貴州威寧觀風海勘查區(qū)構(gòu)造特征及控煤分析

周正怡

(貴州省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘察研究院，貴州 貴陽 550008)

觀風海勘查區(qū)是貴州省威寧縣龍街向斜煤炭整裝勘查的部分區(qū)域，面積約160 km2，其煤炭資源約2.3億噸。研究該勘查區(qū)的構(gòu)造特征及控煤作用，能夠?qū)υ搮^(qū)未來煤炭規(guī)劃和開發(fā)起到積極作用。前人對該區(qū)域所做工作主要是1/20萬、1/5萬地質(zhì)填圖和跟峨眉山玄武巖組(P2-3em)相關的銅礦以及鉛鋅礦、鐵礦的礦調(diào)工作。通過對勘查區(qū)1/1萬地質(zhì)填圖和鉆探工程、煤層對比對區(qū)內(nèi)構(gòu)造行跡進行分析，本文重新厘定了構(gòu)造行跡生成序列，并分析了構(gòu)造對煤層的破壞與改造。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

觀風?？辈閰^(qū)位于羌塘—揚子—華南板塊(Ⅰ)揚子陸塊(Ⅱ)上揚子陸塊(Ⅲ)威寧穹盆構(gòu)造變形區(qū)(Ⅳ)中水斷褶帶中南部[1]。區(qū)域上斷層和褶皺非常發(fā)育，構(gòu)造行跡發(fā)育方向有近SN向、NE向、NW向和近EW向，優(yōu)選方位以NE和NW向為主。構(gòu)造樣式以穹窿構(gòu)造、構(gòu)造盆地或開闊平緩短軸背斜、向斜相間排列，其間發(fā)育北西向、北東向線性褶皺和斷層為特征。

區(qū)內(nèi)出露地層及厚度由老至新為：泥盆系上統(tǒng)融縣組(D3r)大于300 m；石炭系下統(tǒng)湯粑溝組(C1t)厚33～180 m，平均120 m；石炭系下統(tǒng)祥擺組(C1x)厚255.76～313.28 m，平均為284.52 m；石炭系下統(tǒng)舊司組(C1j)厚194.69～374.98 m，平均269.53 m；石炭系下統(tǒng)上司組(C1s)厚290.00～350.00 m，平均320.00 m；石炭系下統(tǒng)擺佐組(C1b)厚200.00～330.00 m，平均255.00 m；石炭系上統(tǒng)黃龍馬坪組(C2h+m)厚400～480 m，平均450 m；二疊系下統(tǒng)梁山組(P2l)厚45～60 m，平均53.00 m；二疊系中統(tǒng)棲霞組(P2q+m)大于400 m；峨眉山玄武巖組(P2-3em)殘存厚度小于100 m[2]。

2 勘查區(qū)構(gòu)造特征

龍街向斜煤炭勘查區(qū)(含觀風?？辈閰^(qū))位于迤那鎮(zhèn)背斜東側(cè)，石門斷層東南側(cè)，哈喇河向斜西北側(cè)?？辈閰^(qū)發(fā)育16條斷層，其中逆斷層7條，正斷層9條；并發(fā)育1條向斜(圖1)。

圖1 觀風?？辈閰^(qū)地層構(gòu)造圖

2.1 斷層和褶皺及其組合特征

區(qū)內(nèi)16條斷層分別向4個方向展布，斷層F19、F20、F34和F43呈近SN向展布；斷層F17、F18、F19、F25、F26、F27、F28、F37和F39呈NW向展布；斷層F24和F40呈NE向展布；斷層F40近東西向展布，各斷層特征見表1。向斜主要為近SN向向斜。

近SN向構(gòu)造行跡斷層F19、F20和向斜Fd1為東西向擠壓構(gòu)造應力場的產(chǎn)物，但F34和F43皆為正斷層，可能是擠壓構(gòu)造應力場局部發(fā)生走滑剪切的產(chǎn)物。NW向構(gòu)造中斷層F17、F18、F37和F39為逆斷層，是NE-SE向擠壓構(gòu)造應力場作用的產(chǎn)物，斷層F25、F26、F27、F28則可能是該期構(gòu)造擠壓因邊界條件的不同而發(fā)生布局張性剪切的產(chǎn)物。NE向的逆斷層是NW-SE擠壓形成的，正斷層則是擠壓應力場中局部構(gòu)造變動的結(jié)果。近東西向的斷層則可能是伸展機制下的張性斷裂。

表1 斷層特征一覽表

2.2 構(gòu)造變形序列

通過對勘查區(qū)不同方向構(gòu)造行跡的成因分析，認為勘查區(qū)至少經(jīng)歷了4次構(gòu)造疊加作用，分別是近東西向擠壓形成的近SN向構(gòu)造、NE-SE向擠壓形成的NW向構(gòu)造、NW-SE擠壓形成的NE向構(gòu)造和伸展作用形成的近EW向張性斷裂。

圖1中可見NW向的斷層F18切割了NNE向的F20斷層，斷層F18破壞了向斜Fd1的北部傾伏端，說明NW向構(gòu)造晚于近南北向構(gòu)造。NW向的F39切割了NE向的斷層F24，同時F42又限制了斷層F39和F37的南東段，說明NE向構(gòu)造早于NW向構(gòu)造。NNE向的F20斷層限制了斷層F24的發(fā)育，說明NNE向(近SN)構(gòu)造早于NE向。近EW向的F32切割了NW向和NNE向的F18和F19。

以上分析說明勘查區(qū)的構(gòu)造變形序列是：先形成近SN向的斷裂和褶皺，然后形成NE向的斷裂，再形成NW向的構(gòu)造，最后形成近EW向的構(gòu)造。

3 構(gòu)造控煤作用

該區(qū)構(gòu)造控煤類型主要為褶斷型和斷夾塊型。近SN向的逆斷層和褶皺共同作用使勘查區(qū)西部F19和F20之間含煤巖系(C1x)比東部區(qū)塊煤層埋深變淺；NE向的正斷層F24使勘查區(qū)東南部的煤層埋深加大，而逆斷層F40則對勘查區(qū)的煤層影響可能不大；NW向構(gòu)造的斷層組合破壞了前期近SN向的地層展布格局，受NE和SW擠壓作用下，NE側(cè)和SW側(cè)的巖層沿斷層F17和F39逆沖相向運動，使勘查區(qū)的煤層埋深加大，NW向的正斷層破壞了煤層的完整性；近EW向的斷層發(fā)育較少，只在西北部破壞了煤層的分布。

4 結(jié)論

本文通過對勘查區(qū)4個不同方向的構(gòu)造行跡進行分析，研究了其構(gòu)造變形序列和構(gòu)造控煤作用。

(1)構(gòu)造變形序列為：早期形成近SN向的斷裂和褶皺，然后形成NE向構(gòu)造，再形成NW向構(gòu)造，最后在伸展作用下形成近EW向的正斷層。

(2)該區(qū)構(gòu)造控煤類型主要為褶斷型和斷夾塊型。早期近東西向的擠壓使勘查區(qū)煤層埋深變淺，后期的NE向構(gòu)造和NW向構(gòu)造使煤層埋深加深，同時破壞了煤層的完整性。