淮北矿区构造系统较为复杂并影响煤矿开采,而区域构造演化控制着该区矿井构造的发育。为此,本文通过对野外典型构造观测、各矿区构造的几何及运动学特征等方面的综合对比分析,结合构造岩显微变形、EBSD岩石组构特征及煤镜质组反射率各向异性所反映的不同矿区应力-应变环境,深入研究该区构造系统形成演化过程及其对矿井构造发育的控制机理。取得了以下研究成果:(1)徐(州)-宿(州)弧形双冲-叠瓦扇逆冲推覆构造形成、演化对淮北矿区构造格局的奠定具有关键性的控制作用。该构造系统在剖面上由W至E可将其分为西部前锋带、中部叠瓦扇带及东部后缘带3套褶皱-断层构造组合,具有“南北分段、东西分带”的独特构造特征,并对不同矿区的构造发育特征产生深刻影响。(2)淮北矿区以高角度正断层为构造主体,逆断层主要发育于受徐宿弧形逆冲推覆构造影响较大的濉萧矿区和宿县矿区。全区以NE、NNE向断层较为发育,还发育NW向逆断层。各矿区断层发育呈现出“规律显著,各有特色”的特点,而褶皱对各井田的构造形态、煤层分布和保存具有重要影响。(3)构造岩微观变形特征分析表明,微观变形构造以剪、张裂隙等脆性变形为主,塑性变形较弱;断裂带方解石双晶的组构型式主要有点极密、小圆环带或者不完整的环带,组构对称类型主要表现为对称性较低的单斜对称和三斜对称;方解石滑动系统主要为e双晶滑动和r平移滑动,温度区间主要为低于200℃的低温状态。以上分析表明淮北矿区所属的徐-宿弧形构造形成于低温、低压的浅层次脆性变形环境,应变速率较低,具有压剪变形性质,但在不同区域之间存在着一定差异,运动具有叠加性和复杂性。(4)通过研究区煤镜质组反射率有限应变分析,本区逆冲推覆构造的下伏系统和上覆系统差异明显,上覆系统煤镜质组最小反射率轴主要反映了燕山期SEE-NWW向挤压应力场作用的作用特点,而下伏系统主要了体现印支期近NS向挤压应力作用。以上说明徐宿推覆构造上覆系统的变形强于下伏系统。(5)淮北矿区构造演化对矿井构造发育的控制作用明显,在多期次构造演化作用下形成了复杂的构造系统。印支期近NS向挤压应力作用,主要为近EW向隆起及其伴生同向逆断层形成阶段,但对研究区的影响相对较小;早燕山期徐宿推覆构造的形成与演化,对研究区构造格局的奠定起到关键的控制作用;晚燕山期,近EW向伸展作用对早期构造具有一定的改造作用;喜马拉雅期,近NS向伸展构造应力场作用下不仅形成一些近EW向的正断层,并使先存断层性质发生转化。矿区构造作为区域构造演化机制的良好响应,在不同矿区表现出典型的伸展构造、逆冲推覆构造、走滑平移构造及反转构造等组合类型。在以水平构造应力为主的不同演化期次中,研究区在不同阶段不同矿区形成特定的构造特征,而早期构造受到后期构造应力的叠加改造作用具有性质转化的特点。