论文部分内容阅读
摘 要：刘店煤矿地质构造复杂，严重影响了采区布置和综采块段的选择，制约了煤矿效益的发挥。 依据矿井勘查及生产揭露资料系统地分析了矿井构造发育特征，并从矿区所处聚煤盆地构造演化入手，探讨了不同期次构造应力场特征及对研究区的影响，揭示了矿井构造的形成机制。
关键词：地质构造，构造期次，构造应力，形成机制，刘店煤矿
【分类号】：P618.11
淮北市刘店煤矿地理位置位于安徽省亳州市的涡阳县行政区域境内， 该矿井隶属于涡阳矿区，它是我国安徽省淮北市煤炭资源的一个主要的产地之一。矿井由于存在着地质构造比较复杂的情况，这就严重影响到了煤矿的采掘生产，鉴于此，本文当中结合矿井在勘探和具体生产实际中揭露出来的详细资料，对该矿井的地质构造详细的发育特征进行分析研究，在这个基础之上对地质构造形成的具体机制进行详细探讨，这样可以为采掘工程的合理布置提供详细的地质依据。
1 矿井构造特征
涡阳矿区刘店煤矿的总体的地质构造的类型是一个倾向为北北西向的一个单斜的地质构造，该单斜地质构造的内部同时还包含有某些次级类型规模也比较小的褶曲的构造形式，并且被很多走向为北西向和北北东向的断层所切割改造。矿区被几大断层分割成了三大部分。 这其中把大高家断层作为分界线，分界线以东的区域地质构造比较简单，整体来看属于是一个倾向为北西向的单斜的地质构造，它的东翼被马店集断层所错割开来；分界线以西的区域地质构造相对而言来说比较复杂，它的整体大体上为一个轴向为北西西的向斜的地质构造，它的次级类型的褶皱同时也比较发育。
1.1 褶皱
1.1.1 東部次级褶皱
在大高家断层东边的区域地质构造相对而言比较简单，它属于是一个单斜的地质构造，这个区域内主要发育了两条次级地质构造诸如李庄向斜、庚庄背斜：
①李庄向斜。向斜的轴部位于 452 钻孔附近，它的轴长超过3km，轴向北北东，它的两翼和核部都是二叠系地层，东西两翼的倾角分别是15°以及 10°。
②庚庄背斜。背斜的轴部位于李庄向斜以西 456钻孔附近，它的轴长超过3km，轴向北北东，它的两翼和核部都是二叠系地层，东西两翼的倾角分别是 15°以及 10°。
1.1.2 西部次级褶皱
在大高家断层的西部地质构造相对而言比较复杂，从整体上来看的话它属于是一个轴向为北西西的向斜的地质构造，它的次级类型的褶皱同时也相对而言比较发育，但是它的构造形态被很多其他的断层所切割，以致导致最终的形态都不是很完整。早期发育形成的东西向的褶皱被后期发育形成的北东向的褶皱叠加进行改造，以致它的局部存在着很大的复合的现象。
1.2 断层
①该区域的逆断层主要集中在矿区井田的西部边翼，井田的主要逆断层分布在一、二采区以及工业广场之内，只有少量分布于五采区以及八采区；以上这几个采区内的逆断层可以说是属于同一个地质构造时期所形成的。除此之外在六采区的西南部位同时还存在着两条逆断层，按照它的切割关系来分析的话，它的形成时代应该异于其它几条逆断层的形成年代。
②正断层在该矿井内呈自东向西的态势广泛分布， 断层的组合形态是阶梯状以及地垒、地堑状，它是同一个历史时期的构造运动所形成的产物。矿井内以中小型断层为主。
2 矿井构造形成机制
2.1 华北板块聚煤盆地形成后的构造变形机理
由于刘店煤矿地理位置位于华北板块之内，对其进行详细了解华北板块在形成聚煤盆地之后的地质构造的一系列演化过程机理以及变形的某些规律特征等等诸多问题，这个对于研究这个矿井的地质构造的详细发育的特征以及变化规律将会产生非常重要的宏观性的指导方面的作用。
2.1.1 印支期
印支期因为是华北晚古生代聚煤盆地在开始进行解体以及产生强烈变形的一个很重要的转折时期。就拿它的南部的边缘地带来说，由于横跨临涣宿县的矿区从南到北的方向上的东西向的构造诸如淮南复向斜、蚌埠复背斜、淮北断陷带以及丰沛隆起等等地质构造。这些地质构造类型都具有多期发展史的特点，它的早期表现是挤压隆坳的性质，后期变现为出现拉伸断陷。
2.1.2 燕山期
燕山的早期由于是华北板块的构造变形以及岩浆的活动在地质历史时期上最为强烈的一个活跃时期， 它的具体表现会是出现显著的区域性的褶皱以及逆冲，它的影响范围不仅会在板缘而且会强烈的波及到板块的内部。由于来自南东方向的挤压力不断出现增强的态势，相应产生的轴向北东的复式的背向斜以及诸多不同层次的逆冲，并且会同时伴随剧烈的热效应，出现大量的火山的喷发以及岩浆的很多侵入活动。
2.1.3 喜马拉雅期
喜马拉雅早期（E）最大主应力轴在 85°～105°，倾角近于水平，正是此期近东西向挤压、近南北向伸展的应力场作用下，早期存在的东西向断层也发生了正断层活动，以至华北东部广泛发育走向近东西的张性正断层系，这时板内断陷通常形成较大的地貌反差。
2.2 矿井地质构造变形机制分析
刘店煤矿现今地质构造的展布是多期构造变动的结果，在现今矿井西翼形成规模较大的轴向近东西向褶皱构造。换种说法来看，也就是在现在矿井的范围之内形成了向北西缓慢倾斜的单斜的地质构造，并且在该矿区的西翼的东南部位发育了区域面积比较大的东西方向的褶皱束。燕山早期形成的地质构造由于受到近东西方向的强烈的挤压力作用，以致出现了地质构造的叠加并且被很大的改造。燕山的晚期华北的东部是一个北东方向挤压以及 北西-南东方向拉伸的一个强烈的应力场，在进入了大裂谷阶段之后，形成太行山之前、聊兰等等北东方向得正断层。涡阳临涣宿县的矿区形成了长丰-固镇断层、丰涡断层 、黄殷断层 、大刘家断层等等北东方向的这一系列断层。该矿井所在的范围，尤其是大高家断层以东的部位产生了顺时针方向的力偶的作用以及北西-南东向的拉伸应力的作用，最终形成了北西方向的张扭性的断层。喜马拉雅早期华北板块受最大主应力轴85°～105°，倾角近水平的方向的挤压表现为南北方向伸展的应力场作用，广泛发育走向近东西的张性正断层，如涡阳临涣宿县矿区内形成大辛家断层、孟集断层、八里曹断层等东西向正断层。
参考文献：
[1] 王桂梁，曹代勇.华北南部的逆冲推覆伸展滑覆与重力滑动构造-兼论滑脱构造的研究方法[M].江苏 徐州：中国矿业大学出版社，1992.
[2] 琚宜文，王桂梁.淮北宿临矿区构造特征及演化[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2002，21（3）：286-289.
[3] 徐树桐，等.安徽省主要构造要素的变形和演变[M].北京：海洋出版社
关键词：地质构造，构造期次，构造应力，形成机制，刘店煤矿
【分类号】：P618.11
淮北市刘店煤矿地理位置位于安徽省亳州市的涡阳县行政区域境内， 该矿井隶属于涡阳矿区，它是我国安徽省淮北市煤炭资源的一个主要的产地之一。矿井由于存在着地质构造比较复杂的情况，这就严重影响到了煤矿的采掘生产，鉴于此，本文当中结合矿井在勘探和具体生产实际中揭露出来的详细资料，对该矿井的地质构造详细的发育特征进行分析研究，在这个基础之上对地质构造形成的具体机制进行详细探讨，这样可以为采掘工程的合理布置提供详细的地质依据。
1 矿井构造特征
涡阳矿区刘店煤矿的总体的地质构造的类型是一个倾向为北北西向的一个单斜的地质构造，该单斜地质构造的内部同时还包含有某些次级类型规模也比较小的褶曲的构造形式，并且被很多走向为北西向和北北东向的断层所切割改造。矿区被几大断层分割成了三大部分。 这其中把大高家断层作为分界线，分界线以东的区域地质构造比较简单，整体来看属于是一个倾向为北西向的单斜的地质构造，它的东翼被马店集断层所错割开来；分界线以西的区域地质构造相对而言来说比较复杂，它的整体大体上为一个轴向为北西西的向斜的地质构造，它的次级类型的褶皱同时也比较发育。
1.1 褶皱
1.1.1 東部次级褶皱
在大高家断层东边的区域地质构造相对而言比较简单，它属于是一个单斜的地质构造，这个区域内主要发育了两条次级地质构造诸如李庄向斜、庚庄背斜：
①李庄向斜。向斜的轴部位于 452 钻孔附近，它的轴长超过3km，轴向北北东，它的两翼和核部都是二叠系地层，东西两翼的倾角分别是15°以及 10°。
②庚庄背斜。背斜的轴部位于李庄向斜以西 456钻孔附近，它的轴长超过3km，轴向北北东，它的两翼和核部都是二叠系地层，东西两翼的倾角分别是 15°以及 10°。
1.1.2 西部次级褶皱
在大高家断层的西部地质构造相对而言比较复杂，从整体上来看的话它属于是一个轴向为北西西的向斜的地质构造，它的次级类型的褶皱同时也相对而言比较发育，但是它的构造形态被很多其他的断层所切割，以致导致最终的形态都不是很完整。早期发育形成的东西向的褶皱被后期发育形成的北东向的褶皱叠加进行改造，以致它的局部存在着很大的复合的现象。
1.2 断层
①该区域的逆断层主要集中在矿区井田的西部边翼，井田的主要逆断层分布在一、二采区以及工业广场之内，只有少量分布于五采区以及八采区；以上这几个采区内的逆断层可以说是属于同一个地质构造时期所形成的。除此之外在六采区的西南部位同时还存在着两条逆断层，按照它的切割关系来分析的话，它的形成时代应该异于其它几条逆断层的形成年代。
②正断层在该矿井内呈自东向西的态势广泛分布， 断层的组合形态是阶梯状以及地垒、地堑状，它是同一个历史时期的构造运动所形成的产物。矿井内以中小型断层为主。
2 矿井构造形成机制
2.1 华北板块聚煤盆地形成后的构造变形机理
由于刘店煤矿地理位置位于华北板块之内，对其进行详细了解华北板块在形成聚煤盆地之后的地质构造的一系列演化过程机理以及变形的某些规律特征等等诸多问题，这个对于研究这个矿井的地质构造的详细发育的特征以及变化规律将会产生非常重要的宏观性的指导方面的作用。
2.1.1 印支期
印支期因为是华北晚古生代聚煤盆地在开始进行解体以及产生强烈变形的一个很重要的转折时期。就拿它的南部的边缘地带来说，由于横跨临涣宿县的矿区从南到北的方向上的东西向的构造诸如淮南复向斜、蚌埠复背斜、淮北断陷带以及丰沛隆起等等地质构造。这些地质构造类型都具有多期发展史的特点，它的早期表现是挤压隆坳的性质，后期变现为出现拉伸断陷。
2.1.2 燕山期
燕山的早期由于是华北板块的构造变形以及岩浆的活动在地质历史时期上最为强烈的一个活跃时期， 它的具体表现会是出现显著的区域性的褶皱以及逆冲，它的影响范围不仅会在板缘而且会强烈的波及到板块的内部。由于来自南东方向的挤压力不断出现增强的态势，相应产生的轴向北东的复式的背向斜以及诸多不同层次的逆冲，并且会同时伴随剧烈的热效应，出现大量的火山的喷发以及岩浆的很多侵入活动。
2.1.3 喜马拉雅期
喜马拉雅早期（E）最大主应力轴在 85°～105°，倾角近于水平，正是此期近东西向挤压、近南北向伸展的应力场作用下，早期存在的东西向断层也发生了正断层活动，以至华北东部广泛发育走向近东西的张性正断层系，这时板内断陷通常形成较大的地貌反差。
2.2 矿井地质构造变形机制分析
刘店煤矿现今地质构造的展布是多期构造变动的结果，在现今矿井西翼形成规模较大的轴向近东西向褶皱构造。换种说法来看，也就是在现在矿井的范围之内形成了向北西缓慢倾斜的单斜的地质构造，并且在该矿区的西翼的东南部位发育了区域面积比较大的东西方向的褶皱束。燕山早期形成的地质构造由于受到近东西方向的强烈的挤压力作用，以致出现了地质构造的叠加并且被很大的改造。燕山的晚期华北的东部是一个北东方向挤压以及 北西-南东方向拉伸的一个强烈的应力场，在进入了大裂谷阶段之后，形成太行山之前、聊兰等等北东方向得正断层。涡阳临涣宿县的矿区形成了长丰-固镇断层、丰涡断层 、黄殷断层 、大刘家断层等等北东方向的这一系列断层。该矿井所在的范围，尤其是大高家断层以东的部位产生了顺时针方向的力偶的作用以及北西-南东向的拉伸应力的作用，最终形成了北西方向的张扭性的断层。喜马拉雅早期华北板块受最大主应力轴85°～105°，倾角近水平的方向的挤压表现为南北方向伸展的应力场作用，广泛发育走向近东西的张性正断层，如涡阳临涣宿县矿区内形成大辛家断层、孟集断层、八里曹断层等东西向正断层。
参考文献：
[1] 王桂梁，曹代勇.华北南部的逆冲推覆伸展滑覆与重力滑动构造-兼论滑脱构造的研究方法[M].江苏 徐州：中国矿业大学出版社，1992.
[2] 琚宜文，王桂梁.淮北宿临矿区构造特征及演化[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2002，21（3）：286-289.
[3] 徐树桐，等.安徽省主要构造要素的变形和演变[M].北京：海洋出版社