論井田斷層的連接

摘 要：本文詳細地論述了井田斷層的連接應考慮的幾個方面因素和它們的理論依據。

1. 引言

幾乎所有的井田無一例外地經歷過不同程度的構造破壞，發育著不同產狀，不同規模的斷層。一條斷層可以被一個水平的許多礦山巷道不止一次的遇到，也可以在不同水平被遇到。然而，在不同巷道內或不同水平內相當的位置遇見的斷層不一定是同一條斷層；同樣，被詳細勘探確定的某條斷層，也有可能是由兩條或兩條以上的斷層組成的。上述事實已為礦山生產的實踐所證實。井田的斷層證為同一的問題，也就是斷層連接問題，是個很重要的問題，因為它直接涉及礦山工作平面圖或其它投影圖的編制，影響礦山巷道的設計和煤炭的儲量計算。

我認為，井田斷層的連接問題主要考慮以下四方面因素；斷層面的產狀、斷層的形式、斷層面滑動痕跡的穩定性和斷層的力學性質。

2. 斷層面產狀

斷層面的走向、傾向和傾角的一致或接近，是把兩條在走向延伸方向上和傾斜延伸方向上位置相當的斷層連接成一條斷層（證為同一）的重要的、有力的證據，這是因為同一條斷層的產狀應當一致或差別很小。

這里有幾個值得注意的問題。

不同力學性質的斷層具有不同的產狀特征；張性斷裂的斷層面本身常常參差不齊、粗糙不平，在測量張性斷層產狀時，最好選擇斷層面上具有上盤下落擦痕的局部位置來測量，或者用一個“均衡面”代表粗糙不平的斷層。在東北內蒙的絕大多數聚煤盆地中，這種純張性面比較少見，常為后期的構造應力場改造而演變成其它性質的斷層、因而多數斷層產狀都比較容易測量。

扭性斷層是斷層面產狀非常穩定的一種斷裂，斷層面平直、老滑、最易測量。因此，把延伸方向上位置相當的兩條扭性斷層連成一條時，其斷層產狀應當基本上一致。

壓性斷層的斷層面，不論在走向方向或者傾斜方向上，都具有明顯的舒緩波狀的形態特征，因而，在測量其產狀時，常常分別測量波峰兩側（或波谷兩側）斷層面的產狀，在取平均值，或用波峰與波谷的中點連線代表之，在把位置相當的兩條壓性斷層連在一起時，壓性斷裂的斷層產狀特征應與以考慮。

總之，斷層面的產狀特征與斷層力學性質有關。在證為同一的兩條斷層的產狀測量中，要注意測量方法；同時在應用產狀這個因素確定兩條斷裂為同一時，這個因素的地位對于不同性質的斷裂來說，應當是不同的，具體地說，扭性斷層應把它看作極重要因素之一，壓性和張性斷層只應當把它看成是一個有力的證據之一。

弧形或環形斷層的產狀時變化的，突出表現在走向方向上，在不同地點出現的兩條弧形或環形斷層是否屬于同一斷層，應當考慮下面的幾個標志；

（1）井田內能夠影響煤礦生產的弧形或者環形斷層，大多是砥柱直立的旋扭構造之旋回面斷裂，斷層的力學性質應為扭性或以扭性為主的扭壓或扭張性斷裂。因此，斷層面上的擦痕應為水平擦痕或接近水平斜擦痕。

（2）弧形或環形斷層的產狀變化應當是有規律、漸變的，因而，不同巷道內出現的弧形斷層的產狀連線也應當是漸變過渡的，相鄰的兩個產狀（主要是走向）不能出現大角度相變。

（3）弧形斷層的斷層面形態，常常在局部地段也能明顯表現出來（例如在有限的礦山巷道內），這是判定要證為同一的斷裂是否屬于弧形或環形斷層的依據之一。

3. 斷層的形式

查明斷層的形式對于斷層的鑒別和證為同一都是十分必要的，若在不同礦山巷道內發現的斷層屬于同一斷層，其斷層形式（主要是移位符號）必然是一致的。斷層的形式包括三方面內容，即斷煤交切的種類、移位類型和移位符號。斷煤交切種類則按著斷層面與煤層面的相互位置，可以將斷煤交切種類主要劃分為四種：

1）反傾鈍角交切2）反傾銳角交切3）同傾鈍角交切4）同傾銳角交切

3.1移位類型

在進行斷層的證為同一的判斷時，我們將斷層的移位劃分為兩大類型，一類是逆斷層式移位，另一類是正斷層式移位。注意，它們與傳統的逆斷層和正斷層不同，它們的劃分是以移位向量與下盤交切線的相對位置關系來劃分的。移位向量位于下盤交切線之上者稱逆斷層式移位，位于下盤交切線之下的稱正斷層式移位。

逆斷層式移位包括逆斷層、平推斷層和正平推斷層，而正斷層式移位包含著正斷層、平推斷層和逆平推斷層。移位類型、用一個明顯的標志來劃分就是：上盤斷煤交線位于下盤斷煤交線之上的，稱逆斷層式移位；上盤斷煤交線位于下盤斷煤交線之上者屬正斷層式移位，同樣，斷層的移位類型，在一般情況下，都可以在井下的切割斷層面的直立剖面上很容易與以區分。特殊情況下，我們常常用斷層面上擦痕的指向加以判斷，即擦痕的指向箭頭指向下盤交切線上方者為逆式移位，而指向下盤交切線下方者稱正斷層式移位。

3.2移位符號

移位符號分為正（+）移位和負（—）移位兩種。正移位又稱迭型移位，負移位又稱開型移位。在切割斷層面的直立剖面上，我們通過上、下盤斷煤交點分別作煤層與剖面交線的垂線，若兩條垂線之間出現了煤層重復，即為迭型移位，冠以（+）號；反之，如果兩條垂線之間沒有煤層存在，則為開型移位，冠以（—）號。移位符號與斷煤交切種類和移位類型關系十分密切。

4. 斷層面上滑動痕跡的穩定性

與地表暴露的斷層不同，在井下礦山巷道中揭露的斷層，其斷層面上的擦痕因為沒有經歷過地表的風化作用，所以常常保存完好，鮮明：而且，實踐證明，同一條斷層，不論在其走向延伸方向上還是傾斜延伸方向上，擦痕這是一個非常穩定的因素，它是我們判斷是否是同一條斷層的又一個決定性依據。

在觀察斷層面擦痕時，要考慮下面兩個因素：

4.1擦痕指向

同一條斷層的擦痕指向應當是一致的，也就是斷層上，下盤相對的移位方向應當一致。對于斷層擦痕的研究，國內、外構造地質學家做了大量的工作。我認為，在煤礦井下觀察斷層面擦痕指向時，下面三個方面是最明顯的，也是最實用的。

擦痕在其延長方向上的深淺、寬窄變化；正擦階的陡坎指向；與擦痕同時存在的，某些礦物“齒狀”邊緣的指向。

一般情況下，擦痕深→淺、寬→ 窄、正擦階陡坎指向，礦物“齒狀”邊緣指向代表對盤運動的方向。

4.2擦痕的側伏角

側伏角是擦痕的一個重要參數，它是指在斷層面上擦痕的仰起方向與斷層面走向線之間的夾角而言。

在利用斷層面擦痕對斷層進行證為同一判斷時，還有一點是我們應當特別引起注意的。在進行井田斷層連接時，上述兩組擦痕的指向，側伏角和它們間的切割關系都是應當考慮，只有它們完全一致或至少是極相近時，才能認為是同一條斷層，才能進行連接。

5. 斷層力學性質

顯然，同一條斷層的主要部分，在地應力作用下必然經歷同樣的構造運動，因而，其力學性質應當是一致的。判斷斷層的力學性質，主要是對斷層進行仔細地宏觀觀測來實現，它包括斷層面本身和其兩側的巖層；其次。在斷層面附近采取構造巖的定向標本，制片，在顯微鏡下進行微觀形跡觀測和在弗氏旋轉臺上進行巖組分析，輔以上述的室內研究也是重要的手段。

6. 結論

斷層的連接問題——即兩條斷層的證為同一問題在煤礦生產中的重要性迫使我們對其引起足夠的重視。上述課題的解決，在一般情況下應當綜合考慮斷層產狀、移位符號，斷層面擦痕和斷層力學性質四個方面因素，其中的斷層產狀和力學性質是最直觀、最明顯的標志，需要優先與以考慮，在上述兩條一致的前提下，還要著重考慮斷層的移位符號和斷層面擦痕，后兩者是肯定不同的地點出現、位置相當的兩條斷層是否屬于同一條斷層的決定性因素。斷層的連接問題，是一項復雜而細致的、有科學依據的課題，且勿草草行事，以利于煤礦生產的順利進行。

作者簡介：

王正東，男，助理工程師，現工作于黑龍江龍煤鶴崗礦業有限責任公司南山煤礦地測大隊，主要從事礦井地質工作。