逆沖推覆與重力滑動構造理論在煤田地質勘探中的應用研究

■趙玉琳　尹世才

（1河南理工大學　河南　焦作　454000；2河南省煤炭地質勘察研究總院　河南　鄭州　450052）

逆沖推覆與重力滑動構造理論在煤田地質勘探中的應用研究

■趙玉琳1，2尹世才1，2

（1河南理工大學河南焦作454000；2河南省煤炭地質勘察研究總院河南鄭州450052）

本文對重力滑動與逆沖推覆構造特征進行研究與分析，希望可以為煤田地質勘探提供幫助。

逆沖推覆重力滑動構造理煤田地質勘探

1　結構特征

重力滑動構造與逆沖推覆構造大致相同，都包含高剪應變的折離層和滑脫面，其發育部位通常在山前或造山帶，發育地點通常位于由不同層服極限巖層組成的構造柱地區或地層柱地區；并且在不同層次的巖石圈中均可發育。其尺度和規律通常都有幾個數量級的差別。由孔隙流動產生的壓力在構造發育中有著很大的影響，我們可以從中深究出巖層薄皮構造的特征。無論是逆沖推覆構造還是重力滑動構造其逆斷層都十分低緩，上盤順斷層面位移明顯，一些構造比較龐大的巖席，其位移的距離可以達到幾公里以上。

重力滑動與逆沖推覆的差別主要是其構造的應變格局、構造配置和構造背景的不同。一般來說，重力滑動的發育環境比較多樣，只是在延伸體制下出現的比較多，即使存在由側方擠壓導致重力不平衡現象，由于其勢能的不斷累積，在巖體向下滑動時會產生勢能，一般還會反映出重力擴展的體制，而推覆構造多半在側方擠壓的環境中產生。

2　逆沖推覆構造

逆沖推覆構造由逆沖巖席和上盤推覆體組合而成，其形狀為大型擠壓構造。在擠壓環境下由沉積盆地與大陸靠山帶相互作用生產，大路邊緣盆地構造帶也可以發育出逆沖推覆構造。另外一些壓型盆地內部也可以發育出不同程度的逆沖推覆構造，逆沖推覆構造的斷層傾角一般不大于30度，并伴隨著幾千米的位移。

逆沖推覆構造本質上是由順層滑脫形成的巨型推覆構造，其形式包括斷層的滑動和斷裂的發生兩種，巖石圈是順層拆離的一種，巖石圈的圈層性直接表現為逆沖推覆構造，在前陸沖斷帶，如果斷層切入基底，則基底為卷入型，如果斷層沒有切入基底，則基底為蓋層滑脫型，也就是我們常說的薄皮構造。

2.1逆沖斷層的組合形式

逆沖斷層主要由一定數量的逆沖層呈組產出，根據特定構造單元逆沖斷層的逆沖方位，可以將斷層分為四種：楔沖型、對沖型、背沖型、單沖型，其中最為典型的是單沖型。

2.2逆沖推覆構造的分段、分層、分帶

由于流變學狀態、運動學狀態和應力狀態的差異，在構造擠壓的環境下產生分段、分層和分帶的特征。逆沖推覆構造的分帶體現在鋒帶的變形特征，在逆沖方向上分為鋒帶、中帶和根帶三個部分，以及相關的外緣帶和后緣帶，外緣帶和后緣帶雖然不是逆沖推覆構造的主體，但仍然會受到逆沖推覆的影響。

逆沖推覆構造的分層體現在推覆體覆疊式變化。逆沖推覆構造通常由數個推覆體組合而成，他們分別被稱為單層式推覆構造和疊覆式推覆構造。其中逆沖推覆體構造是由多次長期的活動形成，在長期的逆沖作用力下推覆體疊置構成推覆體堆柱。

逆沖推覆構造在分段方面體現在逆沖系的變形結構、變形性狀、變形強度和地層組成等方面的不同。

重力滑動構造的幾何結構要素主要包括：下伏系統（原地系統）、潤滑層、滑動面、滑動系統（即滑覆體）以及后緣拉伸帶和前鋒推擠帶。重力滑動的滑面多呈鏟狀或勺狀；滑覆體規模大小不一，最大滑覆體的運移可達數十千米，其前鋒構造表現如逆沖推覆，因此在幾何學上兩者不易區分。

3　應用實例分析

國內的許多地質工作者，在蘇皖、大同盆地西緣、龍門山、陰山等地很早就發現了推覆構造和逆掩斷層，并對其進行了十分細致的研究與觀察。一些煤田領域的地質工作者相繼發現了一定數量的滑動構造并對其展開了相關研究，這些研究豐富了地質勘探理論體系并且填補了我國在這一領域的空白，它所包含的理論可以對相關生產實踐提供數據支持和技術支持，對地質勘探的相關實踐有著十分重要的意義。

3.1科學意義

對滑覆構造和推覆構造方面進行的相關研究所得到的結論，為我國推覆體下煤田勘探有很大的幫助，并在此基礎上擴大煤田勘探的范圍，為煤田勘探實踐工作提供科學指導。同時，其研究成果可以豐富大陸形成動力學的相關理論，也是大陸板塊構造的基礎依據。

3.2經濟意義

通過合理運用重力滑動理論和逆沖推覆構造理論對煤田地質勘探工作有極大的促進作用。在淮南井田煤炭勘測禁區內，勘探人員在原本煤層面積只有8km2的煤田又發現了30km2的煤炭儲量，其中有22km2的儲量出現在推覆體下伏系統中，在該區域南側推覆體下也推斷出含有大約2.5km2煤炭儲備。

在河南西部地層下，對淺層埋藏的煤層勘探有了新的成果，通過對蘆店區域采用正規方法對層間進行計算，山區組有相當大體量的煤層埋藏在1400m以下，這些煤層屬于呆滯煤類型，無法投入使用。但是我們在此基礎上可以利用策略滑動的原理作進一步的設想。經過相關勘測證實，在垂深1000m以上，蘆店區域大量煤層被發現，更重要的是這種推算方法開創了新的煤層位置勘測思路。

在王莊勘探區、翠屏山井田、福建龍巖煤田、分宣皇化礦區等地，通過對相關重力滑動構造的理論進行延伸，對相關剖面資料和已有鉆孔進行審查，可以簡化滑動構造并減少地層厚度，推動水文地質的勘測，并發現巨大的煤炭儲量。

將急驟變化煤層與強烈流變進行連接，從而對煤層的形貌價值進行更加精確的估算。比如河南蘆店地區，其滑動構造的斷錯和鏟削使相當一部分淺部煤層發生斷失，致只有在關帝店一帶有一些煤層殘留。在部分地區會出現假粘性流動現象，會使低壓區的煤層變成煤泡并流入到圍巖中，變成楔狀和脈狀的尖子煤，或者造成煤層變質，使煤層的利用價值大打折扣。

4　結束語

重力滑動構造與逆沖推覆的研究，可以在幫助我們在推覆體下發現煤田，無論是在新礦區的開發方面還是老礦區附近的勘測方面都為工作人員的勘探工作帶來很大的希望。

[1]林中月.華北賦煤區煤田構造與構造控煤作用研究 [c].中國礦業大學 (北京) 2012，04（10）：61-62.

[2]張繼坤.安徽省煤田構造與構造控煤作用研究 [c].中國礦業大學（北京）2011，04（04）：212-213.

[3]何保.渾江煤田推覆構造特征、演化及找煤遠景區預測 [c].東北大學2009，11（01）：96-97.

P624[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-123-1

趙玉琳（1980～），女，工程師，研究方向為煤田地質、煤層氣地質和礦井地質的勘查及科研等。