王松濤
(河北煤田地質(zhì)局 第四地質(zhì)隊(duì),河北 宣化075100)
德勝莊井田所處的蔚縣煤田,位于華北古板塊主體——華北地臺(tái)北緣,近東西向陰山——燕山構(gòu)造帶,與北東——北北東向太行山構(gòu)造帶的交接部位。蓋層區(qū)域構(gòu)造格局的形成經(jīng)歷了復(fù)雜的地質(zhì)演化歷程。 受古亞洲構(gòu)造域、濱太平洋構(gòu)造域及特堤斯構(gòu)造域等不同地球動(dòng)力學(xué)體系的相互制約。華北古板塊與西伯利亞古板塊于中生代早期完成碰撞拼貼過程,形成規(guī)模宏大的蒙古——興安復(fù)合造山帶。 其總體構(gòu)造特征是從碰撞帶向南北兩側(cè)沖斷,表現(xiàn)為褶皺推覆與沖斷推覆的疊加,變形強(qiáng)度由造山帶向陸塊邊緣構(gòu)造帶遞減。
以印支運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)折,濱太平洋構(gòu)造域?qū)χ袊?guó)大陸東部的影響日趨明顯。 發(fā)生于印支——燕山期的古太平洋動(dòng)力學(xué)體系,屬西太平洋古陸與亞洲大陸碰撞作用有關(guān)的擠壓型地球動(dòng)力學(xué)體系,發(fā)育自東向西遞減的褶皺——斷裂
作用,其前峰波及包括本區(qū)在內(nèi)的現(xiàn)今太行山以西地區(qū),以太行山構(gòu)造帶為代表的北東——北北東向構(gòu)造疊加于近東西向構(gòu)造之上。
燕山運(yùn)動(dòng)晚期以來,中國(guó)東部構(gòu)造體制發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)折,隨著西太平洋古陸的全面瓦解,亞洲大陸東部邊緣大規(guī)模裂陷,進(jìn)入引張型地球動(dòng)力學(xué)體系——新太平洋構(gòu)造體系。太行山以西屬特堤斯——喜馬拉雅構(gòu)造域范疇, 受印度板塊北移與歐亞板塊碰撞作用控制,新生代構(gòu)造變形以擠壓和走滑樣式為主。蔚縣——廣靈盆地所處的山西地塊,受東、西兩大構(gòu)造域的復(fù)合控制作用,于新生代初開始抬升隆起,晚期(上新世以來)發(fā)育地塹系。 蔚縣礦區(qū)也因受先期近東西向陰山——燕山構(gòu)造帶和北東——北北東向太行山構(gòu)造帶的影響,而呈北東——北東東方向與之小角度斜接關(guān)系。
蔚縣含煤盆地在大地構(gòu)造位置上處于華北地臺(tái)(中朝準(zhǔn)地臺(tái)Ⅰ)、山西斷?。á颍⑽迮_(tái)臺(tái)拱(Ⅲ)、蔚縣凹褶束(Ⅳ)的五級(jí)構(gòu)造單元——蔚縣塊坳(Ⅴ)內(nèi),屬于山西地塹系北部拉張區(qū)的一部分。
蔚縣塊坳以其舒緩開闊的褶皺和大面積出露寒武、奧陶系為主要特征,燕山運(yùn)動(dòng)各幕對(duì)其均有一定影響。聚煤盆地外圍,被四條誕生時(shí)代不同的大斷裂所圍割,形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的北東向矩形塊斷,其總體構(gòu)造形態(tài)為一軸向北東的開闊復(fù)向斜構(gòu)造。由于喜山期蔚縣南山斷裂和陽原南山斷裂的活動(dòng), 使蔚縣含煤盆地產(chǎn)生北升南降的掀斜作用,而使復(fù)向斜的構(gòu)造形態(tài)不甚明顯,似乎呈一總體傾向南東的單斜構(gòu)造,西北部地層較陡,中及南部地層平緩。在這一舒緩開闊的復(fù)向斜襯底上,發(fā)育有月山向斜和蔚縣背斜等主要次級(jí)構(gòu)造形跡。 盆地南緣蔚縣南山斷裂是主要控盆構(gòu)造, 為一向北傾斜的新生代活動(dòng)正斷層。斷裂南盤抬升,基巖南傾;北盤下降,由古生界和中生界組成的盆地基底向南緩傾,向北掀起,構(gòu)成箕狀斷陷。松枝口斷裂和大灣斷裂是兩條北北西向的現(xiàn)代活動(dòng)性斷裂,并具多期活動(dòng)的特點(diǎn),構(gòu)成蔚縣含煤盆地的東、西邊界。 在新生代盆緣斷裂伸展過程中,起到調(diào)整斷層的作用,其南段表現(xiàn)出相當(dāng)強(qiáng)烈的現(xiàn)代活動(dòng)性。盆地外圍的幾條大斷裂,對(duì)蔚縣聚煤盆地的生成和發(fā)展起到重要的控制作用(圖1)。 其主要斷裂及褶皺構(gòu)造特征為:
該斷裂為蔚縣含煤盆地的東南邊界,西起南馬莊以西,往東經(jīng)松枝口、黑山寺、狼山至延慶,延展長(zhǎng)度大于150km。斷裂走向北東,傾向北西,局部落差達(dá)千余米。
從區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)及構(gòu)造特征分析,該斷裂在燕山期(或更早)即開始活動(dòng),在北西——南東向擠壓應(yīng)力作用下,由北往南逆沖,其活動(dòng)對(duì)蔚縣含煤盆地的演化具有重要的控制作用。 進(jìn)入喜山期,區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生轉(zhuǎn)變,在北西——南東向拉張應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生反轉(zhuǎn)而形成正斷層,現(xiàn)今仍有活動(dòng),為一條多期活動(dòng)的區(qū)域性大斷裂。
圖1
為蔚縣含煤盆地的西北邊界,走向北東,傾向北西,西起化家?guī)X以西,向東經(jīng)南馬圈,在壺流河與桑干河交匯處切過松枝口斷裂,沿桑干河向東延伸,延展長(zhǎng)度約100km。該斷裂具有早期擠壓,并由北向南逆沖和多期活動(dòng)的性質(zhì)。與蔚縣南山斷裂一起控制了蔚縣含煤盆地的演化,并于喜山期發(fā)生反轉(zhuǎn)形成正斷層。
該斷裂為蔚縣含煤盆地的東北邊界,走向北西——北北西,南起松枝口,向北沿壺流河經(jīng)化稍營(yíng)、右所堡、馬市口延入內(nèi)蒙境內(nèi),全長(zhǎng)大于130km。 它對(duì)蔚縣含煤盆地的形成和發(fā)展具有重要的控制作用,主要表現(xiàn)在斷裂西側(cè)的蔚 縣盆地中、下侏羅統(tǒng)發(fā)育,而東側(cè)僅發(fā)育中、上侏羅統(tǒng)。從現(xiàn)有資料分析,該斷裂原為中元古代早期燕山海槽的西界,早在中、晚元古代即已存在,中生代繼承性活動(dòng),造成其兩側(cè)的中生代盆地,在沉降幅度或褶皺強(qiáng)度等方面均有顯著差異。 該斷裂以其形成時(shí)間早,多期次活動(dòng),以及在地史片斷中具有一定的控制作用等特點(diǎn),同時(shí)在重力場(chǎng)中反映為清楚的梯級(jí)帶,被列為區(qū)域性大斷裂。
位于蔚縣礦區(qū)的西部,走向北西——北北西,傾向北東,與松枝口斷裂近于平行,南起暖泉鎮(zhèn)東南,向北經(jīng)大灣、化家?guī)X繼續(xù)向西北延伸,延展長(zhǎng)度大于30km。 根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料分析,該斷裂在地史片斷中曾具有平移和擠壓的雙重性質(zhì)。 侏羅紀(jì)早期斷裂活動(dòng)較弱或未活動(dòng),兩盤下花園組為連續(xù)沉積,各煤層均可對(duì)比。 第四紀(jì)晚期,伴隨蔚縣南山斷裂的反轉(zhuǎn)活動(dòng),其南段活動(dòng)較強(qiáng)。 它對(duì)蔚縣含煤盆地構(gòu)造演化的控制作用及其活動(dòng)強(qiáng)度等,均遠(yuǎn)不及其它幾條斷裂。
軸部位于蔚縣礦區(qū)北部的北西嶺——青土坡——炮嶺一線,呈北東向與陽原南山斷裂平行展布,延展長(zhǎng)度約25km,為一西北翼陡、東南翼緩的不對(duì)稱寬緩向斜。 軸部地層主要為髫髻山組。 西北翼由九龍山組、下花園組、寒武系、薊縣系和長(zhǎng)城系組成,地層總體呈北東向條帶狀分布,傾向南東,由于受陽原南山斷裂早期擠壓逆沖的影響,地層傾角較大,由軸部向翼部逐漸變陡,靠近陽原南山斷裂的局部甚至直立或倒轉(zhuǎn)。 東南翼主要由髫髻山組、九龍山組和下花園組組成,地層平緩,傾向北西,傾角10°左右,局部受斷層影響傾角變陡。
蔚縣背斜位于斷塊南部,走向NE ,延展長(zhǎng)度約35km,其南北兩翼分別被蔚縣南山斷層與壺流河斷層所截割, 軸部處在兩斷層之間,兩斷層之間的地層基本為第四系和后城組,在靠近壺流河斷層的蔚縣城附近有下花園組殘存。
德勝莊井田位于蔚縣礦區(qū)的東北部,總體構(gòu)造形態(tài)大致呈向東緩傾的單斜構(gòu)造,并在單斜背景下發(fā)育有寬緩的次級(jí)短軸背、向斜和斷裂構(gòu)造,構(gòu)成了區(qū)內(nèi)的主體構(gòu)造骨架。 對(duì)一個(gè)井田所處的區(qū)域大地構(gòu)造背景特別是區(qū)域構(gòu)造環(huán)境的研究十分重要, 小區(qū)域離不開大環(huán)境。井田內(nèi)通過各種地質(zhì)手段揭露地質(zhì)構(gòu)造信息比較孤立,深入細(xì)致的研究井田所處的構(gòu)造環(huán)境從而確定井田內(nèi)斷層的延展趨勢(shì)走向及向斜、背斜等各種構(gòu)造特征。
[1]田桂堃.等.河北省張家口地區(qū)中生代含煤盆地沉積環(huán)境研究報(bào)告[R].河北省煤田四隊(duì),1992.
[2]MT/T1076-2008 煤田地質(zhì)勘探規(guī)程[S].
[3]張樹勝.等.河北省蔚縣礦區(qū)德勝莊井田煤炭勘探地質(zhì)報(bào)告[R].2008.
[4]張路鎖.等著.河北省煤田構(gòu)造與控煤研究[M].北京:科學(xué)出板社2012.