推覆、滑脱构造在卫城找煤中的运用

1、推覆、滑脱构造在卫城找煤中的运用卢仁甫贵州省煤田地质局一一三队摘要： 推覆构造指缓倾角（倾角 30）的逆冲断层和倒转褶曲；滑脱构造指重力或拉力作用下形成的正断层。 推覆、滑脱构造的研究意义在于在煤田地质工作中找到相应的含煤岩系，以此为寻找煤炭资源提供可行的预见性地质依据。关键辞： 推覆构造、滑脱构造、逆冲断层、逆断层、正断层，向斜、背斜、倒转褶曲，含煤岩系。一、概述：随着科学的发展，煤炭资源的开发利用日亦加剧，“资源枯乏”的及将到来，作为新时代的地质工作者如何面对这一问题呢？我们不但要作好将来寻找深成煤层的准备，也要作好寻找复杂构造条件下的隐伏矿产的准备。特别是推覆、 滑脱构造条件下，由于断层

2、倾角平缓且挎度大， 有时隐伏矿产资源也很丰富。在此，就我个人多年来对构造地质的研究，谈谈卫城的推覆、 滑脱构造及其对该地区的找煤运用。由于受推覆、滑脱构造的影响，多年来给不少煤田地质工作者带来很大困难。通过对推覆、 滑脱构造的研究，其目的意义在于在今后的煤田地质工作中更好地指导各阶段地质工作，为寻找煤炭资源，提供更多可行的预见性地质依据。（一）区域地质卫城区域地质位于扬子地层区，黔中分区， 贵阳小区。 从新到老出露有第四系元古代的地层，缺失白垩系。分别为第四系更新统（Q）、第三系（ E）、侏罗系（ J）、三叠系（ T ）、二叠系（ P）、石炭系（ C）、泥盆系（ D ）、自留系（ S）、奥陶系

3、（ O）、寒武系（） 、元古代（ Pt）。(二 )区域构造区域构造位置位于扬子准地台，黔北台隆，遵义断拱，贵阳复杂构造变形区。出露有印支期构造、燕山期构造和喜玛拉雅构造。印支期构造表现为少数NE SW向构造，如F3正断裂，F10， F11 逆断层；燕山期构造表现为北东东南西西（NEE SWW ）向的滑动构造，如F7 正断层；喜玛拉雅构造表现为SN向的推覆、滑脱构造，如断层F1、 F2、 F4、 F8、F9、张家坪小向斜等（图1 所示）。二、推覆、滑脱构造分析（一）推覆构造推覆构造是指由大型逆冲断裂及其上盘逆冲岩席组合而成的构造。一般将推覆分为二类：即褶皱推覆和逆冲推覆。前者通常是在褶皱强烈发育

4、过程中沿倒转、平卧褶皱翼剪切发育的逆冲断裂； 后者通常指没有强烈褶皱伴生，只是简单的岩席的推移和逆冲。二者都意味着挤压和收缩，统称挤压推覆。通常指缓倾角（倾角30）的逆冲断层和倒转褶曲；它是由于地壳变动过程中，板块间的相互挤压导致岩石发生弯曲断裂、倒转， 使地层出现重复的一种表现形式。（二）滑脱构造由于重力作用和拉伸作用，使岩石发生断裂下滑形成正断层或断陷盆地。滑脱构造分为两种： 一种为伸展滑脱构造；另一种为重力滑动构造。它们主要是由于火山喷发，使上地幔失放大量岩浆后，附近地壳薄弱处岩层因重力作用产生下陷或出现拉伸而产生的拉伸断裂。断层面倾角较缓， 地壳平衡稳定下来， 表现为缓倾斜正断层，有同

5、沉积断裂和后生断裂两种。（三）卫城的推覆构造卫城的推覆构造主要为喜玛拉雅运动时期产生的近南北（SN）向推覆构造带，是由于印度板块与欧亚大陆板块相碰撞挤压形成的一种构造表现形式。如张家坪小向斜、田坝头小向斜、大山脚逆断层（F2）、新发逆断层（F4）、杨家湾逆断层（F5）、莲花推覆逆断层（F9）及其伴生断裂（F8）；其次为印支构造，卫城向斜、F10、 F11。图 1 所示。1、卫城向斜，出露于杨家寨公社以西卫城一线，走向NE SW，南东翼与翼北西倾角相当，10 30，一般20，全长约10 公里；2、张家坪小向斜， 出露于石猪山犀牛屯一线， 走向 NW SE，南西翼倾角 10 30，一般 12，北东

6、翼倾角 3580，一般 50，全长约 1.5 公里；北部出现倒转。3、田坝头小向斜，出露于冷水寨以南一线，走向NW SE，南西翼倾角10 20，一般 15，北东翼倾角10 25，一般20，全长约1.0 公里；倾向4、逆断层（ F4）：出露于暗流姚家寨占街一线，全长20 多公里，走向近于E，倾角 30 40，一般35，断距 150m，区域性断裂，为F9 的伴生断裂；SN向，5、逆断层（F2）：出露于暗流东大山脚坛罐窑一线，全长10 多公里，走向NW SE 向，倾角2535，一般30，断距50m；6、逆断层（F5）：出露于杨家弯竹林寨一线，全长5 多公里，走向NESW向，倾角 25 35，一般30

7、，断距70m，为F4 的伴生断裂；7、逆断层（F8）：出露于暗流蔡水犁倭以东一线，为区域性断裂，全长20 多公里，走向NE SW 向，倾向南东，倾角3546，一般35，断距200m，为F9 的伴生断裂。8、逆断层（F9）：出露于暗流莲花石犁倭一线，为区域性大断裂，全长20 多公里，走向NESW向，倾向南东，倾角22 35，一般25，断距500m；沿途有条伴生断裂即F8。（四）卫城的滑脱构造卫城的滑脱构造主要为印支运动产生的北东南西（NE SW ）向的滑动构造和燕山期产生的北东东南西西（ NEE SWW ）向的滑动构造以及喜玛拉雅期间产生的近南北（ SN）向的滑脱构造。印支运动产生的卫城向斜（前

8、期）、犀牛屯正断层（F3）；燕山期产生的金家坝正断层（F7），喜玛拉雅期间产生的滑脱构造有马场坝正断层（F1 ）、张家坪小向斜等。图1 所示。1、张家坪小向斜 （前期），出露于暗流火焰山一线，当时张家坪小向斜与田坝头小向斜为一个整体，包括南部的火焰山一带为一个二级向斜构造，走向近于SN 向，两翼产状相当，倾角10 30，一般10，全长约6.0 公里；2、正断层（F1），出露于马场坝姚家寨以前的杨家寨公社一线，全长15 公里，走向 SN 向，倾向东，倾角近60，断距200m；3、正断层（F3），出露于小坝水库犀牛屯斗蓬寨一线，全长约15 公里，走向NESW ，倾向NW ，倾角60，断距150m；

9、4、正断层（F7）：出露于修文县以北约2 公里织金县金家坝一线，全长60 多公里，走向 NE SW 向，倾向南东，倾角60 70， 一般 65， 断距 500m，为区域性大断裂， 。三、地层分析寻找到煤炭矿产资源， 是地质工作者的首要任务， 探明煤炭资源储量并提交地质勘探报告，是煤田地质工作的最终目的。 要寻找到煤炭矿产资源， 并提交可靠的煤炭资源储量勘探报告。首先，必须认清煤系地层，因为煤系地层是一套具有成因联系的含煤沉积岩系。因此，能否准确判断煤系地层时代及其规律是找到丰富的煤炭资源、煤种资源的必要条件。（一）、含煤岩系具有成因联系的一套含煤沉积岩系叫做含煤岩系，又叫煤系地层或含煤地层。煤

10、炭是多年的生物有机沉积岩，是植物经过多年的沉积、深埋后在0100C 的还原环境中碳化成岩的结果， 故煤炭又是可燃性有机岩之一。不同时期、 不同环境下形成的煤炭植物化石种类及煤炭种类各不一样。成煤环境分为两大类：一类为陆源沼泽相，如陆源沼泽、湖泊沼泽、湖泊相；另一类为海、陆过渡沼泽相，如滨海、泻湖、海湾沼泽和三角洲沼泽相等。1、陆源沼泽相：陆源沼泽相的成煤物质主要为淡水植物在还原环境中经泥炭化或腐泥化作用阶段和煤化作用阶段而成的产物。很多易溶物质或易风化的矿物经风化后形成可溶盐经雨水冲刷被河流带入大海。如硫铁矿（FeS2）和自然硫在潮湿的空气中易氧化而形成三氧化二铁（ Fe2O3）和硫酸亚铁（

11、Fe2SO4），硫酸亚铁（ Fe2SO4 ）易溶于水，雨水冲刷后，降低了残积物中硫的含量。因此，陆源环境中生成的煤炭，硫的含量较低，容易形成低硫煤，陆相沉积物卤化物含量较低。产大量淡水植物化石。如，二叠系的植物化石： GigantopterisG.fukienensis，Lobatannularia sp ；三叠系的植物化石：Dictyophyllum nillsoni, Podozamitessp.，sp.等。2、海、陆过渡相：海、陆过渡相主要有滨海、泻湖沼泽和三角洲平原沼泽等。海陆过渡相的成煤物质主要为咸水、半咸水植物， 有的远海沼泽生长有一定的淡水植物，它们在还原环境中经腐泥化作用阶段和

12、煤化作用阶段而形成煤炭。由于陆地上有大量的可溶盐经过河流流入大海，在还原状态下海水中含有大量的硫化物（如FeS2）、硫酸盐（如Fe2SO4 ）、碳酸盐（如 CaCO3、 MgCO 3）沉淀下来。因此，远海地段易形成中硫煤，近海地段易形成高硫煤，海、陆过渡相沉积物卤化物及碳酸盐等含量较高。产大量咸水、半咸水动植物化石。如，二叠系的植物化石： Pecopteris sp.， Sphenophyllum sp 等。动物化石： 蜓类 Nankinella sp，Palaeofusulina aff sinensispsp；腕足类 Enteletina sp， Edriosteges sp，Neopli

13、catiferasp 等。（二）、非含煤岩系含煤岩系以外的其它岩系，如火成岩、 变质岩及其它沉积岩。既要了解火成岩及其它沉积岩的形成时代、类型、特征，又要了解变质岩的来源、形成时代、类型、特征。1、火成岩火成岩，它是火山喷发后的浆岩固结而成的岩石，又名火山岩、岩浆岩。根据其产出状态又分为深成岩、 ?入岩和喷发岩，根据其SiO 2 的含量又分为基性火山岩、超基性火山岩。2、其它沉积岩其它沉积岩，根据沉积环境的不同，分为陆相、过渡相、海相。陆相分为河流相、湖泊相、冰川相；过渡相分为三角洲相，泻湖、海湾相；海相分为滨海相、浅海相、深海相。它是由母岩风化搬运或残积固结而成的岩石。根据物质组成结构分为碎

14、屑岩，生物岩，化学岩，生物、化学岩；碎屑岩根据粒度又分为各种不同的碎屑岩，包括粗碎屑岩（砾岩、角砾岩）、细碎屑岩（砂岩、泥岩）。3、变质岩变质岩它由古老火成岩、沉积岩经过多年的风化变质而成的岩石。（三）、卫城的含煤岩系清镇卫城的含煤岩系主要为长兴、龙潭组(P 3c+l ) (图1 所示 )1、长兴、龙潭组(P 3c+l )灰、深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥质砂岩夹泥岩、石灰岩及煤层，含煤5 9 层，产植物化石：Pecopterissp.，G.igantopterissp，Sphenophyllum sp 等。蜓类： Nankinellasp，Palaeofusulinaaff sinensis p

15、 sp， Schubertellasp；腕足类： Enteletinasp， Oldhaminasp,Edriosteges sp，Neoplicatifera sp 等。与下伏地层茅口组(P2m) 呈假整合接触，是茅口组(P2m)的直接上覆地层。厚280 米。（四）、卫城的非含煤岩系清镇卫城的非含煤岩系有安顺组 (T 1a)，大冶组 (T 1d)，茅口、栖霞组 (P2q+m )，黄龙群 (C3h) 该区域没有火成岩和变质岩 ( 图 1 所示 ) 。1、安顺组 (T 1a)上段为黄灰、灰白、紫红色白云岩、泥质白云岩，常具（溶塌）角砾状构造。下段为灰黄 、 灰 色 白 云 岩 。 上 部 常 夾

16、 黄 绿 色 泥 页 岩 或 泥 灰 岩 。 产 瓣 鳃 类 ： Eumorphotiscf multiformis Unionitescf， conaiensis；菊石： Tiolites spinosus等。与大冶组呈整合接触，为龙潭煤组的间接上覆地层。厚400 米。2、大冶组(T 1d)上段上部为浅灰、灰色中厚层灰岩，下部为灰色薄层灰岩，常夾页岩及钙质页岩，产瓣鳃类： Claraia sp， Eumorphotis cf，hinnititea ；菊石： Meekoceras sp。下段为浅黄、黄绿及灰绿色页岩，偶夾少量泥质灰岩。产瓣鳃类：Claraiaclarai ， Cgriesach

17、i ， Cwangi ；菊石： Meekoceras sp。与下伏地层长兴组 (P 3c) 呈假整合接触， 为长兴组 (P 3c) 的直接上覆地层。厚 310 米。3、茅口、栖霞组(P2 q+m)浅 灰 、灰 、 深 灰 色 中厚层块 状灰 岩 ， 含 燧石结核或 团 块 。 产 腕 足 类： Leptodussp Asioproductus sp，Edriosteges sp Squamularia sp等；蜓类： Nankinella orbicularia，Nsp，Neoschwagerina colaniae ，Ncraticulifera ，Nankinella discoides

18、，Nankinella sp ，等；珊瑚： Allotropiophyllum sp， Protomichelinin sp， Hayasakaia sp， Polythecalis sp等。与上覆地层龙潭煤组 (P3l ) 呈假整合接触，为龙潭煤组 (P 3l ) 的直接上覆地层。厚 300 米。4、黄龙群 (C3h)上部为浅灰至浅灰白色中厚层至块状致密灰岩，下部为浅灰至浅灰白色块状中至粗晶白云岩，上部产蜓类：Fusunella l sp， Profusulinellasp， Pseudostaffella sp， Staffella sp，Schubertella sp等；珊瑚： Cani

19、nia sp 。与上覆地层梁山组 (P 1l ) 呈假整合接触，为梁山煤组(P 1l ) 的直接下伏地层。厚 30 米。四、找煤预测实务通过对含煤地层及其上覆地层、下伏地层岩性组合的分析研究，通过对该区域内推覆、滑脱构造的研究，预测了卫城含煤地层的隐伏深度及附近的构造复杂程度。具体如下：首先，通过地表调查发现：卫城附近推覆构造发育，特别是F9 推覆逆断层，其倾角在20左右，断距大于 500 米，移动距离远，达好几公里；覆盖面积大，断裂带走向长达20多公里。其次，断裂构造、分段褶皱（如火焰山、张家坪小向斜、田坝头小向斜）发育，且张家坪小向斜背部出现倒转现象，局部还出现挠曲，构造类型属于复杂类型。卫城煤矿煤炭详查阶段，在图 2 所示的地质剖面图中，4 号勘探线上的ZK405 号钻孔中虽然找到了煤炭（见5 号煤、 6 号煤、 9 号煤及 13 号煤，经测井对比均属于可采煤层），但见到断层F1 后，由于地层破碎，高瓦斯涌出，涌水，堵涌后，为了安全，结合8 号勘探线的 ZK804 号钻孔情况以及推覆构造剖面分析，最后停钻终孔。图2 所示。如图 3 所示的地质剖面图中，8 号勘探线上的ZK804 号钻孔中，首先见