李碧

陽(yáng)關(guān)寨背斜勘查區(qū)構(gòu)造發(fā)育特征分析

李碧

（貴州省煤田地質(zhì)局一四二隊(duì)，貴陽(yáng) 550000）

根據(jù)陽(yáng)關(guān)寨勘查區(qū)的地質(zhì)勘查資料，分析了其構(gòu)造發(fā)育特征及展布規(guī)律。結(jié)果表明，區(qū)域內(nèi)格木底向斜開(kāi)闊平緩、地層傾角平緩，威水背斜狹窄緊閉、地層傾角較陡，呈現(xiàn)侏羅山隔檔式褶皺特征；勘查區(qū)內(nèi)多期構(gòu)造活動(dòng)特征明顯，主要受燕山期及燕山期以后的構(gòu)造活動(dòng)影響，其中，控制性構(gòu)造為中東部NW向褶曲及伴生斷裂，逆斷層組尤其發(fā)育，組合形式多樣，呈現(xiàn)對(duì)沖式、背沖式、楔沖式及疊瓦式。上述構(gòu)造運(yùn)動(dòng)普遍造成陽(yáng)關(guān)寨背斜兩翼地層抬升，致使煤層埋深較淺，有利于煤礦開(kāi)采，但破壞了煤層的連續(xù)性。

陽(yáng)關(guān)寨背斜；構(gòu)造特征；逆斷層組合；構(gòu)造演化

陽(yáng)關(guān)寨背斜勘查區(qū)位于貴州省威寧縣西部地區(qū)，南北長(zhǎng)約8～10km，東西寬約7～21km，為一不規(guī)則多邊形，面積211.33km2。區(qū)內(nèi)可采煤層7層，煤層中厚、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，共獲得資源儲(chǔ)量10.80億噸（貴州省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘查研究院，2015）。分析區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育特征、展布規(guī)律，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造分析其形成機(jī)制，有利于后續(xù)合理規(guī)劃利用（貴州省地質(zhì)調(diào)查院，2017；王硯耕，1996）。

1 區(qū)域構(gòu)造

本勘查區(qū)大地構(gòu)造位于揚(yáng)子陸塊黔北隆起六盤(pán)水?dāng)嘞?。區(qū)域內(nèi)斷層及褶皺較為發(fā)育，形成了以水城斷裂為主的北西向斷裂及褶皺，其次為北東向斷裂及褶皺，并且發(fā)育少量近SN向褶皺及斷裂。區(qū)域內(nèi)次一級(jí)的控煤構(gòu)造為格目底向斜和威水背斜，具有背斜形態(tài)緊閉、向斜平緩開(kāi)闊，構(gòu)成侏羅山隔擋式褶皺組合，勘查區(qū)位于威水背斜南西翼，格目底向斜南西翼。

2 勘查區(qū)構(gòu)造

勘查區(qū)位于龍場(chǎng)向斜東翼、開(kāi)坪向斜北翼以及格目底向斜西北段所包圍的區(qū)域，陽(yáng)關(guān)寨背斜貫穿勘查區(qū)中部（圖1）。通過(guò)對(duì)區(qū)域構(gòu)造的分析認(rèn)為，陽(yáng)關(guān)寨背斜、龍場(chǎng)向斜及開(kāi)坪向斜是格目底向斜南西翼的次級(jí)構(gòu)造，形成于格目底向斜之后。格目底向斜、陽(yáng)關(guān)寨背斜、開(kāi)坪向斜以及共生的斷裂構(gòu)造及褶曲以NW向?yàn)橹?，部分NE-NEE向，主要分布在東部和中部；龍場(chǎng)向斜以及伴生的斷裂構(gòu)造近SN向，主要發(fā)育在西部。勘查區(qū)地層走向?yàn)镹W-SE方向。

圖1 勘查區(qū)構(gòu)造綱要示意圖

2.1 褶皺

勘查區(qū)內(nèi)共發(fā)育褶曲4條，其中背斜1條，向斜3條（圖1）。

（1）格目底向斜：是本勘查區(qū)的主要控煤構(gòu)造。位于勘查區(qū)東南部，向斜長(zhǎng)約11km，寬約6km，軸向NW-SE。核部最新地層為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2）紫紅色砂巖、泥巖，兩翼主要由侏羅系下統(tǒng)三疊系及上二疊統(tǒng)組成。北東翼地層倒轉(zhuǎn)，傾角較陡，一般40°～80°，局部地層近直立或倒轉(zhuǎn)；南西翼地層傾角較小，一般15°～30°，局部可達(dá)45°，為不對(duì)稱向斜。

（2）陽(yáng)關(guān)寨背斜：位于勘查區(qū)中部，貫穿勘查區(qū)南北，為勘查區(qū)內(nèi)的主要控煤構(gòu)造。背斜長(zhǎng)約16km，寬約11km，軸向NW-SE。核部最老地層為二疊系上統(tǒng)宣威組（P3）深灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖夾泥巖及煤層，兩翼主要由三疊系飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組及關(guān)嶺組組成，兩翼巖層傾角15°～30°。其中，陽(yáng)關(guān)寨背斜NE翼地層傾向NE，傾角10°～20°，SW 翼傾向 SW，傾角10°～25°。

（3）開(kāi)坪向斜：位于勘查區(qū)南部地區(qū)，向斜長(zhǎng)約16km，寬約6km，軸向EW向。核部最新地層為三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組二段（T22）灰色、淺灰色石灰?guī)r，兩翼主要由三疊系中統(tǒng)、下統(tǒng)組成，北翼地層傾角較小，一般15°～25°，南翼地層傾角較大，一般在35°～55°之間，為不對(duì)稱向斜。

（4）龍場(chǎng)向斜：位于勘查區(qū)西部地區(qū)，向斜長(zhǎng)約8km，寬約9km，軸向SN向。核部最新地層為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2），兩翼主要由侏羅系下統(tǒng)、三疊系及二疊系組成。東翼地層傾角較小，西翼地層傾角較大，為不對(duì)稱向斜。

2.2 斷層

勘查區(qū)內(nèi)發(fā)育斷層20條，其中正斷層8條，逆斷層12條，包括NW方向的逆沖走滑斷層組F1、F2、F4、F6、F7、F16、F17、F19斷裂、NE-NEE向逆沖走滑斷層組F8、F13、F14、F18斷裂、近SN向正斷層組F3、F12、F15、F20斷裂和 NWW 向的正斷層組F5、F9、F10、F11斷裂。

對(duì)勘查區(qū)煤層影響較大的斷層為F1、F2 逆斷層組，主要分布于中東部地區(qū)，走向以北西—南東向?yàn)橹?。F1、F2逆斷層走向均為北西、切穿T1、T1及P3地層；F2斷層在北段與F1斷層平行，形成同走向、反傾向的對(duì)沖斷層，在南端將F1斷層錯(cuò)斷開(kāi)；F6、F7逆斷層南端尖滅于F2斷層；F3正斷層使F2斷層與F5斷層相連；F13逆斷層西段交與F2斷層，F(xiàn)12正斷層南端消失于F13斷層破碎帶。由于F14逆斷層、F15 正斷層使得F1與F16、F17逆斷層相連。

表1 勘查區(qū)斷層統(tǒng)計(jì)表

3 斷層組合形式

3.1 對(duì)沖式斷層

F1、F2斷層北段走向均為北西，傾向分別為南西、北東，相反傾斜，有共同的下降盤(pán)，形成相對(duì)逆沖的逆沖斷層組成，與陽(yáng)關(guān)寨背斜構(gòu)造伴生（圖2）。

3.2 楔沖式斷層

F2與F5斷層為走向北西、傾向相反的逆沖斷層和正斷層，共同構(gòu)成上寬下窄的楔狀沖斷體，產(chǎn)于格木底向斜之中（圖3）。

3.3 背沖式斷層

F1、F16斷層是兩條相向傾斜的逆沖斷層，有共同的上升盤(pán)，表現(xiàn)為自一個(gè)中心分別向兩個(gè)相反方向逆沖（圖5）。

3.4 疊瓦式逆沖斷層-分為前展式和后展式

疊瓦式逆沖斷層是逆沖斷層中最主要、最常見(jiàn)的組合型式。一系列產(chǎn)狀相近的逆沖斷層，其上盤(pán)依次向上逆沖，剖面上成疊瓦式，又分為前展式和后展式。前展式中每一新的逆沖巖席發(fā)育在老逆沖巖席的下盤(pán)，各逆沖巖席依次向逆沖方向擴(kuò)展，如F7、F2逆斷層組（圖4）；后展式中每一新逆沖巖席發(fā)育在老逆沖巖席的上盤(pán)，各逆沖巖席依次向逆沖來(lái)源方向或腹地?cái)U(kuò)展，如F6、F2及F17、F16、F804、F804-1斷層組（圖2、圖5）。因此在前展式中位置最后側(cè)的逆沖巖席形成最早；在后展式中，位置最高的逆沖巖席形成最晚（孫士軍，1995；李忠權(quán)，劉順，2014）。

圖2 F1、F2對(duì)沖式及F6、F2后展式疊瓦狀逆沖斷層

圖3 F5、F2稧沖式斷層

圖4 F7、F2前展式疊瓦狀逆沖斷層

圖5 F1、F16背沖式及F17、F16 后展式疊瓦狀逆沖斷層

4 構(gòu)造演化史分析

上述分析表明，勘查區(qū)內(nèi)控制性構(gòu)造為中東部NW向褶曲及伴生斷裂，同時(shí)，格目底向斜和龍場(chǎng)向斜核部發(fā)生褶皺變形的最新地層是侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組粉砂巖，故本勘查區(qū)構(gòu)造變形主要受燕山期及燕山期以后的構(gòu)造活動(dòng)影響。結(jié)合本勘查區(qū)的構(gòu)造活動(dòng)推斷，燕山早期紫云-水城斷裂帶受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，發(fā)生反旋剪切，從而對(duì)斷裂帶南部包括本勘查區(qū)在內(nèi)的區(qū)域產(chǎn)生NE-NNE的擠壓，形成了區(qū)域褶曲格目底向斜及威水背斜；在后期NW向應(yīng)力作用下，形成了區(qū)內(nèi)次一級(jí)的陽(yáng)關(guān)寨背斜、開(kāi)坪向斜及龍場(chǎng)背斜，在形成褶皺構(gòu)造的同時(shí)形成了NW和NE-NEE方向共軛逆沖斷裂組，故本勘查區(qū)NW向的褶皺組同NW和NE-NEE方向共軛逆沖斷裂組是具有成生聯(lián)系的同期構(gòu)造；燕山運(yùn)動(dòng)中、晚期紫云-水城斷裂帶發(fā)生正旋剪切，從而對(duì)本勘查區(qū)所在區(qū)域產(chǎn)生近EW方向擠壓，從而形成了龍場(chǎng)向斜以及F3、F12、F15、F20斷裂。燕山運(yùn)動(dòng)之后，本區(qū)域可能受區(qū)域伸展作用的影響，從而形成了NWW向的張性正斷層組（羅澤中，2011；張肖，2021）。

5 結(jié)論

勘查區(qū)內(nèi)多期構(gòu)造活動(dòng)特征明顯，其中，逆斷層組發(fā)育，組合形式多樣，普遍造成陽(yáng)關(guān)寨背斜兩翼地層抬升，尤其是F7、F2斷層附近煤系地層被抬升出露于地表，煤層埋深淺，有利于開(kāi)采，但破壞了煤層的連續(xù)性，增加了規(guī)模開(kāi)采的難度（羅金濤等，2021；呂星海，2020；劉路等，2019）。

貴州省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘查研究院．2015．貴州省威寧縣陽(yáng)關(guān)寨背斜煤炭整裝勘查報(bào)告[R]．貴陽(yáng)（保存地）：貴州省地質(zhì)資料館，43-62．

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Analysis on the Structure Development Features of Yangguanzhai Anticline Exploration Area

LI Bi

(No. 142 Geological Team, Guizhou ProvincialCoalfield Geological Bureau, Guiyang 550009)

According to the geological data of Yangguanzhai exploration area, the structure development features and distribution rules are analyzed. The results show that the Gemudi syncline is open and gentle and the dip angle is gentle, while Weishui anticline is narrow and closed, and the dip angle is steep, presenting the features of Jura-type folds of partition style. In the exploration area, the multi-stage tectonic activities developed due to tectonic activities in Yanshanian and post-Yanshanian periods. The controlling structures are the NW folding associated with faults in the mid-east region, and the thrust fault group particularly developed, showing kinds of combination forms such as ramp thrust type, back thrust type, wedge thrust type and imbricated type. The above tectonic movements have generally caused the uplift of the two wings of the Yangguanzhai anticline, which makes the depth of coal seam to be relatively shallow, which is good for coal mining, but destructive to the continuity of the coal seam.

Yangguanzhai anticline; the structure features; the thrust fault group; tectonic evolution

A

1006-0995（2022）04-0552-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.04.002

2022-03-10

省級(jí)地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目“貴州省威寧縣陽(yáng)關(guān)寨背斜煤炭整裝勘查報(bào)告”（合同編號(hào)：ZZKC2013-07）

李碧（1982— ），女，湖北天門(mén)人，碩士，高級(jí)工程師，主要從事煤礦勘查與煤層氣資源開(kāi)發(fā)等工作