黄金口背斜勘查区地质构造特征及对煤层的影响

舒　姚，陈　波

黄金口背斜勘查区地质构造特征及对煤层的影响

舒姚，陈波

（四川省煤田地质局一三七队，四川 达州 635006）

通过黄金口背斜勘查区地质构造特征的描述，分析了研究区构造对含煤建造、煤层厚度和煤炭资源勘探的影响，认为构造对煤层的形态和分布有控制作用，在黄金口背斜轴部及构造复合部位形成的构造高点和煤层富集带，区内断层对煤层具有破坏作用，今后可加强地质工作，增加断层对煤层破坏的了解程度，同时增加对煤层分布规律的掌握。

煤层；构造特征；含煤建造；黄金口

研究区位于四川省宣汉县，区内煤炭资源勘查程度低，探明的煤炭资源储量少，经过煤矿多年的开采和利用后，浅部资源已基本采完［1］。研究和分析区内地质构造特征及其对煤层的影响，以期为今后的煤炭资源勘查提供一定的地质依据。

图1　研究区大地构造位置图

1　研究区地质特征

1.1大地构造位置

从大地构造位置讲，研究区位于扬子板块北部边缘，为川东弧形构造带和大巴山弧形构造带的交汇处（图1）。川东弧形构造带东起巴东—恩施—彭水一线以西的七曜山断裂，西至开江—长寿一线以西的华蓥山断裂，主体方向自南而北为北北东—北东—北东东，呈向北西方向凸出的弧形，为背斜紧密，向斜宽缓的隔挡式褶皱带，在背斜轴部附近断裂发育。大巴山弧形构造带起于城口断裂以北，向南延伸至河口—长坝场—温泉井一线以南，由北向南构造变形相对减弱［2-3］。

1.2地层

研究区除了零星分布的第四系松散堆积层之外，全部为中生界地层，由老至新依次为：三叠系中统雷口坡组（T2l）、上统须家河组（T3xj）、侏罗系中下统白田坝组（J1-2b）、侏罗系中统千佛崖组（J2q）、沙溪庙组（J2s）。其中，三叠系上统须家河组（T3xj）为区内主要含煤地层。该组属三角州、湖泊、沼泽和河流环境沉积，岩性主要由深灰色泥岩、页岩、细粒砂岩、粉砂岩及煤层组成。

1.3构造特征

研究区处于川东弧形构造带和大巴山弧形构造带的交汇处，区内构造总体上可分为两组，即北东向和北西向构造。区内主体构造为狭长状的黄金口背斜，走向由南往北呈北东至北东东向展布。除此之外，次级构造总体呈北西向展布， F8断裂以东部分褶皱和断层表现出向西突出的弧形或近南北向形迹（图2）。

图2　研究区构造纲要图

1.3.1北东向构造

研究区北东向构造为区内早期构造，包括主背斜黄金口背斜（S1）和发育其翼部的F1、F2断层。

1）褶皱：研究区北东向褶皱有黄金口背斜（S1），从宣汉罗家坪往北东经毛坪到官渡（新华镇），延至铁矿坝受北西向构造阻挡而消失，总体上是一个从南至北由罗家坪、付家山、灯笼坪，金树湾、盐井坝及官渡等背斜组成。长约45km，研究区内长26km，由南往北呈北东至北东东向展布，轴向 28°～56°，略呈舒缓的“S”状展布。背斜狭长不对称，南东翼陡，倾角为45°～70°，北西翼缓，倾角为20°～45°，略具箱形特征。背斜轴被一系列北西走向断层错断，轴线节节错移，呈右列雁行斜列。核部出露最老地层为三叠系上统须家河组。黄金口背斜对研究区深部煤层的构造形态具有控制作用，并直接影响含煤建造的赋存情况。

2）断裂：分布于研究区南段，由北向南为F1、F2，发育在黄金口背斜两翼至轴部，为逆断层，断层规模6.2～7.9m，断层走向30°～80°，倾向NW，倾角30°～75°。地表主要表现为地层重复，通过野外观察、可控源音频大地电磁法成果和钻孔揭露，断层浅部较缓，至深部变陡，对区内煤层均有破坏作用。

1.3.2北西向构造

为区内晚期构造，除五龙山背斜（S2）分布于研究区南端外，其余褶皱和断裂主要分布于北段，由南至北褶皱有S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14，断裂有F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12、F13、F14、F15。在北端近大巴山弧形构造带区域，因构造应力调节，部分褶皱和断层呈向西突出的弧形或近南北向展布。

1）褶皱：五龙山背斜（S2）西起侧湾，于碥里头被F1断裂错断，向东至铁山坡一带与黄金口背斜相交，是区内最大规模的北西向褶皱，全长约36km，研究区内长4.5 km。背斜走向由西向东为北西逐渐变为北西西向，轴向20°～65°，背斜两翼大致对称，北东翼倾角19°～44°，南西翼倾角20°～50°，该背斜对煤层分布和深部构造形态具有一定的控制作用。

北西向的S2、S3、S4与北东向的黄金口背斜发现构造复合叠加，在构造复合部位多形成构造高点。除此之外，多数北西向的褶皱分布于研究区北段，延伸规模小，对煤层影响较弱。

2）断裂：为规模不大的逆断层，对煤层的影响较小，其中F6、F8、F11、F14对煤层有一定的破坏作用。

图3　四川盆地晚三叠世含煤建造及煤层分布（据一三七地质

2　构造对煤层的影响

2.1构造及含煤建造

研究区位于四川盆地北东部位，四川盆地属于台缘坳陷型聚煤盆地，在印支、燕山、喜山运动中，基底活动性较大、盖层变形明显，煤盆地受到不同程度的构造破坏以及抬升和剥蚀，含煤建造受到不同程度的改造，煤盆地受到不同程度的构造破坏以及抬升和剥蚀。上三叠统沉积前，因印支运动，盆地上升为陆、遭受剥蚀，晚三叠世开始，四川盆地受挤压开始沉降，由大陆架盆地逐渐转化为陆内盆地，沉积了须家河组含煤建造，由于坳陷较深和被侏罗纪—第三纪盖层的保护，而被较为完整的保存了下来。川东北地区晚三叠世含煤建造厚度300～600m左右，煤层厚度以薄煤层为主（图3）。区内一般表现为背斜部位含煤，向斜部位多因上覆新地层较厚而赋存较深导致近期难以开采利用。盆地坳陷中心位于盆地西侧或西南侧，向东抬起，至川东北一带坳深仅数百米，达县、万县等地区有多处幅度约数十米至百米的小型坳陷，含煤建造埋藏浅，具有找煤的有利因素［2］。

川东北地区晚三叠世含煤建造的构造基础为一系列总体呈北东向的褶皱，聚煤作用形成与发展受先存构造所控制，煤层的总体呈北东向延伸。本次工作范围处于川东北富煤带达县富煤区的北东缘，含煤建造厚度250～368m，平均311m，含煤1～6层（K1、K2、K3、K4、K5、K6），一般为3层，为薄煤层，其中K4煤层为区内大部可采煤层，煤层纯煤总厚0.27～1.03m，平均厚0.51m；K2、K6煤层为局部可采煤层，K2煤层厚0～0.64m，平均厚0.19m；K6煤层厚0～0.84m，平均厚0.20m。

从研究区晚三叠世含煤建造分析，区内煤系含煤层数较多，但可采煤层少，这与本区构造环境复杂、构造运动频繁有关。本区域含煤建造构造基础为褶皱带，具有构造作用较为强烈，褶皱和断裂发育且复杂的特点，因此不利于稳定的聚煤作用。在含煤建造形成以后，受多次通过不同的构造边界（川东构造带、雪峰山构造带、大巴山构造带、米仓山构造带）向工作区推进的构造运动［3-5］，本区含煤建造受挤压得以抬升的同时受到改造和剥蚀，煤系受到较大的破坏，煤层的连续性差，黄金口背斜含煤区呈相互孤立的情况（图4），区内煤系含煤6层，多为不可采或局部可采煤层， K4煤层也仅为大部可采煤层，煤层连续性较差。

2.2工作区构造对煤层的影响

1）构造对煤层厚度的影响：研究区内褶皱构造对煤层厚度影响较显著，区内褶皱构造是受水平挤压条件下产生的，在形成过程中，水平挤压使塑性较强的含煤地层物质容易流动，翼部受到较大的压力使矿体向轴部移动，轴部变厚，两翼煤层变薄。据钻孔揭露，黄金口背斜轴部钻孔ZK4-2揭露K4煤层厚度为0.62m，背斜两翼钻孔揭露该煤层厚度为0.40～0.58m，均比轴部煤层薄。

2）断层对煤层的破坏：研究区断层是挤压作用下的产物，断层对煤层产生破坏，对煤田勘探和生产有较大的影响。研究区南端，表现为北东向的F1、F2断层对煤层的破坏（图5）。研究区北端，受大巴山构造带的影响更为强烈，北西向构造逐渐发育，北西向的断裂对煤层的影响成为了主要因素， 表现为F6、F8、F11、F14断层对煤层的破坏。

3）构造对煤层勘查的影响：本区域构造对煤层的影响表现为含煤地层形成之后，受强烈的构造运动使地层抬升后受到风化剥蚀作用，使含煤地层埋藏较浅甚至出露于地面，从而为煤炭资源的勘探和开发利用提供了有利条件。北西向和北东向构造进行复合叠加使含煤构造得以抬升，在构造复合部位多出现构造高点和煤层的富集，也使煤层埋深变浅，是找煤工作的有利的区域。但同时，含煤地层形成后，多次强烈的构造运动对煤系和煤层进行直接的改造作用，含煤地层因褶皱断裂而改变了原始位态和分布面貌，煤炭勘探的难度增加。

图4　K4煤层可采范围示意图

3　结论

1）研究区主要含煤地层为三叠系上统须家河组，含煤建造形成后受构造运动影响，构造对煤层的形态和分布有控制作用，在黄金口背斜轴部及构造复合部位形成的构造高点和煤层富集带。区内断层对煤层具有破坏作用，今后可加强地质工作，增加断层对煤层破坏的了解程度，同时增加对煤层分布规律的掌握。

2）工作区含煤建造经历了一系列的构造运动，受到改造和剥蚀，煤层受到破坏，连续性差，今后的找煤工作，可分为南、北两区进行。

图5　研究区4号剖面示意图

［1］ 蒋德池，堵宝成， 等. 四川省宣汉县黄金口矿区煤炭普查报告［R］. 2012.

［2］ 四川省煤田地质局一三七队. 川东北铜锣峡背斜北段新华夏系与新北西向构造特征［R］. 1979.

［3］ 刘树根，李智武， 等. 大巴山前陆盆地—冲断带的形成演化［M］.地质出版社， 2006.

［4］ 丘元禧，张渝昌，马文璞， 等. 雪峰山的构造性质与演化—一个陆内造山带的形成演化模式［M］. 地质出版社，1999.

［5］ 张国伟，张本仁， 等. 秦岭造山带与大陆动力学［M］. 科学出版社，2001

Geological Features of the Huangjinkou Anticline Prospect Area and Their Influences on the Coal Beds

SHU Yao CHEN Bo
（No. 137 Geological Team， Sichuan Bureau of Coal Geology， Dazhou， Sichuan 635006）

This paper has a discussion on geological features of the Huangjinkou anticline prospect area and their influences on the coal beds， believing that the coal beds are controlled by anticline， enriching in the anticlinal axis， and destroyed by faults.

coal bed； tectonic feature； coal-bearing formation； Huangjinkou

P618.11

A

1006-0995（2015）04-0510-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.04.007

2014-09-30

舒姚（1983-），女，四川广安人，硕士研究生，工程师，从事地质构造研究、煤炭资源勘查方面的工作