浅析蟠龙向斜构造形成机制

王云　汤立方

[摘要]蟠龙向斜位于贵州省六枝特区，为六枝矿区的一个主要构造单元，临近水城矿区。该构造单元以炼焦用煤为主，且储量大，但由于成煤期后改造明显，构造复杂程度属复杂类型，煤田地质勘探和煤矿建设开采受到极大制约，对蟠龙向做进一步深入研究其地质构造特征具有重要意义。通过对以往地质资料的分析、研究，在对蟠龙向斜区域构造背景阐述的基础上，总结了研究区内断层、褶皱等构造特征，并根据地质力学、构造力学原理进一步分析了展布规律和构造的区域性成因。

[关键词]向斜 构造特征 构造变动 规律

[中图分类号] P613 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-76-2

1区域构造背景

蟠龙向斜在大地构造单元上属扬子准地台（Ⅰ级）黔北隆起（Ⅱ级）六盘水断陷（Ⅲ级）威宁北西向构造变形区（Ⅳ级）构造单元内。从断裂角度来说，蟠龙向斜位于紫云—垭都断裂带（走向NW—SE）和石阡—安顺断裂带（走向NE—SW）交叉断裂带的北西向，更临近紫云—垭都断裂带。蟠龙向斜东南缘为郎岱向斜、西南缘为中营向斜、东侧比德向斜、西侧杨梅向斜、北西缘格木底向斜、北北西缘为大河边向斜和土地亚向斜（图1）。

蟠龙向斜南北走向上长约34km，东西倾向上宽约16km，面积约121km2。轴部出露地层为三叠系中统法郎组（T2f）和关岭组（T2g），向斜两翼依次为三叠系下统永宁镇组（T2yn）、飞仙关组（T1f）、二叠系上统龙潭组（P3l）、峨眉山玄武岩组（P3β）和二叠系下统茅口组（P2m）。北盘江支流打把河贯穿区内，地势北高南低，一般高差300m左右，最低标高+735m，最高标高约+2000m。上二叠统龙潭组（P3l）含煤地层形成槽谷地貌形态。

2构造特征

2.1褶皱

蟠龙向斜实为一复向斜。南段为法郎向斜南延部分；北段为小河边向斜南延部分。于蟠龙附近為蟠龙向斜相隔，组成复向斜。向斜南端地层倾角为了30°—40°。东西两翼产状由南向北逐渐变陡至直立，东翼地层并有倒转。

法郎向斜西北与格木底向斜相接，近南北走向自南延伸，于蟠龙北侧，轴向转为北西60°向西南方向延伸。由蟠龙至木城北面一段长约4km2范围内，遭横向断层连续破坏。蟠龙以北向斜轴部为宣威煤组，以南为三叠系关岭组。

小河边向斜，轴部走向近南北方向，南延至以那大寨附近。向斜北部被澜坝——茨坝两斜交大断层错开成阶梯状，分成三段落。北段为小河测区，中段与南段属于蟠龙测区。其中段称为蟠龙向斜北端。

蟠龙向斜，位于两向斜之间，南至以那大寨，轴走向为南东南北30°；北经法那与威水背斜联接。（图2）

2.2断层

为便于分析断层与褶皱的关系，依据断层走向与褶皱轴向之间的几何关系来对研究区内的断层进行分类。研究区内共发育各类断层87条，其中纵断层18条（走向正断层9条、走向逆断层10条）；斜断层20条（斜交正断层15条、斜交逆断层5条）；横断层21条。其中，走向逆断层多为高角度逆断层。（表1）

从断层延伸长度统计，延伸长度在5000m以上的有逆断层3条，走向正断层2条。（表1）

3构造特征的规律性

3.1南宽北窄、向斜不连续的构造形态

蟠龙向斜属于纵弯褶皱，总体走向（NW—SE）与最大主压应力（NE—SW）σ1垂直，而与最小主应力σ3平行。从向斜东、西两翼来看，东、西两翼产状由南向北逐渐变陡至直立，东翼地层并有倒转。由此分析可知，向斜东翼为直接受力面，西翼为间接受力面，由南向北所受主压应力逐渐增大。在靠近茨冲附近，地层无法承受最大主压应力，由韧性变形转为脆性破裂，即F73断层。F73断层切割了整个蟠龙向斜，发生了平行方向错动，北东盘地层往北西方向位移，而南西盘地层相对往南东方向位移，断层倾角接近直立。构造形态表现出，木城以南为宽缓的复向斜，以北为窄陡的单一向斜，地层错断不连续。

3.2断层的方向性、分区性和分带性

蟠龙向斜区内的断裂具有明显的性质、方向、分区和分带。①区内断层方向多为NW—SE和NE—SW方向，尤其以NW—SE方向为主，基本与地层走向和褶皱轴向一致。②区以木城以南和以北分为一区和二区。一区内断层主要以纵断层（走向正断层和走向逆断层）为主，尤其以高角度走向逆断层为主。二区内断层主要以横断层为主。③在一区以南和二区以北区域主干断裂密集成带并相互切割。主干断裂伴生或派生出力学性质更加复杂的次一级断裂，次一级断裂又密集成带相互切割。

3.3断层和褶皱的关系探讨

蟠龙向斜区内断裂作用与褶皱作用关系密切，特别在褶皱与走向逆断层之间，但内在生成关系复杂而有争论。以往资料认为该区内褶皱和走向逆断层发育于同一造山期，但断裂作用要略晚于褶皱作用。但根据流行的“断层相关褶皱”的理论，褶皱的产生、发育都与断层的活动密切相关，任何复杂的褶皱都可以由断层转折褶皱、断层传播褶皱和滑脱褶皱组合而成。若解决这一问题，需要对研究区内关键部位如向斜核部、向斜起始端、复向斜转为单一向斜的部位作高分辨率的地震剖面，同时用钻探工程验证，能否发现盖层下基底中有无与褶皱发育有关的盲断层，特别是逆冲断层。此观点共探讨。

4构造的区域性成因

局部应力场的复杂性和多样性的总和恰恰反应了区域应力场的统一性。在区域应力场总体不变的情况下，由于次级断块的存在，就会产生不同的块内应力组合形式（张文佑，1984）。

蟠龙向斜所受最大主压应力σ1的方向NE—SW；最小主应力σ3的方向NW—SE，基本与燕山期的紫云—垭都断裂带（走向NW—SE）和石阡—安顺断裂带（走向NE—SW）的方向一致。分析可知，不仅蟠龙向斜、中营向斜和郎岱向斜均受燕山期的紫云—垭都断裂带（走向NW—SE）和石阡—安顺断裂带（走向NE—SW）所形成的“X”形交叉断裂带控制，并主要受紫云—垭都断裂带（走向NW—SE）影响，并经多期改造。

参考文献

[1]贵州省六盘水地区煤田地质勘探公司地测队第五分队.蟠龙向斜地质测量报告说明书[R]贵州 六盘水：贵州省六盘水地区煤田地质勘探公司地测队第五分队，1971.

[2]贵州省六盘水煤田地质勘探公司.贵州省普郎煤田六枝矿区郎岱井田煤矿地质勘探最终报告[R].贵州 六盘水：贵州省六盘水煤田地质勘探公司，1970.

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