宁东煤田赋煤构造带的构造特征及潜力预测

（一）贺兰山逆冲推覆构造带

贺兰山逆冲推覆构造带最大的特点就是基底已经卷入变形，属于基底卷入厚皮构造（张进等，2000），地层收缩量约15km（杨俊杰等，1990）。逆冲断层总体向西倾，但倾角和倾向变化较大，在桌子山西麓可见小松山逆冲断层呈舒缓状向东推覆形成由下古生界灰岩构成的飞来峰，而银川地堑东侧横山堡段存在东倾的反冲断层。另一个特点就是新生代银川地堑对逆冲断裂的破坏使得贺兰山逆冲推覆构造带的中带和锋带遭到破坏而不复存在，且导致逆冲断裂体系与其前缘反冲带体系分离。贺兰山逆冲推覆构造带总体呈近NNE向展布。由于后期断裂活动的破坏，使得现今构造格局在地貌上表现为堑—垒形态，据此可以将该带划分为4个单元，由西至东依次为：巴彦浩特盆地、贺兰山中北段褶皱冲断带、银川地堑和桌子山—陶乐—横山堡反冲带，见图4-4-8。

图4-4-8　贺兰山逆冲推覆构造带构造样式剖面图（据陈孟晋修改，2006）

1.逆冲推覆构造带锋带（银川地堑）

由图4-4-9可以看出，燕山期时现今银川地堑部位发育较密集的西倾叠瓦逆冲断层和后部东倾的反冲断层，构成（银川）构造突起，因此可以断定该部位当时是贺兰山逆冲推覆构造带的前锋带。在新生代喜山期时沿锋带的逆冲断层发生强烈构造负反转，正断层活动，形成充填数km沉积岩层的银川地堑，使锋带遭受强烈破坏，构造格局如剖面4-3-6所示，即为现今的银川地堑。

图4-4-9　贺兰山—鄂尔多斯西缘构造剖面示意图（据汤锡元等，1992）

银川地堑是新生代的断陷盆地，总体走向为NNE，南段转为近南北向。发育两组对倾的正断层，倾角一般为60°左右，剖面上略具犁式形态，但不见明显的变缓部分。由于这两组正断层活动的差异性，使地堑结构沿走向发生有规律的变化，南、北两端为极性相反的“半地堑”，而中段则为不对称的正地堑。几乎所有的正断层都具有同生活动性质，边界正断层还具有一定的右旋活动分量。

2.贺兰山逆冲推覆构造带前缘反冲带

该带也是整个鄂尔多斯盆地西缘褶皱逆冲带反冲带发育最好的地区。该区以10多条E倾W冲的逆断层构成的叠瓦状为基本构造格架，还包括一系列挤压断块和次级断层及褶皱等构造。断面E倾向W逆冲的主干断裂自西向东有红墩子、杭盖井、土房井、三眼井、沙亥庙、色伦卡得庙、色东、黑沙兔和白吐井等断裂。这些断层断面倾角一般为50°～60°，有的达70°～75°，断面向下倾角未见变缓，垂直断距一般200～500m，最大可达1200m以上。这些断层在平面上呈错列式展布。在上述主干断裂之间和东侧，尚发育一些与之平行的次级逆断层，他们亦以E倾W冲为主，少数为W倾，常与E倾者在剖面上构成“Y”形或反“Y”形，从而形成一些对冲构造和突起构造组合。该区EW向横断层也比较发育，断面陡直，延伸较短，调节了逆断层不同段落移动速度的差异。在逆冲带之西与黄河断裂之间，还出现红墩子西和黑山两条正断层，其规模也较大，它们的出现与银川断陷的形成与活动有关。另外，在挤压断块内部还常出现一些开阔的半背斜构造，据地震资料反映，其各反射层均保持良好的平行关系，褶皱轴面略向E倾斜或直立。

结合宁东煤田及相邻矿区的构造发育特征，贺兰山逆冲推覆构造带前缘反冲带可划分为红墩子断褶带、横山堡断褶带和上海庙断褶带。

（1）红墩子断褶带

红墩子断褶带西至黄河大断裂，东部以双井梁—黑梁断层为界，南部以红墩子矿区南部边界为界，发育红墩子矿区。该区地层总体向东倾伏，由于受东西方向压应力的作用，该区内形成了近南北向压性结构面和近东西向的张性断裂面，由于拖曳作用，断层两侧形成了不对称的褶曲。在应力比较集中的背斜轴部附近，伴生有次一级的小断裂，见图4-4-10。贯通南北的构造有黄河断裂、双井梁断层、石门坎背斜等，该区南部发育有三道沟背斜、十里牌向斜、十里牌背斜、红墩子背斜等褶曲，并发育有黑梁断层、F3、F5、F6、F7、F8等断层；该区北部为一单斜构造，发育有F1、F2、F4等断层。由图4-4-11分析可得，该带主要发育北东向和近南北向两组断层，正逆断层均较发育，通过红墩子断褶带主要断层特征表可以看出逆断层规模相对于正断层更大一些。

图4-4-10　红墩子矿区构造纲要图

图4-4-11　红墩子反冲断褶带断层走向玫瑰花图及断层性质比例图

该赋煤构造单元含煤地层为陆相及海陆交互相沉积，为石炭二叠系太原组（CPt）及二叠系山西组（P1s），煤系地层总厚172.67～226.95m，平均189.86m。共含煤20余层。煤层厚度及结构在空间上的变化主要受古构造及古地理的控制，在矿区内煤层厚度和结构均有一定的变化，由南向北煤层间距和夹矸厚度逐渐增大，煤层出现分岔。

（2）横山堡断褶带

横山堡断褶带东南部以沙葱沟断层为界，包含横城矿区和上海庙矿区的南部地区，北部以一条东西向走滑断层为界。该带主要以发育横城矿区为主，区内构造受马鞍山及奥陶系灰岩构成之丁家梁隆起状背斜所控制，近北南向褶曲（自西向东）之三道沟背斜、沙沟向斜、丁家梁背斜、马莲台向斜、苦草凹背斜及双庙向斜组成东西向复式褶皱，并为三组断裂复杂化。纵观全区以褶曲为主，构造比较复杂（图4-4-5，图4-4-12）。

图4-4-12　上海庙矿区南部构造剖面示意图

区内断裂构造为多次运动所形成，近南北之主要断裂后受北东、北西向断裂切割，使煤田受到一定程度的破坏。由横山堡断褶带断层走向玫瑰花图，由图4-4-13可以看出，全部断裂可明显分为3组：以近南北向之较大断裂为主，其中以F1、F3、F5、F8可纵贯勘探区南北；北东向断裂F11使沙沟向斜西翼横切，其中任家庄地段保留比较完好；北西向断裂F7使马莲台向斜与双庙向斜之南段被切，该区断裂与不对称褶曲相应。由横山反冲断褶带断层性质比例图分析可得正逆断层所占比例相当，向斜宽缓之西翼多具正断层，东翼则多为逆断层，且全区除F4走向断层西倾外，余者其断面均东倾。由图分析可得，该带主要发育北东向和近南北向的两组断层，且正逆断层比例相当。

图4-4-13　横山反冲断褶带断层走向玫瑰花图及断层性质比例图

该赋煤构造单元主要含煤地层为山西组和太原组。其中太原组地层为近海型含煤建造，沉积稳定，旋回清晰，含煤总厚8.34～11.31m，可采煤总厚6.22～9.44m；山西组地层为纯陆相建造，含煤3～12层，含可采煤层3～5层，含煤总厚8.84～15.30m。该区褶皱尤为发育，背斜轴部煤层埋藏较浅，而向斜轴部煤层埋藏最深。断层对煤层的破坏也较为严重，使得煤层被切割成块分布，例如丁家梁井田煤层自西向东呈阶梯状分布。

（3）上海庙断褶带

上海庙断褶带发育多条隐伏断裂，该带南至横山堡断褶带，西以内蒙古自治区与宁夏回族自治区边界及石炭系九煤露头为界，东至石炭系一煤1000m垂深，发育上海庙矿区。

上海庙矿区主要含煤地层为二叠系山西组和石炭系太原组，共含煤12层，太原组地层为近海型含煤建造，沉积稳定，旋回清晰。地层平均厚度69.09～136.82m。含煤3～7层，含煤总厚平均6.78m，可采煤层总厚平均5.07m；山西组地层为纯陆相建造，地层平均厚度44.55～72.52m，含煤3～8层，含煤总厚平均10.42m，可采煤层总厚平均9.47m。

（二）六盘山东麓逆冲推覆构造带

南段总体表现为由西向东逆冲的叠瓦状逆冲席，以盖层推覆为特征，古生界地层冲到中生界地层之上，属于薄皮构造（张进等，2000）。该带北部以沙葱沟断层为界与贺兰山逆冲推覆构造带的前缘反冲带相邻，西以青铜峡—固原断裂北段为界，与六盘山弧形构造带相邻，东界在马柳断裂以东，与鄂尔多斯盆地天环坳陷呈渐变关系。该带具有典型的逆冲推覆构造特征，构造线总体方向呈NNW向，断裂、褶皱相伴而生，非常发育。该带在东西向上由几条大型走向逆冲断裂分割，自西向东为青铜峡—固原断裂、韦州—安国断裂、青龙山—平凉断裂、惠安堡—沙井子断裂、马儿庄断裂、马家滩—柳条井断裂，形成了典型的逆冲推覆构造，并在逆冲推覆构造带的中带部位形成比较宽缓的背向斜构造，在前锋带形成紧闭背向斜构造，且被断层切割破坏，其前缘反冲带发育程度较低，仅在马柳断裂以东天环坳陷西翼深部发育少量逆冲断裂，见图4-4-14。逆冲断面主要西倾，向东逆冲，断面倾角均上陡下缓逐渐收敛靠拢，而且多沿着石炭二叠纪煤系顺层滑动较长距离才切入其上地层。上述主干断裂之上盘，分别构成4个逆冲席，自西向东依次为罗山、韦州、石沟驿和烟墩山逆冲席，他们共同构成了该区的推覆系统。逆冲席呈叠瓦状自西向东依次推覆，水平位移量大。据计算，该段总收缩量可达40km，收缩比为43%，重叠率达76%（汤锡元等，1988）。

图4-4-14　鄂尔多斯西缘冲断席地震剖面（据长庆物探公司，1987）

宁东煤田在该带主要表现为六盘山东麓逆冲推覆构造带的中带和锋带。

1.六盘山东麓逆冲推覆构造带中带

逆冲推覆构造带的中带主要由韦州逆冲席和石沟驿逆冲席组成，主要发育宽缓型褶皱，且断裂主要发育在褶皱两翼。其中韦州逆冲席由青龙山复背斜和韦州复向斜组成。韦州复向斜为一不对称向N倾伏之箕状向斜，北部因断裂切割，翼部保存不全。复向斜内部，次级断裂比较发育，西翼以走向逆断层为主，规模较大，可将石炭二叠纪煤系切成数片，东翼则发育网状断裂带，密集成网，对煤层破坏较大。石沟驿逆冲席主要呈一开阔的向斜，次级褶皱不发育，在向斜翼部有走向逆断层出现。在宁东煤田该带主要发育韦州断褶带和石沟驿断褶带两个赋煤构造单元，见图4-4-15。

图4-4-15　韦州—石沟驿段构造剖面图

1.青铜峡—固原断裂；2.黄河断裂；3.韦州—安国断裂；4.青龙山—平凉断裂；5.石沟驿向斜；6.惠安堡—沙井子断裂

（1）韦州断褶带

韦州断褶带西靠青铜峡—固原断裂，东至青龙山—平凉断裂，发育韦州矿区。本区内构造形态主要为韦州向斜，次一级构造以断层为主，褶皱少见，且较平缓，延展性差。与该向斜毗邻的西有罗山背斜，东有青龙山残破背斜。向、背斜的两侧或一侧发育着同走向的断层。

由图4-4-16韦州断褶带断层走向玫瑰花图和断层性质比例图分析，得出该区主体构造总的展布方向为北北西向，另外还发育一组北东向的断层，逆断层所占比例较大。其中北西向断层主要为逆断层，北东向断层主要为规模较小的正断层，主要发育在韦州向斜东翼断层群内。东翼两组交叉正逆断层组主要是受东西向的挤压，因边界条件的改变而转化，在顺时针力偶作用下形成的。这种应力场的转化，也是本区高序次构造形迹形成的主要原因。

图4-4-16　韦州断褶带断层走向玫瑰花图及断层性质比例图

该区煤系地层厚近千米，含煤50余层，总厚约31m，其中对比可靠、层位较稳定的可采煤层11层，总厚约16m，分别集中于煤系地层上部山西组及中部太原组中段（主要含煤段），二者相距150～240m。

（2）石沟驿断褶带

石沟驿断褶带为一宽缓的向斜构造，见图4-4-17，向斜两端抬起，中间开阔呈一椭圆状向斜构造，向斜轴轴向N20°W，地层倾角在两翼随地而异，轴部近于水平，翼部一般为10°～25°，在向斜两翼边缘倾角最大可达40°，但向斜北部稍陡于南部，西翼稍陡于东翼，所以总体来说该向斜北部开阔南部狭窄，该区构造以褶皱为主，内部仅发育一些小断裂，且绝大多数为正断层，倾角较陡，在向斜翼部有走向逆断层的出现，由图4-4-18可以看出，该带主要发育北西向断层，走向多垂直或斜交主压应力方向，为在主压应力作用下的次生张应力产生的张性断层、对煤层的连续性有不同程度的破坏。

该带地层产状单一，有波状起伏，含煤地层为侏罗系延安组，共含煤30余层，煤层总厚约20m，煤层稳定，顶板平整，裂隙较发育。(www.xing528.com)

图4-4-17　石沟驿断褶带构造剖面示意图

图4-4-18　石沟驿断褶带断层走向玫瑰花图及断层性质比例图

2.六盘山东麓逆冲推覆构造带锋带

六盘山东麓逆冲推覆构造带锋带的主要特征为断裂褶皱均大量发育，它们相互平行，呈波状展布，见图4-4-19。断裂多数为西倾的逆冲断层，同时发育少量东倾的逆冲断层，将地层切割成断夹块状，对煤系的破坏较为严重。另外该带背向斜相间发育，且均为紧闭型褶皱，但被断层切割破坏，保存不完整。锋带为南北向延伸的条带状，且北宽南窄。构造线总体方向为北西—北北西向，为一向北东突出的弧形构造体系，但南北向构造的发育特征也具有一定的差异性。在中部马家滩—积家井一带其构造线及构造发育特征与该带的整体特征相符，但向北过渡到鸳鸯湖—灵武一带，由于受到贺兰山逆冲推覆构造体系的影响，构造线方向发生偏转，由北西向逐渐转变成北北东向，且构造发育由断裂控制转变为褶皱控制；向南过渡到沙井子一带，构造线方向转变为近南北向，且由于该带受到平凉转换构造体系的构造叠加，因而以冲断构造与走滑构造联合作用为特征。结合宁东煤田及相邻的沙井子矿区，将该带划分为鸳鸯湖弧形断褶带、马家滩—积家井断褶带和沙井子逆冲断块带。

图4-4-19　六盘山东麓逆冲推覆构造带锋带构造示意图

1.惠安堡—沙井子断裂；2.积家井背斜；3.北梁断层；4.DF5断层；5.海子井—贺家窑向斜；6.于家梁断层；7.周家沟—于家梁背斜；8.杜窑沟断层；9.李新庄西侧断层；10.长梁山—马家滩向斜；11.鸳鸯湖—冯记沟背斜；12.马柳断层

（1）鸳鸯湖弧形断褶带

鸳鸯湖弧形断褶带东至马柳断层，北西至沙葱沟断裂和黄河断裂，南西以惠安堡—沙井子断裂和新碱沟子断层边界为界，逐渐过渡到马家滩—积家井断褶带，发育鸳鸯湖矿区和灵武矿区。该带由于受到贺兰山逆冲推覆构造带的影响，构造线方向发生偏转。由图4-4-20鸳鸯湖弧形断褶带断层走向玫瑰花图和断层性质比例图可以得出，鸳鸯湖弧形断褶带主要发育两组断层，分别为北东向和北西向断层。其中南部主要发育北西向断层，而北部则主要发育北东向断层，其形成主要是受贺兰山逆冲推覆构造带的影响所致。其中逆断层相对于正断层更为发育一些。

图4-4-20　鸳鸯湖弧形断褶带断层走向玫瑰花图及断层性质比例图

该带的灵武矿区位于鸳鸯湖弧形断褶带的北部。区内展布一系列的背向斜，具有向北封闭收敛、向南倾伏撒开的态势，形似扫帚。矿区内褶曲可分为主干和次级两类。主干为大型矿区级的，大部延至区外，主要有刘家庄—碎石井背斜、四耳山向斜、黑疙瘩背斜、磁窑堡—长梁山向斜以及F1逆断层。灵武矿区含煤地层延安组为一套陆相碎屑岩含煤建造，共含煤38层，平均总厚28.85m。全区可采及局部可采者17层，可采平均总厚22.37m。

鸳鸯湖矿区位于鸳鸯湖弧形断褶带的东北部，东靠台拗，西邻磁窑堡—长梁山向斜，见图4-4-21。矿区主体构造为鸳鸯湖背斜，走向近南北，向南倾伏。在矿区南北两端分别伴生次一级褶曲，即北部的清水营向背斜、南部的张家庙向背斜和李家圈向背斜。断层：矿区南北断层相对较密，矿区中部断层稀少；矿区南部既发育了南北向的逆断层，也发育了北东向的正断层，逆断层落差较大，对煤层有一定影响，正断层落差较小，对煤层的开采有一定影响；矿区中部以北东向逆断层为主，其走向与马柳断层在石槽村井田北部的走向基本一致；井田北部逆断层较少，走向南北，但落差较大，正断层较为发育，走向北东，但落差相对较小。矿区含煤地层为侏罗系延安组，由顶至底均有煤层赋存，共含煤20～33层，平均总厚度为27.96m。

（2）马家滩—积家井断褶带

马家滩—积家井断褶带西以惠安堡—沙井子断裂为界，东至马柳断层，北部以鸳鸯湖矿区、灵武矿区南部边界为界，发育马家滩矿区、积家井矿区和萌城矿区，见图4-4-22。受燕山运动的影响，中生界产生了大量褶皱和断裂构造，它们相互平行，呈舒缓波状展布。主要的褶皱构造有烟墩山向斜、沈家庄背斜、叶庄子小沙湾向斜和甜水堡背斜等。断裂构造与褶皱走向基本一致，有时斜切褶皱，规模较大的有雷鸡圈、于家台、金家梁西侧等逆断层，由图4-4-23马家滩—积家井断褶带断层走向玫瑰花图和断层性质比例图可以看出，断层主要为北西走向，且逆断层发育。

图4-4-21　鸳鸯湖弧形断褶带构造纲要图

图4-4-22　马家滩—积家井断褶带构造剖面示意图

F1.惠安堡—沙井子断裂；F2.马柳断裂

图4-4-23　马家滩—积家井断褶带断层走向玫瑰花图及断层性质比例图

位于该带的马家滩矿区受区域构造的控制，矿区内的构造形迹与区域构造基本一致，主要表现为北西至南北向的褶皱和断裂构造，此外，还发育有少量的北东东向的平移断层。矿区内发育的主要褶皱自西至东有海子湖贺家瑶向斜、周家沟于家梁背斜、新庄子向斜、尖儿庄背斜、长梁山马家滩向斜、鸳鸯湖冯记沟背斜，周家沟于家梁背斜、长梁山马家滩向斜、鸳鸯湖冯记沟背斜为主要赋煤构造。矿区内发育的主要断裂自西至东有上台子断层、金家渠西侧断层、于家梁断层、新庄子西断层、杜窑沟断层、尖儿庄断层、马家滩断层、马柳断层等北西、北北西向断层和北东东向的老庄子和凤凰梁平移断层等。矿区主要含煤地层为侏罗系中统延安组，煤层埋藏在80m以深，地层走向近南北，倾角10°～50°，含煤地层平均总厚369.35m，含煤层最多37层，平均总厚25.91m。

积家井矿区构造主要由烟筒山向斜、沈家庄杨庄背斜、叶庄子小沙湾向斜、积家井甜水堡背斜和海子湖贺家瑶背斜组成，矿区总体构造格架为走向北北西向—近南北向构造形态。矿区内共发现有5个褶皱和14条大断层，褶皱均被断层破坏呈条块。显示较完整的积家井背斜在矿区的中北部位置，是积家井—甜水堡背斜的一部分，褶皱较为宽缓、对称，但8条断层规模不一，将褶皱构造破坏，局部破坏严重。矿区的含煤地层为侏罗系中统延安组（J2y），地层厚度有自东向西逐渐增厚的趋势。

萌城矿区总体构造特征为逆冲断层发育、褶皱呈舒缓波状展布。其北部褶皱发育，断层稀少；中部和南部褶皱和断层均较发育；西侧的烟筒山断层和东侧的马柳断层控制了该区中、北部的构造特征。在宽30km的范围内展布了9个向斜、背斜和11条逆断层，其总体走向北北西，地层倾角一般为20°～40°。断层具断面东倾和西倾两种，断面东倾的断层有时被断面西倾的断层所切割。在南部，烟筒山断层和上台子断层对其间的褶皱破坏较甚，使褶皱保存的完整性越来越差，构造复杂程度相应加剧。

（3）沙井子逆冲断块带

该带长度较小，向南至城阳附近随着主干断裂的消失而不复存在，合并于天环坳陷。断块内次级褶皱与断裂十分发育，走向与主干断裂一致，两者多相伴存在。最主要的次级构造萌张刘背斜，发育于冲断块东部，该背斜由许多小背斜连接而成，其轴部因遭受剥蚀，出露地层较老，一般为前石炭系。构造线呈SN走向，断面西倾，依次向东逆冲。断层面倾角较大，一般在60°左右（王双明，1996），见图4-4-24。