安徽淮南礦床地質構造形成背景與形成機制

地質構造對礦產資源的開發與利用具有明顯的影響作用，主要分為兩種形式：一是對礦產資源的聚集起促進作用的構造，包括導礦構造和容礦構造；二是對礦產資源的形成和保存起破壞作用的構造，主要為破礦構造

。因此，研究礦床的地質構造形成背景以及形成機制，對區域礦產資源的綜合利用以及找礦勘查具有重要意義。安徽省淮南礦床是我國長期開采的礦山之一，對區域經濟發展起到了舉足輕重的促進作用。但是，隨著資源的開發與利用，形成了一系列“陷落柱”，導致礦井突水事故頻發，對礦井的正常生產帶來了巨大的威脅。鑒于此，本文以該礦床地質構造形成背景為研究對象，分析其形成機制，為進一步治理“陷落柱”災害提供參考依據。

1 “陷落柱”構造形成背景

淮南礦床位于華北陸塊內，為一套元古界陸核基礎上沉積形成的碳酸鹽巖地層，同時，在志留紀和泥盆紀期間，該區域經歷了加里東期的區域性構造，導致該區域地層處于抬升隆起狀態，形成了一個相對獨立的碳酸鹽巖臺地

。隨著地質演化過程，在漫長的風化剝蝕和改造作用下，加之后期資源的大規模開采，導致該區域淺部的地質應力發生改變，使得區域性斷層、褶皺形成的裂隙網絡進一步破碎，加劇了巖溶溶蝕作用，形成了各種巖溶，進而導致局部區域發生不均衡沉降，形成“陷落柱”構造。此外，該區域在地下水流的作用下，巖溶作用進一步發育，導致古巖溶復活與再生，“陷落柱”進一步發育，同時在新構造運動的控制下，表層沉積了古近紀、新近紀和第四紀河湖相物質。

2 “陷落柱”構造特征

2.1 平面特征

由于淮南礦床所在區域為一個相對獨立的碳酸鹽巖臺地構造背景，發育各種巖溶地貌，而巖溶地貌的形成與區域水文地質單元關系密切。因此，研究區內的“陷落柱”構造在平面分布上也具有較為明顯的特征（圖1）。研究區以阜鳳逆斷層為界，將研究區劃分為南北兩個水文地質單元

。其中，南部水文地質單元內的“陷落柱”構造以淺部巖溶塌陷為主，主要分布在謝一礦、新集三礦一帶，主要因礦產資源的開采而導致該區域的地下水位明顯下降，進而引起該區域淺部巖溶覆蓋區的塌陷；北部水文地質單元內的“陷落柱”構造以深部巖溶塌陷為主，主要分布在潘三礦、朱集礦等一帶。

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2.2 深部特征

淮南礦床的“陷落柱”構造根據賦存空間部位可分為兩類：一是位于南部區域的單斜地層，形成了較為典型的現代化巖溶特征，同時由于資源開采時疏干排水，導致淺部區域的松散充填巖溶地區地表發育了一系列的巖溶塌陷，該類型的“陷落柱”構造發育不均勻，且深部多具有突水現象，這是由于該類型的“陷落柱”一般與深部巖溶含水層相同，逐漸演化為突水的主要通道

；二是位于復式向斜內部的“陷落柱”構造，該類型陷落柱在平面上具有不均勻性，但總體上分布在向斜靠近核部一側，形態以長條形為主，展布方向與向斜軸跡基本一致，在剖面上具有上小下大的特征，同時圍巖較為破碎，裂隙較發育，“陷落柱”構造發育的深度與區域演化密切相關，較深者可穿透下石炭統灰巖地層，甚至是二疊系的含礦層位，由于該類型的“陷落柱”構造發育深度變化較大，故往往具有較強的隱蔽性，對查明該類構造的空間分布規律以及發育強度的增加了困難。

綜上所述，礦區內單斜地層內的淺部巖溶主要表現為現代化巖溶作用特征，同時由淺部向深部，由于該區域次級斷裂構造與褶皺構造的相互疊加作用相對中部區域差，使得深部地下水徑流條件受到明顯的限制，進而使得該區域的巖溶發育逐漸變差。因此，在礦區南部的單斜地層區域內，由巖溶塌陷等進一步發育形成的“陷落柱”構造賦存部位較淺。但是，由于礦區內普遍存在寒武系和奧陶系以來的古巖溶作用，形成了古巖溶塌陷等，因此該區域深部也存在少量的導水“陷落柱”構造。

3 “陷落柱”構造的形成過程

（3）第三階段：在印支運動后，由于持續的構造抬升運動，導致該區域處于隆生抬高階段，是該區域主要的風化剝蝕物源區。在三疊紀至白堊紀之間的燕山運動期間，受區域性大氣降水和地下水的強烈作用而導致該區域的古巖溶地貌“活化”，同時在多期向上的“淘蝕”作用下，該區域形成了不同高度的“陷落柱”構造。

由圖1可知：位于礦區南部的單斜地層主要分布在舜耕山斷層與阜鳳斷層之間，空間上屬于淮南礦床南部推覆體構造的上盤。該區域的地層在多期次構造演化的影響下使得由近東西向傾斜倒轉至單斜，地層產狀變化較大。同時，根據已有的“陷落柱”構造調查和礦山生產疏放水引發的巖溶塌陷發現，巖溶發育位置主要分布在上覆薄層第四系松散堆積物區域。

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根據區域地質構造演化以及礦區“陷落柱”構造的分布特征等，可將礦區內的“陷落柱”構造形成過程大致劃分為3個階段：

4 “陷落柱”構造形成機制

根據上文論述可知，礦區內的“陷落柱”構造大致分為兩種類型：一是位于南部單斜地層中的“陷落柱”構造，二是位于中部區域復式向斜內部的“陷落柱”構造。由于不同類型的“陷落柱”構造的賦存空間位置存在差異，導致的形成過程中機制存在差異。

根據“陷落柱”構造形成過程論述可知，該區域的“陷落柱”總體上經歷了三個階段的演化，一是加里東期運動導致碳酸鹽巖臺地抬升，形成了不同尺度的巖溶地貌

；二是在印支運動期間近南北向擠壓作用下，導致寒武系和奧陶系的碳酸鹽巖地層發生了傾斜和倒轉；三是在燕山運動期間，形成了北東向和北北東向的次級構造。在上述三種區域性構造運動體系下，導致該區域的地層中形成了縱橫交錯的裂隙網絡，為后期巖溶地貌的進一步發育提供了有利的條件。因此，巖溶塌陷是“陷落柱”構造發育的主要誘發因素。地表巖溶塌陷平面分布與礦區構造的空間展布形態具有緊密的聯系，一般是沿著礦區主要構造跡線方向呈串珠狀分布，巖溶塌陷區域主要分布在謝一礦、李嘴孜礦等一帶

。同時，在-480m以上范圍內，礦區內的碳酸鹽巖巖溶含水層與大氣降水、地表水之間存在緊密的水力聯系，即該部位的地下水位與大地降水量之間具有良好的響應關系，也是進一步到巖溶地貌發育的主要因素之一，且常常與“陷落柱”構造的通道相互貫通，使得深部資源開發過程中容易產生異常突水等災害。

4.1 單斜地層中“陷落柱”構造

（1）第一階段：在區域性加里東期運動的影響下，使得區域內以寒武系和奧陶系為主的碳酸鹽巖臺地遭受到不同程度的破壞，形成了不同尺度的斷裂、褶皺等構造，進而溝通了古地下水的流通通道，形成了形態各異的巖溶地貌，如巖溶塌陷、落水洞、溶洞等

。

根據北方農村生活污水水量小、污染物生化性較好、濃度低等特點，對具備土地條件的區域可采用濕地處理法，在土地緊張的區域需要因地制宜地選擇適應的小型污水處理工程，有效處理農村生活污水。

②河道水環境沒有得到根本改變。農村生活污水直排入河內狀況還未改觀，農業面源污染無法有效控制，工業廢水不達標排放，農村生產、生活污水處理還處于起步階段，農村河道水質惡化，水環境狀況不容樂觀。

4.2 復式向斜中的“陷落柱”構造

礦區內的“陷落柱”構造主要發育在中部區域，空間上位于阜鳳斷層北側和尚塘集—明龍山斷層南側區域，屬于淮南礦區推覆體構造的下盤

。該區域在印支期期間具有普遍的南北向擠壓作用，導致該區域地層形成了以近東西向為主的褶皺和斷層。

在燕山期運動期間，該區域由于郯廬斷裂的左旋運動影響，形成了一系列的北東向和北北東向的拉張斷裂，使得該區域的地層具有較為致密的裂隙網絡，為地下水的運移和導水構造的貫通創造了有利條件。

該區域的“陷落柱”構造主要集中在復式向斜靠近核部一側，其形成機制大致可劃分為兩個階段：

（2）第二階段：中—晚石炭世至二疊紀沉積物形成了覆蓋層，在早三疊世印支期運動形成的南北向擠壓作用下，形成了一些了以近東西向為主的褶皺和斷裂破碎帶，同時在該時期后期由于郯廬斷裂的左旋運動影響導致該區域形成了一系列的北東向和北北東向的斷裂。

（1）印支期南北向擠壓作用后古巖溶地貌的復活階段：礦區在寒武紀和奧陶紀期間形成了碳酸鹽巖臺地，空間上位于海拔較高的風化剝蝕區，經過志留紀和泥盆紀的風化剝蝕，形成了石炭紀—早三疊世為主的沉積覆蓋層。在印支運動期間，在近南北向斷裂破碎帶的影響下，形成了一系列近東西向展布的褶皺和構造，使得研究區內的碳酸鹽巖地層普遍發生褶皺變形等。同時，三疊紀期間的古大氣降水、地下水徑流等作用，在該區域的復式向斜內部形成了巖溶地下水系統，使得斷裂與斷裂之間、斷裂與褶皺虛脫部位之間形成了強徑流帶，使得該區域的寒武—奧陶系地層中的古巖溶地貌逐漸復活，在長期的水流作用下，大的巖溶裂隙、落水洞、古巖溶塌陷等反復溶蝕，進一步復活巖溶塌陷等，使得溶蝕作用逐漸向二疊系含礦層位延伸。

（2）燕山期拉張斷裂后的巖溶深化階段

在上述構造運動和巖溶地貌演化的基礎上，疊加了燕山期北東向和北北東向的拉張斷裂構造，使得礦區中形成了多個階梯狀斷裂帶，進而使得東西兩盤的落差近200m。燕山期拉張斷裂后的巖溶深化階段不僅改造了早期形成的區域性構造體系，而且使得古地貌具有自東向西臺階式下降的基本格架，還使得深部巖溶進一步發育，為“陷落柱”構造的形成提供了進一步的地下徑流系統。在深部碳酸鹽巖區域在較強的地下水徑流作用下其巖溶作用也明顯加強，使得該區域的巖溶發育進一步深化，形成了巖溶塌陷、溶洞以及巖溶裂隙等地貌。同時，在含礦層位中的“陷落柱”構造就是在該種條件下形成的。

本次研究納入時間為2017年8月至2018年1月,內分泌科開放床位31張,醫生8名,護士11名,其中主管護士1名,護師6名,護士4名;護理人員的工作年資:大于10年者2名,5~10年7名,3~5年者1名,3年以下者1名;學歷:大專生6名,本科生5名。

5 結束語

安徽淮南礦區蘊含著豐富的礦產資源，隨著開采活動逐漸向深部延深，礦區的“陷落柱”構造逐漸被揭露，對礦產資源的開發與利用增加了難度，使得深部巖溶突水現象明顯增加，同時對礦產資源的損耗十分明顯。

鑒于此，本文較為系統的分析了礦區“陷落柱”構造的形成背景和形成機制，為進一步防治資源開發過程中突水事故的防治提供參考。

[1] 許超.淮南煤田1煤開采底板灰巖水害地面超前區域探查治理方案研究[J].煤炭與化工,2020,43(07)：33-37.

[2] 丁同福,汪敏華,趙俊峰.華北型淮南煤田大構造成因分析及構造控水研究[J].煤田地質與勘探,2020,48(04)：102-108.

[3] 詹金明.巖溶陷落柱探查范圍確定及其特征分析——以淮南煤田顧北礦為例[J].地下水,2020,42(03)：32-33+127.

[4] 許光泉,孫豐英,李佩全,汪敏華,劉滿才.安徽淮南煤田“陷落柱”成因模式及其綜合預測研究[J].皖西學院學報,2015,31(05)：11-16.

[5] 傅先杰.淮南煤田構造對灰巖水賦存控制研究[J].中國礦業,2015,24(06)：142-146.

[6] 徐德金,邵德盛,聶建偉,陳海軍,吳斌.兩淮煤田礦井水害類型特征初步研究——以離層水害和陷落柱水害為例[J].現代礦業,2013,29(11)：72-75+79.

[7] 程廣琪,劉登憲,傅先杰,王峻鶯.淮南煤田北西向斷裂與巖溶陷落柱關系研究[J].煤炭科學技術,2013,41(10)：108-111.

[8] 彭蘇萍,杜文鳳,趙偉,師素珍,何登科.煤田三維地震綜合解釋技術在復雜地質條件下的應用[J].巖石力學與工程學報,2008(S1)：2760-2765.