浅析马河向斜煤田构造特征

2017-03-23 21:50陈力李庆坚
科技创新与应用 2017年6期
关键词:特征

陈力+李庆坚

摘 要:文章主要通过研究马河向斜煤田地质构造特征,归纳区内煤田构空间分布及发育规律,浅析煤田构造对煤层形成和赋存的影响。

关键词:煤田构造;马河向斜;特征

1 概述

1.1 煤田构造特征

马河向斜位于滇东北地区,区域以向、背斜构造为主。北、西北面为瓦石背斜,南西面为羊场背斜,与新庄向斜、洛旺向斜相邻;东为雨河背斜、与茶坝向斜相邻;南东为芒部背斜,与镇雄向斜及牛场向斜相邻(见图1)。

向斜主体轴向在马河-军备之间约为NE40°-SW220°;北东段自马河以东轴向由北东转向南东,最后为东西向,东部至大落脚逐渐抬起收缩,至炉塘坝圈闭。南西段自将军坝转向SE160°,至五德海子坝含煤地层圈闭。海子坝以南轴向转为南西向,进入牛场向斜。形成一个南宽北窄,轴线呈“C”型、轴面扭曲的梨状向斜。

区内地层走向、倾角在不同部位变化较大,总的变化特点可分为两大部分。向斜北东段,北翼倾角较陡,在庙沟-宗家坳一带倾角达60°-70°,杨家寨以东至斑鸠沟一带地层倒转,倒转倾角70°-80°;南翼地层向北倾斜,倾角40°-55°,形成轴面向北倾斜的倒转向斜。向斜西南段(大塘口-雨河一线以南),轴面近于直立,两翼地层倾角近于一致,约为25°-35°,两翼较宽缓基本对称。

向斜轴部出露最新地层为侏罗系中统沙溪庙组,两翼从老至新分别出露下二叠统茅口组,上二叠统峨眉山玄武岩组、龙潭组、长兴组,下三叠统卡以头组、飞仙关组、永宁镇组,中二叠统关岭组,上三叠统须家河组,侏羅系下统自流井组。

1.2 煤田构造空间分布及发育规律

马河向斜内断层一般不甚发育,稀疏分布于向斜两翼浅部,一般东翼较发育,并在构造应力集中的转折部位相对发育。以走向断层为主,伴少量的正交或斜交断层。总体趋势为由南向北,由西向东断裂强度、密度有增加的趋势。

按照走向及性质划分,区内断层可分为三组。

第一组:走向近NE~SW,与向斜轴线平行或小角度相交,多为正断层,断距5~200m,一般50m以下,断距较小,沿走向延伸不超过7km。该组断层有沿走向滑动的现象。典型代表为FMHN-15断层(如图2)。

第二组:走向近E~W,该组断层与第一组有许多共通之处,与向斜轴线平行,断距10~100m,断距也较小,沿走向延伸不超过5km,但断层性质以逆断层为主。该组断层有多期活动现象。典型代表为FPC-10断层(如图3)。

第三组:走向近NW~SE,与向斜轴线近似垂直,以逆断层为主,断距一般在30m一下,沿走向延伸一般不超过1.5km,倾角一般大于60°,为陡倾角逆断层。该组断层多为后期形成,近乎垂直与第一或第二组断层相交,将其切割成两段。典型代表为FMHN-9、FMHN-11(如图4)。

2 构造对煤层形成和赋存的影响

马河向斜内含煤地层有晚二叠系上统长兴组和龙潭组,三叠系上统须家河组。不同时期的构造运动对上述煤系地层沉积有着截然不同的影响。

2.1 华力西期东吴运动对晚二叠世含煤地层沉积的控制

早二叠世末,由于古特提斯主洋盆沿碧土-昌宁-勐连一线向杨子板块西缘俯冲,造成康滇古陆及其两侧地幔物质上涌,地壳隆升,发生华力西期第Ⅱ期的东吴运动,在川滇古陆东侧,原阳新海域退到黔西南及桂西北地区。地壳隆升,伴随着沿古断裂形成川滇陆内张裂带,导致沿小江断裂等通道发生大面积的玄武岩喷溢,之后,由于深部热衰减及冷缩导致古陆边缘地壳沉降,在川滇古陆东缘,大致以小江断裂为界,其以东持续沉降,形成黔西川南滇东广阔的晚二叠世聚煤区,形成由西向东由古陆剥蚀区-陆相沉积区-海陆过渡(交互)相沉积区-海相沉积区顺序变化的沉积盆地。马河向斜属于海陆过渡-陆相的沉积环境。

根据盆地构造活动、沉积充填、沉积环境、含煤性和煤层煤质迁移变化规律,可把含煤地层从上而下分三段:第一段为龙潭组下部海侵段;第二段为龙潭组上部沉积补偿性海退段;第三段为长兴期海侵段。

2.2 印支运动对须家河组含煤地层沉积的控制

中三叠世末,马河向斜所在滇东北区受印支运动第Ⅰ幕影响,地壳上升,出现一次较大规模的海退,使马河向斜晚三叠世早、中期沉积缺失。至晚三叠世中期受印支运动第Ⅱ幕的影响,滇东北地区整体下沉,引发海侵并接受沉积,在马河向斜沉积了须家河组含煤地层。产新芦木、苏铁杉、似木贼、带羊齿等植物化石,一般认为以陆相河、湖沉积为主,但是,地层中发现有褶翅蛤、克氏云南蛤、加氏云南蛤、蚌形蛤等动物化石,并且煤层含硫较高,可能还受到海陆过渡环境的影响。

3 结论

(1)马河向斜煤田构造特征及分布、发育规律

马河向斜整体为一向斜构造,东部发育次一级的小型褶皱。断裂构造主要发育于向斜两翼及向斜轴两端,多分布于煤系及其相邻地层内。经统计,区内发育断层29条,断层密布于向斜轴两端及东翼,总体趋势为由南向北,由西向东断裂强度、密度有增加的趋势。

(2)马河向斜构造运动对煤层形和赋存的影响

马河向斜处于滇东北地区,在整个区域地质发展过程中,特提斯期构造起主导作用,始终控制着各成煤期聚煤建造和后期改造,环太平洋构造虽只在中生代之后出现,但却控制了该区聚煤区后期控煤构造的形成。晚二叠世含煤地层沉积主要受华力西期东吴运动的影响和控制,而晚三叠世须家河组含煤地层则受印支运动的影响及控制。

参考文献

[1]秦勇,申建,林玉成.云南省煤层气资源潜力预测与评价[D].中国矿业大学,2010.

[2]王怀勐,朱炎铭,李伍,等.煤层气赋存的两大地质控制因素[J].煤炭学报,2011,36(7).

[3]张世超,杨光林,周涛,等.云南省镇雄县马河向斜煤矿区C5煤层瓦斯地质规律研究[J].科技与创新,2015.

[4]刘茜,刘强,何俊宏,等.石宝地区煤层气成藏地质条件分析与开发建议[J].西部探矿工程,2012.

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