闽西南小溪洋井田构造形成演化的动力学机制研究.pdf

第3 7 卷第6 期中国矿业大学学报 V 0 1 ．3 7N o ．6 2 0 0 8 年11 月J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g y N o v ．2 0 0 8 闽西南小溪洋井田构造形成演化的动力学机制研究 宋立军1 ’2 ，刘池洋1 ，吴冲龙3 ，周珍琦4 1 ．西北大学含油气盆地研究所，陕西西安7 1 0 0 6 9 ；2 ．西安石油大学油气资源学院．陕西西安7 1 0 0 6 6 ； 3 ．中国地质大学 武汉 资源学院，湖北武汉4 3 0 0 7 4 ；4 ．福建省闽西地质大队，福建三明 3 6 5 0 0 1 摘要为加深闽西推覆构造带形成过程及其动力学机制的认识，采用构造解析与区域背景分析 相结合的方法，对位于阂西推覆构造带前锋处小溪洋煤田构造的几何学、运动学特征及其构造演 化的动力学机制进行分析．结果表明井田内存在滑脱和推覆2 种性质的构造；井田构造整体几 何形态呈“仑”字型，其中“人”字代表多次逆冲推覆的叠瓦状构造，“匕”指井田的倒转向斜构造和 其内部沿轴面的滑脱断层；早三叠世与中侏罗世华夏、库拉板块先后分别向西侧的扬子和华夏陆 块下俯冲，引起武夷山脉隆起，导致井田在来自北西的2 期继承性的挤压应力作用下，于印支期 先后产生重力和挤压顺层滑脱构造，形成倒转复向斜褶皱，并最终于早燕山期形成“仑”型背骑式 逆冲推覆构造；燕山晚期和喜山期在区域拉张环境下井田遭受剥蚀改造，并使部分构遣产生反 转． 关键词推覆构造；演化；动力学机制；小溪洋井田 中图分类号P5 4 8 ．2文献标识码A文章编号1 0 0 0 一1 9 6 4 2 0 0 8 0 6 0 8 3 9 0 9 E v o l u t i o n a r yH i s t o r ya n dD y n a m i cM e c h a n i s mo fS t r u c t u r e s i nX i a o x i y a n gC o a l f i e l d ，We s t e r nF u j i a nP r o v i n , e s t e r n r o V l n c a S O N GL i j u n l ”，L I UC h i y a n 9 1 ，W UC h o n g l o n 9 3 ，Z H O UZ h e n - q i l 1 ．I n s t i t u t eo fO i la n dG a sB a s i n ，N o r t h w e s tU n i v e r s i t y ，X i ’a n ，S h a a n x i7 1 0 0 6 9 ，C h i n a ； 2 ．O i lR e s o u r c e sF a c u l t y ，X i ’a l lP e t r o l e u mU n i v e r s i t y ，X i ’a n ．S h a a n 】【i7 1 0 0 6 5 ，C h i n a ； 3 ．F a c u l t yo fE a r t hR e s o u r c e s 。C h i n aU n i v e r s i t yo fG e o s c i e n c e s ，W u h a n ，H u b e i4 3 0 0 7 4 ，C h i n a ； 4 ．W e s t e r nF u j i a nG e o l o g i c a lP a r t y ，S a n m i n g ，F u j i a n3 6 5 0 0 1 ．C h i n a A b s t r a c t I no r d e rt ou n d e r s t a n dt h ee v o l u t i o n a r yh i s t o r ya n dd y n a m i cm e c h a n i s mo ft h r u s t i n g n a p p es t r u c t u r a lz o n eo fw e s t e r nF u ji a np r o v i n c e ，t h ec h a r a c t e r i s t i c so fg e o m e t r ya n dk i n e m a t i c sa n dd y n a m i cm e c h a n i s mo fs t r u c t u r ei nX i a o x i y a n gc o a l f i e l dw e r es t u d i e db yc o m b i n i n g s t r u c t u r a la n a l y s i sw i t hb a c k g r o u n da n a l y s i s ，w h i c hl o c a t e st h ef r o n tp a r to ft h r u s t i n gn a p p e s t r u c t u r a lz o n e ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h e r ea r et w ob a s i c s t r u c t u r a lt y p e so fd e c o l l e m e n t s t r u c t u r ea n dt h r u s t i n gn a p p es t r u c t u r e ．T h ew h o l ep r o f i l eo fc o a l f i e l di si nt h ef o r mo f “仑” p a t t e r n ，w h e r et h e “人”r e p r e s e n t st h ei m b r i c a t ea r r a n g e m e n to fm u l t i p e r i o dt h r u s t i n gn a p p e s a n dt h e “匕”t h er e v e r s e ds y n c l i n ea n di t sd e c o l l e m e n tf a u l ta l o n gw i t ha x i a lp l a n e ．A te a r l yt r i a s s i ca n dm i d d l eJ u r a s s i c ，C a t h y s i aa n dK u l ap l a t e sr e s p e c t i v e l yu n d e r t h r u s tb e n e a t ht h eY a h g t z eb l o c ka n dC a t h y s i ab l o c k ，w h i c hr e s u l t si nt h er e g i o n a lc o m p r e s s i o na n dt h eu p l i f to fW u y i s h a nm o u n t a i n ．B yt h ep r e s s u r ea n dg r a v i t yf r o mn o r t h w e s t e r n ，t h eb e d d i n gd e c o l l e m e n t s t r u c t u r ea n dt h ef o r m a t i o no fr e v e r s e ds y n c l i n es u c c e s s i v e l yd e v e l o p e da tt h eI n d o s i n i a ne p o c h ， 收稿日期2 0 0 7 一0 9 1 6 基金项目国家重点基础研究发展计划 9 7 3 项目 2 0 0 3 C B 2 1 4 6 0 0 国家蘑点科技攻关项目 2 0 0 4 B A 6 1 6 A - 0 6 0 1 作者简介宋讧军 1 9 7 7 一 ，男，山东省禹城市人，博士 博士后 ．从事盆地分析及构造地质方面的研究． E - m a i l s l j 2 0 0 3 1 5 0 1 2 6 ．c o r n1 e I 1 3 9 9 1 2 7 9 0 6 7 万方数据 8 4 0 中国矿业大学学报第3 7 卷 a n dt h et h r u s t i n gn a p p es t r u c t u r eu l t i m a t e l yg e n e r a t e di nt h ec o a l f i e l da te a r l yY a n s h a n i a ne p o c h ．I nl a t eY a n s h a n i a na n dH i m a l a y a ne p o c h ，t h ew e l lf i e l ds u f f e r e df r o mt h e ‘r e f o r m a t i o na n d e r o s i o na n dp a r t so fs t r u c t u r ew e r ei n v e r s e du n d e rt h er e g i o n a lt e n s i o ne n v i r o n m e n t ． K e yw o r d s t h r u s t n a p p es t r u c t u r e ；e v o l v e m e n t ；d y n a m i c sm e c h a n i s m ；X i a o x i y a n gc o a l f i e l d 福建政和一大埔断裂以两的闽西地区，以政和一 南平一清流一上杭一线为界，东两两部分分别称为闽 西南坳陷和闽晤北隆起⋯ 图1 ．随着1 5 万区 调工作的开展、煤田和金属矿床地质勘探工作的深 入，许多研究单位和学者卡H 继认识到了闽西的推覆 构造现象| 2 1 引．闽西北地区主要出露前震日．纪地 层，而由上占牛界组成的原地岩系旱“构造窗”形 式仪在沟谷中被剥露；闽两南坳陷分布的大片震 旦纪古乍代地层．则以飞来峰的形式．孤立分 布于E 古牛界和部分中生界原地岩系之上 图1 ． 研究大大地提高了闽两推覆构造研究程度，但对与 本区构造格局有关的许多基本『ⅡJ 题的认识分歧很 大，诸如逆冲推覆构造组合样式、推覆方向、变形特 征、逆冲作用的时间和期次等问题尚未得出令人信 服的答案． 图1 福建省大田县小溪洋井田地质 F i g ．1 G e o l o g i c a ld i a g r a mo fX i a n x i y a n g w e l If i e l di nI a t i a nc o u n t r y 四A n Z t 日断层 回飞来峰 口省界 [ ] z ．P Z , 巨弓行斜轴 团逆冲断层 臣刍地质界线 回构造窗 回研究区 ①太华蚝塔背钭 福建大} H 县奇韬矿区小溪洋井H j 位于闽两南 坳陷太华一长塔背斜北东倾伏端 图1 ．大地构造 上恰好位于扬子与华夏板块缝合处江绍断裂 东侧闽阿推覆构造带的前锋处 图2 ．随着井田勘 探程度增高，大量町供利用的钻探、坑探及地下采 掘资料，为合理、准确地r 解井田构造的三维空间 几何学、运动学与形成演化的动力学机制奠定了良 好的基础．其良好的地理位置。使其研究不但会对 矿区煤炭资源的预测、福建地质找矿思路和方法提 供新的理论指导；而H 还町能有助于揭开整个闽两 推覆构造带的动力学机理，从而深化对阉西推覆构 造带、华南东部大地构造的形成演化的认识． 因此，文章将在深入研究小溪洋井田构造的几 何学、运动学特征的基础上．充分结合前人及区域 地质资料，对小溪洋井田构造演化的动力学机制进 行探讨。探索了井田推覆构造发生、发展的深层次 原因。解决推覆构造的成冈机制和动力学规律，提 高闽西推覆构造的研究程度． 1 井田地质特征 小溪洋井田位于广平推覆体中南部。大田广平 苏桥一带 图2 ．井田内出露地层有中上元古界麻 源群变质岩 P t 一。m y 、石炭系下统林地组 C 。I 厚 层砂砾岩、二叠系下统栖霞组 P 。q 灰岩、文笔山组 P 。W 泥质岩、茕子岩组 P 。t 含煤地层、上统翠屏 山组 P c p 砂岩和早侏罗系下统梨山组 J ．1 砂质 万方数据 第G 期宋立军等闽西南小溪洋井田构造形成演化的动力学机制研究8 4 1 岩．井田地壳经历了多次构造运动，褶皱和断裂构 造均十分发育．井田整体褶皱构造形态为一倒转向 斜构造，按级别由大到小，其下又可划分出Ⅱ级构 造和Ⅲ级构造 图3 ，4 ．井田内断裂构造发育，除 逆冲推覆构造外 F ，，F 。，F ， ，还普遍发育造成文 笔山、童子岩组地层大量缺失的滑脱构造 F z ，F s 和轴面滑脱构造 F 。 ．此外，还有以后期向北西方 向滑落为特征的逆断层 F 。．F 。 ．井田及其邻区内 A 2 8 rZ k l 0 8 5 6 0 0 f L F , 岩浆活动较为强烈，但各岩体的展布及形态明显 受构造控制．井田西侧加里东期的湖源岩体 3 3 、 印支期岭兜 7 { 岩体均表现为推覆体。推覆于麻源 群地层之上，但在井田西北侧的五龙顶处可见推覆 体被晚侏罗系南圆组 J 。n 不整合覆盖；燕山早期 的汤泉岩体 镌 和华力西期的新桥岩体 7 。 则分 别呈原地形式出露于井田内部或东侧．此外，沿F 。 断层还见有花岗斑岩 L 岩脉． R t B l 叭。 图3 大田小溪洋井田A B 剖面 F i g ．3 S e c t i o n a ls k e t c hm a po fA - Bi nX i a o a i y a n gw e l lf i e l d ．D a t i a nc o u n t r y 团凛籍区习答霉及匝鲴磊擎回骺或岩体匠刍錾霉及圆罄铲 文江溪z k 2 、2 0 一，人霎当乡0 急’Z k 6 0 3 1 2 。；／一R e‰j j 乡2 } 。毋t 2 工 兰；景辽／V 一‘ 一 二一一乱哎 饕 、矿 蕙 r Ⅲ趔 O 而五 E 习 图4 大田小溪洋井田C - D 剖面 F i g ．4 S e c t i o n a ls k e t c hm a po fC Di nX i a o a i y a n gw e l lf i e l d ，D a t i a nc o u n t r y．r 团铡籍区习嚣霉及匣虱黎及固袭蜃或岩体医习器霉及圆嚣弩及 2 几何学特征 小溪洋井田推覆构造在平面上由一系列北西 向南东弧形凸出的逆冲断裂及其所夹的外来岩系 组成．井田西北部以推覆岩席为主，东南部为原地 岩系．中部上元古界麻源群 P t 。．。m y 由于后期风 化剥蚀，而过渡为飞来峰构造．井田构造剖面上表 现为一倒转向斜构造，外来岩系呈叠瓦状逆冲到倒 转向斜构造之上，主要断层面均向北西倾斜，倾角 在2 0 。～5 0 。之间，如卢后坑西2 0 0m 处F 。断层产 状为2 9 0 。么2 3 。 图5 ．向斜核部为童子岩组，两翼 由文笔山组、栖霞组组成，核部以F ．轴面滑脱断层 为界分正常和倒转两翼．倒转向斜轴向为北东4 0 。 ～5 0 。左右，两翼夹角3 0 。～5 2 。，两翼倾角在2 0 。～ 4 5 。，局部达6 0 。～7 0 。．倒转向斜走向和倾向上均发 育宽缓的，Ⅱ，Ⅲ级背向斜构造．Ⅱ级褶皱轴向总体 为近南北向，轴面倾向北西，倾角较陡，延伸长1 ．5 ～4 ．0 k i n ；I U 级次级褶皱构造发育，卷入地层均为 童子岩组 图3 ，4 ． 图5大田小溪洋井田卢后坑西2 0 0m 处F o 断层照片 F i g ．5 P i c t u r eo fF of a u l ta t2 0 0mw e s to f1 ．u h o u k e n i nX i a o a i y a n gw e l lf i e l d ，D a t i a nc o u n t r y 珊 瑚 。 g - 枷 万方数据 8 4 2 中国矿业大学学报第3 7 卷 2 ．1主断层 1 F 。轴面滑脱断层 F 。轴面滑脱断层为一深部隐伏断层，破坏了 童子岩组第一段含煤地层的完整性，将倒转向斜错 开成倒转翼和正常翼两部分 图z ，3 ，断层上盘含 童子岩组倒转翼地层，下盘含童子岩组正常翼地 层．轴面滑脱断层的断层面呈缓波状起伏，南高，北 低，井田南东部变陡，南、北部均被F 所切，在井田 外东部边缘被F 。所截．据钻孔观察，断层破碎带角 砾成份为砂质岩、泥质岩、石英及煤，角砾呈棱角 “状一次棱角状，局部因岩脉侵入变宽． 2 F z ，F 。滑覆断层 井田内F 断层发育在栖霞组与文笔山组或童 子岩组之间；F 。发育在童子岩组与文笔山组之间． F 。，F 。在井田内错失了大量的童子岩组第一段下 部地层与文笔山组地层，并使文笔山组地层呈透镜 体夹在两断层面之间．其中发育于倒转向斜的正常 翼底部的F 。断层为井田的脱底滑覆断层，是井田 原地岩系与外来岩系的分界面，断层面呈缓波状起 伏，南、北高，中间低．两断层带中断层角砾岩发育， 角砾成份复杂，既有上盘的煤、泥质岩、砂质岩角 砾，又有下盘的硅质岩、灰岩，还有石英斑岩、花岗 斑岩角砾．角砾形态不一，泥质岩、砂质岩角砾为棱 角状一次棱角状，大小为1 ～8m m ，泥质胶结；石 英斑岩和花岗斑岩角砾呈次棱角状一次圆状。．断 层角砾岩这一特点在邻区永丰、大竹林井田也同样 存在[ 1 1 | ．两断层在整个闽西南坳陷主要煤矿区中 的井田被大量的发现，其均造成了童子岩组和文笔 山组地层的大量缺失，如龙岩翠屏山煤矿区 8 线剖面图 [ 1 1 ] 、天湖I I J 煤矿区L 1 3 ] 、永定富岭煤矿区 8 线剖面图 【2 1 、永安加福煤矿区 3 0 线剖面图 、 大田上京煤矿区 1 0 8 线剖面图 E 1 3 , 1 s ] ．井田内F z ， F 。断层角砾来自异地的角砾磨圆度较好，说明断 层总的推覆距离较远，结合断层区域分布广泛，均 造成地层缺失的情况，推断F 。，F 。应为滑覆构造， 是区域构造产物． 2 ．2 上覆系统 一 上覆系统 一 中外来岩系主要由上震旦统麻 源群 P t 。一。m y 、下石炭统林地组 C ，1 、印支期白云 母花岗岩岭兜岩体 7 。1 及倒转向斜倒转翼地层组 成，分别经由F 。，F 。，F ，，F 。推覆于由倒转向斜正 常翼地层组成的上覆系统 二 之上 图1 ．由于地 形切割及后期风化剥蚀作用，外来岩系麻源群部分 剥蚀，而呈现飞来峰构造．外来岩系变形以强烈挤 压为特征，具韧性变形特征．断层出露线总体呈弧 状向南东凸出，受地形控制，一般呈弧形 F ， 、蛇曲 状 F 0 或闭合曲线 F 。 延伸．上覆系统 一 中，发 育反“S ”形的次级褶皱Ⅲ，Ⅲ。 Z K l 8 0 4 控制 、m ． Z K l 6 0 6 控制 3 对倒转背向斜，轴向北北东，轴面 倾向北西西 表1 ．除Ⅲ。背向斜两翼被R ，F 。共 同破坏外，其余背向斜两翼均被E 和F 。破坏．此 外，钻孔内可见比Ⅲ级褶皱更为次级的反“S ”形小 揉皱． 表1大田小溪洋井田Ⅲ级褶皱简表 T a b l e1AS i m p l yT a b l eF o l do ft h r e eG r a d ei nX i a o x i y a n gW e l lF i e l d ．D a t i a nC o u n t r y 注“N N E N ”指井W ．1 1 南两端的枢纽的方向． 2 ．3 上覆系统 二 上覆系统 二 以F 。轴面滑脱断层与上覆系统 一 为界．外来岩系由二叠系栖霞组、文笔山组、童 子岩组、翠屏山组和三叠系溪口组等向斜正常翼地 层组成，变形以童子岩组煤系强烈褶皱为特征．上 覆系统 二 中，Ⅱ级背向斜轴面向北西倾，轴向总 林为北东3 0 。左右．此外，还发育“S ”形的Ⅲ级褶皱 Ⅲ5 Z K l 8 0 2 控制 和Ⅲs Z K l 0 0 1 ，Z K 2 0 0 3 2 对倒 福建省闻西地质大队，福建省大田县奇韬煤矿区苏桥小溪洋井田详查 最终 报告，2 0 0 5 万方数据 第6 期宋立军等闽西南小溪洋井田构造形成演化的动力学机制研究8 4 3 转背向斜，其轴向为北北东，轴面倾向为南东东 表1 ，两翼均被F 。，F 。或F 。滑脱断层共同破坏． 2 ．4 下覆系统 下覆系统由原地岩系二叠系栖霞组及其下伏 地层组成．井田内揭露的原地岩系仅有二叠系栖霞 组，岩性主要由灰一灰黑色、厚层状浅海相灰岩组 成，顶部被F 。断层所切，断层带普遍见黄铁矿化、 铅锌矿化现象，局部见铅锌矿体． 3 运动学特征 3 ．1 运动方向及扩展方式 由逆冲推覆构造平面上向南东方向弧形凸出 图1 ，剖面上呈断层面倾向北西的叠瓦状断层组 合 图2 ，3 ；l I 级向斜褶皱北西翼宽缓，南东翼窄 陡，轴面倾向南东；不对称的Ⅲ级褶皱，正常翼轴面 倾向南东，倒转翼轴面倾向北西的特征，可知逆冲 推覆构造由北西往南东方向扩展．这与陈爱根 1 9 9 6 估算的建宁渠村 9 1 ．5M P a 、太宁武调 7 4 ．5M P a 及宁化湖村 7 3 ．8M P a 3 个断层带附 近构造岩的古构造应力平均值由北西向南东依次 递减的趋势，所反映的逆冲推覆构造作用的运动方 向结果一致[ 1 引． 由推覆断层在构造运移方向上向东南切层爬 升，推覆体东南前端峰带变形比西北中后部分变形 大的特征，可知推覆断层应是由北西往南东方向扩 展的后展式． 3 ．2形成时代 1 F ，F 。滑覆断层 滑覆构造是在拉伸或挤压体制下隆凹背景下， 重力滑动形成的以正断层为主组成的构造[ 2 ] ．发育 在童子岩组和其下伏栖霞组地层之间的F ，F 。断 层，造成了童子岩组和文笔山组地层的大量缺失， 对煤层造成了较大的破坏．结合区域背景分析，早 三叠世华夏亚板块向扬子板块之下俯冲[ 1 引，武夷 山挤压隆起，闽西南强烈坳陷【l 引，发育的深海一半 深海浊积岩系内含有大量外来的孤立滑塌浅水鲕 粒灰岩特点【l 引，说明闽西北武夷山隆起与闽西南 坳陷之间存在巨大的地形差异．推断F ，F 。滑覆断 层应形成于早三叠世末期．井田东北侧倒转向斜卷 入的最新地层为下三叠统溪口组，也说明这一认识 图2 ． 2 推覆构造 井田内童子岩组地层推覆到侏罗系下统梨山 组地层之上，在井田西北侧5k m 处的五龙顶可见 卷入推覆构造的地层被南圆组 J 。n 不整合覆盖 图2 ．说明推覆作用应发生在早侏罗世末期一中 侏罗世，即早燕山期．这如同井田东面永春天湖山 煤矿区童子岩组被推覆到下、中侏罗统之上乜伽；明 溪地区晚古生代地层及前寒武纪变质岩均逆冲于 中侏罗世漳平组之上，主要逆冲断层均被晚侏罗世 花岗岩体所切穿L 8 ] ，所反映规律一致，说明推覆构 造主要发生在中侏罗世末期的燕山早期．此外，白 垩纪燕山晚期为拉张环境i s , i s , 1 9 ] ，不具备形成推覆 构造条件，从另一侧面也证明了这一结论． 4 动力学机制 根据井田现有资料，结合前人资料及区域动力 背景资料分析结果，经过详细的构造解析，认为小 溪洋井田构造演化的动力学过程大体经历了以下 几个阶段． 4 ．1准备阶段 华力西期，在区域坳陷背景下，井田范围内依 次接受了晚古生代至二叠纪末期的沉积．文笔山组 泥质岩、童子岩组含煤地层与上覆地层翠屏山组砂 岩、粉砂岩地层，以及下伏地层栖霞组、林地组灰岩 地层之间，存在的岩石力学能干性质的差异，为层 间滑脱断层的产生创造了必要的前提条件． 4 ．2 滑动构造及向斜构造形成阶段。 早三叠世，华夏亚板块向扬子板块之下俯 冲[ 2 0 ] ，武夷山挤压隆起，闽西南坳陷，使闽西北与 闽丙南之间产生巨大的地形差异．在斜坡造成的重 力势能作用下，井田内翠屏山组灰岩与溪口组硅质 岩沿童子岩组或文笔山组软弱岩层，产生由隆起向 坳陷、由西北向南东的滑动，形成F ，F 。滑脱断层 图6 a ．随着挤压作用的继续，闽西南坳陷中的太 华一长塔背斜形成，处于背斜北东倾伏端的井田地 层受到褶皱运动的影响，井田内强硬岩层 C 。l ， P 。q 在褶皱下，整体下凹而形成向斜构造；童子岩 组软弱岩层在硬岩层下凹提供的空间内，在弯滑和 弯流褶皱的作用下，东翼产生“S ”形、西翼产生反 “S ”形的 级褶皱 图6 b ．两阶段滑脱造成了童子 岩组和文笔山组地层的大量缺失．有限应变测量结 果表明，大田矿区富林图解K 值大部分属于K 1 ，反映了单纯的剪切作用占统治地位【l ，证实了 滑脱作用的存在．矿区内似斑状黑云母花岗岩成分 的岭兜岩体 。1 ，锆石，U P b 【l ⋯2 2 6 ．0M a 的年龄 表明了这次构造运动的时间，岭兜岩体的侵位加速 了这～过程．井田内地层最终形成了倒转向斜构造 图6 c ． 万方数据 8 4 4中国矿业大学学报第3 7 卷 图6早印支期滑脱构造及倒传转向斜形成阶段构造演化及其动力学环境 F i g ．6 S e c t i o n a lm a po ft e c t o n i ce v o l u t i o no fd e c o l l e m e n ta n ds y n c l i n es t r u c t u r ea n di ti sd y n a m i ce n v i r o m e n t 4 ．3 逆冲推覆构造形成阶段 早侏罗世末期，库拉板块沿着长乐一南澳断裂 带向华夏陆块俯冲【2 引，产生平缓的由S E E 向 N W W 构造应力挤压[ 2 1 l ，使闽西南盆地褶皱隆起 而封闭[ 2 引．由于闽西北“华夏古陆”一武夷山隆起的 抵制作用，使井田范围及邻区同印支早期一样，也 处于由N W W 向S E E 的挤压应力场下．在区域挤 压环境下，研究区开始隆起，缺失J 沉积，与此同 时矿区内的C 。l ，P t z sm y D 3 与印支期岭兜岩体 6 0 0 4 0 0 2 0 0 0 ．2 0 0 - 4 0 0 7 ；1 分别经由F 。，F 。、和F ，断层，以后展式推覆 构造方式，依次逆冲到早印支期形成的一级构造倒 转向斜之上，并使向斜倒转翼地层沿R 轴面断层 产生滑动，并形成了F ；，F e 逆断层，奠定了井田构 造的基本格局 图7 ．平潭南澳带同碰撞期形成的 的二长花岗岩体花岗岩基，如惠安岩体、厦门岩体， 1 6 5 M a 的峰值年龄大致代表了此次运动的时 间‘23 1 ． 凝 ．，’／P I q ’ ／c ．1 扬了．板块 __ 图7早燕山期逆总推覆构造形成阶段构造演化解析及其动力学环境图 F i g ．7 S e c t i o n a lm a po ft e c t o n i ce v o l u t i o no nt h r u s t n a p p et e c t o n i c sa n di t i sd y n a m i ce n v i r o m e n t 4 ．4 后期构造运动和岩浆作用的叠加和改造 1 中燕山期的逆冲推覆构造形成后造山阶段 晚侏罗世早期，库拉板块向欧亚板块低角度的 快速俯冲L z ⋯。使深大断裂活动越趋强烈，区域由挤 压转为弱拉张环境，诱发了大规模的花岗岩质岩浆 侵入、喷发活动．井田范围内喷发形成南园组 J 。 凝灰质火山岩沉积，不整合覆盖在推覆体之上，这 可由井田西北侧南园组广泛分布得到证明．区域内 侵入的紫金山岩体 1 5 7 M a 士9 ，锆石U - P b 【2 ；1 4 5 士1 2 M a ，全岩R b - S r t 2 们 、才溪岩体 1 3 3 土8M a ，锆 石U P b [ 2 的年龄大致代表此次运动时间 1 5 7 ～ 1 3 3M a ． 2 晚燕山期的差异沉降剥蚀阶段 早白垩世晚期开始，库拉板块从大南澳地体东 万方数据 第6 期宋立军等闽西南小溪洋井田构造形成演化的动力学机制研究8 4 5 缘向中国大陆板块下俯冲消减【1 刘，俯冲消减造成 弧后扩张，使区域处于拉张应力场控制之下，区域 内广泛发育的双峰式火山岩[ 2 引．在区域拉张应力 场控制之下，井田进入以地壳断陷为主的块断造山 运动改造阶段，表现为大规模的差异性断陷与隆 升，而处于强烈剥蚀阶段 图8 ．区域内侵入的壳 一幔混合源I 型花岗岩四方岩体年龄 1 0 7 ．8 士1 ．2M a ，单颗粒U - P b ；1 0 4 ．8 士8 ．0M a ，角闪石 6 0 0 4 0 0 2 0 0 0 - 2 0 0 - 4 0 0 A r - A r 坪年龄 [ 2 4 。盯1 大致代表了此次运动时间． 3 喜山期的剥蚀阶段 喜山期，闽西南地区同晚燕山期一样处于区域 拉张环境下．在由太平洋板块俯冲地幔柱形成而导 致的区域拉张背景下[ z s - z g ] ，井田的内表现同晚燕山 期一致，产生强烈差异沉降和剥蚀，F 。，F 。产生构 造反转 图8 ，最终形成了今天面貌 图3 ，4 ． 图8晚燕山期一喜山期剥蚀发行及构造反转阶段构造演化解析及其动力学环境图， F i g ．8 S e c t i o n a lm a po ft e c t i o n i ce v o l u t i o no nd e n u d a t i o na n dr e v e r s i o na n di t i sd y n a m i ce n v i r o m e n t 5 结论 通过对小溪洋煤田构造的几何学、运动学特征 及其构造演化的动力学机制的系统分析，得出如下 结论 1 小溪洋井田存在滑脱和推覆2 种性质的构 造滑脱造成了井田内童子岩组和文笔山组部分地 层的缺失，使文笔山组地层成透镜体夹在F 与F 3 两滑脱断层之间；推覆造成了井田内地层的重复， 形成了叠瓦状的逆冲推覆构造． 2 井田剖面整体几何形态为一典型的推覆方 向指向南东的“仑”型背骑式逆冲推覆构造组合， “人”字代表逆冲断层系统中外来岩系剖面上形态， 表现为断面西倾前陡、后缓多次逆冲推覆的叠瓦状 构造；“匕”指剖面的总体构造形态I 级倒转向斜构 造和其内部F 。轴面滑脱断层． 3 井田构造形成演化的动力学过程主要分为 4 个阶段华力西期，井田内沉积了能干性软弱的 童子岩组与文笔山组地层，为井田层间滑脱构造的 产生奠定了基础I 早三叠世，华夏向扬子陆块下俯 冲，引起武夷山脉隆起，在隆起与坳陷落差造成的 重力势能作用下，井田内产生重力顺层滑脱构造， 随着水平侧向挤压继续，顺层滑脱构造进一步发 育，在弯滑和弯流褶皱作用下，东翼产生“S ”形，西 翼为反‘‘S ”形的次级褶皱 Ⅲ级 ，随着印支运动进 一步加强，西翼最终产生倒转，形成倒转复式向斜； 早燕山期，库拉板块向华夏陆块俯冲挤压，武夷山 脉继续隆起，导致继承性的来自西北方向的挤压应 力继续作用，在来水平侧压作用下，石炭系林地组、 元古界麻源群及印支期岭兜岩体依次向南东呈叠 瓦式逆冲到井田倒转向斜构造之上，随之形成F ． 轴面断层、F 。，F 。逆断层，从而奠定了井田构造的 基本格局；燕山晚期和喜山期，井田处于太平洋板 块向西俯冲导致的弧后拉张环境背景下，先期形成 的构造，随着挤压应力的松弛减弱遭受后期剥蚀改 造，局部 F 。，F 。 产生构造反转． 致谢在本文发表过程中曾经得到闽西队李潘华 高工、西安石油大学姚志刚副教授的热情帮助．此 外，本文还得到西安石油大学科技创新基金项目 2 0 6 1 0 3 ；陕西省教育厅专项科研计划项目 0 7 J K 3 6 4 资助．在此一致表示感谢． 参考文献 i 1 - 1 福建省地矿局，福建省区域地质志[ M ] ．北京地质 出版社，1 9 8 5 ． [ 2 ] 关玉样，黄耀明，陶建华．初论福建推覆构造[ J ] ． 福建地质，1 9 8 9 ，8 1 1 4 3 4 ． G U A NY u - x i a n g 。H U A N GY a o - m i n g ，T A 0J i a n - h u a ．Ap r e l i m i n a r yd i s c u s s i o no nn a p p es t r u c t u r ei n F u j i a n P J ] ．G e o l o g yo lF u j i a n ，1 9 8 9 ，8 1 1 4 3 4 ． [ 3 ] 王桂梁．论推覆与滑脱构造以福建二叠系为例 [ M ] ．徐州中国矿业大学出版社，1 9 9 2 ． [ 4 ]王桂梁，李海玉，洪流．福建龙岩永定矿区推滑叠 加型滑脱构造[ J ] ．中国矿业大学学报，1 9 9 6 ，2 5 2 ， 8 1 2 ． W A N GG u i l i a n g ，L IH a i - y u ，H O N GU uS u p e r i m p o s e dt h r u s td e t a c h m e n ts t r u c t u r ei nL o n g y a nY o n g d i n gm i n ea r e a s ，F u j i a np r o v i n c e [ J ] ．J o u r n a lo fC h i ． n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g y ，1 9 9 6 ，2 5 2 万方数据 8 4 6 中国矿业大学学报 第3 7 卷 8 - 1 2 ． I s ] 李继亮．孙枢，许靖华．南华夏造山带构造演化的 新证据[ J ] ．地质科学，1 9 8 9 ，2 4 3 2 1 7 3 2 5 ． L IJ i l i a n g ，S U NS h u ，H S UKJ ．N e we v i d e n c e sa b o u tt h ee v o l u t i o no ft h es o u t hC a t h a y s i ao r o g e n i c p e l t [ J ] ．S c i e n t i aG e o l o c i c aS i n i c a ，1 9 8 9 ，2 4 3 2 1 7 3 2 5 ． [ 6 ] 侯泉林，李培军，李继亮．闽西南前陆褶皱冲断带的 初步研究[ M ] ．北京地质出版社。1 9 9 5 ，1 1 0 7 ． [ 7 3 陶建华，陈福龙．福建推覆构造研究[ J ] ．石油实验 地质，2 0 0 6 ，2 8 3 2 5 9 - 6 3 ． T