李碧

陽關寨背斜勘查區(qū)構造發(fā)育特征分析

李碧

（貴州省煤田地質局一四二隊，貴陽 550000）

根據(jù)陽關寨勘查區(qū)的地質勘查資料，分析了其構造發(fā)育特征及展布規(guī)律。結果表明，區(qū)域內格木底向斜開闊平緩、地層傾角平緩，威水背斜狹窄緊閉、地層傾角較陡，呈現(xiàn)侏羅山隔檔式褶皺特征；勘查區(qū)內多期構造活動特征明顯，主要受燕山期及燕山期以后的構造活動影響，其中，控制性構造為中東部NW向褶曲及伴生斷裂，逆斷層組尤其發(fā)育，組合形式多樣，呈現(xiàn)對沖式、背沖式、楔沖式及疊瓦式。上述構造運動普遍造成陽關寨背斜兩翼地層抬升，致使煤層埋深較淺，有利于煤礦開采，但破壞了煤層的連續(xù)性。

陽關寨背斜；構造特征；逆斷層組合；構造演化

陽關寨背斜勘查區(qū)位于貴州省威寧縣西部地區(qū)，南北長約8～10km，東西寬約7～21km，為一不規(guī)則多邊形，面積211.33km2。區(qū)內可采煤層7層，煤層中厚、結構簡單，共獲得資源儲量10.80億噸（貴州省煤田地質局地質勘查研究院，2015）。分析區(qū)內構造發(fā)育特征、展布規(guī)律，結合區(qū)域構造分析其形成機制，有利于后續(xù)合理規(guī)劃利用（貴州省地質調查院，2017；王硯耕，1996）。

1 區(qū)域構造

本勘查區(qū)大地構造位于揚子陸塊黔北隆起六盤水斷陷。區(qū)域內斷層及褶皺較為發(fā)育，形成了以水城斷裂為主的北西向斷裂及褶皺，其次為北東向斷裂及褶皺，并且發(fā)育少量近SN向褶皺及斷裂。區(qū)域內次一級的控煤構造為格目底向斜和威水背斜，具有背斜形態(tài)緊閉、向斜平緩開闊，構成侏羅山隔擋式褶皺組合，勘查區(qū)位于威水背斜南西翼，格目底向斜南西翼。

2 勘查區(qū)構造

勘查區(qū)位于龍場向斜東翼、開坪向斜北翼以及格目底向斜西北段所包圍的區(qū)域，陽關寨背斜貫穿勘查區(qū)中部（圖1）。通過對區(qū)域構造的分析認為，陽關寨背斜、龍場向斜及開坪向斜是格目底向斜南西翼的次級構造，形成于格目底向斜之后。格目底向斜、陽關寨背斜、開坪向斜以及共生的斷裂構造及褶曲以NW向為主，部分NE-NEE向，主要分布在東部和中部；龍場向斜以及伴生的斷裂構造近SN向，主要發(fā)育在西部?？辈閰^(qū)地層走向為NW-SE方向。

圖1 勘查區(qū)構造綱要示意圖

2.1 褶皺

勘查區(qū)內共發(fā)育褶曲4條，其中背斜1條，向斜3條（圖1）。

（1）格目底向斜：是本勘查區(qū)的主要控煤構造。位于勘查區(qū)東南部，向斜長約11km，寬約6km，軸向NW-SE。核部最新地層為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2）紫紅色砂巖、泥巖，兩翼主要由侏羅系下統(tǒng)三疊系及上二疊統(tǒng)組成。北東翼地層倒轉，傾角較陡，一般40°～80°，局部地層近直立或倒轉；南西翼地層傾角較小，一般15°～30°，局部可達45°，為不對稱向斜。

（2）陽關寨背斜：位于勘查區(qū)中部，貫穿勘查區(qū)南北，為勘查區(qū)內的主要控煤構造。背斜長約16km，寬約11km，軸向NW-SE。核部最老地層為二疊系上統(tǒng)宣威組（P3）深灰色泥質粉砂巖、粉砂巖夾泥巖及煤層，兩翼主要由三疊系飛仙關組、永寧鎮(zhèn)組及關嶺組組成，兩翼巖層傾角15°～30°。其中，陽關寨背斜NE翼地層傾向NE，傾角10°～20°，SW 翼傾向 SW，傾角10°～25°。

（3）開坪向斜：位于勘查區(qū)南部地區(qū)，向斜長約16km，寬約6km，軸向EW向。核部最新地層為三疊系中統(tǒng)關嶺組二段（T22）灰色、淺灰色石灰?guī)r，兩翼主要由三疊系中統(tǒng)、下統(tǒng)組成，北翼地層傾角較小，一般15°～25°，南翼地層傾角較大，一般在35°～55°之間，為不對稱向斜。

（4）龍場向斜：位于勘查區(qū)西部地區(qū)，向斜長約8km，寬約9km，軸向SN向。核部最新地層為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2），兩翼主要由侏羅系下統(tǒng)、三疊系及二疊系組成。東翼地層傾角較小，西翼地層傾角較大，為不對稱向斜。

2.2 斷層

勘查區(qū)內發(fā)育斷層20條，其中正斷層8條，逆斷層12條，包括NW方向的逆沖走滑斷層組F1、F2、F4、F6、F7、F16、F17、F19斷裂、NE-NEE向逆沖走滑斷層組F8、F13、F14、F18斷裂、近SN向正斷層組F3、F12、F15、F20斷裂和 NWW 向的正斷層組F5、F9、F10、F11斷裂。

對勘查區(qū)煤層影響較大的斷層為F1、F2 逆斷層組，主要分布于中東部地區(qū)，走向以北西—南東向為主。F1、F2逆斷層走向均為北西、切穿T1、T1及P3地層；F2斷層在北段與F1斷層平行，形成同走向、反傾向的對沖斷層，在南端將F1斷層錯斷開；F6、F7逆斷層南端尖滅于F2斷層；F3正斷層使F2斷層與F5斷層相連；F13逆斷層西段交與F2斷層，F(xiàn)12正斷層南端消失于F13斷層破碎帶。由于F14逆斷層、F15 正斷層使得F1與F16、F17逆斷層相連。

表1 勘查區(qū)斷層統(tǒng)計表

3 斷層組合形式

3.1 對沖式斷層

F1、F2斷層北段走向均為北西，傾向分別為南西、北東，相反傾斜，有共同的下降盤，形成相對逆沖的逆沖斷層組成，與陽關寨背斜構造伴生（圖2）。

3.2 楔沖式斷層

F2與F5斷層為走向北西、傾向相反的逆沖斷層和正斷層，共同構成上寬下窄的楔狀沖斷體，產(chǎn)于格木底向斜之中（圖3）。

3.3 背沖式斷層

F1、F16斷層是兩條相向傾斜的逆沖斷層，有共同的上升盤，表現(xiàn)為自一個中心分別向兩個相反方向逆沖（圖5）。

3.4 疊瓦式逆沖斷層-分為前展式和后展式

疊瓦式逆沖斷層是逆沖斷層中最主要、最常見的組合型式。一系列產(chǎn)狀相近的逆沖斷層，其上盤依次向上逆沖，剖面上成疊瓦式，又分為前展式和后展式。前展式中每一新的逆沖巖席發(fā)育在老逆沖巖席的下盤，各逆沖巖席依次向逆沖方向擴展，如F7、F2逆斷層組（圖4）；后展式中每一新逆沖巖席發(fā)育在老逆沖巖席的上盤，各逆沖巖席依次向逆沖來源方向或腹地擴展，如F6、F2及F17、F16、F804、F804-1斷層組（圖2、圖5）。因此在前展式中位置最后側的逆沖巖席形成最早；在后展式中，位置最高的逆沖巖席形成最晚（孫士軍，1995；李忠權，劉順，2014）。

圖2 F1、F2對沖式及F6、F2后展式疊瓦狀逆沖斷層

圖3 F5、F2稧沖式斷層

圖4 F7、F2前展式疊瓦狀逆沖斷層

圖5 F1、F16背沖式及F17、F16 后展式疊瓦狀逆沖斷層

4 構造演化史分析

上述分析表明，勘查區(qū)內控制性構造為中東部NW向褶曲及伴生斷裂，同時，格目底向斜和龍場向斜核部發(fā)生褶皺變形的最新地層是侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組粉砂巖，故本勘查區(qū)構造變形主要受燕山期及燕山期以后的構造活動影響。結合本勘查區(qū)的構造活動推斷，燕山早期紫云-水城斷裂帶受構造運動影響，發(fā)生反旋剪切，從而對斷裂帶南部包括本勘查區(qū)在內的區(qū)域產(chǎn)生NE-NNE的擠壓，形成了區(qū)域褶曲格目底向斜及威水背斜；在后期NW向應力作用下，形成了區(qū)內次一級的陽關寨背斜、開坪向斜及龍場背斜，在形成褶皺構造的同時形成了NW和NE-NEE方向共軛逆沖斷裂組，故本勘查區(qū)NW向的褶皺組同NW和NE-NEE方向共軛逆沖斷裂組是具有成生聯(lián)系的同期構造；燕山運動中、晚期紫云-水城斷裂帶發(fā)生正旋剪切，從而對本勘查區(qū)所在區(qū)域產(chǎn)生近EW方向擠壓，從而形成了龍場向斜以及F3、F12、F15、F20斷裂。燕山運動之后，本區(qū)域可能受區(qū)域伸展作用的影響，從而形成了NWW向的張性正斷層組（羅澤中，2011；張肖，2021）。

5 結論

勘查區(qū)內多期構造活動特征明顯，其中，逆斷層組發(fā)育，組合形式多樣，普遍造成陽關寨背斜兩翼地層抬升，尤其是F7、F2斷層附近煤系地層被抬升出露于地表，煤層埋深淺，有利于開采，但破壞了煤層的連續(xù)性，增加了規(guī)模開采的難度（羅金濤等，2021；呂星海，2020；劉路等，2019）。

貴州省煤田地質局地質勘查研究院．2015．貴州省威寧縣陽關寨背斜煤炭整裝勘查報告[R]．貴陽（保存地）：貴州省地質資料館，43-62．

貴州省地質調查院．2017．中國區(qū)域地質志-貴州志[M]．北京：地質出版社，947-1006．

王硯耕．1996．貴州主要地質事件與區(qū)域地質特征[J]．貴州地質，13(2)：99-104．

孫士軍．1995．黔東北走滑斷層之特征及形成機制分析[J]．貴州地質，44(3)：244-250．

李忠權，劉順．2014．構造地質學（第三版）[M]．北京：地質出版社，130-168．

羅澤中．2011．湖南省譚家山礦區(qū)開采地質災害分析[J]．中國煤炭地質，23(5)：35-38．

張肖．2021．貴州省道真縣桃園鋁土礦床地質特征及找礦預測[J]．四川地質學報，41(1)：57-61．

羅金濤，張寶月，李睿，馬亞軍，邱亮．2021．西秦嶺的隆升剝蝕歷史對金礦保存和勘探的意義[J]．四川地質學報，41(1)：40-46．

呂星海．2020．云南金都銅礦床地質特征及成因分析[J]．四川地質學報，40(3)：394-397．

劉路，黃波，徐偉鈞，劉倩，石明科，李大吉．2019．貴州省鉛鋅礦礦床成因淺析[J]．四川地質學報，39(1)：54-57．

Analysis on the Structure Development Features of Yangguanzhai Anticline Exploration Area

LI Bi

(No. 142 Geological Team, Guizhou ProvincialCoalfield Geological Bureau, Guiyang 550009)

According to the geological data of Yangguanzhai exploration area, the structure development features and distribution rules are analyzed. The results show that the Gemudi syncline is open and gentle and the dip angle is gentle, while Weishui anticline is narrow and closed, and the dip angle is steep, presenting the features of Jura-type folds of partition style. In the exploration area, the multi-stage tectonic activities developed due to tectonic activities in Yanshanian and post-Yanshanian periods. The controlling structures are the NW folding associated with faults in the mid-east region, and the thrust fault group particularly developed, showing kinds of combination forms such as ramp thrust type, back thrust type, wedge thrust type and imbricated type. The above tectonic movements have generally caused the uplift of the two wings of the Yangguanzhai anticline, which makes the depth of coal seam to be relatively shallow, which is good for coal mining, but destructive to the continuity of the coal seam.

Yangguanzhai anticline; the structure features; the thrust fault group; tectonic evolution

A

1006-0995（2022）04-0552-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.04.002

2022-03-10

省級地質勘查基金項目“貴州省威寧縣陽關寨背斜煤炭整裝勘查報告”（合同編號：ZZKC2013-07）

李碧（1982— ），女，湖北天門人，碩士，高級工程師，主要從事煤礦勘查與煤層氣資源開發(fā)等工作