松遼坳陷南緣構造控煤作用

楊忠習，孫慧梅，王 野

吉林省煤田地質物探公司， 吉林 長春 130033

松遼坳陷南緣構造控煤作用

楊忠習，孫慧梅，王 野

吉林省煤田地質物探公司， 吉林 長春 130033

本文通過對該區含煤盆地的分布、含煤地層、構造規律、沉積環境和聚煤特征的研究，劃分了區內的構造型式，即松遼盆地南緣總的構造型式為直扭構造體系，具有天山—陰山緯向構造帶和雙遼—鐵嶺—大孤山經向構造帶，不同次序、不同級別的構造控制礦產的賦存和分布，形成了三種不同的煤田沉積類型并各具其特征，東西、南北向構造是本區的構造格架，它們的運動方式與方向及其派生的分枝構造是控盆聚煤的分布與沉積類型的重要因素，控制聚煤盆地的展布與沉積類型，決定了聚煤的發育程度。

松遼坳陷；南緣；構造；控煤；作用

松遼坳陷南緣是指北緯42°～43°左右的區域，北起西拉木倫河—西遼河，南至多倫—赤峰—鐵嶺—長白山天池一線的東西向區域，屬新華夏系第三陸緣隆起帶，第四平原沉降帶，第五內陸隆起帶與天山—陰山緯向構造體系相復合的部位。

1 含煤地層

含煤地層區劃以遼河南北向斷裂為界，兩側巖性、巖相差異明顯，東部為松遼分區綏化—農安小區，含煤地層為上侏羅統沙河子組（曉明組），西部為松遼分區開魯小區，含煤地層為上侏羅統協爾蘇組（三臺子組）和李影匠組、下白堊統沙力好來。它們均與下伏上侏羅統火山巖、古生界和前震旦系變質巖呈不整合接觸。上覆地層為白堊系紅層呈不整合超覆。

含煤巖系沉積在呈北北東、北東方向展布、雁行排列或列式排列的斷陷盆地中，一般為中小型，面積由幾十到幾百平方公里。每個盆地明顯受兩組斷裂控制，一組為北北東（或北東），一組為東西（或北西），主要斷裂常構成盆地的邊界，且常在其一側，具同生斷裂性質。

2 構造型式分析

區內具有下列構造型式：天山—陰山緯向構造帶和雙遼—鐵嶺—大孤山經向構造帶，均以元古代和古生代地層構成隆起帶，是控制區域性構造的框架，派生分枝構造呈北東、北西向的共軛扭裂，它們對于控盆聚煤起主導作用（圖1）。

⑴ 陰山緯向構造帶東段：從多倫—赤峰—鐵嶺—長白山天池一線為東西向隆起帶，分布范圍為北緯41°～43°左右，軸部約在北緯42°附近，寬約50～100 km，自東向西沿軸向分布以元古代和古生代地層為主，中、新生代地層次之，在不同地段出露情況各有差異。其軸部隆起為北東、北西向，共軛扭裂較發育，有時張性斷裂和剪切斷裂結合呈折線狀，很少有較大的東西向構造。較為翼部斜坡部位，北翼斜坡帶從赤峰 —鐵嶺（軸）到西拉木倫河—西遼河斷裂的范圍，當巖石變形達到破裂程度而產生斷裂，如西拉木倫河斷裂即是與隆起同時或稍晚的產物。它們之間為斜坡帶（局部應力），構造較為簡單、平穩，僅出現斷裂構造。

圖1 松遼盆地南部含煤盆地分布圖Fig.1 Distribution map of coal-bearing basin in south part of Songliao Basin

⑵ 經向構造帶：從雙遼—鐵嶺—撫順河—蘭河—黃花甸子—大洋河入海一線，為一條較長的構造帶，由于生成和改造的緣故，使現存的構造形跡在不同的地段各有差異，在垂直緯向構造的擠壓與拉伸的作用下，產生南北的擠壓帶和張裂帶，由前震旦系古生界變質巖構成。受新華夏系的影響，使南北向構造被改造成斷斷續續的形跡，最明顯的是北段的現代遼河（以鐵法分界分為南北兩段）。

綜上，東西、南北向構造是控制區域性的基本構造格架，對于控盆聚煤起主導作用。

⑶ 東西、南北向構造是本區的構造格架，它們的運動方式與方向及其派生的分枝構造是控盆聚煤的分布與沉積類型的重要因素。

東西向構造的運動方向與方式：東西方向上逆時針的水平位移，北盤西移，南盤東移，如西拉木倫河兩側的新開河與老哈河水平錯開近30 km，而且西遼河彎曲呈“S”形。南北方向主要是由于地球旋轉，從高緯度向低緯度方向的推擠，呈波浪式遞進，每遞進一次都產生波峰與波谷，多次波峰與波谷的重疊形成緯向隆起帶（圖2）。在隆起帶軸部北東、北西向的共軛扭裂，其中北東向一組與新華夏系構造（歸并）復合而增強，屬左旋直扭（顯壓扭性）；北西向一組受干擾因而不發育，屬右旋直扭（顯張扭性），有時張性斷裂和剪切斷裂結合呈折線狀（圖3）。

南北向構造的運動方向與方式：東西方向上拉伸與擠壓，南北方向呈順時針水平位移，同時派生出北東、北西向共軛斷裂。有時張性斷裂和剪切斷裂相結合呈折線狀，如雙遼—鐵嶺間的南北向主干構造呈折線狀，限制了兩側派生分枝構造，但尚未切穿主干構造。東側北東向構造（河流）與新華夏系構造復合而增強，顯左旋直扭呈“多”字形或“入”字形構造，控制聚煤盆地的展布與沉積類型。為河流相、沖積扇、三角洲和曲流河的泛濫平原和三角洲平原環境，煤層分散，多為不穩定的薄煤層，結構復雜；西北以北北西向構造控制聚煤盆地的展布與沉積類型，為湖泊相、深湖、淺湖和湖濱平原沉積環境，煤層較集中，為一復煤層組，結構簡單、穩定的較厚煤層。

圖2 遞進隆起示意圖Fig.2 Schematic diagram of progressive doming

⑷主干構造兩側相同與不同點:東西向主干構造的軸部的北東、北西向共軛扭裂構成共軛雁裂帶，局部張裂和剪裂構造結合呈折線狀，形成“多”字形復合構造，翼部（局部應力）構造簡單形成行列狀聯合構造，其中北東向與新華夏系構造（歸并）復合而增強，是主干構造應力場繼承性的產物。

南北向主干構造的東側：北東向構造與新華夏系構造（歸并）復合而增強，形成“多”字形或“入”字形復合構造，是主干構造應力場繼承性的產物，西側北西向構造不發育，與局部東西向構造聯合形成行列形構造，是南北向主干構造應力場繼承性的產物。

東西、南北向主干構造是區域構造框架，都有控制沉積環境、構造型式及聚煤盆地展布的作用。派生分枝構造北東、北西的共軛扭裂同屬直扭構造體系，不是平移，就是旋鈕。它們各有差異：東西向構造的發生與發展是長期的、持續的，形成明顯的環球擠壓（緯向）構造帶，而南北構造不發育，時而拉伸或擠壓，形成斷斷續續鋸齒狀張性斷裂或擠壓（經向）構造帶（大陸上擠壓為主），張性斷裂和剪切斷裂相結合呈折線狀。

3 構造控煤

松遼盆地南緣總的構造型式為直扭構造體系。其方向有東西向、南北向、北東向和北西向，它們之間有密切的聯系。東西向和南北向構造是區域性構造格架（主干構造），起主導控制作用，北東向和北西向構造是主干構造派生出來的分枝構造，分枝構造和局部東西向構造相聯合，形成“多”字形構造。不同次序、不同級別的構造控制礦產的賦存和分布。

圖3 第二次序的局部共軛扭裂和追蹤張裂Fig.3 Local conjugate torsion and trace tension

⑴天山—陰山緯向構造帶東段軸的位置

從多倫—赤峰—鐵嶺—長白山天池，為一條東西向隆起帶，構成南北向分水嶺，由元古代和古生代地層構成。構造上為左右一對共軛扭裂，有時組成共軛雁列或共軛雁列網格，這時無論共軛角大小，主應力方向都可以根據雁列的規律來確定。

在軸線一定的寬度內，形成的共軛雁列帶或共軛雁列網格交接復合部位形成山間斷陷聚煤盆地，這是由于隆起中負向構造相對穩定，聚煤條件好，易于形成煤層厚、面積大的煤田，如平莊、元寶山、阜新和鐵法煤田。向翼部逐漸變劣，就其北翼來說，過了西拉木倫河則更差。

從軸部到西拉木倫河斷裂，就它們所控制的白堊系地層的差異來看，接近軸部，早白堊世的登樓庫組、泉頭組較發育，翼部次之；至雙遼——通遼為青山口組和姚家組，到巨流河為晚白堊世嫩江組和四方臺組。說明東西向隆起是由北向南遞進隆起的，波浪式前進，沖擊程度逐漸減弱直至相對穩定，具有充分的時間和良好的環境形成富煤（區）帶，但無論是隆起或坳陷的兩翼，就其聚煤而言總是一好一差，一般來說，相對下降翼好，相對上升翼差，隆起（背斜）軸部多共軛扭裂，坳陷（向斜）軸部扭裂角近垂直于軸的斷裂。

⑵南北向主干構造不及東西向主干構造控礦明顯，僅以雙遼—鐵嶺間來說，前者僅控制中生代的不同沉積環境和構造型式，帶來成礦的優劣差異，不具普遍性。

⑶山岳水系與成煤的關系:中生代古山岳、古水系與現存山岳水系變遷不大，遼河、洮兒河現在位置與古河道位置僅在一定范圍內變動，燕山運動以來構造運動變化不劇烈，溫暖潮濕的氣候從南向北移到天山—陰山以北區域，具備了適宜植物生長的條件，山邊水（河）沿都是植物生長的良好場所，即可以沿著古山邊水(河)的分布規律尋找聚煤的有利地帶。

4 結論

（1） 松遼盆地南緣總的構造型式為直扭構造體系；

（2） 區內具有天山—陰山緯向構造帶和雙遼—鐵嶺—大孤山經向構造帶；

（3）東西、南北向構造是本區的構造格架；

（4）不同次序、不同級別的構造控制礦產的賦存和分布，它們的運動方式與方向及其派生的分枝構造是控盆聚煤的分布與沉積類型的重要因素。

[1] 李四光.地質力學概論[M].科學出版社.1973.

[2] 孫禮文. 松遼盆地南緣找煤研究報告[R]. 1985.

[3] 李思田,等. 霍林河煤盆地晚中生代沉積構造史和聚煤特征[J].地質學報，1982,(3).

[4]李思田,等. 中國東北部晚中生代斷陷型煤盆地的沉積作用和構造演化[J].地球科學—武漢地質學院學報，1982,(3).

Coal-controlling structures in south rim of Songliao Depression

YANG Zhong-xi, SUN Hui-mei, WANG Ye
Coal Field Geological and Geophysical Prospecting Company of Jilin Province,Changchun 130033,Jilin,China

Based on research of the distribution of coal-bearing basin, coal-bearing strata, tectonic regularities, sedimentary environment and coal-accumulation features, divides tectonic type in the region, namely the total structural types in south rim of Songliao Basin is structures resulting from linear shearing, with the Tianshan-Yinshan latitudinal tectonic belt and Shuangliao-Tieling -Dagushan meridional tectonic belt. Different orders and different levels tectonic controlled occurrence and distribution of minerals, formed three different coalf eld sedimentary type with different features, EW-SN structures is the tectonic framework of this area. the way their mode and direction of motion, and its derivative branch tectonic are important factors in distribution of basin-controlling coal accumulation and deposition types. Distribution and sedimentary type of controlling coal-accumulation basin, determines the development degree of coal-accumulation.

Songliao Depression; south rim; tectonic; coal-controlling; effect

P618.11

：A

1001—2427（2013）04 - 27 -4

2013-05-05;

2013-11-18

楊忠習（1963-），男，吉林磐石人，吉林省煤田地質物探公司高級工程師.