老厂煤矿区四勘区断裂构造特征初探论文_李立

老厂煤矿区四勘区断裂构造特征初探论文_李立

云南省一四三煤田地质勘探队 云南曲靖 655000

摘要:老厂煤矿区是云南省的最大无烟煤矿区,也是中国南方少有的特大型优质无烟煤基地。矿区煤炭储量大、煤质好,可采煤层数多,以最适宜开采的稳定和较稳定的中厚层煤层为主。矿区断裂构造特征与煤层储量有直接关系,对煤炭的开采也有很大影响。因此探讨其断裂构造特征有一定意义。

关键词:老厂煤矿区 四勘区 断裂构造特征 初探

一、概况

老厂矿区地处云南省东部,富源县城东南,滇、 桂三省接壤地带,属曲靖市富源县老厂乡、雨汪乡和黄泥河镇管辖区。地理坐标为东经104°17′48″—104°38′00″,北纬25°05′25″—25°15′00″,矿区北东走向长23公里,南东倾向宽9—12公里,面积201平方公里。

矿区中部有富源至罗平三级公路通过,五乐至富源县城123公里。至曲靖市198公里,至昆明366公里,南至罗平长底46公里,至罗平县城82公里;南部有324国道通过,至贵州兴义市55公里。南昆铁路从矿区东及南缘通过,五乐工业广场距大田车站4.15公里拟建矿区专线相联,大田边站至威舍站8.9公里,距昆明市301.6公里,距南宁531.1公里。交通方便。

二、老厂矿区总体构造

老厂煤矿区位于云南山字型构造第二道弧(石屏建水弧)东翼黄泥河反射内测,与南岭纬向构造带西延部位的交汇处。东西向构造和弧形构造发育,总体为一走向北东向的不对称老厂复背斜构造。东西向构造在平面上分南北两带,以褶曲为主,断层次之,两带相距约6公里。弧形构造分布在老厂矿区北部外围,由德黑向斜和罗格断层发育,多分布在背斜轴部附近其余部位稀少;次级褶皱构造不发育,为一些宽缓的、不太明显的向、背斜或波状起伏。

三、四勘探区构造

四勘区位于老厂背斜南东翼深部,构造总貌为一倾向南东的单斜,边缘为弧形断裂围绕,内部有次一级的宽缓褶曲,断层较少,地层倾角6°—15°,靠断层附近局部可达30—43°。工作区共发现断层19条,以断层性质分,正断层8条,逆断层11条;以断层落差分,落差大于100米的5条(正断层F1-19,逆断层F9、F408、F403、F405),落差100—30米的6条(正断层F7、F411、F427、F429,逆断层F426、F427),落差小于30米的8条。切断到煤层的断层有F1-19、F7、F411、F9、F408、F403、F405、F404等8条。另在钻孔煤系中发现隐伏断层15条,逆断层10条,正断层5条,断距5-25米,一般为10-15米,多为一个钻孔所见,是由于煤层重复或缺失并有破碎带而被确定,其走向和倾向,按其所在位置地表断层产状规律推定。

勘区断层以北东走向为主,有北西向的横断层和由北东转北西的弧形断层,主要分布在勘区边缘,断距大于100米的多为边界断层,内部断层稀少,多分布在褶曲附近。

勘区内发现较大的宽缓褶曲有S401向斜、B401背斜,另有小的波状褶曲两组。

主要构造分述如下:

(一)褶曲

1、S401向斜

位于勘区中北部,轴向75°—82°,轴长7.24公里,向西扬起至4201线封闭,往东以1°—3°倾角倾伏,核部地层为T1y、T2g,两翼地层为T1f—T1y,北翼倾向南,倾角9°—33°,南翼倾向北,倾角10°—37°,轴面略向南倾,向斜宽3.20公里,波幅约294—320米,较开阔宽缓,一直影响到C19煤层。轴线被F404、F401等断层所切。

2、401背斜

位于勘区中部S401向斜南侧,轴向82°—90°,轴长7.18公里,微向东倾伏,核部地层为飞仙关组,两翼地层为永宁镇组,北翼地层倾向北,倾角8°—35°,南翼地层倾向南,轴面直立,两翼基本对称,宽3.50公里,波幅115—340米,影响到C19煤层。轴部被F401、F404、F406断层所切。

(二)断层

1、F9逆断层:为四勘区北东端的边界断层,断层走向330°—30°,一般为0°,北段向西弯转成弧形延入六、二勘区,倾向60°—120°,一般为90°,倾角一般为70°,走向长9公里。上盘地层的龙潭组、长兴组与下盘的永宁镇组、飞仙关组接触,落差大于800米,断至茅口灰岩,影响到全煤系。

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2、F408逆断层:为四勘区东南侧的深部边界断层,北东端与F9断层交切,西南端逐步尖灭,走向40°,倾向130°,倾角一般为75°,上盘的T1y2与下盘的T2g1、上盘T1f3与下盘T1y1地层接触,断层落差60~200米,一般为90米。走向长10公里,向西至4307线止。断层破碎带明显,地层产状变化大,地形上多沿沟谷、洼池分布,并发育有多个岩溶漏斗。对C19煤层以上地层有影响。

3、F403逆断层:位于勘区北东部,与F9边界断层接近并大致平行,走向30°—330°,一般为15°,倾向60°—120°,倾角65°。断距60—150米,一般为100米。走向延长8公里,破碎带宽5—10米。见有断层角砾及牵引褶曲,地层产状变化大。断层切断至P2l2以下,对煤层有破坏。

4、F405逆断层:位于勘区中部雨汪、长村小寨一带,走向20°,倾向110°,倾角一般为70°。上盘T1f3与下盘T1y1接触,落差50—100米,走向长6公里,北端至B401背斜轴。断层破碎带明显,地层产状变化大,地形上形成沟谷洼地。断层切割全煤系。

5、F1-19正断层:为四勘区北西侧南段边界断层,为与一、三勘区的分界断层。走向30°,倾向约为300°,一般倾角为70°,走向长9公里。断距50~500米,影响到C19以上煤层,断距南部大,向北变小。

6、F7正断层:位于四勘区北西边界北段,为与二、六勘区的分界断层。走向35°—50°,倾向125°—140°,倾角约为60°,断距20—80米,走向约6公里。破碎带宽3—5米,沿断层走向形成冲沟。地层倾角变化大,局部近直立,对二、四勘区交界出C19以上煤层有影响。

7、F411正断层:位于勘区东北角森林覆盖区,断层走向309°—270°,倾向39°,倾角77°,走向长3.25公里,落差90米,影响到C19以上煤层。地表形成深沟,大部分被森林覆盖。

8、F426逆断层:位于勘区南部,走向 65°—115°,一般为98°,倾向155°—205°,一般为188°,倾角63°,走向长4公里,沿断层线上盘T1f3地层呈串珠状与下盘T1f1-2接触,断层带宽约10米,可见断层角砾。断层落差15-50米,仅断至T1f1,对含煤地层无影响。

9、F427逆断层:走向20°,倾向290°,倾角75°,延长2公里,沿断层线上盘T1y1、T1y2与下盘T2g1地层接触,落差15-55米,未影响到煤系。

10、F427正断层:位于勘区南部海泥一带,走向85°,倾向175°,倾角70°,长2.5公里,上盘T1y1、T1y2 与下盘T1y1接触,断层落差5-45米,断层破碎带宽5-10米,两盘地层状产变化大,局部见地层陡立,沿断层线形成沟谷,溶洞发育。断层深度仅达 T1y3,对煤系无影响。

11、F429正断层:走向35°,倾向125°,倾角60°,长1.6公里,上盘T1y2、T1y1与下盘T1y3呈不正常接触,断层落差100米,沿断层走向地层产状变化大。

12、F404逆断层:位于勘区中部,横切B401背斜。走向40°—70°,倾向130°—160°,倾角一般为70°,两盘地层皆为T1y、T1f,断层破碎带明显、产状清楚,断层落差20米,走向长8.5公里,断层带附近地层倾角变化大,沿线形成多个沿溶漏斗

其余7断层,断距小于30米,未影响到煤系。

综上所述,老厂矿区断裂构造具有如下特征:

1.主要断裂呈北东向与地层走向一致,矿区北部地层弯曲呈弧形,断层亦弯曲呈弧形。2.北东向断层在背斜轴部密集分布成束状,而在向斜中则少有分布,这组断裂构造破坏影响背斜中的煤层,而对分布在向斜中的煤层影响破坏甚微。3.北东向断裂构造属压扭性和张扭性断裂构造,这组断裂构造倾角在70°左右,属陡倾斜断层,由于断层倾角陡,断裂构造对向斜中的煤层破坏甚微。4.北西向断裂构造发生在北东向断裂之后,是在地层受北西—南东向挤压力而向北东—南西方向拉长时,产生的与压力方向一致的张性横断裂构造。这组断裂构造,走向长度小,仅发育在背斜构造中,对向斜中的煤层几乎无破坏作用。5.北东向这组断裂构造在平面上有等间出现的趋势,在两组断裂之间为断层稀少的宽缓褶曲带,宽缓褶曲带为煤矿保存完好的地带。两组束状北东向断裂之间的地带就是煤炭资源富集区。

老厂矿区四勘区位于两组北东向断裂构造之间的宽缓地带,该区面积大,地层倾角平缓,断层稀少,褶曲宽缓,构造复杂程度中等偏简单类型,煤炭资源丰富。为更好地开发和利用煤炭资源,笔者认为老厂四勘区适宜建造大中型煤矿。

参考文献:

[1]2001年《云南省富源县老厂煤矿区四勘区详查地质报告》。郭秀钦、孔令国等编.

论文作者:李立

论文发表刊物:《基层建设》2016年8期

论文发表时间:2016/7/5

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