■張金江 畢寶華 羅志開

（河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質大隊 河北秦皇島 066000）

柳江盆地構造特征的重新厘定

■張金江 畢寶華 羅志開

（河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質大隊 河北秦皇島 066000）

根據(jù)柳江盆地西部鉆探工程揭露情況，認為柳江盆地的構造形態(tài)并非完整向斜，而是由不完整的向斜及盆地西部發(fā)育的一組南北向斷裂帶兩部分構成。南北向斷裂帶破壞了原向斜西翼地層。本文將從構造特征及區(qū)域應力兩個方面重新梳理盆地的構造形態(tài)。

柳江盆地不完整向斜南北向斷裂帶 重新厘定

以往資料普遍認為柳江盆地是一個東翼寬緩，西翼較陡的不對稱向斜盆地，但是通過對盆地西部各工程揭露情況的分析，認為其向斜構造并不完整。向斜東翼及南北轉折端完整存在，而西翼被構造破壞。通過分析認為，向斜西翼發(fā)育一組南北向逆沖斷層帶，該斷層帶將西翼深部地層推覆致淺部地層之上，形成逆沖推覆的構造形態(tài)。該斷裂帶構成柳江盆地西部的主要控礦構造，同時也是柳江盆地構造格局的重要組成部分。這種對柳江構造的重新認識，不僅擴大了柳江地區(qū)的找煤遠景，將找煤空間延伸到奧陶系灰?guī)r以下，同時也改變了只通過地表地層認識柳江構造的現(xiàn)狀。

1 盆地構造特征

柳江向斜各要素特征，以往資料比較全面。在此，僅根據(jù)盆地西翼的工程揭露情況，分析盆地西翼南北斷層帶的各要素特征及其依據(jù)。

南北向斷層帶是由三條主要的逆斷層和一系列次級斷層組成的一組構造斷塊。為敘述方便，將三條主要斷層由西向東依次編號F1、F2、F3，三條主要斷層將西翼分成兩個斷塊，即F2上盤（地層時代由太古界到上寒武）和F3上盤（地層時代主要奧陶到侏羅系），兩個斷塊地層推覆關系明顯（見圖1）。 F3為最東部斷層，與東翼單斜接觸，其產(chǎn)狀特征反應整個構造帶東部的形態(tài)。其產(chǎn)狀在秋子峪以南走向近南北，段距上百米；F2位于構造帶中部，走向與F1大致平行，主要為近南北，傾角50°-60°，段距可達幾百米；F1為斷層帶西部邊界，與響山巖體直接接觸。

圖1 柳江盆地構造特征示意圖

（1）F1、F2、F3存在依據(jù)

斷層存在的依據(jù)主要是各工程所揭露構造的共同特征以及各剖面所反映的共同構造形態(tài)。

圖2 42線剖面圖

圖3 50線剖面圖

F3斷層存在的主要依據(jù)：上、下盤地層產(chǎn)狀的突變及地層時代的推覆關系。F3斷層的下盤即東部的單斜地層。F3斷層上盤到F2之間為一個獨立斷塊，巖石主要為奧陶系到侏羅系地層。

50線能找到F3的露頭位置，其共同構造特征是下盤地層西傾，傾角10°-15°，上盤地層近直立，產(chǎn)狀有突變。深部ZK4201、ZK4602、ZK5002、ZK5001、ZK7601等多個孔均有揭露，共同特征是接觸帶下盤地層連續(xù)，上盤地層不連續(xù)，且有上盤老地層推覆于新地層以上（圖2、圖3）。斷層面走向：秋子峪以南，走向近南北；以北通過吳莊到王莊的露頭連線及以往工作成果，可知其走向10°-20°。斷層面傾角：秋子峪以南，沿傾向控制該斷層的剖面目前有50線，其他近期施工的勘探線均為單工程控制，且地表露頭位置不明。因此，只能根據(jù)ZK5001、ZK5002鉆孔揭露的斷層深度連線，量取其傾角為50°（圖3），且據(jù)西部ZK5005孔揭露情況，該斷層面在深部并未翹起，說明該傾角比較可靠。

F2斷層存在的主要依據(jù)：寒武系以下老地層推覆于奧陶系以上新地層之上，斷距較大。F2上盤為一個獨立斷塊，地層時代由上寒武系到太古界，推覆于其下盤斷塊（奧陶系以上地層）之上。

F2斷層在地表的露頭構造特征不明顯。深部ZK4201、ZK5005、ZK2607揭露該斷層。各孔所揭露的F2斷層的共同特征：ZK4201孔深297.57m以上為∈■┐2┐z-∈3f，由深到淺地層時代由老到新。而297.57m以下到F3斷層，巖石為石炭系以上的陸源碎屑巖。在297.57m處巖心破碎，并見斷層泥，即張夏組地層直接與石炭系陸源碎屑巖接觸，這說明該位置存在較大逆斷層，使老地層推覆于新地層以上，斷距可達幾百米 （圖2、圖3、圖4）。ZK5005、ZK2607存在相同的情況。ZK5005：孔深1208.50米以上為寒武紀以下地層。由深到淺地層時代由老到新，為∈3f-太古界變質花崗巖。1208.50-1292.84m為構造破碎帶及影響帶，1292.84m以下為奧陶紀以上地層，這說明在1208.50-1292.84m處存在較大的逆斷層，使太古界變質花崗巖與奧陶系灰?guī)r直接接觸，老地層推覆于新地層以上，斷距達數(shù)百米。ZK2607孔深786.10m以上，由深到淺地層由老到新，時代Qnc-∈1m, 786.10-788.15m見多層構造角礫巖。788.15m以下地層時代又回到侏羅系到奧陶系地層。這說明在此處存在較大的逆斷層，使青白口系長龍山組砂巖與侏羅系陸源碎屑巖直接接觸，老地層超覆于新地層以上，斷距達數(shù)百米（圖4）。通過上述共同特征推測存在F2斷層，其上盤為寒武系及以下老地層斷塊，地層較連續(xù)，未倒轉。下盤斷塊地層為奧陶系及以上地層，地層產(chǎn)狀混亂，局部倒轉。F2斷層走向：根據(jù)地表露頭連線推斷，其走向為近南北。傾角：F2斷層的傾角可根據(jù)ZK5005、ZK4201孔揭露情況推測。將ZK4201孔投影到50線可大致推測F2斷層的傾角，大約50°。西傾。

（2）F1、F2、F3斷層上、下盤地層產(chǎn)狀分析

F3下盤即東部單斜地層。

F3上盤（即F2下盤）斷塊：該斷塊經(jīng)構造運動以后，產(chǎn)狀較混亂。根據(jù)目前工程初步推斷深部地層整體傾向西，產(chǎn)狀與F2、F3大致相近，走向近南北，傾角約50°；淺部地層整體東傾，局部西傾或近直立。依據(jù)：76線、68線和50線地表均能見到該斷塊露頭，巖層整體東傾，局部近直立并有倒轉，其間見多條次級斷層及小褶皺，導致地層混亂、連續(xù)性不強，但一般段距不大。深部產(chǎn)狀以推測為主，ZK2607孔進入下盤斷塊時中軸夾角有上盤的0-20°變?yōu)?0-60°（圖4），ZK5005孔進入下盤斷塊時中軸角20-45°?？紤]F2斷層上盤具推覆性質，加之F2、F3斷層產(chǎn)狀50°左右，因此推測F3上盤斷塊深部地層產(chǎn)狀與F2、F3類似，整體西傾。

F2上盤塊段：該塊段地層走向近南北，東傾，傾角在遠離F2斷層面處為15-45°，在靠近F2斷層面附近一般大于70°，反映出逆沖推覆的性質。這種認識的依據(jù)：揭露F2上盤的鉆孔只有ZK4201、ZK5005和ZK2607。在地表，通過ZK4201及ZK2607鉆孔揭露的巖層與所在剖面地表巖層對比，發(fā)現(xiàn)只有在鉆孔西部地表才可見到鉆孔所揭露的F2上盤地層相對應的巖層，這說明地表地層產(chǎn)狀為東傾（圖4）。在深部，ZK4201在孔深290.97m以上見F2上盤地層，雖中間見多條次級斷層使地層局部缺失或重復，但地層層序并未倒轉，由深到淺地層由張夏組到鳳山組。ZK5005在孔深1028.50m以上見F2上盤地層，雖中間見有多條次級斷層使地層局部缺失或重復，但地層層序總體正常。由深到淺地層由太古界到寒武系。結合兩個鉆孔的位置關系，說明F2上盤斷塊地層，由西向東，由深到淺，地層時代由老到新。也能說明其深部產(chǎn)狀也以東傾為主。地層傾角依據(jù)：ZK4201孔距F2斷層面較近，所揭露的地層傾角較陡（一般中軸角小于45°）（圖2）。ZK5005據(jù)F2斷層面較遠，所揭露地層中軸角一般75°左右（730.90m-1208.50m為變質花崗巖）。ZK2607孔淺部距斷層面較遠處中軸角一般大于40°，而到深部在F2斷層面附近中軸角漸變?yōu)?-20°（圖4）。這說明F2上盤地層在遠離斷層面處傾角一般15-45°，靠近斷層面附近傾角大于70°，反映出逆沖推覆的性質。

圖4 26線剖面圖

2 區(qū)域應力來源

柳江地區(qū)經(jīng)歷了從五臺運動到喜山運動等多期造山運動。而本區(qū)地臺活化，出現(xiàn)蓋層褶皺，主要是在燕山期。繼印支運動以后，燕山運動承前啟后，成為本區(qū)地臺強烈活動階段重要的構造旋迴。此時，區(qū)域主應力方向為近東西向，形成北東東-北西西一組共軛對扭的剪切節(jié)理及相應的斷裂系統(tǒng)，稍后，在持續(xù)東西向區(qū)域外力擠壓下，發(fā)生南北向褶皺及斷裂，形成本區(qū)的最大褶皺構造-柳江向斜。燕山運動后期，地殼活動能量減弱，伴隨大量酸性花崗巖體侵入，形成了后石湖巖體和西部的響山巖體。

響山巖體侵位過程中，必將對已有構造形態(tài)產(chǎn)生后期改造。在侵位過程中，巖體產(chǎn)生巨大的上升力，將深部的太古代和古生代地層沿已有構造面推覆至中生代地層以上，破壞了原有的構造形態(tài)和地層特征。從地表看來，盆地西翼地層由東向西地層逐漸變老，與東翼幾乎對稱，形成向斜西翼的假象。而實際上，向斜西翼已被上侵的響山巖體破壞，形成了南北向斷層帶。南北向斷層帶與不完整的向斜構成柳江盆地的主要構造格局。

[1]劉錫文.從秦皇島柳江盆地巖漿活動論其大地構造性質及成礦特征.中國科學院上海冶金研究所，2000.

[2]楊丙中等.石門寨地質及教學指導.吉林大學出版社，1984.

[3]1/5萬秦皇島市測區(qū)區(qū)調最終報告，1987.

P544+.4[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-18-2