翼出露P2s1地層，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度2120m。

南坪向斜(S13)：位于中南部，西起南賈村南，經(jīng)吳家溝河，南望坪，東至完山村南東。軸向自西向東為N65°E-近東西向-N65°E。南翼 7°～12°，北翼東段 6°～25°，北翼西段7°～36°。中—東段向北東東傾伏，西段向西傾伏。核部出露P2sh地層,兩翼出露P2s2、P2s3地層，Q2零星覆蓋，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度5950m，向東、西延出區(qū)外。

S14背斜：位于北部南東部，北起東莊村北東，經(jīng)前坡村西，南至溝門口村東。軸向N30°～70°E，南東翼相對(duì)較陡，地層傾角5°～9°，北東翼較緩，地層傾角5°～6°，向北東傾伏。核部出露P2s1地層,兩翼出露P2s2地層，延伸長(zhǎng)度3200m。

S15向斜：位于北部南東側(cè)，S14與S16背斜之間。軸向N50°E，北西翼地層傾角8°～10°，南東翼地層傾角5°～6°，向北東傾伏。核部被Q2、Q3、Q4地層覆蓋，兩翼零星出露P2s1、P2s2地層，延伸長(zhǎng)度3000m。該向斜軸部位置不清楚，屬推斷位置。

東徐家莊背斜(S16)：位于北部南東側(cè)，北起瓦窯底南西，經(jīng)東海村、東徐家莊村、杏峪河西至老爺廟東。軸向自西向東，至杏峪河?xùn)|岸為近東西向，然后折向北東為N50°E，南東翼地層傾角6°～10°，北東翼地層傾角5°～9°，向東—北東傾伏。核部出露P2s1地層,兩翼出露P2s2地層，Q4、Q2局部覆蓋，延伸長(zhǎng)度6000m。

S17背斜：位于北部南東側(cè)，位于東石堂村以東。軸向N58°W，南西翼地層傾角9°～11°，北東翼地層傾角8°，向南東傾伏。核部出露P2s1地層,兩翼出露P2s2、P2s3地層，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度650m，向南東延出區(qū)外。

S18向斜：位于北部南東側(cè)。軸向自西向東為N60°W-東西向-N10°E(西段)，中部位于區(qū)外，東段區(qū)內(nèi)軸向N63°E，北西翼地層傾角7°～10°，南東翼地層傾角6°～8°，兩翼對(duì)稱，向南東—東—北東傾伏。核部出露P2sh地層,兩翼區(qū)內(nèi)出露P2s2、P2s3地層，區(qū)內(nèi)西段軸部局部被Q2覆蓋，延伸長(zhǎng)度西段與東段共計(jì)2600m，向北東延出區(qū)外。

S19背斜：位于中部西側(cè)，南賈莊村西。軸向N40°E，北西翼地層傾角10°，南東翼地層傾角8°，向南西傾伏。核部及兩翼出露P2s1地層，延伸長(zhǎng)度400m。

2.2 斷層

據(jù)1∶10000地質(zhì)填圖成果，地表共發(fā)現(xiàn)10條正斷層，編號(hào)為F1～F10；據(jù)二維地震成果，共發(fā)現(xiàn)6條層間正斷層，編號(hào)為FD1—FD6。

2.2.1 地質(zhì)填圖發(fā)現(xiàn)的斷層

F1正斷層：位于北側(cè)中部，牛家墳村東。走向N22°W，傾向N68°E，傾角75°，K13砂巖斷開，落差10m，延伸長(zhǎng)度600m。F1斷層野外出露基本清楚，上、下盤均分布P2s2、P2s3地層，兩端被Q2覆蓋。

F2正斷層：位于中部老爺廟東。走向N40°E，傾向S50°E，傾角 80°，K12砂巖斷開，落差 10m，延伸長(zhǎng)度730m。F2斷層野外出露大部分清楚，上、下盤均出露P2s1、P2s2地層，南西端被Q2覆蓋。

F3正斷層：位于中部西側(cè)南賈莊村南西。走向N88°E，傾向 S12°E，傾角 80°，P2s1地層內(nèi)斷開，落差15m，延伸長(zhǎng)度550m，向西延出區(qū)外。F3斷層野外斷點(diǎn)(2個(gè))清楚，上、下盤大部被Q2覆蓋，局部出露P2s1地層。

郝家正斷層(F4)：位于中南部西側(cè)，東起南坡村南，西至仁德洼村北西。走向 N80°E，傾向 S10°E，傾角85°，近東端P2s1地層內(nèi)斷開，落差20m，區(qū)內(nèi)中段K12砂巖斷開，落差60m，延伸長(zhǎng)度1400m，向西延出區(qū)外。F4斷層野外出露清楚，上盤出露P2s1、P2s2地層，下盤出露P2s1地層。

F5正斷層：位于南側(cè)小廟腰南西。走向N38°W，傾向N52°E，傾角80°，P2s1地層內(nèi)斷開，落差15m，延伸長(zhǎng)度380m。F5斷層野外出露清楚，上、下盤均出露P2s1地層。

F6正斷層：位于南部東側(cè)西溝村南西。走向N24°W，傾向N66°E，傾角85°，P2s2地層內(nèi)斷開，落差10m，延伸長(zhǎng)度600m。F6斷層野外出露局部清楚，上、下盤均出露P2s2地層，南東段Q2覆蓋。

F7正斷層：位于中南部東側(cè)中界村內(nèi)。走向N82°W，傾向S8°W，傾角80°，P2s2地層內(nèi)斷開，落差10m，延伸長(zhǎng)度350m。F7斷層僅1個(gè)斷點(diǎn)往北西西和南東東被Q2覆蓋，斷點(diǎn)上、下盤均出露P2s2地層。延伸長(zhǎng)度基本正確，東、西兩端Q2各150m以外為P2s2地層，未斷開。

F8正斷層：位于南部東側(cè)鹿臺(tái)山東。走向N50°E，傾向S40°E，K13斷開，北東段落差15m，傾角75°，南西段落差20m，傾角80°，延伸長(zhǎng)度1170m。F8斷層野外出露清楚，上、下盤出露地層均為P2s2、P2s3。

F9正斷層：位于南部東側(cè)關(guān)通嶺南西。走向N36°E，傾向S54°E，傾角80°，P2s1地層內(nèi)斷開，落差7m，延伸長(zhǎng)度450m。F9斷層野外出露清楚，上、下盤出露地層均為P2s1。

F10正斷層：位于北中部廉溝村西，走向N31°E，傾向S59°E ，傾角75°，K13砂巖斷開，落差30m，延伸長(zhǎng)度1050m。F10斷層野外出露清楚，903號(hào)鉆孔揭露F10斷層，鉆孔于K13砂巖之下地層缺失30m左右。F10斷層地表上盤出露P2s2、P2s3、P2sh地層，下盤出露P2s2、P2s3地層。

2.2.2 二維地震發(fā)現(xiàn)斷層

勘查區(qū)二維地震勘查工作共完成測(cè)線3條（即DZ-1、DZ-2、DZ-3），見圖2。

FD1正斷層：位于北中部10～905號(hào)鉆孔之間，即二維地震DZ-3勘查線南東段1450樁號(hào)解釋的15號(hào)煤層A級(jí)斷點(diǎn)，屬層間斷層，僅DZ-3號(hào)線1450樁號(hào)發(fā)現(xiàn)，因緊臨F10地表斷層和FD6二維地震已控制斷層，推斷FD1斷點(diǎn)斷層走向與F10、FD6斷層走向基本一致為N33°E，傾向N57°W，傾角70°，落差25m，延伸長(zhǎng)度向北東和南西大致分別為DZ-3～DZ-2二維地震勘查線距的1/2，即1620m。

FD2正斷層：位于北西部503～505號(hào)鉆孔之間，即二維地震DZ-3勘查線北西段4700樁號(hào)解釋的15號(hào)煤層A級(jí)斷點(diǎn)，屬層間斷層，僅DZ-3號(hào)線4700樁號(hào)發(fā)現(xiàn)，因位于FD6斷層以西，其走向同樣依據(jù)FD6斷層走向，推斷為N29°E，傾向S61°E，傾角70°，落差25m，延伸長(zhǎng)度向北東，南西大致分別為DZ-3～DZ-2二維地震勘查線距的1/2，即1620m。

FD3正斷層：位于北西部FD2斷層以西503號(hào)鉆孔與5號(hào)鉆孔之間，屬二維地震DZ-3勘查線北西段5450樁號(hào)解釋的15號(hào)煤層A級(jí)斷點(diǎn)，為層間斷層，僅DZ-3勘查線5450樁號(hào)發(fā)現(xiàn)，其走向推斷依據(jù)同F(xiàn)D1、FD2斷層走向，推斷為N29°E,傾向N61°W，傾角70°，落差20m，推斷延伸長(zhǎng)度為1740m。

FD4正斷層：位于北中部903號(hào)鉆孔與702號(hào)鉆孔之間，屬二維地震DZ-2勘查線南東段1050樁號(hào)解釋的15號(hào)煤層A級(jí)斷點(diǎn)，為層間斷層，僅DZ-2勘查線1050樁號(hào)發(fā)現(xiàn)，其走向推斷依據(jù)同上，推斷為N36°E，傾向 S54°E，傾角 70°，落差 20m，推斷延伸長(zhǎng)度為1700m。

FD5正斷層：位于北中部北側(cè)901號(hào)鉆孔與1101號(hào)鉆孔之間，屬二維地震DZ-1勘查線南東段1450樁號(hào)解釋的15號(hào)煤層A級(jí)斷點(diǎn)，為層間斷層，僅DZ-1勘查線1450樁號(hào)發(fā)現(xiàn)，其走向推斷依據(jù)同上，推斷為N32°E，傾向N58°W，傾角70°，落差25m，推斷延伸長(zhǎng)度為1640m。

FD6正斷層：位于北中部9號(hào)、702號(hào)、505號(hào)鉆孔與901號(hào)、10號(hào)、705號(hào)鉆孔之間，屬二維地震DZ-3線2825樁號(hào)、DZ-2線2100樁號(hào)、DZ-1線2775樁號(hào)解釋的15號(hào)煤層2個(gè)A級(jí)斷點(diǎn)和1個(gè)B級(jí)斷點(diǎn)的連線，為層間斷層，地表未出露，其走向?yàn)镹23°～43°E，傾向SE，傾角均為70°，落差自南西—北東各點(diǎn)解釋分別為35m、40m、45m，推斷延伸長(zhǎng)度7660m，推斷向北東，南西延出區(qū)外。

2.3 陷落柱

地表未發(fā)現(xiàn)陷落柱。

據(jù)二維地震勘探報(bào)告，于DZ-3線1050樁號(hào)處，在15號(hào)煤層上1個(gè)AA級(jí)斷陷點(diǎn)，解釋為陷落柱，直徑為90m，編號(hào)為X1。

2.4 勘查區(qū)構(gòu)造分布特征及構(gòu)造復(fù)雜程度

勘查區(qū)總體構(gòu)造形態(tài)為一傾向北—北東并伴生有一系列褶曲構(gòu)造的單斜，地層傾角大部5°～10°，小范圍15°～30°。褶曲共計(jì)19條，平均每平方公里0.12條。斷層均為正斷層，地表出露的10條，二維地震地表以下層間斷層6條(其中控制的1條，其余5條由解釋的斷點(diǎn)推斷)，共計(jì)16條，平均每平方公里0.10條，其中落差5～15m的7條，占44%，落差20～25m的6條，占38%，落差30～60m的3條，占18%。

綜上所述，本區(qū)斷層較少，并以小型斷層為主，褶曲主要分布于北部南東側(cè)和北中部，全區(qū)地層傾角大部平緩，為5°～10°，僅極小范圍受構(gòu)造影響為15°～40°，地表未發(fā)現(xiàn)陷落柱，僅二維地震于北中部地表下發(fā)現(xiàn)1個(gè)陷落柱?？辈閰^(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡(jiǎn)單。