断裂带通道

作者&投稿:柞牧 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
通道的地质构造~

通道县境位置为江南地轴南段,加里东台斜与燕山台褶带的过渡地带,依据构造主要形成时期可划分两个地质构造单元。①褶皱形成的向斜、背斜及一系列复式背向斜构造,境内由东向西有:铜厂界复式向斜,位于陇城、流源至绥宁县水口一带,分布长48公里,宽9公里,由于遭受陇城断层的破坏,形态已不完整;溪口复式向斜,位于广西水团、县内芋头、溪口至绥宁县兰家一线,长75公里,宽约10公里,向斜中心为震旦系,地层并夹有寒武系砂页岩,两翼为板溪群地层,由于被一系列北东向逆冲断层切割,显得支离破碎;鹅公岭背斜,位于金坑、菁芜洲、鹅公岭一带。作北30度东方向展布,长50公里,宽约5公里,背斜保存完整,轴部基岩未受强烈破坏,断裂不发育,整个背斜由元古代板溪地层组成,局部有基性岩侵入,形成中山、中低山山地。地阳坪复式向斜,自南向北由三团向斜、排楼向斜、龙林向斜、茶溪向斜、包里向斜及杨家背斜、贯团向斜所组成。总体呈北30度至40度东方向廷伸,断裂发育,组成低山、中低山山地;黄柏向斜,位于双江、黄柏、中团至龙圹一带,呈北30度东方向延伸,由自垩系紫红色砂岩组成,形成别具一格的“丹霞”地貌。②断裂带,遍布全县,自东向西主要大断层:陇城深断裂,北自罗翁经绥宁至陇城伸入广西,县境内长18公里;团头深断层,属溆浦—团头深断裂一段,北与安化—黎平深大断裂重合,往南经团头伸入广西,呈北东东向;中团断层,长60公里,走向基本呈西南—东北方向;金坑断层,长90公里,走向为西南—东北延伸。断层通过之处,基岩破碎常形成深沟溪谷,呈条状分布在群山之间,这是县境区域构造的基本格架,奠定了现代地貌景观的基础。

深大断裂一般切穿盆地基底,有的甚至切穿地壳,它们沟通了深部的岩浆源,为岩浆的上涌提供了通道。但是,由于受到断裂活动时间、活动范围和活动强度的影响,深大断裂不一定切穿沉积层出露地表。因此,在地面上,岩浆不一定沿着深大断裂喷发,往往是通过与深大断裂相联系的次级断裂形成岩浆喷发,而次级断裂与深大断裂的距离一般较近。长岭断陷火山岩的分布受基底断裂控制,这些断裂长期活动为岩浆上涌提供了通道,并控制火山岩体沿大断裂分布。
一般火山口大都发育在两条或多条基底断裂的交汇处,喷发方式以中心式喷发为主,裂隙式喷发为辅。火山口位于走向NW与近SN和NNW与NNE两组基底断裂相交处。
通过地震反射特征、构造特征和演化分析结果表明,长岭断陷西侧的红岗—龙沼镇断裂和苏公坨断裂、南侧的龙凤山断裂、断陷南区中部的达尔罕断裂和查干花西断裂、断陷南区东北侧的孤店—伏龙泉断裂和断陷北区的大安东断裂等切割岩石圈的深度很大,都可以作为岩浆运移的通道。特别是走向NNE的苏公坨断裂和走向NW的龙凤山断裂交汇处,应该存在岩浆运移的重要通道。
从营城组的火山岩平面分布来看,火山岩分布明显受断裂控制(图2-46)。东部沿达尔罕断裂分布,西部沿苏公坨一带分布,南部火山岩分布带明显受南部“西南断阶带”控盆深大断裂的控制,北部明显受大安东断裂的控制。

断裂带通道是指连接充水水源与矿井之间的通道是断裂带。

不同的应力作用下形成的断裂带具有不同的特征和透水性能。一个典型的断层破碎带的横剖面,可以分为性质不同的两个带:构造岩带和断层影响带。实际上,常因各种原因,这两个带并不一定发育得很完全,有时只是其中的一个带比较发育。

压性断层,构造岩带由断层泥、糜棱岩、断层角砾岩、压片岩等组成,孔隙极小,孔隙率低,起隔水作用,但其断层影响带较宽,支断层、节理及破劈理较发育,透水性和含水性较强。扭性断层,构造岩带由糜棱岩、断层角砾岩等组成,孔隙细小,孔隙率较低,在多数情况下起相对隔水作用,但断层影响带岩石受牵引较强,扭节理密集,并常有S型及反S型张扭性节理,透水性和含水性较强。张性断层,构造岩带由压碎岩、碎块岩、断层角砾岩组成,结构较疏松,胶结较弱,孔隙较大,孔隙率较高,透水性和含水性较强,且断层影响带张裂隙发育,仅裂隙带延伸不长,但透水性和含水性较强。

针对断层的水文地质特征和在矿区中的作用,可将断裂带分为三类。

第一类为隔水阻水的断裂带,是指断裂带本身不含水也不导水,且断层与两侧的含水层无水平水力联系也无垂向上的水力联系。

第二类为隔水导水断裂带,是指断裂带与两侧含水层无水平上的无水力联系,但在垂向上通过一侧或两侧的破碎带导水。

值得注意的是开采后某些隔、阻水断裂能够转化成透水或导水断裂带。据我国北方各大矿统计,当开采井巷穿过某些断裂时干燥无水或涌水量很微小,但经过一段时间或回采达到一定宽度时,开始发生底鼓、破裂、塌帮、继之突然大量涌水,这类事例在采矿史上是不少的,如淄博夏家林矿,在1934年农历九月十七日,发现承压水突破断层破碎带、在距断层5m处的巷道底板,底鼓0.1m左右,10h后沿裂隙向上射水36h后淹没全矿井,突水时与矿井相距200m的泉群皆干涸。

第三类为透水断裂带,是指断裂带的断面间及两侧破碎带充满地下水,它既可沟通断层两侧含水层,产生水平的水力联系,又可导致上下含水层间产生垂直的水力联系。当这类透、导水断裂带,又与其他水源发生水力联系时,则易发生水量大而稳定的灾害性突水。如与其他水源无联系,这样的透水断裂带,则成为孤立的含水带,多为分布在裂隙微弱细粒沉积岩、岩浆岩和某些变质岩中的张性断裂带,且多数为断面间破碎构造岩含水,可有巨大的压力水头,但一般涌水量不大,而且很快就会被疏干。如河北庞家堡矿西部巷道,曾遇此类断层,水由炮眼射出3m远,水量10.8m3/h,但很快就干涸了。

透水断裂带分布在含水层中,则起汇水作用,当其切割矿床隔水顶底板时,则可破坏其隔水性,当井巷通过它们,就可成为涌水通道,导致上、下含水层中的水涌入井巷,使排水量增大,或造成淹井。开采北方石炭和二叠纪的煤田,由于断层的破坏常把奥陶系岩溶含水层抬高到与开采煤层直接接触或接近的部位,因为断层带的导水而引发矿井突水灾害。如,1980年峰峰二矿2671工作面,因断层面导水而导致工作面突水,最大突水量达1310m3/h,造成两个采煤工作面和两个掘进工作面被淹。1958年焦作中马村矿井底临时水仓施工过程中,因断层裂隙破碎带导水而引起矿井突水,突水量达6300m3/h,造成矿井淹没。

由于断层作用,巷道直接与断层另一侧强含水层相接触,在开采过程中遇断层将发生突水。如丰城云庄矿1974年回风巷遇断层,与岩溶发育的长兴灰岩接触,遂发生突水淹井。因为冲积层直接覆盖于石灰岩之上,突水时由于地下水运动状态改变和水力坡度增大,致使地下水的潜蚀、搬运能力增强,破坏了自然平衡,造成泥沙、砾石相随溃入巷道,地表产生很多沉陷漏斗,最大直径达20m,深可达石灰岩。

实际上,较大规模的断层皆系透水部位与隔水部位相间出现,其水文地质特征更加复杂,故调查中应注意研究。




当导水裂缝带范围内的含水层或老空积水等体影响掘
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