推覆、滑脫構造在衛(wèi)城找煤中的運用

1、推覆、滑脫構造在衛(wèi)城找煤中的運用盧仁甫貴州省煤田地質(zhì)局一一三隊摘要： 推覆構造指緩傾角（傾角 30°）的逆沖斷層和倒轉褶曲；滑脫構造指重力或拉力作用下形成的正斷層。 推覆、滑脫構造的研究意義在于在煤田地質(zhì)工作中找到相應的含煤巖系，以此為尋找煤炭資源提供可行的預見性地質(zhì)依據(jù)。關鍵辭： 推覆構造、滑脫構造、逆沖斷層、逆斷層、正斷層，向斜、背斜、倒轉褶曲，含煤巖系。一、概述：隨著科學的發(fā)展，煤炭資源的開發(fā)利用日亦加劇，“資源枯乏”的及將到來，作為新時代的地質(zhì)工作者如何面對這一問題呢？我們不但要作好將來尋找深成煤層的準備，也要作好尋找復雜構造條件下的隱伏礦產(chǎn)的準備。特別是推覆、 滑脫構造條件

2、下，由于斷層傾角平緩且挎度大， 有時隱伏礦產(chǎn)資源也很豐富。在此，就我個人多年來對構造地質(zhì)的研究，談談衛(wèi)城的推覆、 滑脫構造及其對該地區(qū)的找煤運用。由于受推覆、滑脫構造的影響，多年來給不少煤田地質(zhì)工作者帶來很大困難。通過對推覆、 滑脫構造的研究，其目的意義在于在今后的煤田地質(zhì)工作中更好地指導各階段地質(zhì)工作，為尋找煤炭資源，提供更多可行的預見性地質(zhì)依據(jù)。（一）區(qū)域地質(zhì)衛(wèi)城區(qū)域地質(zhì)位于揚子地層區(qū)，黔中分區(qū)， 貴陽小區(qū)。 從新到老出露有第四系元古代的地層，缺失白堊系。分別為第四系更新統(tǒng)（Q）、第三系（ E）、侏羅系（ J）、三疊系（ T ）、二疊系（ P）、石炭系（ C）、泥盆系（ D ）、自留系（

3、S）、奧陶系（ O）、寒武系（） 、元古代（ Pt）。(二 )區(qū)域構造區(qū)域構造位置位于揚子準地臺，黔北臺隆，遵義斷拱，貴陽復雜構造變形區(qū)。出露有印支期構造、燕山期構造和喜瑪拉雅構造。印支期構造表現(xiàn)為少數(shù)NE SW向構造，如F3正斷裂，F(xiàn)10， F11 逆斷層；燕山期構造表現(xiàn)為北東東南西西（NEE SWW ）向的滑動構造，如F7 正斷層；喜瑪拉雅構造表現(xiàn)為SN向的推覆、滑脫構造，如斷層F1、 F2、 F4、 F8、F9、張家坪小向斜等（圖1 所示）。二、推覆、滑脫構造分析（一）推覆構造推覆構造是指由大型逆沖斷裂及其上盤逆沖巖席組合而成的構造。一般將推覆分為二類：即褶皺推覆和逆沖推覆。前者通常是在

4、褶皺強烈發(fā)育過程中沿倒轉、平臥褶皺翼剪切發(fā)育的逆沖斷裂； 后者通常指沒有強烈褶皺伴生，只是簡單的巖席的推移和逆沖。二者都意味著擠壓和收縮，統(tǒng)稱擠壓推覆。通常指緩傾角（傾角30°）的逆沖斷層和倒轉褶曲；它是由于地殼變動過程中，板塊間的相互擠壓導致巖石發(fā)生彎曲斷裂、倒轉， 使地層出現(xiàn)重復的一種表現(xiàn)形式。（二）滑脫構造由于重力作用和拉伸作用，使巖石發(fā)生斷裂下滑形成正斷層或斷陷盆地?；摌嬙旆譃閮煞N： 一種為伸展滑脫構造；另一種為重力滑動構造。它們主要是由于火山噴發(fā)，使上地幔失放大量巖漿后，附近地殼薄弱處巖層因重力作用產(chǎn)生下陷或出現(xiàn)拉伸而產(chǎn)生的拉伸斷裂。斷層面傾角較緩， 地殼平衡穩(wěn)定下來，

5、表現(xiàn)為緩傾斜正斷層，有同沉積斷裂和后生斷裂兩種。（三）衛(wèi)城的推覆構造衛(wèi)城的推覆構造主要為喜瑪拉雅運動時期產(chǎn)生的近南北（SN）向推覆構造帶，是由于印度板塊與歐亞大陸板塊相碰撞擠壓形成的一種構造表現(xiàn)形式。如張家坪小向斜、田壩頭小向斜、大山腳逆斷層（F2）、新發(fā)逆斷層（F4）、楊家灣逆斷層（F5）、蓮花推覆逆斷層（F9）及其伴生斷裂（F8）；其次為印支構造，衛(wèi)城向斜、F10、 F11。圖 1 所示。1、衛(wèi)城向斜，出露于楊家寨公社以西衛(wèi)城一線，走向NE SW，南東翼與翼北西傾角相當，10 30°，一般20°，全長約10 公里；2、張家坪小向斜， 出露于石豬山犀牛屯一線， 走向 NW

6、 SE，南西翼傾角 10 30°，一般 12°，北東翼傾角 3580°，一般 50°，全長約 1.5 公里；北部出現(xiàn)倒轉。3、田壩頭小向斜，出露于冷水寨以南一線，走向NW SE，南西翼傾角10 20°，一般 15°，北東翼傾角10 25°，一般20°，全長約1.0 公里；傾向4、逆斷層（ F4）：出露于暗流姚家寨占街一線，全長20 多公里，走向近于E，傾角 30 40°，一般35°，斷距 150m，區(qū)域性斷裂，為F9 的伴生斷裂；SN向，5、逆斷層（F2）：出露于暗流東大山腳壇罐窯一線，全長10

7、 多公里，走向NW SE 向，傾角2535°，一般30°，斷距50m；6、逆斷層（F5）：出露于楊家彎竹林寨一線，全長5 多公里，走向NESW向，傾角 25 35°，一般30°，斷距70m，為F4 的伴生斷裂；7、逆斷層（F8）：出露于暗流蔡水犁倭以東一線，為區(qū)域性斷裂，全長20 多公里，走向NE SW 向，傾向南東，傾角3546°，一般35°，斷距200m，為F9 的伴生斷裂。8、逆斷層（F9）：出露于暗流蓮花石犁倭一線，為區(qū)域性大斷裂，全長20 多公里，走向NESW向，傾向南東，傾角22 35°，一般25°，斷

8、距500m；沿途有條伴生斷裂即F8。（四）衛(wèi)城的滑脫構造衛(wèi)城的滑脫構造主要為印支運動產(chǎn)生的北東南西（NE SW ）向的滑動構造和燕山期產(chǎn)生的北東東南西西（ NEE SWW ）向的滑動構造以及喜瑪拉雅期間產(chǎn)生的近南北（ SN）向的滑脫構造。印支運動產(chǎn)生的衛(wèi)城向斜（前期）、犀牛屯正斷層（F3）；燕山期產(chǎn)生的金家壩正斷層（F7），喜瑪拉雅期間產(chǎn)生的滑脫構造有馬場壩正斷層（F1 ）、張家坪小向斜等。圖1 所示。1、張家坪小向斜 （前期），出露于暗流火焰山一線，當時張家坪小向斜與田壩頭小向斜為一個整體，包括南部的火焰山一帶為一個二級向斜構造，走向近于SN 向，兩翼產(chǎn)狀相當，傾角10 30°，一

9、般10°，全長約6.0 公里；2、正斷層（F1），出露于馬場壩姚家寨以前的楊家寨公社一線，全長15 公里，走向 SN 向，傾向東，傾角近60°，斷距200m；3、正斷層（F3），出露于小壩水庫犀牛屯斗蓬寨一線，全長約15 公里，走向NESW ，傾向NW ，傾角60°，斷距150m；4、正斷層（F7）：出露于修文縣以北約2 公里織金縣金家壩一線，全長60 多公里，走向 NE SW 向，傾向南東，傾角60 70°， 一般 65°， 斷距 500m，為區(qū)域性大斷裂， 。三、地層分析尋找到煤炭礦產(chǎn)資源， 是地質(zhì)工作者的首要任務， 探明煤炭資源儲量并提交

10、地質(zhì)勘探報告，是煤田地質(zhì)工作的最終目的。 要尋找到煤炭礦產(chǎn)資源， 并提交可靠的煤炭資源儲量勘探報告。首先，必須認清煤系地層，因為煤系地層是一套具有成因聯(lián)系的含煤沉積巖系。因此，能否準確判斷煤系地層時代及其規(guī)律是找到豐富的煤炭資源、煤種資源的必要條件。（一）、含煤巖系具有成因聯(lián)系的一套含煤沉積巖系叫做含煤巖系，又叫煤系地層或含煤地層。煤炭是多年的生物有機沉積巖，是植物經(jīng)過多年的沉積、深埋后在0100°C 的還原環(huán)境中碳化成巖的結果， 故煤炭又是可燃性有機巖之一。不同時期、 不同環(huán)境下形成的煤炭植物化石種類及煤炭種類各不一樣。成煤環(huán)境分為兩大類：一類為陸源沼澤相，如陸源沼澤、湖泊沼澤、湖

11、泊相；另一類為海、陸過渡沼澤相，如濱海、瀉湖、海灣沼澤和三角洲沼澤相等。1、陸源沼澤相：陸源沼澤相的成煤物質(zhì)主要為淡水植物在還原環(huán)境中經(jīng)泥炭化或腐泥化作用階段和煤化作用階段而成的產(chǎn)物。很多易溶物質(zhì)或易風化的礦物經(jīng)風化后形成可溶鹽經(jīng)雨水沖刷被河流帶入大海。如硫鐵礦（FeS2）和自然硫在潮濕的空氣中易氧化而形成三氧化二鐵（ Fe2O3）和硫酸亞鐵（ Fe2SO4），硫酸亞鐵（ Fe2SO4 ）易溶于水，雨水沖刷后，降低了殘積物中硫的含量。因此，陸源環(huán)境中生成的煤炭，硫的含量較低，容易形成低硫煤，陸相沉積物鹵化物含量較低。產(chǎn)大量淡水植物化石。如，二疊系的植物化石： GigantopterisG.fu

12、kienensis，Lobatannularia sp ；三疊系的植物化石：Dictyophyllum nillsoni, Podozamitessp.，sp.等。2、海、陸過渡相：海、陸過渡相主要有濱海、瀉湖沼澤和三角洲平原沼澤等。海陸過渡相的成煤物質(zhì)主要為咸水、半咸水植物， 有的遠海沼澤生長有一定的淡水植物，它們在還原環(huán)境中經(jīng)腐泥化作用階段和煤化作用階段而形成煤炭。由于陸地上有大量的可溶鹽經(jīng)過河流流入大海，在還原狀態(tài)下海水中含有大量的硫化物（如FeS2）、硫酸鹽（如Fe2SO4 ）、碳酸鹽（如 CaCO3、 MgCO 3）沉淀下來。因此，遠海地段易形成中硫煤，近海地段易形成高硫煤，海、陸過

13、渡相沉積物鹵化物及碳酸鹽等含量較高。產(chǎn)大量咸水、半咸水動植物化石。如，二疊系的植物化石： Pecopteris sp.， Sphenophyllum sp 等。動物化石： 蜓類 Nankinella sp，Palaeofusulina aff sinensispsp；腕足類 Enteletina sp， Edriosteges sp，Neoplicatiferasp 等。（二）、非含煤巖系含煤巖系以外的其它巖系，如火成巖、 變質(zhì)巖及其它沉積巖。既要了解火成巖及其它沉積巖的形成時代、類型、特征，又要了解變質(zhì)巖的來源、形成時代、類型、特征。1、火成巖火成巖，它是火山噴發(fā)后的漿巖固結而成的巖石，又名

14、火山巖、巖漿巖。根據(jù)其產(chǎn)出狀態(tài)又分為深成巖、 ?入巖和噴發(fā)巖，根據(jù)其SiO 2 的含量又分為基性火山巖、超基性火山巖。2、其它沉積巖其它沉積巖，根據(jù)沉積環(huán)境的不同，分為陸相、過渡相、海相。陸相分為河流相、湖泊相、冰川相；過渡相分為三角洲相，瀉湖、海灣相；海相分為濱海相、淺海相、深海相。它是由母巖風化搬運或殘積固結而成的巖石。根據(jù)物質(zhì)組成結構分為碎屑巖，生物巖，化學巖，生物、化學巖；碎屑巖根據(jù)粒度又分為各種不同的碎屑巖，包括粗碎屑巖（礫巖、角礫巖）、細碎屑巖（砂巖、泥巖）。3、變質(zhì)巖變質(zhì)巖它由古老火成巖、沉積巖經(jīng)過多年的風化變質(zhì)而成的巖石。（三）、衛(wèi)城的含煤巖系清鎮(zhèn)衛(wèi)城的含煤巖系主要為長興、龍?zhí)?/p>

15、組(P 3c+l ) (圖1 所示 )1、長興、龍?zhí)督M(P 3c+l )灰、深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖夾泥巖、石灰?guī)r及煤層，含煤5 9 層，產(chǎn)植物化石：Pecopterissp.，G.igantopterissp，Sphenophyllum sp 等。蜓類： Nankinellasp，Palaeofusulinaaff sinensis p sp， Schubertellasp；腕足類： Enteletinasp， Oldhaminasp,Edriosteges sp，Neoplicatifera sp 等。與下伏地層茅口組(P2m) 呈假整合接觸，是茅口組(P2m)的直接上覆地層。厚2

16、80 米。（四）、衛(wèi)城的非含煤巖系清鎮(zhèn)衛(wèi)城的非含煤巖系有安順組 (T 1a)，大冶組 (T 1d)，茅口、棲霞組 (P2q+m )，黃龍群 (C3h) 該區(qū)域沒有火成巖和變質(zhì)巖 ( 圖 1 所示 ) 。1、安順組 (T 1a)上段為黃灰、灰白、紫紅色白云巖、泥質(zhì)白云巖，常具（溶塌）角礫狀構造。下段為灰黃 、 灰 色 白 云 巖 。 上 部 常 夾 黃 綠 色 泥 頁 巖 或 泥 灰 巖 。 產(chǎn) 瓣 鰓 類 ： Eumorphotiscf multiformis Unionitescf， conaiensis；菊石： Tiolites spinosus等。與大冶組呈整合接觸，為龍?zhí)睹航M的間接上覆

17、地層。厚400 米。2、大冶組(T 1d)上段上部為淺灰、灰色中厚層灰?guī)r，下部為灰色薄層灰?guī)r，常夾頁巖及鈣質(zhì)頁巖，產(chǎn)瓣鰓類： Claraia sp， Eumorphotis cf，hinnititea ；菊石： Meekoceras sp。下段為淺黃、黃綠及灰綠色頁巖，偶夾少量泥質(zhì)灰?guī)r。產(chǎn)瓣鰓類：Claraiaclarai ， Cgriesachi ， Cwangi ；菊石： Meekoceras sp。與下伏地層長興組 (P 3c) 呈假整合接觸， 為長興組 (P 3c) 的直接上覆地層。厚 310 米。3、茅口、棲霞組(P2 q+m)淺 灰 、灰 、 深 灰 色 中厚層塊 狀灰 巖 ， 含

18、 燧石結核或 團 塊 。 產(chǎn) 腕 足 類： Leptodussp Asioproductus sp，Edriosteges sp Squamularia sp等；蜓類： Nankinella orbicularia，Nsp，Neoschwagerina colaniae ，Ncraticulifera ，Nankinella discoides ，Nankinella sp ，等；珊瑚： Allotropiophyllum sp， Protomichelinin sp， Hayasakaia sp， Polythecalis sp等。與上覆地層龍?zhí)睹航M (P3l ) 呈假整合接觸，為龍?zhí)睹航M

19、(P 3l ) 的直接上覆地層。厚 300 米。4、黃龍群 (C3h)上部為淺灰至淺灰白色中厚層至塊狀致密灰?guī)r，下部為淺灰至淺灰白色塊狀中至粗晶白云巖，上部產(chǎn)蜓類：Fusunella l sp， Profusulinellasp， Pseudostaffella sp， Staffella sp，Schubertella sp等；珊瑚： Caninia sp 。與上覆地層梁山組 (P 1l ) 呈假整合接觸，為梁山煤組(P 1l ) 的直接下伏地層。厚 30 米。四、找煤預測實務通過對含煤地層及其上覆地層、下伏地層巖性組合的分析研究，通過對該區(qū)域內(nèi)推覆、滑脫構造的研究，預測了衛(wèi)城含煤地層的隱伏

20、深度及附近的構造復雜程度。具體如下：首先，通過地表調(diào)查發(fā)現(xiàn)：衛(wèi)城附近推覆構造發(fā)育，特別是F9 推覆逆斷層，其傾角在20°左右，斷距大于 500 米，移動距離遠，達好幾公里；覆蓋面積大，斷裂帶走向長達20多公里。其次，斷裂構造、分段褶皺（如火焰山、張家坪小向斜、田壩頭小向斜）發(fā)育，且張家坪小向斜背部出現(xiàn)倒轉現(xiàn)象，局部還出現(xiàn)撓曲，構造類型屬于復雜類型。衛(wèi)城煤礦煤炭詳查階段，在圖 2 所示的地質(zhì)剖面圖中，4 號勘探線上的ZK405 號鉆孔中雖然找到了煤炭（見5 號煤、 6 號煤、 9 號煤及 13 號煤，經(jīng)測井對比均屬于可采煤層），但見到斷層F1 后，由于地層破碎，高瓦斯涌出，涌水，堵涌后，為了安全，結合8 號勘探線的 ZK804 號鉆孔情況以及推覆構造剖面分析，最后停鉆終孔。圖2 所示。如圖 3 所示的地質(zhì)剖面圖中，8 號勘