松辽坳陷南缘构造控煤作用

杨忠习，孙慧梅，王 野

吉林省煤田地质物探公司， 吉林 长春 130033

松辽坳陷南缘构造控煤作用

杨忠习，孙慧梅，王 野

吉林省煤田地质物探公司， 吉林 长春 130033

本文通过对该区含煤盆地的分布、含煤地层、构造规律、沉积环境和聚煤特征的研究，划分了区内的构造型式，即松辽盆地南缘总的构造型式为直扭构造体系，具有天山—阴山纬向构造带和双辽—铁岭—大孤山经向构造带，不同次序、不同级别的构造控制矿产的赋存和分布，形成了三种不同的煤田沉积类型并各具其特征，东西、南北向构造是本区的构造格架，它们的运动方式与方向及其派生的分枝构造是控盆聚煤的分布与沉积类型的重要因素，控制聚煤盆地的展布与沉积类型，决定了聚煤的发育程度。

松辽坳陷；南缘；构造；控煤；作用

松辽坳陷南缘是指北纬42°～43°左右的区域，北起西拉木伦河—西辽河，南至多伦—赤峰—铁岭—长白山天池一线的东西向区域，属新华夏系第三陆缘隆起带，第四平原沉降带，第五内陆隆起带与天山—阴山纬向构造体系相复合的部位。

1 含煤地层

含煤地层区划以辽河南北向断裂为界，两侧岩性、岩相差异明显，东部为松辽分区绥化—农安小区，含煤地层为上侏罗统沙河子组（晓明组），西部为松辽分区开鲁小区，含煤地层为上侏罗统协尔苏组（三台子组）和李影匠组、下白垩统沙力好来。它们均与下伏上侏罗统火山岩、古生界和前震旦系变质岩呈不整合接触。上覆地层为白垩系红层呈不整合超覆。

含煤岩系沉积在呈北北东、北东方向展布、雁行排列或列式排列的断陷盆地中，一般为中小型，面积由几十到几百平方公里。每个盆地明显受两组断裂控制，一组为北北东（或北东），一组为东西（或北西），主要断裂常构成盆地的边界，且常在其一侧，具同生断裂性质。

2 构造型式分析

区内具有下列构造型式：天山—阴山纬向构造带和双辽—铁岭—大孤山经向构造带，均以元古代和古生代地层构成隆起带，是控制区域性构造的框架，派生分枝构造呈北东、北西向的共轭扭裂，它们对于控盆聚煤起主导作用（图1）。

⑴ 阴山纬向构造带东段：从多伦—赤峰—铁岭—长白山天池一线为东西向隆起带，分布范围为北纬41°～43°左右，轴部约在北纬42°附近，宽约50～100 km，自东向西沿轴向分布以元古代和古生代地层为主，中、新生代地层次之，在不同地段出露情况各有差异。其轴部隆起为北东、北西向，共轭扭裂较发育，有时张性断裂和剪切断裂结合呈折线状，很少有较大的东西向构造。较为翼部斜坡部位，北翼斜坡带从赤峰 —铁岭（轴）到西拉木伦河—西辽河断裂的范围，当岩石变形达到破裂程度而产生断裂，如西拉木伦河断裂即是与隆起同时或稍晚的产物。它们之间为斜坡带（局部应力），构造较为简单、平稳，仅出现断裂构造。

图1 松辽盆地南部含煤盆地分布图Fig.1 Distribution map of coal-bearing basin in south part of Songliao Basin

⑵ 经向构造带：从双辽—铁岭—抚顺河—兰河—黄花甸子—大洋河入海一线，为一条较长的构造带，由于生成和改造的缘故，使现存的构造形迹在不同的地段各有差异，在垂直纬向构造的挤压与拉伸的作用下，产生南北的挤压带和张裂带，由前震旦系古生界变质岩构成。受新华夏系的影响，使南北向构造被改造成断断续续的形迹，最明显的是北段的现代辽河（以铁法分界分为南北两段）。

综上，东西、南北向构造是控制区域性的基本构造格架，对于控盆聚煤起主导作用。

⑶ 东西、南北向构造是本区的构造格架，它们的运动方式与方向及其派生的分枝构造是控盆聚煤的分布与沉积类型的重要因素。

东西向构造的运动方向与方式：东西方向上逆时针的水平位移，北盘西移，南盘东移，如西拉木伦河两侧的新开河与老哈河水平错开近30 km，而且西辽河弯曲呈“S”形。南北方向主要是由于地球旋转，从高纬度向低纬度方向的推挤，呈波浪式递进，每递进一次都产生波峰与波谷，多次波峰与波谷的重叠形成纬向隆起带（图2）。在隆起带轴部北东、北西向的共轭扭裂，其中北东向一组与新华夏系构造（归并）复合而增强，属左旋直扭（显压扭性）；北西向一组受干扰因而不发育，属右旋直扭（显张扭性），有时张性断裂和剪切断裂结合呈折线状（图3）。

南北向构造的运动方向与方式：东西方向上拉伸与挤压，南北方向呈顺时针水平位移，同时派生出北东、北西向共轭断裂。有时张性断裂和剪切断裂相结合呈折线状，如双辽—铁岭间的南北向主干构造呈折线状，限制了两侧派生分枝构造，但尚未切穿主干构造。东侧北东向构造（河流）与新华夏系构造复合而增强，显左旋直扭呈“多”字形或“入”字形构造，控制聚煤盆地的展布与沉积类型。为河流相、冲积扇、三角洲和曲流河的泛滥平原和三角洲平原环境，煤层分散，多为不稳定的薄煤层，结构复杂；西北以北北西向构造控制聚煤盆地的展布与沉积类型，为湖泊相、深湖、浅湖和湖滨平原沉积环境，煤层较集中，为一复煤层组，结构简单、稳定的较厚煤层。

图2 递进隆起示意图Fig.2 Schematic diagram of progressive doming

⑷主干构造两侧相同与不同点:东西向主干构造的轴部的北东、北西向共轭扭裂构成共轭雁裂带，局部张裂和剪裂构造结合呈折线状，形成“多”字形复合构造，翼部（局部应力）构造简单形成行列状联合构造，其中北东向与新华夏系构造（归并）复合而增强，是主干构造应力场继承性的产物。

南北向主干构造的东侧：北东向构造与新华夏系构造（归并）复合而增强，形成“多”字形或“入”字形复合构造，是主干构造应力场继承性的产物，西侧北西向构造不发育，与局部东西向构造联合形成行列形构造，是南北向主干构造应力场继承性的产物。

东西、南北向主干构造是区域构造框架，都有控制沉积环境、构造型式及聚煤盆地展布的作用。派生分枝构造北东、北西的共轭扭裂同属直扭构造体系，不是平移，就是旋钮。它们各有差异：东西向构造的发生与发展是长期的、持续的，形成明显的环球挤压（纬向）构造带，而南北构造不发育，时而拉伸或挤压，形成断断续续锯齿状张性断裂或挤压（经向）构造带（大陆上挤压为主），张性断裂和剪切断裂相结合呈折线状。

3 构造控煤

松辽盆地南缘总的构造型式为直扭构造体系。其方向有东西向、南北向、北东向和北西向，它们之间有密切的联系。东西向和南北向构造是区域性构造格架（主干构造），起主导控制作用，北东向和北西向构造是主干构造派生出来的分枝构造，分枝构造和局部东西向构造相联合，形成“多”字形构造。不同次序、不同级别的构造控制矿产的赋存和分布。

图3 第二次序的局部共轭扭裂和追踪张裂Fig.3 Local conjugate torsion and trace tension

⑴天山—阴山纬向构造带东段轴的位置

从多伦—赤峰—铁岭—长白山天池，为一条东西向隆起带，构成南北向分水岭，由元古代和古生代地层构成。构造上为左右一对共轭扭裂，有时组成共轭雁列或共轭雁列网格，这时无论共轭角大小，主应力方向都可以根据雁列的规律来确定。

在轴线一定的宽度内，形成的共轭雁列带或共轭雁列网格交接复合部位形成山间断陷聚煤盆地，这是由于隆起中负向构造相对稳定，聚煤条件好，易于形成煤层厚、面积大的煤田，如平庄、元宝山、阜新和铁法煤田。向翼部逐渐变劣，就其北翼来说，过了西拉木伦河则更差。

从轴部到西拉木伦河断裂，就它们所控制的白垩系地层的差异来看，接近轴部，早白垩世的登楼库组、泉头组较发育，翼部次之；至双辽——通辽为青山口组和姚家组，到巨流河为晚白垩世嫩江组和四方台组。说明东西向隆起是由北向南递进隆起的，波浪式前进，冲击程度逐渐减弱直至相对稳定，具有充分的时间和良好的环境形成富煤（区）带，但无论是隆起或坳陷的两翼，就其聚煤而言总是一好一差，一般来说，相对下降翼好，相对上升翼差，隆起（背斜）轴部多共轭扭裂，坳陷（向斜）轴部扭裂角近垂直于轴的断裂。

⑵南北向主干构造不及东西向主干构造控矿明显，仅以双辽—铁岭间来说，前者仅控制中生代的不同沉积环境和构造型式，带来成矿的优劣差异，不具普遍性。

⑶山岳水系与成煤的关系:中生代古山岳、古水系与现存山岳水系变迁不大，辽河、洮儿河现在位置与古河道位置仅在一定范围内变动，燕山运动以来构造运动变化不剧烈，温暖潮湿的气候从南向北移到天山—阴山以北区域，具备了适宜植物生长的条件，山边水（河）沿都是植物生长的良好场所，即可以沿着古山边水(河)的分布规律寻找聚煤的有利地带。

4 结论

（1） 松辽盆地南缘总的构造型式为直扭构造体系；

（2） 区内具有天山—阴山纬向构造带和双辽—铁岭—大孤山经向构造带；

（3）东西、南北向构造是本区的构造格架；

（4）不同次序、不同级别的构造控制矿产的赋存和分布，它们的运动方式与方向及其派生的分枝构造是控盆聚煤的分布与沉积类型的重要因素。

[1] 李四光.地质力学概论[M].科学出版社.1973.

[2] 孙礼文. 松辽盆地南缘找煤研究报告[R]. 1985.

[3] 李思田,等. 霍林河煤盆地晚中生代沉积构造史和聚煤特征[J].地质学报，1982,(3).

[4]李思田,等. 中国东北部晚中生代断陷型煤盆地的沉积作用和构造演化[J].地球科学—武汉地质学院学报，1982,(3).

Coal-controlling structures in south rim of Songliao Depression

YANG Zhong-xi, SUN Hui-mei, WANG Ye
Coal Field Geological and Geophysical Prospecting Company of Jilin Province,Changchun 130033,Jilin,China

Based on research of the distribution of coal-bearing basin, coal-bearing strata, tectonic regularities, sedimentary environment and coal-accumulation features, divides tectonic type in the region, namely the total structural types in south rim of Songliao Basin is structures resulting from linear shearing, with the Tianshan-Yinshan latitudinal tectonic belt and Shuangliao-Tieling -Dagushan meridional tectonic belt. Different orders and different levels tectonic controlled occurrence and distribution of minerals, formed three different coalf eld sedimentary type with different features, EW-SN structures is the tectonic framework of this area. the way their mode and direction of motion, and its derivative branch tectonic are important factors in distribution of basin-controlling coal accumulation and deposition types. Distribution and sedimentary type of controlling coal-accumulation basin, determines the development degree of coal-accumulation.

Songliao Depression; south rim; tectonic; coal-controlling; effect

P618.11

：A

1001—2427（2013）04 - 27 -4

2013-05-05;

2013-11-18

杨忠习（1963-），男，吉林磐石人，吉林省煤田地质物探公司高级工程师.