河北省賦煤構造單元分區及其特征

【摘 要】本文將構造單元和賦煤單元相結合，在河北省范圍內劃分出賦煤構造單元，是對煤田構造研究的一個嘗試。本文根據河北省的聚煤規律、構造-熱演化史、現今的構造格局等特征，將該省劃分為兩個賦煤區： 東北賦煤區和華北賦煤區，華北賦煤區劃分為五個賦煤構造帶：太行山東麓賦煤構造帶（Ⅰ）、河北平原賦煤構造帶（Ⅱ）、燕山南麓賦煤構造帶（Ⅲ）、燕山賦煤構造帶（Ⅳ）和冀北賦煤構造帶（Ⅴ）。賦煤構造單元的劃分，對尋找煤田勘查靶區具有方向性的指導意義。

【關鍵詞】河北省；賦煤構造單元；賦煤構造帶

0.引言

賦煤構造單元分區是綜合考慮賦煤單元與大地構造單元劃分，主要根據煤系的聚集特征、賦存特征、地質特征以及其所處區域地質特征等多方面因素進行劃分，其建立起構造單元（大地構造屬性）和賦煤單元（煤系分布）之間的連接橋梁，反映出了構造作用對煤系賦存（形成與形變）的控制作用[1，2]。在同一賦煤構造分區內，煤系具有一致的聚煤規律（即同一成煤盆地或盆地群），經歷了大致相同的構造—熱演化進程，從而煤系現今具有相似的構造格局（即同時代煤系的賦存狀況相似），其一般以區域性構造線或煤系沉積（剝蝕）邊界圈定范圍。

1.賦煤構造單元分區

河北省以北緯42°線即康?！獓鷪鲆痪€作為界線，可以劃分為兩大一級賦煤單元，其北部為東北賦煤區，南部屬于華北賦煤區。東北賦煤區面積小，煤層賦存極為零星，因此不再細分。發育于華北賦煤區的聚煤盆地，具有類型多樣化、煤系后期改造明顯、煤田構造樣式豐富、煤質時空差異明顯等特點，進一步可劃分為多個二級賦煤構造單元。

北緯40°一線為一形變界線，兩側的主構造線方向和現代地貌走向明顯不同。北側為叢山迭起的燕山山地，山脈和主構造線方向呈近東西向；以南為華北平原與太行山脈東西并行排列，走向及主構造線方向呈北北東向。因此，以北緯40°一線為邊界，以南區域處于伸展構造格局，以北則處于擠壓構造格局之中。南部區域處于太行山構造帶以及渤海灣盆地的大地構造背景，主要賦存石炭—二疊紀煤系，又以太行山山前斷裂為界，斷裂西側的太行山東麓諸煤田主要受伸展構造控制，而斷裂東側的河北平原區則由于沉積了巨厚的新生界覆蓋層而使得煤系賦存通常較深。北部區域主要處于燕山構造帶的控制范圍，燕山南麓諸煤田主要賦存石炭—二疊紀煤系且主要為褶皺控煤構造，蔚縣煤田由于主要為斷陷而非逆沖推覆構造，加之其煤田的平面分布情況，應劃入燕山南麓分區范圍內為宜，而燕山斷褶帶內的諸多煤田則主要賦存中生代煤系，興平、宣化、下花園等諸煤田主要為逆沖推覆構造帶控煤。尚義—赤城-隆化斷裂以北的區域為一個穩定的古老隆起區（“內蒙地軸”東段），主要賦存中生代煤系，且通常呈小規模的煤田或零星的煤產地的形式產出。

因此，在綜合分析河北省煤田構造格局的基礎上，依據前面所述煤系所處的區域地質背景、區域地球物理場特征、深部構造特征、煤田構造特征與演化進程，將河北省華北賦煤區劃分為五大賦煤構造帶：太行山東麓賦煤構造帶（Ⅰ）、河北平原賦煤構造帶（Ⅱ）、燕山南麓賦煤構造帶（Ⅲ）、燕山賦煤構造帶（Ⅳ）和冀北賦煤構造帶（Ⅴ），其中河北平原賦煤構造帶又以石家莊-衡水斷層為界劃分為平原南部賦煤構造亞帶（Ⅱ1）和平原北部賦煤構造亞帶（Ⅱ2），燕山南麓賦煤構造帶又劃分為東部的薊玉開平賦煤構造亞帶（Ⅲ1）和西部的蔚縣賦煤構造亞帶（Ⅲ2），燕山賦煤構造帶又劃分為東部的承德興平賦煤構造亞帶（Ⅳ1）和西部的宣下賦煤構造亞帶（Ⅳ2）（圖1）。

①尚義-平泉斷裂；②康保-圍場斷裂；③太行山山前斷裂；④豐寧-隆化斷裂；⑤紫荊關斷裂；⑥昌平-寧河斷裂；⑦昌黎斷裂；⑧衡水斷裂；⑨滄州斷裂

Ⅰ-太行山東麓賦煤構造帶；Ⅱ-河北平原賦煤構造帶；Ⅱ1-平原南部賦煤構造亞帶；Ⅱ2-平原北部賦煤構造亞帶；Ⅲ-燕山南麓賦煤構造帶；Ⅲ1-薊玉開平賦煤構造亞帶；Ⅲ2-蔚縣賦煤構造亞帶；Ⅳ-燕山賦煤構造帶；Ⅳ1-承德興平賦煤構造亞帶；Ⅳ2-宣下賦煤構造亞帶；Ⅴ-冀北賦煤構造帶

2.各賦煤構造單元特征

2.1太行山東麓賦煤構造帶（Ⅰ）

該賦煤構造帶位于河北省西部，從北向南由淶源一井陘至涉縣。東以太行山山前斷裂為界，北接燕山斷褶帶。本區以北東向的大、中型褶皺為主體，呈雁行式排列，與褶皺相伴的還有大量北東向和北西向斷裂，后者常切割前者。斷裂以紫荊關斷裂帶和太行山山前斷裂規模最大，它們對其兩側的沉積、構造及煤層賦存都具有明顯的控制作用，尤其以太行山山前斷裂的構造演化對研究區的構造發育及煤層賦存的控制作用更為顯著。褶皺與斷裂的共同作用，各煤田常形成地壘、地塹，并伴有次級背向斜構造。斷裂在本區構造形式中占有極其重要的地位，多以高角度正斷層為主。

賦煤構造帶呈北—北北東向展布，自南向北有峰峰、武安、邢臺、隆堯、臨城、元氏、井陘、靈山等煤田及諸煤產地。南部峰峰、武安煤田呈復背斜構造，北部井陘、靈山煤田呈向斜構造，其它煤田基本為單斜構造形態。地層走向北北東、傾向南南東，傾角10°～20°。本區煤系地層為石炭系中統本溪組、上統太原組和二疊系下統山西組。

2.2河北平原賦煤構造帶（Ⅱ）

該賦煤構造帶位于河北省東南部，北以昌平-寧河斷裂為界，西以太行山山前斷裂為界，形似仿錘狀，地表全被第四系覆蓋。據現有資料獲知，區內前古近系地層褶曲輕微，傾角較緩而斷裂構造比較發育，如本區北部、西部邊界均為大型斷裂。新生代時期，下陷很深，接受了巨厚的新生代沉積物。

本區構造格局具有南北分塊、東西分帶的特點。區內斷裂構造十分發育，按斷裂走向可分為五組，以NNE、NWW向兩組為主，其次是NE向、NW向及近EW向。前兩組主要斷裂控制了本區的邊界，與其它三組斷裂共同作用，把本區分割成大小不等，形狀各異，新生界埋藏深度不同的眾多斷塊。據目前了解的構造形態，有學者將其劃分為六個次級構造單元，石家莊—衡水—德州斷層以北，由西往東分別為冀中坳陷、滄縣斷隆、黃驊坳陷、埕寧斷隆，以南為內黃斷隆、臨清坳陷[3]。因隆起帶新生界地層相對較薄，煤系抬起，區內找煤重點在隆起帶。

以本區中部NWW向的石家莊-衡水斷層將該區分為平原南部賦煤構造亞帶（Ⅱ1）和平原北部賦煤構造亞帶（Ⅱ2）。斷層以南為臨清坳陷，侏羅、白堊系一般殘留厚度為3000～4000m，最大殘留厚度達6000m，古近系以東斷西超為主。斷層以北除保定、徐水、武清地區外，其它大部分地區侏羅、白堊系厚度不大，部分地區缺失，古近系以西斷東超為主。在北半部又被北北東向斷層分割為條帶，成為東西隆、坳相間的帶狀展布。

本區煤系地層主要為石炭—二疊紀煤系，其次為侏羅世煤系，侏羅世煤系只在較深的坳陷帶內有零星分布。據以往石油、地礦部門勘查資料，石炭—二疊紀煤系含煤多達29層，煤層總厚可達60m左右，單層厚度達17m。

2.3燕山南麓賦煤構造帶（Ⅲ）

該賦煤構造帶位于河北省中部，從東向西，秦皇島的柳江煤田到開灤煤田再到蔚縣煤田。北界密云-喜峰口斷裂，南界東段為昌平-寧河斷裂和固安-昌黎斷裂，西段為蔚縣南山斷層。本帶是板內構造最發育的地區之一，東部以東西向的遵化復背斜為北界，褶皺發育，靠近復背斜為軸向近東西的小型背向斜，南側為中型軸向北東的褶皺系，煤田常保存于向斜中，西部在北東向構造的基礎上疊加了北西向構造，后者常切斷前者。本區是河北省重要的石炭-二疊系的煤產地之一，又可進一步劃分為二個賦煤構造亞帶，即薊玉開平賦煤構造亞帶（Ⅲ1）和蔚縣賦煤構造亞帶（Ⅲ2）。

2.3.1薊玉開平賦煤構造亞帶（Ⅲ1）

該賦煤構造亞帶位于燕山南麓，北依燕山，大地構造位置屬于燕山斷褶帶的南緣。賦煤構造帶內自西向東有三河、薊玉、車軸山、開平、柳江等煤田。各煤田構造形態表現為復向斜、單獨封閉向斜的特征。據數十年的煤炭資源勘查和開發揭露，在數十米至上千米的新生界覆蓋層之下，相間排列的褶皺構造及其伴生走向斷層構成基巖基本構造格架，向斜較開闊、背斜相對緊閉，具隔檔式褶皺特點。這些褶皺軸向以北東-南西向為主，北部向東西向偏轉，并發育近東西向的短軸褶皺，反映了遵化復背斜的影響。該區以石炭—二疊系煤田為主，煤系保存于向斜中。全區大部分隱伏。

北京西山煤田位于燕山期褶皺帶的西南部，燕山期的構造變動在煤田中形成了一系列的北東東-北東向逆沖推覆構造和褶皺構造，是主要的賦煤構造，將其劃分在該賦煤構造亞帶。

2.3.2蔚縣賦煤構造亞帶（Ⅲ2）

該賦煤構造亞帶位于張家口地區南部，大地構造位置屬于太行山斷褶帶與燕山斷褶帶的西北交匯處。西起蔚縣陽眷、暖泉，東至八寶山煤礦，北界為陽原深溝、深井、宣化、黑岱山一線，南為蔚縣草溝堡、涿鹿縣武家溝一線，呈北東向展布。蔚縣煤田總體為一地層走向北東、傾向南東，傾角5o～15o的單斜構造，伴有次級褶皺與斷裂，褶皺表現為短軸復背向斜，斷裂以高角度正斷層為主。根據其主要為斷陷而非逆沖推覆構造，加上平面分布情況，與宣下煤田、興隆煤田等區分開來。

本區主要煤系地層侏羅系下花園組，巖性為深灰色粉砂巖、粘土巖夾灰白色砂巖，地層厚度150～350m。

2.4燕山賦煤構造帶（Ⅳ）

該賦煤構造帶位于河北中北部，北界西部以尚義—平泉斷裂的西段（尚義—赤城段）為界，東部以豐寧—隆化斷裂為界；南界東部為密云-喜峰口斷裂，西部為從宣下煤田南部至馬市口-松枝口斷裂一線。本區主要以逆沖推覆控煤構造為主，可進一步分為承德興平賦煤構造亞帶（Ⅳ1）和宣下賦煤構造亞帶（Ⅳ2）。

2.4.1承德興平賦煤構造亞帶（Ⅳ1）

該賦煤構造亞帶位于燕山斷褶帶內，大地構造位置屬于燕山斷褶帶的北緣。西起興隆礦區，東至松樹臺煤產地。主體為興平煤田，為一巨型含煤復向斜，即為夾在冀北賦煤構造帶與馬蘭峪巨型復背斜之間、軸向北東東向的復向斜。受印支運動與燕山運動的劇烈影響，是一個受構造破壞嚴重、若隱若現、輪廓難辨的巨型賦煤盆地，區內有興隆煤田及諸煤產地。

賦煤構造帶內地層褶皺強烈，周邊地區地層呈直立、平臥或倒轉，斷裂構造相當復雜，且多為壓性逆斷層類。斷層走向多與復向斜褶軸方向一致，亦呈北東東向。但斷裂面傾向在兩翼卻不相同，南翼的逆斷層斷面多向南傾斜，老地層由南向北推覆，形成疊瓦式推覆構造；北翼的逆斷層斷面多向北傾斜，老地層由北向南推覆，也形成疊瓦式推覆構造，兩翼為相對推覆的結果。許多老地層被推覆到復向斜的腹內，并覆蓋在新地層之上。

該賦煤構造帶發育多紀煤系：石炭—二疊紀煤系為中石炭統本溪組、上石炭統太原組，下二疊統山西組、下石盒子組，中侏羅統下花園組，局部發育有三疊系杏石口組含煤段。

2.4.2宣下賦煤構造亞帶（Ⅳ2）

該賦煤構造亞帶位于張家口市宣化東南，為宣化—下花園內陸半地塹型斷陷盆地的一部分，盆地沉積受東西向展布的懷安—宣化斷裂所控制。西起宣化、深井一線；東至八寶山煤礦，北起宣化、黑岱山一線，南至武家溝。

大地構造位置屬于太行山斷褶帶與燕山斷褶帶的西北交匯處，區域構造呈北東東向。宣下煤田位于燕山臺褶帶西緣的下花園凹褶束，即復向斜核部。區域構造線大體為北東—北東東方向，全區構造復雜。西部構造較簡單，為波狀傾斜的單斜或向斜盆地，地層走向總體近東西，局部地段呈北東或北西方向，地層傾角一般在10°左右，自北向南呈波狀傾斜；東部構造十分復雜，褶皺斷裂均較發育，由于受推覆構造的影響，局部地層直立、倒轉，形成不規則的背、向斜及斷層。

區內煤系地層為侏羅系下花園組，煤系基底為薊縣系、青白口系、寒武系，上覆地層為侏羅系中統九龍山組、髫髻山組及第四系。

2.5冀北賦煤構造帶（Ⅴ）

冀北帶即“內蒙地軸”的東段，位于河北省北部，呈東西向展布，北以康保-圍場斷裂為界，南以尚義-平泉和豐寧—隆化斷裂為界。構造以斷裂為主，構造線方向以東西向為主，北東-北北東向次之。區內有康保煤田、萬全煤田、沽源煤田、張北煤田，及圍場煤產地。

本區屬于冀北隆起帶構造單元，為一個古老隆起區，從太古代末開始上隆，缺失元古界、古生界及中生界三疊系。侏羅紀開始在斷陷盆地內沉積了一套陸相碎屑巖和火山巖建造。構造變形分兩個階段：早印支運動以前的早期變形和晚印支運動以后的后期變形。早期構造變形形成的構造線方向為東西向，使得太古代地層產生一系列褶皺、斷裂及變質作用。后期構造變形主要是指燕山運動在該區產生的構造形跡。燕山期的構造跡線都以北東、北北東向為主。

基底和新生構造線的交叉和活動，產生若干大小不等的侏羅紀、白堊紀、古近紀斷陷盆地，局部晚期的盆地為坳陷盆地。在聚煤作用期內，形成了相對應的侏羅紀、白堊紀、及古近紀煤田。由于含煤建造生成的較晚，后期改造運動甚少和微弱，仍繼承聚煤期的構造特征，聚煤斷陷或坳陷進一步緩慢下沉，使含煤建造保存下來。故目前所保存的含煤斷陷和坳陷的形狀基本與聚煤時的斷陷和坳陷的輪廓相似或近于一致。

侏羅紀下花園組煤系地層主要分布在該區西部的康保地區，是河北省主要含煤地層之一；白堊紀含煤地層青石砬組，分布在萬全、沽源、豐寧青石砬等地，其中萬全、沽源地區煤層發育較好；三疊紀含煤地層為杏石口組，發育在燕山斷褶帶局部山間盆地，規模極小，僅在承德地區的平泉圍場溝具有工業開采價值。第三紀漢諾壩組含煤地層主要分布在張家口地區的張北城關、兩面井一帶，煤層層數較多，但厚度變化大，結構復雜，煤層增厚、變薄、分叉、尖滅現象嚴重，煤層極不穩定，對比困難，可采煤層分布范圍小。

3.結語

大地構造單元分區和賦煤單元分區一直是獨立存在的兩個概念，本文試圖將構造單元和賦煤單元相結合，以河北省為研究范圍，劃分出賦煤構造單元，是對煤田構造研究的一個嘗試。

河北省劃分為兩個賦煤區：東北賦煤區和華北賦煤區。本文將華北賦煤區劃分為五個賦煤構造帶：太行山東麓賦煤構造帶（Ⅰ）、河北平原賦煤構造帶（Ⅱ）、燕山南麓賦煤構造帶（Ⅲ）、燕山賦煤構造帶（Ⅳ）和冀北賦煤構造帶（Ⅴ）。

賦煤構造單元的劃分，對尋找煤田勘查靶區具有方向性的指導意義。

【參考文獻】

[1]曹代勇.煤田構造研究與煤炭資源潛力評價[C].第七次煤炭科學技術大會文集.北京：煤炭工業出版社，2011：279-281.

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[3]河北省地質礦產局.河北省、北京市、天津市區域地質志[M].北京：地質出版社.