浅析盘州水塘向斜西翼地质构造对龙潭组煤系地层的影响--以盘州市森林煤矿为例

陈雄

（贵州省煤田地质局一五九队 盘州 561601）

1 区域地质背景

研究区大地构造位置处于上扬子板块黔南坳陷六盘水断陷、普安旋扭构造变形区黔西南涡轮构造带上的盘南背斜与盘县大断裂之间，属水塘向斜西翼[1]。

该地区地层依次出露古生界二叠系栖霞组、茅口组、峨眉山玄武岩组、龙潭组，中生界三叠系飞仙关组、永宁镇组等地层。

普安旋扭构造变形区以旋扭构造型式为主，兼有北西、北东和北北东向构造。黔西南涡轮构造，其中心在滇黔交界的黄泥河附近，外围主要构造成分从北面开始向东旋转，在不同的部位呈不同的方向延伸，并以统一步调微呈弧形弯曲，该涡轮构造的组合特征反映外旋层作顺时针扭动，内旋层作反时针扭动。

2 研究区地质特征

2.1 地层

研究区出露的地层有二叠系中统茅口组、峨眉山玄武岩组、二叠系上统龙潭组、三叠系下统飞仙关组、永宁镇组、第三系及第四系。本次主要分析二叠系上统龙潭组地层。

龙潭组（P3l）：出露于研究区南部及中部部分地区，厚160～330 米，一般230 米，主要为海陆交互相沉积。岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤组成。夹菱铁矿薄层，含菱铁矿、黄铁矿结核，底部有一层铝质泥岩。产大羽羊齿、细羊齿等植物化石及腕足类、瓣鳃类等动物化石。

根据岩性及其组合、沉积特征等可大致划分为上、中、下段：

下段（P3l1）：24号煤层顶界至铝质泥岩底界。约厚37米。岩性为深灰色粉砂质泥岩、粉砂岩为主，该段26、28 号煤为大部可采较稳定煤层，产植物化石，局部产动物化石。

中段（P3l2）：24 号煤层顶界～12 号煤层顶界。约厚200米。岩性为浅灰色～灰色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩。该段含可采煤层12、18两层。产大羽羊齿等植物化石和瓣鳃类、腹足类、腕足类动物化石。

上段（P3l3）：12 号煤层顶界～1 号煤层顶界。约厚90 米，岩性为灰～深灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩及泥岩为主。该段仅3、5、9号煤为局部可采不稳定煤层。产植物化石和丰富瓣鳃类、腹足类、腕足类动物化石[2]。

2.2 构造

研究区位于水塘向斜北西翼北段的滑脱构造带，紧邻盘县大断层，井田总体构造形态主要为背斜，即满家坝背斜，次级褶曲为中北部近南北走向的马二沟背斜、中东部东西走向的沙子关向斜。断层主要发育F0 滑脱面上盘，井田及周边形成以北东走向为主的断层20余条，见图1。

2.2.1 褶皱

满家坝背斜：位于井田中南部，背斜轴总体走向近南北转北东向，背斜轴部被F36-1断层破坏，轴部主要出露龙潭组（P3l）地层，井田内长约820m。背斜北西翼地层倾角29°～52°，一般46°；南东翼7°～41°，一般20°。

马二沟背斜：位于井田中北部，背斜轴总体走向近南北，轴部主要出露飞仙关组二段（T1f2）地层，井田内长约1245m，背斜北西翼地层倾角7°～34°，一般28°；南东翼11°～45°，一般10°。

沙子关向斜：位于井田中东部，向斜轴总体走向近东西向，井田内约945m，背斜轴部被F64 断层破坏，轴部主要出露飞仙关组二段（T1f2）地层，向斜北翼倾角21～35°，一般26°，向斜南翼地层倾角32°～76°，一般46°[3]。

2.2.2 断裂

井田内及周边共发现断层20 条，以F66 断层为界，南部断层发育，北部断层相对较少，断层走向多为北北东向，F65 断层走向为北北西向，F64 断层走向为东西向，其中盘县断层紧邻井田西部边界，断层落差大于1000米。

对该井田主要控煤作用的断层分述如下：

盘县断层：为逆断层，属于区域性大断层，在本区，上盘出露最老地层为石炭系下统大塘组地层（C1d），下盘最新地层为三叠系下统永宁镇组地层（T1yn）。走向NNE，倾向NW，倾角42°～80°，落差大于1000m。是井田主要控煤构造。

F0：为滑脱正断层，根据井田南部外黄泥田及东李井田内地层沉积特征初步分析，该断层形成于早三叠世（T1）之后，古近纪（E）之前，走向NE，倾向NW，南起黄泥田附近，经赵官屯向北东止于大坪地附近，延伸长约25km。F0断层在井田内总体走向呈NNE 向，倾向NW，倾角较缓。断层与煤层的断煤交线随煤层走向变化改变，在井田南西部三亩地附近露出地表形成的构造窗，滑动面的高低起伏致两侧地层倾角发生变化，在马二沟背斜以东约10°，背斜以西约35°，平错距离最小700m，落差变化大，最小10m，最大达168m，是井田主要控煤构造，18 号煤层以下基本被破坏，对煤层的完整性和连续性影响大。

F63：为正断层，位于井田中部，由北东部沿南西走向横穿井田中部到南西部止于盘县断层下盘，区内延展长度约4km。断层走向NNE，尾部为NE 向，倾向NW，倾角57°～63°。断层上盘地层为飞仙关二段（T1f2），下盘地层为飞仙关一段（T1f1）、龙潭组（P3l），落差51～143m。由北东至南西将井田划分为东、西两块，对井田内煤层的连续性影响较大。

F63-1：为正断层，位于井田中南部，由南向北交于F63断层下盘，为F63断层的分支断层。井田内延展长度约2.3km。走向NNE、倾向NW、倾角52°～67°。断层落差一般小于30m，对井田内煤层的连续性影响较大。

F64：为正断层，位于井田南东部，由东经大山梁子向西止于F63-1 断层下盘，区内延伸长度约1.4km。走向E～W，倾向N，倾角35°～60°，落差约15米。对井田中部煤层的连续性有一定影响。

F67：为正断层，位于井田南部，走向NE，倾向SE，倾角较缓约40°，落差46～165 m。由东部马过河经沙子关进入井田向南弯曲至满家坝附近穿出图外，区内延伸长度约3.0km，该断层对井田南部煤层连续性有较大影响。

3 推覆构造特征分析

推覆构造是由(逆)冲断层及其上盘推覆体和下盘组合而成的整体构造。沿其逆冲方向分为“根带、中带和前锋带”[4]。

该推覆体（F0）根带为推覆体源区，出露于研究区内南部水塘区至赵官一带，呈北北西走向，长约7公里，宽约3.3公里，与之接触地层有龙潭组、飞仙关组，永宁镇组地层，产状260°∠8°。在东李煤矿2016年勘探时钻孔揭露了该推覆构造滑动面。

中带为主要影响区，造成构造窗、飞来峰的地质特征，在本区地貌主要表现为研究区西部三亩地的飞来峰构造。自根带进入中带，应力状态以单剪为主，次级断层倾向倾角基本稳定，倾向根带。中带变形强烈，致煤层赋存状态呈“W”型。

锋带位于研究区中部，F63 断层附近，由森林煤矿勘探102 钻孔揭露情况可知，该处地层倾角变大，岩芯破碎，形成两翼紧闭、轴面陡立的小褶皱。

4 龙潭组地层的变化

根据相邻地质资料，该地区龙潭组煤系地层厚度约280m，煤层编号由1 号到30 号，各构造单元不同，可采煤层不同，但中煤组的12、17、18号煤层经多年的地质勘探后总结为全区稳定煤层，多为盘州各煤矿的主采煤层。

盘州市森林煤矿煤层变化将从两个方面分析：

（1）剖面垂直分析

推覆体表现趋势为滑坡推覆体由南西滑向北东，遇到区域大断层F63即停止。区内揭穿龙潭组地层且无构造影响钻孔2 个，平均厚度约273.95m，其余钻孔均不同程度受F0 断层影响，导致研究区西侧龙潭组煤系多从18 号煤层以下全部断失，断失最多地段煤系地层厚度仅46.22米，导致研究区内下煤组煤层无量可算。在推覆体内，煤层倾向及厚度变化大，煤层赋存状态为“W”型，且在倾向变化处煤层普遍变厚，两翼较薄。

（2）底板水平分析

推覆体F0在煤层底板等高线图上走向为北北西向，在研究区南部呈半圆包裹状，自7 号以下煤层西侧均受推覆体F0 影响，影响面积分别为：7 号煤9 千平方米、12 号煤83 千平方米、17 号煤168 千平方米、18号煤300千平方米，合计560千平方米。影响资源储量分别为：7 号煤2 万吨、12 号煤27 万吨、17 号煤53万吨、18号煤79万吨，合计161万吨。

5 结语

研究区所处地质构造环境复杂，紧邻盘县大断裂，且发育推覆体构造，导致F63 断层下盘煤层受到严重影响，断失18 号以下全部煤层和部分18、17 号煤层，累计损失煤炭资源储量约161 万吨，且推覆体内小型构造较发育，会对煤层的生产开采技术条件产生一定的影响。