淺析盤州水塘向斜西翼地質構造對龍潭組煤系地層的影響
--以盤州市森林煤礦為例

陳雄

（貴州省煤田地質局一五九隊 盤州 561601）

1 區域地質背景

研究區大地構造位置處于上揚子板塊黔南坳陷六盤水斷陷、普安旋扭構造變形區黔西南渦輪構造帶上的盤南背斜與盤縣大斷裂之間，屬水塘向斜西翼[1]。

該地區地層依次出露古生界二疊系棲霞組、茅口組、峨眉山玄武巖組、龍潭組，中生界三疊系飛仙關組、永寧鎮組等地層。

普安旋扭構造變形區以旋扭構造型式為主，兼有北西、北東和北北東向構造。黔西南渦輪構造，其中心在滇黔交界的黃泥河附近，外圍主要構造成分從北面開始向東旋轉，在不同的部位呈不同的方向延伸，并以統一步調微呈弧形彎曲，該渦輪構造的組合特征反映外旋層作順時針扭動，內旋層作反時針扭動。

2 研究區地質特征

2.1 地層

研究區出露的地層有二疊系中統茅口組、峨眉山玄武巖組、二疊系上統龍潭組、三疊系下統飛仙關組、永寧鎮組、第三系及第四系。本次主要分析二疊系上統龍潭組地層。

龍潭組（P3l）：出露于研究區南部及中部部分地區，厚160～330 米，一般230 米，主要為海陸交互相沉積。巖性由灰色細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖及煤組成。夾菱鐵礦薄層，含菱鐵礦、黃鐵礦結核，底部有一層鋁質泥巖。產大羽羊齒、細羊齒等植物化石及腕足類、瓣鰓類等動物化石。

根據巖性及其組合、沉積特征等可大致劃分為上、中、下段：

下段（P3l1）：24號煤層頂界至鋁質泥巖底界。約厚37米。巖性為深灰色粉砂質泥巖、粉砂巖為主，該段26、28 號煤為大部可采較穩定煤層，產植物化石，局部產動物化石。

中段（P3l2）：24 號煤層頂界～12 號煤層頂界。約厚200米。巖性為淺灰色～灰色細砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖及泥巖。該段含可采煤層12、18兩層。產大羽羊齒等植物化石和瓣鰓類、腹足類、腕足類動物化石。

上段（P3l3）：12 號煤層頂界～1 號煤層頂界。約厚90 米，巖性為灰～深灰色粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖及泥巖為主。該段僅3、5、9號煤為局部可采不穩定煤層。產植物化石和豐富瓣鰓類、腹足類、腕足類動物化石[2]。

2.2 構造

研究區位于水塘向斜北西翼北段的滑脫構造帶，緊鄰盤縣大斷層，井田總體構造形態主要為背斜，即滿家壩背斜，次級褶曲為中北部近南北走向的馬二溝背斜、中東部東西走向的沙子關向斜。斷層主要發育F0 滑脫面上盤，井田及周邊形成以北東走向為主的斷層20余條，見圖1。

2.2.1 褶皺

滿家壩背斜：位于井田中南部，背斜軸總體走向近南北轉北東向，背斜軸部被F36-1斷層破壞，軸部主要出露龍潭組（P3l）地層，井田內長約820m。背斜北西翼地層傾角29°～52°，一般46°；南東翼7°～41°，一般20°。

馬二溝背斜：位于井田中北部，背斜軸總體走向近南北，軸部主要出露飛仙關組二段（T1f2）地層，井田內長約1245m，背斜北西翼地層傾角7°～34°，一般28°；南東翼11°～45°，一般10°。

沙子關向斜：位于井田中東部，向斜軸總體走向近東西向，井田內約945m，背斜軸部被F64 斷層破壞，軸部主要出露飛仙關組二段（T1f2）地層，向斜北翼傾角21～35°，一般26°，向斜南翼地層傾角32°～76°，一般46°[3]。

2.2.2 斷裂

井田內及周邊共發現斷層20 條，以F66 斷層為界，南部斷層發育，北部斷層相對較少，斷層走向多為北北東向，F65 斷層走向為北北西向，F64 斷層走向為東西向，其中盤縣斷層緊鄰井田西部邊界，斷層落差大于1000米。

對該井田主要控煤作用的斷層分述如下：

盤縣斷層：為逆斷層，屬于區域性大斷層，在本區，上盤出露最老地層為石炭系下統大塘組地層（C1d），下盤最新地層為三疊系下統永寧鎮組地層（T1yn）。走向NNE，傾向NW，傾角42°～80°，落差大于1000m。是井田主要控煤構造。

F0：為滑脫正斷層，根據井田南部外黃泥田及東李井田內地層沉積特征初步分析，該斷層形成于早三疊世（T1）之后，古近紀（E）之前，走向NE，傾向NW，南起黃泥田附近，經趙官屯向北東止于大坪地附近，延伸長約25km。F0斷層在井田內總體走向呈NNE 向，傾向NW，傾角較緩。斷層與煤層的斷煤交線隨煤層走向變化改變，在井田南西部三畝地附近露出地表形成的構造窗，滑動面的高低起伏致兩側地層傾角發生變化，在馬二溝背斜以東約10°，背斜以西約35°，平錯距離最小700m，落差變化大，最小10m，最大達168m，是井田主要控煤構造，18 號煤層以下基本被破壞，對煤層的完整性和連續性影響大。

F63：為正斷層，位于井田中部，由北東部沿南西走向橫穿井田中部到南西部止于盤縣斷層下盤，區內延展長度約4km。斷層走向NNE，尾部為NE 向，傾向NW，傾角57°～63°。斷層上盤地層為飛仙關二段（T1f2），下盤地層為飛仙關一段（T1f1）、龍潭組（P3l），落差51～143m。由北東至南西將井田劃分為東、西兩塊，對井田內煤層的連續性影響較大。

F63-1：為正斷層，位于井田中南部，由南向北交于F63斷層下盤，為F63斷層的分支斷層。井田內延展長度約2.3km。走向NNE、傾向NW、傾角52°～67°。斷層落差一般小于30m，對井田內煤層的連續性影響較大。

F64：為正斷層，位于井田南東部，由東經大山梁子向西止于F63-1 斷層下盤，區內延伸長度約1.4km。走向E～W，傾向N，傾角35°～60°，落差約15米。對井田中部煤層的連續性有一定影響。

F67：為正斷層，位于井田南部，走向NE，傾向SE，傾角較緩約40°，落差46～165 m。由東部馬過河經沙子關進入井田向南彎曲至滿家壩附近穿出圖外，區內延伸長度約3.0km，該斷層對井田南部煤層連續性有較大影響。

3 推覆構造特征分析

推覆構造是由(逆)沖斷層及其上盤推覆體和下盤組合而成的整體構造。沿其逆沖方向分為“根帶、中帶和前鋒帶”[4]。

該推覆體（F0）根帶為推覆體源區，出露于研究區內南部水塘區至趙官一帶，呈北北西走向，長約7公里，寬約3.3公里，與之接觸地層有龍潭組、飛仙關組，永寧鎮組地層，產狀260°∠8°。在東李煤礦2016年勘探時鉆孔揭露了該推覆構造滑動面。

中帶為主要影響區，造成構造窗、飛來峰的地質特征，在本區地貌主要表現為研究區西部三畝地的飛來峰構造。自根帶進入中帶，應力狀態以單剪為主，次級斷層傾向傾角基本穩定，傾向根帶。中帶變形強烈，致煤層賦存狀態呈“W”型。

鋒帶位于研究區中部，F63 斷層附近，由森林煤礦勘探102 鉆孔揭露情況可知，該處地層傾角變大，巖芯破碎，形成兩翼緊閉、軸面陡立的小褶皺。

4 龍潭組地層的變化

根據相鄰地質資料，該地區龍潭組煤系地層厚度約280m，煤層編號由1 號到30 號，各構造單元不同，可采煤層不同，但中煤組的12、17、18號煤層經多年的地質勘探后總結為全區穩定煤層，多為盤州各煤礦的主采煤層。

盤州市森林煤礦煤層變化將從兩個方面分析：

（1）剖面垂直分析

推覆體表現趨勢為滑坡推覆體由南西滑向北東，遇到區域大斷層F63即停止。區內揭穿龍潭組地層且無構造影響鉆孔2 個，平均厚度約273.95m，其余鉆孔均不同程度受F0 斷層影響，導致研究區西側龍潭組煤系多從18 號煤層以下全部斷失，斷失最多地段煤系地層厚度僅46.22米，導致研究區內下煤組煤層無量可算。在推覆體內，煤層傾向及厚度變化大，煤層賦存狀態為“W”型，且在傾向變化處煤層普遍變厚，兩翼較薄。

（2）底板水平分析

推覆體F0在煤層底板等高線圖上走向為北北西向，在研究區南部呈半圓包裹狀，自7 號以下煤層西側均受推覆體F0 影響，影響面積分別為：7 號煤9 千平方米、12 號煤83 千平方米、17 號煤168 千平方米、18號煤300千平方米，合計560千平方米。影響資源儲量分別為：7 號煤2 萬噸、12 號煤27 萬噸、17 號煤53萬噸、18號煤79萬噸，合計161萬噸。

5 結語

研究區所處地質構造環境復雜，緊鄰盤縣大斷裂，且發育推覆體構造，導致F63 斷層下盤煤層受到嚴重影響，斷失18 號以下全部煤層和部分18、17 號煤層，累計損失煤炭資源儲量約161 萬噸，且推覆體內小型構造較發育，會對煤層的生產開采技術條件產生一定的影響。