宣漢縣添子城復(fù)背斜南西翼礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征分析

汪 鵬

（四川省煤田地質(zhì)局一三七隊(duì)，四川 達(dá)州 635000）

添子城復(fù)背斜南西翼礦區(qū)中心點(diǎn)位于四川省宣漢縣縣城59°方向，直距約52 km，行政區(qū)劃隸屬石鐵、樊噲、三墩、漆碑、土黃五個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)所轄，總體呈北西南東向展布，長約24 km、寬約5.8 km，面積約112.8 km2。礦區(qū)周邊累計(jì)有8 個(gè)煤礦，均位于礦區(qū)東側(cè)。

1 勘查區(qū)含煤性

侏羅系中下統(tǒng)白田壩組第一段（J1-2b1）和三疊系上統(tǒng)須家河組第五段第三亞段（T3xj5-3）為區(qū)內(nèi)主要含煤地層。侏羅系中下統(tǒng)白田壩組第一段（J1-2b1） 平均厚度為163.81 m，含煤4～12 層，主要煤層自上而下依次編號為Y4、Y3、Y2、Y1、Y1-1，煤層平均總厚度為0.86 m，含煤系數(shù)為0.52%。須家河組第五段第三亞段（T3xj5-3）平均厚度為36.78 m，含煤3～12 層，主要煤層由上往下依次編號為K5-3-1、 K5-3-2、K5-3、K5-2，煤層平均總厚度為0.83 m，含煤系數(shù)為2.27%。

2 勘查區(qū)構(gòu)造特征

勘查區(qū)位于上揚(yáng)子地塊北緣南大巴山弧形構(gòu)造帶石塘壩～添子城復(fù)背斜南西側(cè)，為大巴山歹字型構(gòu)造之北西向構(gòu)造帶。其西北端在鐵礦鄉(xiāng)區(qū)區(qū)域與新華夏系構(gòu)造帶末端的黃金口背斜東北端交錯(cuò)[1-2]。川東北地區(qū)構(gòu)造簡圖如圖1所示。

圖1 川東北地區(qū)構(gòu)造簡圖

2.1 褶皺

根據(jù)地質(zhì)填圖成果資料，區(qū)內(nèi)及周邊一帶地表查出的大小褶曲共10 條。

2.1.1 主要褶皺

勘查區(qū)內(nèi)主要褶皺為三墩向斜、龍洞背斜。

三墩向斜位于勘查區(qū)中部，橫穿勘查區(qū)，東起于勘查區(qū)東側(cè)漆樹附近，于龍虎村一帶延入勘查區(qū)后于芭蕉溪附近延出，向西消失于普查區(qū)西側(cè)水田村一帶，全長約18.7 km，區(qū)內(nèi)出露約9.4 km， 軸向NW47°～78°。北東翼地層傾向一般207°～222°，傾角一般24°～35°；南西翼地層傾向一般6°～27°，傾角一般20°～30°。向斜軸部出露最新為千佛巖組（J2q），兩翼為白田壩組（J1-2b）、須家河組（T3xj）地層。

龍洞背斜位于勘查區(qū)中部三墩向斜南側(cè)，橫穿勘查區(qū)，東起于勘查區(qū)東側(cè)龍洞槽一帶，于前河一帶延入勘查區(qū)，后經(jīng)望天石、綠豆梁延出，止于勘查區(qū)西側(cè)范家坪附近，全長約18.4 km，勘查區(qū)內(nèi)出露約4.9 km， 軸向NW34°～76°，背斜軸部寬緩，兩翼基本對稱，北東翼地層傾向一般345°～9°，傾角一般15°～25°；南西翼地層傾向一般231°～242°，傾角一般15°～30°。軸部出露最老為大冶組（T1d）地層，向南、北兩翼依次出露有嘉陵江組（T1j）、巴東組（T2b）、須家河組（T3xj）、白田壩組（J1-2b）、千佛巖組（J2q）地層。

2.1.2 其他褶皺

如圖2所示，區(qū)內(nèi)及周邊地表查出的其他褶皺（茅坪向斜、馬踏坪背斜、編號S1～S6）中，馬踏坪背斜、S1～S4完全位于勘查區(qū)外；S3、S4為F7斷層的次級褶曲，S5為三墩向斜的次級褶曲，S6為F13斷層的次級褶曲，其特點(diǎn)是與其主體褶皺走向基本一致，且規(guī)模小，發(fā)育深度小，幾乎對深部煤層的構(gòu)造形態(tài)沒有控制作用?，F(xiàn)將幾條褶曲簡述如下。

茅坪向斜西起于勘查區(qū)宋家溝一帶，向北東經(jīng)茅坪、土溪村至東廟兒梁附近，全長約4.6 km，區(qū)內(nèi)長約0.9 km，走向NW55°～70°。北東翼地層傾向210°～226°，傾角45°～60°，南西翼地層傾向342°～20°，傾角20°～30°，主要由侏羅系中統(tǒng)千佛崖組（J2q）至三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj）組成，核部出露最新為千佛崖組一段（J2q1）。

馬踏坪背斜位于礦區(qū)東側(cè)以外，東起礦多嶺附近，西至燕子窩一帶，全長約3.9 km，走向NW45°～80°。兩翼不對稱，北東翼地層傾向48°～53°，傾角18°～22°，南西翼地層傾向210°～226°，傾角27°～30°，主要由侏羅系中下統(tǒng)白田壩組（J1-2b）至三疊系中統(tǒng)須家河組（Txxj）組成。

S1向斜位于礦區(qū)東側(cè)以外，東起小茶園附近，西至廟兒梁一帶F6斷層上。長約6.8 km，走向NW38°～75°。該向斜南西翼傾角33～37°，北東翼傾角52～58°。

S2背斜位于礦區(qū)東側(cè)以外，東起小茶園附近，西至東廟兒梁一帶F6斷層上，與S1向斜大致平行，距離較近。長約6.3 km。走向NW40°～73°。背斜兩翼大致對稱，北東翼傾角約25°，南西翼傾角約21°。

S3向斜位于礦區(qū)東側(cè)橋河壩附近，為F7斷層的次級褶曲，長約1.3 km，走向NW45°～72°。該向斜南西翼傾角約31°，北東翼傾角約49°。

S4背斜位于礦區(qū)東側(cè)橋河壩附近，為F7斷層的次級褶曲，長約0.9 km，走向NW60°。該背斜兩翼相對對稱，南西翼傾角約21°，北東翼傾角約25°。

S5背斜位于礦區(qū)中部，東起金花村附近，西至張家院子一帶，為三墩向斜的次級褶曲，長約1.8 km，走向NW50°～86°。該背斜兩翼相對對稱，南西翼傾角約21°，北東翼傾角約25°。

S6向斜位于礦區(qū)南部太陽村一帶，為F13斷層的次級褶曲，長約1.0 km，走向NW50°～65°。該向斜兩翼相對對稱，南西翼傾角約18°，北東翼傾角約23°。

2.2 斷層

勘查區(qū)及周邊發(fā)育有13 條斷層（編號F1～F13）， 根據(jù)對斷層的結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)、序次和等級，空間展布方向及排列組合規(guī)律，形成和發(fā)生過程，構(gòu)造應(yīng)力場以及成生聯(lián)系等的研究，確定F1～F4、F6～F13為走向逆斷層，屬上揚(yáng)子地塊北緣南大巴山弧形構(gòu)造北西向壓扭性斷裂；F5為正斷層，屬上揚(yáng)子地塊北緣南大巴山弧形構(gòu)造北西向北西向張扭性斷裂[3]?，F(xiàn)將幾條主要的斷層簡述于后。

F2逆斷層位于勘查區(qū)北部，西起子云寨附近，東至茶堰溝附近，長約2.0 km，走向NW59°～81°，傾向南東，傾角60°～65°，地表可見T3xj5+4地層錯(cuò)斷，深部有ZK2-1號鉆孔控制，導(dǎo)致T3xj5地層重復(fù)，鉆孔揭露斷層落差97 m，地層斷距76 m。

F3逆斷層位于勘查區(qū)北部，起于爛草灣附近，經(jīng)夾潮溝轉(zhuǎn)至雷打墳附近消失，長約0.9 km，走向NW24°，傾向NE，傾角65°，地表見J1-2b地層重復(fù)，深部有ZK4-1 號鉆孔控制，鉆孔揭露斷層落差56 m，地層斷距50 m。

F5正斷層位于勘查區(qū)東側(cè)，西起汪家梁附近，東至老君包附近，長約2.2 km，走向NW49°～62°，傾向SW，傾角72°，斷層落差500 m，地層斷距156 m。

F6逆斷層位于勘查區(qū)東側(cè)，西起馬踏坪附近，東至廟兒梁附近，長約4.1 m，斷層線呈“S”形，走向NW33°～79°，傾向SW，傾角約73°，地表表現(xiàn)為J1-2b1、T3xj地層重復(fù)。該斷層最大落差約264 m，最大地層斷距約230 m。

F10逆斷層位于中部偏南東側(cè)，西起何家灣附近，東至吳家大灣一帶，長約2.0 km，斷層線呈波狀，走向NW15°～55°，傾向SW，傾角約70°，地表見J1-2b1地層重復(fù)，深部有ZK16-2 號鉆孔控制，鉆孔揭露斷層落差159 m，地層斷距128 m。

F11逆斷層位于勘查區(qū)南部東側(cè)，西起豬槽灣一帶，東至龍洞灣一帶，長約3.2 km，勘查區(qū)內(nèi)出露約2.1 km， 走向NW30°～75°，傾向SW，傾角75°，地表表現(xiàn)為J1-2b1、T3xj5地層重復(fù)。該斷層斷層落差135 m，地層斷距123 m。

F12逆斷層位于勘查區(qū)南端F11逆斷層南側(cè)，西起豬槽灣附近，向東至巴巴寨一帶延出勘查區(qū)，于譚家灣一帶消失，斷層長約5.2 km，普查區(qū)內(nèi)出露約 0.6 km，走向NW20°～60°，傾向SW，傾角60°， 地表表現(xiàn)為J1-2b1、T3xj地層重復(fù)，斷層破碎帶附近見斷層泥，斷層面上見擦痕。該斷層斷層落差336 m，地層斷距205 m。

2.3 隱伏小斷層

表1 礦區(qū)隱伏斷層

如表1所示，通過鉆探發(fā)現(xiàn)的隱伏斷層10 條（編號f1～f10），斷層性質(zhì)均為逆斷層，斷層落差一般7～57 m，個(gè)別達(dá)177 m，絕大部分對煤層無破壞影響。隱伏斷層均屬北西向構(gòu)造帶的低序次、低等級構(gòu)造。

2.4 礦區(qū)構(gòu)造體系的復(fù)合特征

礦區(qū)處于大巴山弧形構(gòu)造帶，大巴山北西向歹字型構(gòu)造在本區(qū)的特征是顯著而典型的。川東褶皺帶和大巴山歹字型構(gòu)造的主體部分均生成于白堊紀(jì)末、第三紀(jì)初，并且挽近至今都有活動(dòng)。而北西向構(gòu)造可能稍晚形成。1974年，以井田內(nèi)的任家溝為震中，曾發(fā)生四級地震現(xiàn)象，表明北西向構(gòu)造帶至今仍在活動(dòng)，也說明了北西向構(gòu)造帶的褶皺橫跨于華夏系構(gòu)造之上是可能的。也就是說，在漫長的地質(zhì)歷史長河中，北西向構(gòu)造帶稍晚于新華夏系構(gòu)造形成，并橫跨其上，出現(xiàn)反接復(fù)合關(guān)系，而礦區(qū)位于華夏系構(gòu)造末端，故形成了較明顯的弧形構(gòu)造帶。

2.5 礦區(qū)構(gòu)造對煤層的影響

龍洞背斜、三墩向斜是本礦區(qū)的主要地質(zhì)構(gòu)造，地表背、向斜完整，含煤地層的產(chǎn)狀有一定變化，伴有數(shù)條對煤層有一定破壞作用的斷層。褶皺控制煤層形態(tài)，斷層破壞煤層分區(qū)的完整性，區(qū)內(nèi)斷層對煤層的影響比較明顯。

3 結(jié)論

根據(jù)地表、礦井及大量鉆孔揭露，添子城礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造程度為中等，褶皺及斷層較發(fā)育，但這些褶皺和斷層條理井然，有一定規(guī)律可循。龍洞背斜、三墩向斜、茅坪向斜、馬踏坪背斜、F5、F11，是對礦區(qū)構(gòu)造形態(tài)、煤層空間賦存狀態(tài)起主要控制作用的地質(zhì)構(gòu)造。區(qū)內(nèi)斷層對煤層的影響明顯，次級褶皺影響較小。礦區(qū)所顯示的各種構(gòu)造形跡主要屬于北西向構(gòu)造帶的構(gòu)造成分。本研究對該礦區(qū)構(gòu)造的分析，對今后該區(qū)域進(jìn)一步工作及其他地質(zhì)工作有明確的指導(dǎo)作用。