1、1贵州省绥阳县金阳井田断裂构造分析摘要：文章通过对贵州省绥阳县金阳井田煤炭勘查发现的构造分析研究及对煤层的破坏作用分析，较好地解决在实际地质填图工作中及综合研究中遇到因断裂构造所产生的各种问题，并总结出其变化规律性，可为指导地质工作提供参考。 关键词：金阳井田 断层构造 分析 金阳井田位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱毕节北东向变形区的北西边缘的坟坝向斜南端。现今构造轮廓主要定型于燕山期地壳运动，主体构造形迹表现为北东向褶皱和断裂（F1） ，少数断裂呈北西向（F2） 、南北向（F3）展布。F2、F3 断层切割了 F1 断层及向斜，构造分期明显。 1 井田地质概况 井田出露的地层由老到新分别为：二叠
2、系中统茅口组（P2m）灰岩；二叠系上统龙潭组（P3l）泥岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩、粘土岩夹粉砂岩、泥质灰岩、煤层及煤线；二叠系上统长兴组（P3c）含燧石条带灰岩；三迭系下统夜郎组沙堡湾段（T1y1）钙质泥岩夹泥质灰岩；三迭系下统夜郎组玉龙山段（T1y2）灰岩、泥质灰岩；及零星的第四系（Q）粘土、碎石（详见插图 1） 。 井田内主体构造为一北西翼陡、南东翼缓的斜歪向斜构造：向斜轴走向北东-南西，轴面倾向北西、倾角 84 度（详见插图 2） ，被 F2 断层切断后上盘向南西方向扬起；北西翼倾向南东、倾角 8-74 度不等，南东翼2倾向北西、倾角 5-37 度不等。井田内主要断裂构造有 F1、F2、
3、F3 条断层：F1 断层走向北东-南西、长度大于 1000m、倾向南东、倾角 79 度，垂距（落差）82m，平行于主体构造的正断层；F2 断层走向北西-南东、长度大于 1000m、倾向南西、倾角 70 度，垂距（落差）100m，横切主体构造轴线的逆断层；F3 断层走向南-北、长度大于 500m、倾向东、倾角70 度，垂距（落差）0-70m，斜交于主体构造的逆断层，由北向南插入井田，并于井田内消失（详见插图 1） 。 2 断裂构造分析 2.1 F1 断层 通过地质填图发现 F1 断层走向北东-南西，在平面上主要表为煤系地层缺失，ZK1 钻孔工程揭露茅口组（P2m）灰岩中断层处岩石破碎并含大量的方
4、解石脉。通过剖面（插图 2）进行综合分析判断得出该断层为倾向南东、倾角 79 度，垂距（落差）82m，平行于主体构造的正断层。该断层与主体构造轴线平行，受力方向相同，为同期的构造。 2.2 F2 断层 通过地质填图发现 F2 断层为走向北西-南东、倾向南西、倾角 70 度，横切主体构造轴线。在平面上主要表现为：西南盘向斜北西翼各地层界线、煤层及 F1 断层露头线向南东方向移动，向斜南东翼各地层界线、煤层露头线及向斜线向北西方向移动；北东盘各地质界线、层及断层露头线、向斜轴线其移动方向则与西南盘相反；各地质线移动的距离大小不同。通过沿 F2 断层切剖面（详见插图 3）分析：将剖面上两盘的各地质线
5、垂直投影到剖面上（实线为北东盘，虚线为南西盘） ，发现南西盘上升、3北东盘下降，垂直断距为 100m，由此可以判断得出该断层为逆断层。该断层切穿了主体构造轴线和 F1 断层，为褶皱后期的构造。通过上面的分析发现各地质界线移动的方向上升盘各地层界线、煤层及 F1 断层露头线向其轴部方向移动，向斜轴线向北西移动；下降盘则刚好相反；倾角越大移动的距离就越小，倾角越小则移动的距离就越大。 2.3 F3 断层 通过地质填图发现 F3 断层走向南北，倾向东，倾角 70 度，断层破碎带宽约 1m，见大量的方解石脉充填，西盘地层界线向北错移，东盘地层界线向南错移，通过切剖面（插图 4）综合分析得出该断层为倾向
6、东、倾角 70 度，垂距（落差）0-70m，斜交于主体构造的逆断层。该断层切穿了主体构造轴线，为褶皱后期的构造。 经上面的分析可以总结出这样一条规律：凡是横切或斜交主体构造的正断层、逆断层，其上升盘各地质界线向其倾向方向移动，下降盘则相反；其移动距离与断层本身倾角大小成负相关，断距大小成正相关，与其地质界面倾角大小成负相关。 3 断裂构造对煤层的破坏作用 煤层埋藏形态主要受控于坟坝向斜，在剖面上煤层呈撮箕口形，两翼埋藏较浅，轴部埋藏较深（插图 2） ，于井田内北西侧有煤层露头。各断层均不同程度地切穿了煤层（插图 6） ，对煤层的破坏作用均较大。通过绘制煤层底板等高线投影图分析如下。 3.1 F
7、1 断层 在煤层底板等高线投影图上绘制煤层与断层的交面线（以下简称4“断层交面线” ）可通过勘探线剖面上煤层底板与断层的交点投影到煤层底板等高线投影图上，将各勘探线剖面的投影点相连接即可得到该断层的交面线（插图 6） 。上、下盘交面线呈北东走向的平行线，两线之间为煤层缺失带，两盘煤层落差 82m。 3.2 F2 断层 在煤层底板等高线投影图上绘制断层的交面线，在通常情况下勘探线剖面不易切到，其绘制方法可在 M-N 剖面断层露头线上任取一点 K 铅垂投影到煤层底板上得到点 O，计算出 KO 高差，根据断层面的倾角，运用直角三角形的函数关系就可算出其在煤层底板等高线投影图上沿断层倾向的位移 OP（
8、插图 5） ，在煤层底板等高线投影图上绘制出 P 点，通过同样的方法绘制出 N 个点，分别将上、下盘各点连接即得出该断层交面线（插图 6） 。上、下两盘断层交面线呈向西南方向凸起的弧形平行线，两线之间为煤层重复带，两盘煤层落差 100m。 绘制两条断层交面线的交点（以下简称“交点” ） ，在 M-N 剖面上不难看出：F1 断层的上升盘的断层交面线于 F2 的下降盘交于点 a，F1 断层的下降盘的断层交面线于在 F2 的下降盘交于点 b；F1 断层的上升盘的断层交面线于在 F2 的上升盘交于点 c，F1 断层的下降盘的断层交面线于在F2 的上升盘交于点 d。分别将各交点投影至煤层底板等高线投影图
9、上得其相应的位置，a、b、c、d 各交点相互独立。从 M-N 剖面上不难看出：上升盘错移的煤层底等高线向其向斜轴方向移动、向斜轴线向西移动，下降盘则相反；煤层倾角越大移动的距离就越小，倾角越小则移动的距离就越大。 53.3 F3 断层 对于 F3 可通过垂直断层走向任意切辅助剖面，如 C-D 剖面（插图 5） ，绘制出煤层底板与断层下盘的交点 f、上盘的交点 e，将其投影到煤层底板等高线投影图上得出 1 个交点 f 和 e，用同样方法切 2-3 条辅助剖面，分别将上、下盘各交点连接即得出断层交面线（插图 6） 。上、下两盘断层交面线呈楔状交叉，两线之间为煤层重复带，两盘煤层落差由北向南逐渐变小
10、，最后消失。 通过上面的作图发现断层交面线与断层露头线的偏移大小除了与断层的倾角有关外还与煤层底板埋深有关：断层倾角越小偏移就越远、煤层底板埋深越大偏移就越远。 各断层对煤层的破坏性均较大，均切穿煤系地层（P3l） ，使得煤系地层与茅口组（P2m）直接接触，对未来矿山建设均影响较大。根据各断层面的产状将各断层与煤层的交面线水平投影到煤层底板等高线图上，发现被 F2、F3 错移的煤层底等高线、断层与煤层底板交面线、向斜轴线，上升盘向其倾向方向移动，下降盘则相反；其移动距离与断层本身倾角大小成负相关，断距大小成正相关，与其地质界面倾角大小成负相关。 4 结论 文章通过对金阳井田断裂构造的分析研究及对煤层的破坏性分析，较好地解决了在地质填图及综合资料整理中因断层产生的各种疑难问题，并总结出其规律性，可为指导地质工作提供参考。 参考文献： 1徐开礼，朱志澄.构造地质学.地质出版社出版，1983.9. 62贵州省地矿局 102 地质大队提交的贵州省绥阳县金阳井田煤炭勘查报告. 3杨巧梅，于闪闪，张鹏，袁永榜.断层构造对煤矿安全生产的影响分析J.煤炭经济研究，2012（09）.
