湯昆
云南省一四三煤田地質勘探隊 云南曲靖 655000
摘要:地質體是在地殼演化中形成的,它是建造和構造形變的綜合體?!八勺由綐嬙靺^”滑覆構造總體構造形態為斷裂化的地質體在較晚期構造應力或工程載荷作用下沿已存在的斷裂發生形變和位移的現象。自印支運動(三疊系以后)以來經歷了多期構造變動。據區域構造及構造發展史,區內構造變形主要形成于燕山期及其以后的造山運動,上覆地層構造較為復雜,經礦區富民、松子山、鑫田、中鑫煤礦四個勘探區大量鉆孔驗證,“松子山構造區”宣威組(P2x)上覆地層(以下簡稱蓋層),應為燕山期形成的一規模較大的滑覆體。
關鍵詞:松子山礦區;斷裂;滑覆構造;滑動構造三要素;滑動系統;前緣擠壓帶;后緣拉伸帶
松子山礦區橫垮云南省富源縣富村鎮及貴州省盤縣樂民鎮,中心點位于富源縣城135°方向,直線距離約41km,出露地層從老至新有泥盆系、石炭系、二迭系、三疊系及第四系,地層累計厚度約為7000m。缺失了志留系、泥盆系下統、侏羅系、白堊系、第三系地層。其中,以二迭系、三疊系地層分布較廣,第四系(Q)地層零星分布于河流兩岸、平壩及山間低凹處。主要含煤地層為上二迭統宣威組。
1區域地質背景
礦區處于揚子準地臺西南邊緣,滇黔凹褶束;云南山字型構造第二道?。ㄊ两ㄋ。┲釚|臺褶帶。區域構造處于壓扭性弧島狀構造帶上,富源~彌勒斷裂帶和平關~阿崗斷裂帶之間。夾持于該兩條區域斷裂帶之間的是一軸向近南北,整體呈北北東向展布的復式向斜構造,褶皺及斷裂發育。區域構造自西向東主要有富源-彌勒斷裂、恩洪復向斜、平關-阿崗斷裂?,F將主要區域構造分述如下:
(1)富源-彌勒斷裂帶:規模大,南西見于彌勒城北,經富源縣東向北東方向延至貴州六枝境內,全長大于240km,地層斷距大于2000m,斷裂面為壓扭性。在斷層的南東盤地層變化大,褶曲發育,并伴有北西向次級斷裂帶。斷裂帶距本礦區較遠。
(2)恩洪復向斜:夾于富源―彌勒斷裂與平關-阿崗斷裂之間軸向呈近南北向的向斜構造,軸部位于新村―九河一線,東翼寬緩,西翼較陡,兩翼次級褶皺及壓扭性、張扭性走向斷裂發育。信德煤礦(區)即處于恩洪復向斜北部北東翼的一個次級背斜構造中。
(3)平關—阿崗斷裂:為恩洪復向斜東界,亦是本礦區的東部邊界斷裂,南部起于羅平縣阿崗以南,北至貴州平關以北,全長大于100km。地層斷距大于500m,溶蝕、陷落、凹地發育,阿崗壩子即由該斷層形成。斷裂面為壓扭性,次級羽狀斷裂發育。在礦區附近上盤出露地層為二疊系上統峨眉山玄武巖、宣威組煤系地層、三迭系下統卡以頭組、飛仙關組、中統個舊組地層均有出露,下盤出露地層為二疊系下統的茅口灰巖和二疊系上統峨眉山玄武巖。
2松子山煤礦區滑覆構造
煤礦區域構造位于恩洪復式向斜北部東翼,富源—彌勒斷裂帶(貴州省稱之為盤縣大斷裂)和平關—阿崗斷裂帶之間,具體位于阿崗—平關斷裂帶上盤,區域構造發育有一系列北北東向(少數近南北向)近于平行排列的開闊短軸褶曲和高角度壓性沖斷層,沿走向延伸往往呈“S”型波浪彎曲,斷面傾向不定,南東東及北北西者均有。
在松子山因煤層勘查施工了約100個鉆孔,經收集整理:所有揭露蓋層的鉆孔,均有不同程度的地層缺失現象,其規律為自北向南(富民煤礦~中鑫煤礦)、自北西向南東缺失地層逐漸減少,鉆孔巖芯自北西向南東由零散~碎塊狀~輕微擠壓~擠壓~嚴重擠壓漸變,為典型的地質體因構造應力發生位移的現象。
2.1 滑動構造的形成條件
滑動構造的形成除了滑動系統、滑面和下伏系統(底盤)三要素之外,還必須有促使滑動系統向某方向移動的力和將滑體與圍巖分離的構造,這二者缺一不可。
(1)滑動構造的形成:燕山期一次強烈的造山運動,形成了著名的盤南、勝境關、老廠等一系列背斜(盤南背斜為貴州省盤縣煤田重要的賦煤區之一,“松子山構造區” 位于該背斜南部末端)及其次一級的背斜構造,由于背斜的隆起,使周邊地層逐漸抬高,在此過程中,平行于地層走向產生拉張應力,斜交走向產生剪切應力,這兩種應力隨著隆起的增高而逐漸增大,到一定程度巖層斷裂產生走向斷層和斜交斷層,使滑動系統(嚴格講應叫滑動系統前身)脫離上方和兩側圍巖。與此同時,隨著背斜的隆起滑動系統越抬越高,其下滑的分力也逐漸增大,當這個分力增大到一定程度,就能克服下方巖體的阻力和底部摩擦力而開始滑動。
(2)滑動構造的發展:在滑動過程中,滑動系統各部的變化是不一樣,主要表現在:由于向前滑動的結果,滑覆體后部必然與隆起背斜拉開,二者之間出現懸空現象,因重力原因,滑動系統的尾部巖層常發生滾卷而形成背斜,并伴隨發生一些斷裂構造(大部分為反向)。在“松子山構造區”淺部大量鉆孔揭露三疊系的地層零亂地覆蓋在宣威組(P2x)地層之上,推測就是上述的“滾卷背斜”殘留物。在后部產生規模大小不等的走向斷層,這些斷層的普遍特點是:上部傾角陡、落差大,下部傾角緩、落差小,進入宣威組(P2x)含煤地層后,由切層轉變為沿某一軟弱面順層滑動。(圖2.1-1)。
圖2.1-1
(3)滑動構造的三要素
①主滑面:即分隔滑動系統與下伏系統的分界面。它不是一個簡單的滑面,而是一組分分合合的滑面群,也是滑動系統脫離下伏系統而獨立運動的滑脫面。該滑脫面后緣地表露頭線在富民煤礦(南段)及松子山煤礦西部有出露,將其命名為F1,滑脫面前緣地表露頭線在鑫田煤礦及中鑫煤礦東部有出露,將其命名為F12、F19。
主滑面近似為一兩側為弧形的平底“V”字型,經大量鉆孔揭露,滑面最低處大致位于35446000經線附近,其東、西兩側為相向的滑面角。西側:主滑面相對較穩定地分布在一定層位(位于6煤層及其頂、底板泥巖中),滑面產狀與下伏系統地層產狀大致平行,滑面傾向近東,地表傾角較大,在30~50°之間,往下逐漸減小至水平狀;東側主滑面因動力的減小,滑面位置不沿固定在某一層位,一般沿軟弱面切層而過,滑面傾向近西,地表傾角較大,在30~90°之間(局部反傾),往下逐漸減小至水平狀?;鎺r性以糜棱巖、泥巖為主,膠結緊密。
②滑動系統:即滑動構造上盤,在滑動過程中是相對運動盤,它由三疊系地層組成,其總的特點是斷層較多,鉆孔巖芯破碎,地層缺層現象嚴重。
③下伏系統:即滑動構造的底盤,由宣威組中、下段(P2x1-2)地層組成,大部分被滑體掩蓋。整體來看,底盤構造是個軸面向南傾的相對來說基本對稱的向斜構造,但中部發育有次一級的褶曲,較大的褶曲位于近軸部位置的背斜構造。
2.2 礦區滑覆構造的標志
(1)滑覆體后緣拉伸帶
以富民煤礦北部外圍雅達村(錄屬于貴州省盤縣)保存較好,拉伸帶沿先期形成的逆沖斷裂帶發育,斷裂破碎帶內除可見先期擠壓逆沖產生的