平穩(wěn)煤礦區(qū)構造復雜程度及形成機理初探

楊金華，劉水根

（江西省煤田地質(zhì)局 二二三地質(zhì)隊，江西 鷹潭335000）

富源縣為云南省主要產(chǎn)煤地區(qū)之一，平穩(wěn)煤礦區(qū)位于云南省富源縣城東南，礦區(qū)內(nèi)煤炭資源蘊藏豐富，通過對平穩(wěn)煤礦地質(zhì)構造復雜程度和形成機理的綜合分析和研究，明確井田內(nèi)地質(zhì)構造的分布情況，總結其發(fā)育規(guī)律，為礦井長久發(fā)展和合理化開采提供依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

本區(qū)在大地構造位置上是處于揚子準地臺（I）西部，滇東臺褶帶（I3）、曲靖臺褶束（I34），富源凹褶（I34－3）之恩洪復向斜中，小江斷裂以東，彌勒—師宗斷裂西北部，為一系列北東、北北東向密集展布的向、背斜褶皺，其間被伴生或派生的逆斷層和正斷層切割破壞，受力方向為東西向，形成比較復雜的構造形態(tài)?，F(xiàn)存的褶皺構造中，賦存著晚二疊世含煤建造。本礦區(qū)就處于這種褶皺——恩洪復向斜的次級構造——大坪向斜的南端，寬塘向斜的北延部分。

礦區(qū)范圍內(nèi)出露地層自老至新有二疊系下統(tǒng)茅口組（P1m）：巖性為灰～深灰色厚層狀灰?guī)r、白云巖，偶含燧石團塊，產(chǎn)蜓科動物化石，厚337～500m。上統(tǒng)峨嵋山組（P2β）：巖性以暗綠色玄武巖為主，中上部夾多層紫色凝灰?guī)r，具氣孔、杏仁構造。局部地段在其上部夾薄煤1～3層，并見硅化木及植物化石。本組厚412.76m。上統(tǒng)宣威組（P2x）：為一套以細碎屑巖為主的連續(xù)沉積的陸相含煤建造，亦即本區(qū)主要含煤地層，巖性主要為粉砂巖，粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、細砂巖、泥巖、菱鐵質(zhì)泥巖和煤層等，底部為3～4m厚的鋁土質(zhì)泥巖。本組厚度231.14～328.24 m，平均259.37m，含煤25～43層，一般36層。三疊系下統(tǒng)卡以頭組（T1k）：巖性由灰～灰綠色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖等組成。本組區(qū)內(nèi)揭露厚度13.94～95.04m。下統(tǒng)飛仙頭組（T1f）：巖性以紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層粉砂巖和細砂巖。泥巖中含大量方解石小晶粒及扁平狀、透鏡狀鈣質(zhì)結核。本組區(qū)內(nèi)揭露厚度10.30m。第四系（Q）：主要由滑坡體和殘積、坡積和沖積的粘土、粉土、砂、礫石等組成，厚度0～84.51m。

2 礦區(qū)地質(zhì)構造分析

1）褶曲。礦區(qū)一區(qū)塊總體為一軸向約330°的寬緩向斜，由于受F5、F4、F28、F18、F29、F20等斷層的切割破壞，向斜已不完整，向斜軸部地表位于礦區(qū)中部，深部向西逐漸偏移，軸線向北西和南東分別延伸出礦界。向斜軸部出露少量T1f1底部地層和T1k地層，兩翼分布著P2x含煤地層、P2β、P1m地層，但多被HP－01和HP－03滑坡體和第四系表土復蓋，兩翼地層傾角一般8°～15°左右，產(chǎn)狀變化不大，由1701、5－2、5－1、6－1、6－2、6－3、7－1和7－2等鉆孔控制。

二區(qū)塊為一向東傾伏的小向斜，屬一區(qū)塊向斜西翼的淺部被F3逆斷層切割后上盤抬起而殘留的部分，軸向近東西，出露地層為P2x1和P2x2。北翼寬緩，南翼稍陡，9煤層以上的煤層被剝蝕，只保留10煤層以下的各煤層，由地表露頭和老窯等控制，無鉆孔控制（見圖1、圖2、圖3）。

圖1 云南省富源縣平穩(wěn)煤礦地質(zhì)示意

圖2 平穩(wěn)煤礦5勘查線地質(zhì)剖面示意

圖3 平穩(wěn)煤礦6勘查線地質(zhì)剖面示意

2）斷層。本礦區(qū)及其鄰近共發(fā)現(xiàn)斷層28條，逆斷層6條，其余均為正斷層。其中落差大于20m的斷層15條，用“F”標示（F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F10、F11、F13、F17、F18、F20、F28、F29），落差小于20m 的斷層13條（均為 隱狀斷層），用“f”標示（f1、f2、f3、f4、f7、f8、f9、f10、f13、f15、f16、f17、f18）。這28條斷層中，逆斷層6條（F1、F2、F3、F20、F29、f9），其余均為正斷層。按斷層走向可分為4組，按斷層走向可分為4組，北西～南東的9條（F1、F2、F4、F5、F10、F17、F20、F28、F29），近東西向的3條（F11、F18、F7），近南北向的2條（F2、F13），北北東向的一條（F3），其中逆斷層均為北西向，近南北向和北北東向的3組中，而近東西向一組均為正斷層，反映出斷層系受東西向壓力而產(chǎn)生的，這與區(qū)域應力方向是一致的。經(jīng)過礦界內(nèi)的主要斷層有10條，其中落差大于20m 的有8條（F1、F2、F3、F4、F18、F20、F28、F29），落差小于20m的2條（f17、f18）。另外對本礦區(qū)有影響的界外斷層有2條（F5、F7），本礦區(qū)有影響的落差大于20m的10條斷層的特征見表1。

表1 斷層特征一覽

3 礦區(qū)構造復雜程度及形成機理初探

本區(qū)總體為一寬緩向斜，次級褶曲不發(fā)育，地層產(chǎn)狀平緩，但發(fā)育有較多的斷層，礦區(qū)范圍內(nèi)斜交地層走向自西向東發(fā)育8條落差大于20m的斷層，破壞了煤層的完整性，故本區(qū)應屬構造中等偏復雜的類型，本次定為Ⅱ類。

本區(qū)目前構造形態(tài)是在漫長的地質(zhì)歷史過程中，長期受地應力和各種邊界條件影響而形成的。由于受區(qū)域東西向壓應力作用影響，首先形成軸向近南北向的褶皺，當擠壓力超過地層強度時，巖層破裂，先期沿壓性結構面產(chǎn)生F1、F2等邊界逆斷層，而在垂直壓力方向產(chǎn)生F7、F18、F11等邊界正斷層，這是第二期形成的，它們一般交于先期形成的逆斷層或將其錯開。隨著地應力的繼續(xù)作用，沿軟弱結構面，如含煤層第二段（P2x2）以細碎屑巖為主，產(chǎn)生斜交壓應力方向的一系列斜交正斷層或逆斷層，這是第三期形成的，它們一般交于前兩期產(chǎn)生的斷層或將其錯開，例如F4、F5、F6、F28、F29等斷層。

4 結語

礦區(qū)位于大坪向斜南翼，小江斷裂及彌勒—師宗斷裂之間，地層強烈擠壓破碎，斷裂十分發(fā)育。受區(qū)域東西向應力作用，F(xiàn)1先期邊界逆斷層致使礦區(qū)東部地層抬起，煤系地層剝蝕。二、三期垂直壓力、斜交壓應力方向的正斷層切割整個含煤地層，將煤系地層錯開，極大地破壞了煤層的完整性。建議在今后礦山建設和開發(fā)過程中，依據(jù)斷層的性質(zhì)及其展布規(guī)律和賦存特征，加強礦井地質(zhì)工作，充分收集、分析、整理有關資料，以指導礦山生產(chǎn)，有利于更好地進行礦山資源的利用和開發(fā)。

〔1〕云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局 .云南省區(qū)域地質(zhì)志〔M〕.北京：地質(zhì)出版社，1990，542－580.

〔2〕江西省煤田地質(zhì)局二二三地質(zhì)隊 .云南省富源縣平穩(wěn)煤礦勘探報告，2007.8