劉金鑫　張凱

【摘 要】徐宿地區(qū)處于蘇魯豫皖交界中心，大地構(gòu)造隸屬于華北板塊東南緣，是華北地區(qū)主要的賦煤地帶，自石炭二疊紀(jì)以來，該區(qū)經(jīng)受了多次構(gòu)造活動(dòng)，構(gòu)造演化與華北板塊南緣和東緣的兩條板緣構(gòu)造活動(dòng)帶密切相關(guān)。本文對(duì)研究區(qū)構(gòu)造演化特征進(jìn)行了詳細(xì)探討，并探討了研究區(qū)構(gòu)造演化對(duì)煤田的控制作用。

【關(guān)鍵詞】徐宿；構(gòu)造演化；特征；控煤作用

0 引言

徐宿地區(qū)大地構(gòu)造上位于華北板塊東南緣，東以郯廬斷裂相隔，受南、東兩側(cè)板緣活動(dòng)帶控制，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，發(fā)育了一系列逆沖斷層和緊閉的線性褶皺，平面上呈西向凸出的弧形，與區(qū)域性的構(gòu)造格局極不協(xié)調(diào)。本文研究了區(qū)域構(gòu)造演化特征及其對(duì)煤控制作用。

1 區(qū)域地層

徐宿地區(qū)的地層屬于華北地層區(qū)，區(qū)內(nèi)的基巖出露面積比較小，多為第四系覆蓋，古老的結(jié)晶基底地未見揭露，蓋層發(fā)育良好。研究區(qū)從青白口系到二疊系發(fā)育了一套比較穩(wěn)定的地臺(tái)型沉積蓋層，覆蓋在太古界泰山群變質(zhì)基底之上，可劃分成3個(gè)亞構(gòu)造層：青白口震旦系、寒武奧陶系和石炭二疊系。下部的青白口震旦系亞構(gòu)造層主要為海相碳酸鹽巖，厚度從SE向NW逐漸減小，從而構(gòu)成向NW減薄的楔狀沉積體。寒武奧陶系和石炭二疊系兩個(gè)亞構(gòu)造層分別是濱海相的碎屑巖和淺海相的碳酸鹽巖組成的穩(wěn)定上部蓋層，呈微角度不整合覆蓋在青白口震旦系亞構(gòu)造層的上面。石炭系和二疊系為含煤地層，中、新生界主要發(fā)育于區(qū)內(nèi)各斷陷盆地內(nèi)，為陸相碎屑及火山碎屑沉積，有侏羅系上統(tǒng)、白堊系及古近系和新近系，第四系在全區(qū)廣泛分布。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

徐宿地區(qū)大地構(gòu)造上處于華北板塊東南邊緣，南面與華南板塊相接，東面和郯廬斷裂帶相隔，西面與河淮沉降區(qū)相毗鄰，南北分別被EW向光武～固鎮(zhèn)斷裂和EW向豐沛斷裂所限制，區(qū)域基底構(gòu)造格架受南、東兩側(cè)板緣活動(dòng)帶控制，總體表現(xiàn)為受郯廬斷裂控制的近SN向的褶皺斷裂，疊加并切割早期的EW向構(gòu)造，形成現(xiàn)今NNE向延伸的徐宿弧形構(gòu)造，顯示出了一種和區(qū)域構(gòu)造不協(xié)調(diào)的特殊構(gòu)造格局。自燕山運(yùn)動(dòng)以來沉降區(qū)發(fā)生大規(guī)模斷陷活動(dòng)，中新生界厚度普遍在2000米以上，隆起區(qū)自中生代后主體部分沉降幅度不大或隆起遭受剝蝕。

3 區(qū)域構(gòu)造演化

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料綜合分析認(rèn)為在加里東運(yùn)動(dòng)后的漫長地質(zhì)歷史中構(gòu)造變形微弱，地殼運(yùn)動(dòng)以區(qū)性升降活動(dòng)為主，并連續(xù)沉積了中生代早三疊紀(jì)的地層。沉積格局整體上呈東西展布，是華北古板塊與周緣華南板塊之間的相互作用的結(jié)果。

印支—燕山早期，華北古板塊與華南古板塊沿南北方向運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞后，“蘇膠”或“張八嶺”地塊向華北古板塊施加反方向的南東東向擠壓應(yīng)力，使本區(qū)由早期的南北擠壓為主的應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)烈的近東向擠壓。在先期形成的東西向斷裂構(gòu)造的基礎(chǔ)上產(chǎn)生近南北向的斷陷隆起；郯廬斷裂帶也在同時(shí)活動(dòng)，發(fā)生左行剪切。這些由南東向北西疊加的隆起與擠壓以及前寒武系楔形體向西向上運(yùn)移，終于導(dǎo)致本區(qū)發(fā)生由南東東向北西西強(qiáng)烈的逆沖推覆。并因其推覆擠壓前端遇到徐州西北碭山古陸核的阻擋，產(chǎn)生一系列北東向的向南減弱、向北發(fā)展的反向逆沖斷裂。

晚侏羅世至早白堊世，郯廬斷裂拉張裂陷，本區(qū)也受影響。由東到西，產(chǎn)生由強(qiáng)至弱的斷陷活動(dòng)，東西、南北向古斷裂復(fù)活。反向逆沖斷裂的活動(dòng)促使上覆系統(tǒng)沿石炭二疊紀(jì)煤系底面軟弱層產(chǎn)生伸展性重力滑動(dòng)構(gòu)造。早白堊世后，燕山晚期的擠壓活動(dòng)加強(qiáng)了本區(qū)已有逆沖推覆構(gòu)造的活動(dòng)，并因宿北斷裂的平移剪切，最終造成徐宿弧形逆沖推覆構(gòu)造。

喜馬拉雅期，主要表現(xiàn)為古構(gòu)造的改造作用。近東西的大斷裂受到左行壓剪作用，但NNE走向大斷裂處于右行壓剪狀態(tài)，早期的右行走滑NE～NEE向斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏睦瓘堊饔茫瑥亩龜鄬踊顒?dòng)達(dá)到鼎盛。

4 構(gòu)造演化對(duì)煤控制作用

徐宿地區(qū)在古生代形成石炭、二疊系含煤地層之后，遭受中、新生代印支、燕山以及喜山期強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)的破壞和改造而發(fā)生構(gòu)造變形，力學(xué)性質(zhì)不同的巖層其變形程度不同，夾于能干巖層之間的煤層是地殼各類巖石中最易變形、最易流動(dòng)的軟弱層之一。因此構(gòu)造動(dòng)力變質(zhì)作用所形成的構(gòu)造煤成為一種普遍現(xiàn)象，徐宿地區(qū)在構(gòu)造動(dòng)力變質(zhì)作用下，對(duì)深成變質(zhì)作用和巖漿熱力變質(zhì)作用形成的構(gòu)造煤加以改造，加深了構(gòu)造煤的變形變質(zhì)程度。

徐宿地區(qū)石炭、二疊系含煤地層沉積期間，構(gòu)造活動(dòng)主要表現(xiàn)為區(qū)域性的整體升降運(yùn)動(dòng)，含煤巖系形成之后，仍延續(xù)了這種構(gòu)造演化特征和構(gòu)造格局，煤系上覆地層緩慢增加。進(jìn)入三疊紀(jì)后地殼沉降速率急劇增大，本區(qū)快速沉降，連續(xù)沉積了三疊系地層。

晚三疊世開始，華北與華南板塊發(fā)生碰撞，由南向北的擠壓應(yīng)力，促使本區(qū)整體上隆，沉積作用間斷，原先沉積的地層遭受風(fēng)化剝蝕。燕山構(gòu)造旋回早期，本區(qū)進(jìn)入該太平洋構(gòu)造域。由于中國東部太平洋板塊向中國大陸下的的俯沖，區(qū)域應(yīng)力轉(zhuǎn)為NW～SE向作用，因而東部地區(qū)大量NE向構(gòu)造形跡發(fā)育。同時(shí)在向斜褶皺和坳陷盆地內(nèi)堆積了侏羅紀(jì)陸相紅色碎屑巖沉積和火山巖沉積。晚三疊世～早侏羅世階段，地殼處于波動(dòng)上升狀態(tài)，煤層埋深由2000m以下剝蝕至1500m左右。

中、晚侏羅世發(fā)生了更為強(qiáng)烈的燕山運(yùn)動(dòng)，本區(qū)發(fā)生斷塊差異升降運(yùn)動(dòng)，形成隆起或坳陷，進(jìn)而形成許多相互獨(dú)立的斷陷盆地，在一些坳陷和斷陷中形成晚侏羅世和早白堊世陸相沉積，并沿?cái)嗔褞杂袔r漿侵入活動(dòng)。中生代的印支和燕山運(yùn)動(dòng)使得本區(qū)的煤系抬升、褶皺、斷裂，并經(jīng)歷了漫長的風(fēng)化剝蝕和夷平，至此本區(qū)構(gòu)造的基本輪廓已經(jīng)成形，形成現(xiàn)今的煤系布局。

5 結(jié)語

徐宿地區(qū)區(qū)域構(gòu)造演化特征復(fù)雜，最主要構(gòu)造為徐宿弧形構(gòu)造。中生代的印支和燕山運(yùn)動(dòng)使得本區(qū)的煤系抬升、褶皺、斷裂，并經(jīng)歷了漫長的風(fēng)化剝蝕和夷平，至此本區(qū)構(gòu)造的基本輪廓已經(jīng)成形，形成現(xiàn)今的煤系布局。構(gòu)造演化與華北板塊南緣和東緣的兩條板緣構(gòu)造活動(dòng)帶密切相關(guān)，徐宿地區(qū)的煤層賦存明顯地受區(qū)域構(gòu)造的控制，應(yīng)該注意在北東向延展的推覆斷裂下找煤。

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