偃龙煤田西村煤构造特征分析
2015-05-30李国敬
【摘要】矿区位于华北板块南缘,秦岭—嵩山东西构造带东段,嵩山背斜北翼,箕山-嵩山纬向构造带北部边缘。内含煤地层为石炭系和二叠系,共八个煤段,除二叠系的山西组(即二煤段)含可采煤层(二2、二1煤层)外,其它均不含可采煤层。含煤地层展布方向基本受其控制。本区构造期属燕山期,其应力场为南北向挤压力,与区域应力场相吻合。
【关键词】煤田;构造;西村
1、引言
矿区地处偃龙煤田南部东段,区域地层属华北地层区豫西分区内的嵩箕小区,太古宇登封群、古元古界嵩山群、中元古界汝阳群、寒武系、奥陶系、石炭系在矿区以南广泛出露;二叠系、三叠系、古近系、新近系在区内局部出露,第四系在区内北部大面积覆盖。其中石炭、二叠系是区内主要的含煤地层。
2、区域构造
区域构造位置位于华北地台南缘渑池-确山陷褶断束内,嵩山背斜北翼,西部和北部地层走向一般为近东西向,倾向北北西,倾角为12°~18°;东部走向北东60°,倾向北西,倾角为10°~15°。构造以断裂为主,多呈高角度正断层,按展布方向可分为北西、北东、近南北向和近东西向四组。
2.1褶皱
嵩山背斜轴向近东西,核部为震旦纪以前的古老变质岩系及元古代的酸性岩浆岩体。其南翼因受月湾断层的强烈破坏,地层残缺不全。北翼地层比较完整,为震旦纪至三叠纪地层。岩层倾向北北西,倾角一般为12~18°。背斜轴被北西向断层切割,发生水平位移。
2.2断层
⑴嵩山断层:位于区域中部,走向北西310°,区域上被伊河断层和朝阳-首阳山断层切断,倾向南西,正断层,垂直落差约200~300m。为矿区西部边界,北西和南东方向延出区外。⑵五指岭断层:位于区域东部边缘,走向北西310°,倾向南西,左行平推正断层,垂直落差约700m,为矿区东部边界,北西和南东方向延出区外。⑶朝阳-首阳山断层:位于区域北部,走向近东西,西起平乐镇,东止巩义市,为区域东西向大断层的一部分。倾向南南西,倾角约55°,长度大于38km,断距达3000m,为正断层。该断层应为洛河地堑与邙岭地垒的边界断层。
3、地层
矿区基岩主要出露在东部和南部,二叠系上统上石盒子组上段和石千峰组平顶山砂岩段、砂泥岩段、泥灰岩段及同生砾岩段、三叠系下统刘家沟组、和尚沟组地层零星出露在区内北东部及冲沟内,新近系地层零星出露在矿区北东部山庙下南侧。第四系中更新统、上更新统地层主要分布在矿区的北部,全新统在坞罗河、瑶岭河和外河的河床均有分布,覆盖于各不同时代的老地层之上。
矿区内含煤地层为石炭系和二叠系,共八个煤段,除二叠系的山西组(即二煤段)含可采煤层(二2、二1煤层)外,其它均不可采。据钻孔揭露及区域地层资料,矿区地层由老到新见表1。
4、构造
矿区内构造形迹主要形成于侏罗—白垩纪时期的燕山运动,在新生代构造运动中,铁生沟井田在区域应力场的多次转变过程中,使燕山期形成的构造形迹得以改造,且受已有构造的控制,形成目前的构造体系。
矿区位于华北板块南缘,秦岭—嵩山东西构造带东段,嵩山背斜北翼,箕山—嵩山纬向构造带北部边缘。含煤地层展布方向基本受其控制。但由于受中生代晚期的北西向构造(嵩淮弧)的影响和干扰,致使本区地层走向呈北东展布的单斜构造,地层总体走向245~260°,倾向335~350°,倾角一般8°~21°。在本区的北东端白核桃园—南山口一线因受北西向五指岭压扭性断层的牵引和平推作用,形成轴向北西,轴面倾向北东的不对称向斜(上庄向斜)。向斜的北东翼构造较为复杂,西南翼构造简单,占矿区的大部分,走向上有波状起伏。结合区域构造发育情况,确定本区构造复杂程度属中等。
4.1褶曲
上庄向斜:由于受五指岭压扭性断层的影响,产生一箕形褶曲。向斜轴部出露二叠系上统石千峰组和上石盒子组,两翼出露石千峰组和刘家沟组以下地层。向斜轴走向北西,轴面倾向北东。北东翼地层走向315~345°,倾向225~255°,倾角较陡,达到20~70°,沿北庄、老井沟、罗泉一带倾角增大至70~80°。西南翼地层走向245~260°,倾向335~350°,倾角较平缓,一般为8°~21°。
4.2断层
矿区发育北西、北东、南北和近东西向断层四组。矿区东端和西端分别发育有北西向的五指岭正断层和嵩山正断层,两条断层均为区域性大断裂。其中五指岭断层走向北北西,倾向229°左右,倾角75°左右,落差在700m。在上述两条断裂牵引作用下,在断裂两侧形成紧密的向斜构造,并伴生有次级断裂及缓倾角滑动构造。区内发育断层8条,全部为正断层,其中落差小于100m的断层1条,落差在100~200m的断层3条,落差大于200m的断层4条。
4.3节理
矿区由于受多期构造运动影响,节理较发育,归纳所测节理产状,主要为两组共轭剪切节理,其节理主要特征为:⑴最主要两组节理的走向为南北向和近东西向,且两者直交或近于直交,为同期共轭,X型交叉,呈棋盘格状。⑵节理面光滑平直,倾角近于直立,局部有钙质薄膜及方解石充填。
5、结论
综上所述褶皱、断裂、节理及地层产状等构造形迹,本区构造期应属燕山期,其应力场为南北向挤压力,与区域应力场相吻合。
矿区断层稀少,落差不大;褶曲平缓,地层倾角一般8°~21°,矿区内无岩浆岩,未发现陷落柱构造,矿区构造复杂程度为中等。
参考文献
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作者简介
李国敬(1959—),男,河南泌阳人,工程师,部队院校毕业,军队转业干部,主要从事地质矿产勘查、水文地质工作。