【正文】 莊凹陷南緣—淮南—定遠一線，或稱秦嶺造山帶后陸逆沖斷裂褶皺帶的豫西澠池—義馬—宜陽—魯山—平頂山—舞陽區(qū)段，深部與華北地塊南部向秦嶺的巨型陸內(nèi)俯沖帶相吻合。該礦區(qū)中生代之前屬于華北型的地殼結(jié)構(gòu)，如同華北板塊一樣，缺失O2—C1地層。晚海西至早印支期秦嶺板塊與華北板塊碰撞拼接，華北板塊南緣帶卷入秦嶺大別造山帶。中新生代以來受著秦嶺大別造山帶構(gòu)造的控制和改造，同時在一些方面與華北板塊有相似之處。主要表現(xiàn)為中生代中期《J2—K1》秦嶺區(qū)各主干斷裂發(fā)生強烈地逆沖推覆構(gòu)造，位于后陸區(qū)的秦嶺造山帶北緣邊界斷裂發(fā)生由南向北指向造山帶外側(cè)的逆沖推覆；同時受太平洋庫拉板塊北北西向俯沖，郯廬斷裂大規(guī)模左行扭動，北北東向斷裂主要表現(xiàn)為左行壓扭性活動。晚白堊世至早第三紀時期，華北板塊南部自北向南向秦嶺的巨型陸內(nèi)俯沖帶，秦嶺造山帶自身上部巖石圈和地殼呈現(xiàn)急劇抬升并向外擴展的伸展隆升構(gòu)造狀態(tài)。幾乎是同一個時期，太平洋板塊俯沖方向，由原來的北北西轉(zhuǎn)為北西西向，同時隨著印度板塊擠壓應(yīng)力的增強，影響到華北板塊不斷向東蠕散，華北板塊處于引張、裂陷、伸展的地球動力學(xué)背景，北北東、北東向斷裂表現(xiàn)為右旋拉張的受力狀態(tài)。平頂山礦區(qū)及其外圍形成為一系列的北西向褶皺（魯山背斜、李口向斜、襄郟背斜、景家洼向斜）平行排列的復(fù)式褶皺構(gòu)造形態(tài)，并伴隨北西向的斷裂，（魯葉斷裂、襄郟斷裂、商水?dāng)嗔?、張得斷裂）和北東向的斷裂。（郟縣斷裂、洛崗斷裂）（圖115）。N洛崗Q第四系R第三系T1下三疊統(tǒng)P二疊系C3上石炭統(tǒng)E寒武系Z震旦系A(chǔ)r太古界γ花崗巖δ花崗巖安山巖β玄武巖逆斷層正斷層背斜向斜地名禹縣虎尖山斷裂裂斷得張B′張得背斜郟A′縣斷裂向斜口李斷裂輝縣背斜郟縣向斜寶豐縣青草嶺斷層魯山縣魯葉背斜斷A裂B葉魯白龜山水庫九里山斷裂裂斷山底鍋九礦六礦擂午臺李口鎮(zhèn)平頂山市十礦斷裂溝石白靈武山向斜裂斷斜裂斷商水向洼家景0510 km郟襄魯渡CArPC2C3C1C1C2C1C1ArZZy53y53C3CPC2C3C1PPP斷裂斜 圖115 平頂山礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡圖以魯葉斷裂為界，南部出露震旦紀以前的老地層，北部出露石炭二疊系煤系地層及新生界地層。該斷裂為華北地塊向南的俯沖斷裂。燕山中期《J3—K1》為秦嶺造山帶陸內(nèi)造山的逆沖推覆和花崗巖巖漿活動時期，來自南西側(cè)的推擠力，使。，/該斷裂南側(cè)的地層大規(guī)模逆沖推覆，震旦系以上的石炭二疊系煤系地層遭受剝蝕。斷裂以北的地層同樣受來自南西側(cè)的推擠力作用，發(fā)生大規(guī)模褶皺斷裂活動，形成了李口向斜、襄郟背斜、景家洼向斜，魯葉背斜也是同期形成的，同時形成了一系列壓扭性作用的北西至北西西向展布的逆沖斷層，如九里山斷裂、鍋底山斷裂、白石溝—霍堰斷裂、襄郟斷裂。此時，鍋底山斷裂是一個由南西向北東逆沖的斷裂：襄郟斷裂位于景家洼向斜的南西翼，景家洼向斜是一個緊閉的褶皺，此時襄郟斷裂是一個由北東向南西逆沖的斷裂；此時的白石溝斷裂與霍堰斷裂同是一條斷裂，由于位于李口向斜的北東翼，向斜在彎曲過程中形成了由北東向南西逆沖的斷裂。北西向的斷裂表現(xiàn)為右行壓扭性活動，正是由于鍋底山的右行壓扭性活動形成了三礦G2孔逆斷層次級斷裂（圖116）。幾乎同時期，平頂山礦區(qū)與華北地塊一起，受太平洋板塊向北北西向俯沖作用，該礦區(qū)東西側(cè)北東向展布的郟縣斷裂和洛崗斷裂表現(xiàn)為左行壓扭性活動。礦區(qū)內(nèi)的北西、北西西向構(gòu)造在一些部位與北東、北北東向構(gòu)造復(fù)合作用。如位于李口向斜、東南收斂端的八礦既受到北西向構(gòu)造的控制，又受到北東向構(gòu)造的控制，兩者又發(fā)生復(fù)合作用。八礦既發(fā)育北東向展布的前聶背斜，又發(fā)育北西向的焦贊向斜，又發(fā)育有北西向與北東向聯(lián)合作用控制的任莊向斜盆形構(gòu)造。（圖117）。圖116 二、三礦構(gòu)造綱要圖十礦礦十礦八郭莊背斜牛莊向斜十二礦礦一莊牛背斜向斜正斷層逆斷層采煤樣點號3裂斷莊任斷裂裂斷西風(fēng)井2西山風(fēng)井八礦主副井主副井裂斷向斜焦贊裂斷店辛張灣斷裂12背斜前斷裂N聶白張集012cm石溝圖117 十、十二、八礦構(gòu)造綱要圖燕山末期至喜馬拉雅時期《K2—E》，秦嶺造山帶整體發(fā)生擠壓體制下的伸展隆升構(gòu)造，突出地發(fā)生沿秦嶺北部邊界斷裂 的巨大陸內(nèi)俯沖作用，平頂山礦區(qū)表現(xiàn)為隆升伸展構(gòu)造，該礦區(qū)是一個四周坳陷中間拱托的寬條帶狀隆起的地塊，南西側(cè)是魯葉斷裂、北東側(cè)是襄郟斷裂、北西側(cè)是郟縣斷裂、南東側(cè)是洛崗斷裂。北西向的魯葉斷裂、鍋底山斷裂、襄郟斷裂表現(xiàn)為左行拉張活動，原來的逆沖斷裂反轉(zhuǎn)為上盤下滑的正斷層。鍋底山斷裂旁側(cè)的煤層受到左行扭動的牽引，其北東，南西盤的煤層弧形彎曲分別凸向北西、南東（圖118）。幾乎同一時期，太平洋板塊轉(zhuǎn)向為北西西向?qū)θA北板塊的俯沖作用，北東向、北北東向斷裂表現(xiàn)為右行拉張活動。此時的郟縣斷裂和洛崗斷裂為右行拉張，隨著礦區(qū)地塊的隆升，郟縣斷裂和洛崗斷裂反轉(zhuǎn)為正斷層，由于洛崗斷裂上盤大規(guī)模的下滑，使得與白石溝斷裂同是一條逆斷層的霍堰斷裂上盤下滑反轉(zhuǎn)為正斷層（圖119）。圖118 鍋底山斷裂旁側(cè)煤層牽引形態(tài)平面圖白N郟縣斷裂于官營斷裂鳳凰嶺斷裂十一礦九礦九里山斷裂五礦鍋六礦四礦三礦底山斷裂裂斷葉魯魯葉背斜17七礦二礦1516平頂山市十礦104125293八礦張集后聶78霍堰斷裂洛崗斷裂斜向山武靈白石山背斜石溝斷裂斜向口李襄郟背斜魯渡襄郟襄城縣七里店斷裂斷裂襄郟背斜李口鎮(zhèn)1314一礦十二礦111036 km注：（1）前聶背斜背斜向斜正斷層逆斷層（4）郭莊背斜（7）張灣斷裂（10）十二礦斷裂（13）竹園斷裂（16）斜井?dāng)嗔眩?）任莊向斜（5）牛莊向斜（8）辛店斷裂（11）原十一礦斷裂（14）張家斷裂（17）郝堂1號斷裂（3）焦贊向斜（6）郝堂向斜（9）任莊斷裂（12）牛莊斷裂（15）G孔斷裂（18）張家莊斷裂圖119 研究區(qū)構(gòu)造綱要圖 第二章 平頂山一礦瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究第一節(jié) 礦井概況一、 位置、范圍、儲量與開拓方式平頂山一礦位于河南省平頂山市中心以北3公里處，屬平頂山煤田。地理坐標： 東經(jīng)113176。11’45”～113176。22’30”，北緯 33176。40’15”～33176。48’45”。一礦東以26勘探線為界與十礦相鄰，西以36勘探線為界與天安四礦、六礦相鄰。丁組煤層南起老窖采空區(qū)下界（+45 ～ +110m之間），北至 600米等高線；戊組煤層南起露頭北至 650米等高線；己組煤層南起 –240米北至 –800米等高線；庚組煤層南起 –250米北至 –800米等高線。東西走向長 5公里，南北傾斜寬 ，最大面積 。南鄰二礦，北為人為邊界，是一礦的延伸部分。經(jīng)中華人民共和國國土資源部批準，2001 年換領(lǐng)了采礦許可證，采礦許可證號 1000000140058 登記面積 平方公里，開采深度由 150 米至 –800 米標高，井田地質(zhì)儲量 。經(jīng)74年和87年兩次擴建礦井設(shè)計生產(chǎn)能力提高到 400萬噸/年，93年達產(chǎn)。礦井開采方式為地下開采，采用豎井斜井聯(lián)合多水平綜合開拓布置，一水平標高 –25米，二水平標高 –240米，三水平標高 –517米。一水平為殘采水平，二、三水平為生產(chǎn)水平。2001年全礦有生產(chǎn)采區(qū)8個，準備采區(qū)1個它們是：一水平戊十采區(qū)，二水平丁一、丁二、戊一、戊二、戊三、己一采區(qū)，三水平丁一采區(qū)，準備采區(qū)是戊一。二、 礦井瓦斯鑒定情況(表 21)表 21 平頂山一礦歷年瓦斯鑒定結(jié)果表年度91 92`93949596979899200020012002絕對量m3/min 相對量 m3/t該礦井2002年之前一直在一、二水平回采，屬于低瓦斯涌出礦井。從2002年開始進入三水平回采，瓦斯涌出量明顯的增大。圖 21 平頂山一礦位置交通圖 1：200000三、 交通情況一礦至平頂山火車站9公里，通過礦區(qū)專用鐵路可直達漯寶鐵路。漯寶鐵路連接京廣、焦柳兩大鐵路干線。平頂山車站至京廣鐵路70公里，至焦柳鐵路28公里。以平頂山市為交通樞紐，有柏油公路溝通各縣市，交通極為方便。見 圖 21。第二節(jié) 井田構(gòu)造特征一、 礦區(qū)構(gòu)造背景1. 礦區(qū)構(gòu)造演化特征煤與瓦斯突出主要發(fā)生在高瓦斯煤層受強構(gòu)造擠壓剪切作用的構(gòu)造煤發(fā)育區(qū)。平頂山礦區(qū)位于秦嶺造山帶后陸逆沖斷裂褶皺帶，受著秦嶺造山帶的控制。由于該礦區(qū)位于華北地塊南緣，同時又受華北板塊構(gòu)造活動的控制。該礦區(qū)在晚海西期、早印支期秦嶺板塊與華北板塊碰撞拼接之前屬于華北型的沉積，沉積了一套完整的石炭二疊紀煤系、厚度800米左右，煤層發(fā)育齊全，厚度大，煤層層數(shù)多達60余層，煤層總厚最厚的30余米。%—%，煤種主要為氣煤、肥煤、焦煤，瘦煤，該階段煤氣發(fā)生率為65—170m3/t，并且有油氣、重?zé)N氣兼生并存的特點。%—%，平均60%；%—%；%—%，殼質(zhì)組含量高，它是生氣能力最強的煤巖組分。燕山中期（JK1），秦嶺造山帶發(fā)生了主造山期后的陸內(nèi)造山的逆沖覆推和花崗巖漿活動，位于后陸區(qū)的秦嶺造山帶北緣邊界斷裂豫西澠池—義馬—宜陽—魯山—平頂山—舞陽區(qū)段，發(fā)生了由南向北指向造山帶外側(cè)的逆沖推覆構(gòu)造。來自南西側(cè)的推擠力，使平頂山礦區(qū)地層由南西翹起，發(fā)生了逆沖推覆斷裂褶皺作用，形成了鍋底山斷裂、九里山斷裂、李口向斜、白石溝—霍堰斷裂和襄郟斷裂（圖22）和（圖23）。此時的鍋底山斷裂是一個由南西向北東逆沖的壓扭性斷裂；襄郟斷裂由于位于景家洼向斜的南西翼，景家洼向斜是一個緊閉的褶皺，此時的襄郟斷裂是一個由北東向 圖 22 研究區(qū)戊910煤層底板等高線簡圖南西逆沖的壓扭性斷裂，并且作為李口向斜北東翼的邊界斷裂；此時的白石溝斷裂與霍堰斷裂是同一條因李口向斜北東翼褶皺而由北東向南西逆沖的斷裂。由于鍋底山斷裂的右旋壓扭性活動在該斷裂的北東翼形成了北西西向展布的GE三礦斜井三條壓性分支斷裂。同時，在礦區(qū)的中部十礦、十二礦井田形成了北西向展布的牛莊向斜、郭莊背斜、牛莊逆斷層和原十一礦逆斷層，均是由于南西向北東推擠作用的結(jié)果。由郭莊背斜和牛莊向斜翼部揭露的小斷層多為斷層面向南西傾斜向北東逆沖的逆斷層（圖24），反映了構(gòu)造作用力來自于南西向北東的推擠力。圖23 A─A185。 地質(zhì)剖面圖圖 24 十礦五區(qū)（郭莊背斜南西翼）層滑斷層實例剖面圖李口向斜樞紐朝N51176。W傾伏（612176。），南東端收斂仰起，李口向斜北東翼傾角8176。24176。，南西翼傾角落10176。25176。，也反映了推擠力來自南西向北東。位于李口向斜軸南東端收斂仰起部位的八礦井田（參看前〈圖119））西側(cè)與十礦、十二礦井田相鄰，該礦井田東側(cè)受北東向的洛崗斷裂控制，洛崗斷裂此時期表現(xiàn)為北東向的左旋擠壓活動，由于該斷層的影響作用，在井田內(nèi)形成了軸向北東向展布的前聶背斜，以及與北西向構(gòu)造聯(lián)合作用形成了盆形構(gòu)造的任莊向斜，與北西向構(gòu)造復(fù)合作用形成了焦贊向斜。晚白堊世至早第三紀時期，秦嶺造山帶自身上部巖石圈和地殼呈現(xiàn)急劇抬升并向外擴展的伸展隆升構(gòu)造狀態(tài)，控制著平頂山礦區(qū)表現(xiàn)為強烈地斷塊差異升隆運動，鍋底山斷裂、魯葉斷裂，郟縣斷裂、洛崗斷裂反轉(zhuǎn)為正斷層，平頂山礦區(qū)四周下滑坳陷，中間拱起為寬條帶狀的隆起地塊。此時，鍋底山斷裂表現(xiàn)為左旋張扭性活動，其北東、南西盤的煤層弧形彎曲分別凸向北西、南東，且由北西向南東同一煤層被錯開的距離逐漸增大（圖25），由此也說明該斷裂曾發(fā)生過強烈的左行剪切扭動。鍋底山斷裂面傾向南西，呈上徒下緩的弧形（30176。65176。），北東盤上升，南西盤下降，地層明顯缺失，落差60～450m。鉆探及井下觀測表明，鍋底山斷裂帶發(fā)育（14—60m）寬，既有張性角礫巖，又有壓剪性磨礫巖、碎粒巖和糜棱巖，并可見斷層泥及松散狀混合物充填其中。橫切斷裂帶（圖26），從下盤到上盤依次可見：（1）緊靠下盤斷裂面為一磨礫巖帶寬10余米，磨礫呈渾圓形定向排列，其長軸與斷面傾向基本一致；該帶中尚發(fā)育一平直光滑、切割礫石、與斷面近于平行的剪切面。（2）磨礫巖帶旁側(cè)又發(fā)育20米寬的角礫巖帶。（3）緊靠角礫巖帶為一強烈擠壓劈理帶，可見粉末狀斷層泥。由鍋底山斷裂帶構(gòu)造巖巖性可知該斷裂既發(fā)生過壓扭性活動，又發(fā)生過張扭性活動。圖25 鍋底山斷裂旁側(cè)煤層牽引形態(tài)平面圖圖26 鍋底山斷裂巷道素描剖面2. 礦區(qū)構(gòu)造特點1). 平頂山礦區(qū)從區(qū)域構(gòu)造上主要受控于秦嶺造山帶后陸逆沖斷裂褶皺帶的豫西澠池—義馬—宜陽—魯山—平頂山—舞陽區(qū)段，構(gòu)造上表現(xiàn)為NW向展布的斷裂褶皺，這是平頂山礦區(qū)最主要的構(gòu)造形態(tài)，主要有魯葉斷裂、九里山斷裂、鍋底山斷裂