安徽萧县煤田F_4断层发育特征研究.pdf

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1、2011年第6期能源技术与管理29doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2011．06．012安徽萧县煤田F4断层发育特征研究钱建平(江苏煤炭地质局，江苏南京210046)[摘要]基于现有的勘探资料，应用构造地质学、区域地质学等理论方法，研究了萧县煤田F断层的发育特征。结果表明，Iz断层为纵贯煤田南北的区域性断层，煤田内发育的主要断层基本与之平行。燕山早～中期，在区域NV(一SE向挤压应力场作用下，F断层发生强力逆冲。燕山晚期以来，区域应力场处于近EW向的拉张状态，Iz断层发生构造反转，表现为伸展下滑。萧县煤田多期次的构造活动，使煤层的赋存条件和开采技术条件都

2、复杂化。[关键词]萧县煤田；1z断层；发育特征；郯庐断裂[中图分类号]P618．102[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2o11)06029—03斜、凤凰山背斜等，核部最老地层为寒武系中上1煤田概况统，两翼为石炭一二叠纪地层。萧县煤田位于安徽省萧县西部，为萧县复背程蒋山背斜位于萧县复背斜南段，轴向整体斜的NW翼或大吴集向斜的SE翼。萧县复背斜为NNE，两翼倾角大致相近；孙小林背斜位于萧是徐州复背斜(也称“徐州弧”)在徐州以南的一个县复背斜中段，轴向30。35。，NW翼倾角较陡；分支⋯，呈向NW方向突出的弧形，SE翼较缓，NW凤凰山背斜位于萧县复背斜北段，轴向40。，

3、中部翼较陡(局部倒转)；萧县复背斜由一系列规模不被断层切割。大的次级褶曲组成，主要有程蒋山背斜、孙小林背萧县煤田构造纲要图如图1所示。囫断层囵一日田向斜田背斜圆⋯图1萧县煤田构造纲要图1．1构造压性、压扭性断层和一组走向NNW—NW的倾向萧县煤田主体构造位置位于大吴集向斜的断层，以正断层为主。纵贯煤田南北的主干断sE翼，浅部(一500m以上)以急倾斜单斜构造为层——F4断层，是煤田的东部边界断层，绝大多数主，局部倒转甚至发育次级横卧褶皱，产状变化断层均与F断层平行。规模较大的次级断层多集大，并被断层切割；深部地层渐平缓，宽缓的次级中在一500m以上的含煤地层中，在一500m以下褶

4、皱发育。断层较少，地层基本未被切割破坏。萧县煤田主要发育一组走向NNE—NE向的1．2地层30钱建平安徽萧县煤田F断层发育特征研究2011年第6期萧县煤田属华北地层区，含煤地层为石炭系地层多被剥蚀，如图3所示。太原组、二叠系山西组和下石盒子组。太原组为海陆过渡相碎屑岩与浅海台地相碳酸盐岩间互沉积，含煤达12层，煤层较稳定，但厚度相对较薄，多为局部可采煤层；山西组为海陆过渡相碎屑岩沉积，是煤田内主要含煤地层，B、C煤层为主要可采煤层；下石盒子组为海陆过渡相～陆相碎屑岩沉积，含煤4～7层，中3、中3下、中4煤层较稳一F／定，为大部可采煤层。1．3岩浆岩萧县煤田岩浆岩分布广泛，基本沿N

5、W向的(a)D27号勘探线弧形展布，岩性主要为花岗斑岩、闪斜煌斑岩及钠长斑岩，侵人地层包括太原组、下石盒子组及上石盒子组。岩浆侵入区煤的变质程度显著提高，特别是煤田南部，煤层受岩浆侵入的影响严重，由气肥煤变质为无烟煤甚至为天然焦。当岩浆侵入煤层时不仅提高了煤的变质程度，而且使煤层结构变复杂，局部甚至吞噬煤层或使煤层丧失工业价值。2F断层发育特征(b)D4号勘探线F4断层为纵贯煤田南北的一条逆冲断层，在兰平面上呈舒缓波状展布，断层总体走向为4O。，煤田内延伸长度为28km，断层北端为张集逆冲断层，南端一直延伸至淮北市濉溪县，卫片上显示为明显的线性影象。断层倾角上大下小，在剖面上呈犁

6、形产出。F4断层上下盘构造及地层完整性差异较大：上盘地层构造复杂、产状变化大、节理裂隙发育，下盘地层较完整、构造相对较简单。在Y27勘探线以北，F断层分支为两条平行断层，即F与F断层，他们在剖面上呈叠瓦状分布，如图2(c)D1号勘探线所示图3F断层及两盘褶曲构造剖面图据钻孔揭露，在煤田南部F4断层破碎带很宽，如在D12—2孔中其破碎带宽达230m，钻遇的构造岩中，小型逆冲构造特别发育。虽然断层破碎带比较宽，但由于构造带较为致密，钻孔抽水试验表明该断层富水性及导水性均较差。3F断层发育机制3．1F断层与“徐州弧”的关系F4断层大致沿着“徐州弧”的前缘(即萧县复图2萧县煤田伸展构造剖

7、面示意图(Y1勘探线)背斜北西翼)发育，在煤田北部斜切拾屯复向斜，F4断层的挤压逆冲导致奥陶系、石炭系直接在北东部切割孙庄背斜，在中部与萧县复背斜斜覆于二叠系石盒子组上，落差>1000ITI，F断层交，在中部以南又切割次一级的褶皱。同时，F断的伸展下滑，使煤系地层得以保存。在煤田的中南层落差巨大，局部破碎带的宽度也很大，为煤田的部，F断层的上盘发育有平卧褶皱，褶皱的上部2011年第6期能源技术与管理31东部边界断层，是分割“徐州弧”和含煤盆地这两势。表现在西南部F4断层的伸展作用