淺析蟠龍向斜構造形成機制

王云　湯立方

[摘要]蟠龍向斜位于貴州省六枝特區(qū)，為六枝礦區(qū)的一個主要構造單元，臨近水城礦區(qū)。該構造單元以煉焦用煤為主，且儲量大，但由于成煤期后改造明顯，構造復雜程度屬復雜類型，煤田地質勘探和煤礦建設開采受到極大制約，對蟠龍向做進一步深入研究其地質構造特征具有重要意義。通過對以往地質資料的分析、研究，在對蟠龍向斜區(qū)域構造背景闡述的基礎上，總結了研究區(qū)內斷層、褶皺等構造特征，并根據(jù)地質力學、構造力學原理進一步分析了展布規(guī)律和構造的區(qū)域性成因。

[關鍵詞]向斜 構造特征 構造變動 規(guī)律

[中圖分類號] P613 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-76-2

1區(qū)域構造背景

蟠龍向斜在大地構造單元上屬揚子準地臺（Ⅰ級）黔北隆起（Ⅱ級）六盤水斷陷（Ⅲ級）威寧北西向構造變形區(qū)（Ⅳ級）構造單元內。從斷裂角度來說，蟠龍向斜位于紫云—埡都斷裂帶（走向NW—SE）和石阡—安順斷裂帶（走向NE—SW）交叉斷裂帶的北西向，更臨近紫云—埡都斷裂帶。蟠龍向斜東南緣為郎岱向斜、西南緣為中營向斜、東側比德向斜、西側楊梅向斜、北西緣格木底向斜、北北西緣為大河邊向斜和土地亞向斜（圖1）。

蟠龍向斜南北走向上長約34km，東西傾向上寬約16km，面積約121km2。軸部出露地層為三疊系中統(tǒng)法郎組（T2f）和關嶺組（T2g），向斜兩翼依次為三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T2yn）、飛仙關組（T1f）、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）、峨眉山玄武巖組（P3β）和二疊系下統(tǒng)茅口組（P2m）。北盤江支流打把河貫穿區(qū)內，地勢北高南低，一般高差300m左右，最低標高+735m，最高標高約+2000m。上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）含煤地層形成槽谷地貌形態(tài)。

2構造特征

2.1褶皺

蟠龍向斜實為一復向斜。南段為法郎向斜南延部分；北段為小河邊向斜南延部分。于蟠龍附近為蟠龍向斜相隔，組成復向斜。向斜南端地層傾角為了30°—40°。東西兩翼產狀由南向北逐漸變陡至直立，東翼地層并有倒轉。

法郎向斜西北與格木底向斜相接，近南北走向自南延伸，于蟠龍北側，軸向轉為北西60°向西南方向延伸。由蟠龍至木城北面一段長約4km2范圍內，遭橫向斷層連續(xù)破壞。蟠龍以北向斜軸部為宣威煤組，以南為三疊系關嶺組。

小河邊向斜，軸部走向近南北方向，南延至以那大寨附近。向斜北部被瀾壩——茨壩兩斜交大斷層錯開成階梯狀，分成三段落。北段為小河測區(qū)，中段與南段屬于蟠龍測區(qū)。其中段稱為蟠龍向斜北端。

蟠龍向斜，位于兩向斜之間，南至以那大寨，軸走向為南東南北30°；北經法那與威水背斜聯(lián)接。（圖2）

2.2斷層

為便于分析斷層與褶皺的關系，依據(jù)斷層走向與褶皺軸向之間的幾何關系來對研究區(qū)內的斷層進行分類。研究區(qū)內共發(fā)育各類斷層87條，其中縱斷層18條（走向正斷層9條、走向逆斷層10條）；斜斷層20條（斜交正斷層15條、斜交逆斷層5條）；橫斷層21條。其中，走向逆斷層多為高角度逆斷層。（表1）

從斷層延伸長度統(tǒng)計，延伸長度在5000m以上的有逆斷層3條，走向正斷層2條。（表1）

3構造特征的規(guī)律性

3.1南寬北窄、向斜不連續(xù)的構造形態(tài)

蟠龍向斜屬于縱彎褶皺，總體走向（NW—SE）與最大主壓應力（NE—SW）σ1垂直，而與最小主應力σ3平行。從向斜東、西兩翼來看，東、西兩翼產狀由南向北逐漸變陡至直立，東翼地層并有倒轉。由此分析可知，向斜東翼為直接受力面，西翼為間接受力面，由南向北所受主壓應力逐漸增大。在靠近茨沖附近，地層無法承受最大主壓應力，由韌性變形轉為脆性破裂，即F73斷層。F73斷層切割了整個蟠龍向斜，發(fā)生了平行方向錯動，北東盤地層往北西方向位移，而南西盤地層相對往南東方向位移，斷層傾角接近直立。構造形態(tài)表現(xiàn)出，木城以南為寬緩的復向斜，以北為窄陡的單一向斜，地層錯斷不連續(xù)。

3.2斷層的方向性、分區(qū)性和分帶性

蟠龍向斜區(qū)內的斷裂具有明顯的性質、方向、分區(qū)和分帶。①區(qū)內斷層方向多為NW—SE和NE—SW方向，尤其以NW—SE方向為主，基本與地層走向和褶皺軸向一致。②區(qū)以木城以南和以北分為一區(qū)和二區(qū)。一區(qū)內斷層主要以縱斷層（走向正斷層和走向逆斷層）為主，尤其以高角度走向逆斷層為主。二區(qū)內斷層主要以橫斷層為主。③在一區(qū)以南和二區(qū)以北區(qū)域主干斷裂密集成帶并相互切割。主干斷裂伴生或派生出力學性質更加復雜的次一級斷裂，次一級斷裂又密集成帶相互切割。

3.3斷層和褶皺的關系探討

蟠龍向斜區(qū)內斷裂作用與褶皺作用關系密切，特別在褶皺與走向逆斷層之間，但內在生成關系復雜而有爭論。以往資料認為該區(qū)內褶皺和走向逆斷層發(fā)育于同一造山期，但斷裂作用要略晚于褶皺作用。但根據(jù)流行的“斷層相關褶皺”的理論，褶皺的產生、發(fā)育都與斷層的活動密切相關，任何復雜的褶皺都可以由斷層轉折褶皺、斷層傳播褶皺和滑脫褶皺組合而成。若解決這一問題，需要對研究區(qū)內關鍵部位如向斜核部、向斜起始端、復向斜轉為單一向斜的部位作高分辨率的地震剖面，同時用鉆探工程驗證，能否發(fā)現(xiàn)蓋層下基底中有無與褶皺發(fā)育有關的盲斷層，特別是逆沖斷層。此觀點共探討。

4構造的區(qū)域性成因

局部應力場的復雜性和多樣性的總和恰恰反應了區(qū)域應力場的統(tǒng)一性。在區(qū)域應力場總體不變的情況下，由于次級斷塊的存在，就會產生不同的塊內應力組合形式（張文佑，1984）。

蟠龍向斜所受最大主壓應力σ1的方向NE—SW；最小主應力σ3的方向NW—SE，基本與燕山期的紫云—埡都斷裂帶（走向NW—SE）和石阡—安順斷裂帶（走向NE—SW）的方向一致。分析可知，不僅蟠龍向斜、中營向斜和郎岱向斜均受燕山期的紫云—埡都斷裂帶（走向NW—SE）和石阡—安順斷裂帶（走向NE—SW）所形成的“X”形交叉斷裂帶控制，并主要受紫云—埡都斷裂帶（走向NW—SE）影響，并經多期改造。

參考文獻

[1]貴州省六盤水地區(qū)煤田地質勘探公司地測隊第五分隊.蟠龍向斜地質測量報告說明書[R]貴州 六盤水：貴州省六盤水地區(qū)煤田地質勘探公司地測隊第五分隊，1971.

[2]貴州省六盤水煤田地質勘探公司.貴州省普郎煤田六枝礦區(qū)郎岱井田煤礦地質勘探最終報告[R].貴州 六盤水：貴州省六盤水煤田地質勘探公司，1970.

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