摘要:針對吉林省渾江煤田重要產煤區的地質結構進行詳細解析。渾江煤田,在隱伏條件下找煤前景是可佳的。煤層總厚10m左右,初步估算,可找到上億t煤炭資源,將為地方經濟發展帶來可觀效益。
關鍵詞:渾江煤田 焦煤 煤炭資源勘探
0 引言
渾江煤田位于吉林省東部山區,位于老嶺、龍崗山脈之間。煤田沿北東南西方向分布:西起鐵廠礦,向東經渾江市、砟子(礦)、灣溝(礦)、松樹(礦),一直向東崗方向延展,總長130 km,煤田全部隸屬通化市、白山市所轄。地理坐標:東經126°00′~127°20′,北緯41°30′~42°30′。該煤田主要開展勘探對象是石炭二疊紀含煤系,它分布廣,藏量大;還有分布零星的早、晚侏羅紀含煤系。是一個以焦煤為主多牌號產煤區,是吉林省重要產煤區之一。
渾江煤田受印支及燕山早期運動的側向擠壓和重力滑動作用,使早、晚侏羅世地層受到強烈改造。形成北東和近東西向斷層的褶皺,斷層多為逆沖斷層和緩斷裂,被正斷層切割;向斜多為南異陡或倒轉的不對稱向斜及平臥褶曲。
1 褶皺構造
渾江煤田一級褶皺構造為一復式向斜構造。總體構造線為東北~近東西方向展布。二級褶皺構造由北向南可劃分為3個:①鐵廠—八道江復向斜;②頭道溝—老房子—葦塘復向斜;③紅土崖—石人向斜;④灣溝、松樹向斜為渾江向斜的東延部分。
二級向斜的南翼普遍發育,是與軸面大致平行的規模相當的逆沖斷層。受其影響,向斜北西翼較緩,而南東翼陡、直立或倒轉。形成不對稱、不完整的向斜構造。如鐵廠向斜、菰園向斜、道清向斜等。
三級向斜褶皺按形態分為:①平臥褶皺:向斜軸面近水平,有一翼呈倒轉。其特點是大規模逆掩斷層相伴生,在逆斷層附近派生各種斷裂,構成斷裂帶;②倒轉褶皺:其特點是向斜兩翼不對稱,有一翼直立或倒轉,是伴隨推覆逆掩斷層形成順向構造或拖拽牽引現象。此類向斜是該區主要的褶皺類型;③箱形褶皺:特點是向斜兩翼部分陡立,中間平緩。此種向斜構造謹見于松樹鎮礦區。該區古生代、中生代小營子組均呈該種形變狀態。
2 斷裂構造
渾江煤田是以大規模的推(滑)復構造及逆(沖)斷層為主要斷裂形式,由此而導致大面積的推(滑)復體構造及疊瓦狀構造,并以北西向和北東向張性斷裂呈斷塊分割的特點,表現出本煤田斷裂構造具有多形式、多期次和多方面的復雜構造特征。
2.1 北東向逆斷層組
在走向上該組斷裂具有一定延展性的逆沖斷層,形成于印支晚期,在燕山期也有繼承性活動,多分布在二級向斜南翼,對煤田有較大的破壞作用。
該斷層組分布于下甸子—渾江市一帶,構成通明與大通溝井區的分界及道清北斜井與南平洞的界線,斷層走向呈北東方向展布,傾向南東,側角45°。據六道江及通明區勘探證實,該斷層在燕山晚期也有繼承性活動并切割推(滑)復體。
在菰園—大通溝一帶,在道清溝—大通溝間被寒武系和震旦系掩蓋,斷層走向呈北東方向展布,傾向南東,傾角45°,是五道嶺平峒與菰園平峒的分界斷層,位于在中石炭世本溪組之上。
灣溝—松樹鎮疊瓦狀逆沖斷層,分布在小西岔溝—沙金溝—老爺嶺一帶。向北東延伸,被燕山晚期花崗巖體所截,在灣南呈南西方向延伸至震旦系地層后被掩蓋。該斷層在燕山晚期以后仍有繼承性活動,在灣溝北—前山間切割晚侏羅世地層。
2.2 東西向斷裂組
區內規模較大,形跡清楚的東西向斷裂構造帶,發育在渾江煤田之東部,即灣溝—松樹向斜一帶。該組斷層的斷層面傾角較大,具壓兼扭性。由于其存在,使分別位于斷層下盤的灣溝、松樹兩個含煤向斜之南翼地層直立或倒轉。
東西方向展布的斷層,斷層層面傾向南,斷層傾角較大,一般在70°左右,具有壓兼扭性的逆沖斷層。由于其存在,造成灣溝向斜之南翼較為陡立。該斷層由灣溝東經齊心屯至太平屯以北為晚侏世林子頭組地層所掩蓋,是大安前山煤礦,而大安煤礦與松樹向斜的分界線,向西隱伏于構造蓋層之下。
2.3 推(滑)復構造
該構造是一種緩傾角逆掩斷層或重力滑動斷層的一種表現,廣泛分布于煤田的南西區段,即鐵廠—八寶,一心村—橫道訶子村,頭道溝,及紅土崖—石人等地,此外鹿圈溝,八里坡至灣溝南亦有分布。
根據滑體巖層的時代,推移的距離,互相切割關系,大致可將全區構造蓋層劃分為3個推(滑)復構造體,三者在剖面上反映了成生關系,后者推(滑)復體依次掩復于前者推(滑)復體之上,屬后展式構造類型:①分布于通化礦區鐵廠—五道嶺一帶,在五道嶺發現奧陶系中統馬家溝組石灰巖和中石炭本溪組形成飛來峰復蓋在石炭二疊系地層之上,二道溝電磁頻率測深結果亦表示在高阻層之下有低阻層反應。說明,在構造蓋層下應隱伏石炭二疊系煤層地層,在剖面上表現為兩端抬起,中間平緩的一巨大扁平狀巖席。②分布于道清、六道江及八道江礦區,石人一帶,灣南一帶也有零星分布。根據鉆探揭露,震旦系中、上統及下寒武系地層推(滑)復于石炭二疊系地層之上。由于構造蓋層受后期逆沖斷層的切割和剝蝕作用,使構造蓋層呈現不連續的零星分布,形成飛來峰構造。③該推復體,構造蓋層由震旦系掛鐘嶺組和前震旦系構成,分布在煤田的東南部,在西緣晚古生代地層之上。在東緣為老嶺山麓,在石人鎮、紅土崖、四道陽岔一帶,晚侏羅和早白堊世地層不整合關系覆于其上。
2.4 北東向張性正斷層和北西向扭張性斷層
該組斷層生成時間是在燕山晚期,即早白堊世后第三紀前,該組斷層切割北東走向的逆沖斷層及推(滑)復構造。主要有北北東向張性斷層組和北西西向張扭性斷層組。
綜上所述,構造不僅決定了含煤區的分布,使各含煤區的規模、相互間的排列方式都緊緊地和不同級別,不同序列的構造相聯系;同時也對含煤性好壞、穩定程度的高低以及厚薄煤帶的分布起了重要影響。分析改造因素,掌握改造規律,達到多快好省的找煤勘探目的。
3 在隱伏條件下找煤前景
通過解析,分析改造因素,掌握改造規律,第3次找煤預測中,在一心村、梨樹溝、渾江南、頭道溝東~老房子等推覆體下;在紅土崖~石人的中生代地層下;在松樹東和三道溝~榆樹河口的火成巖下,列為1995~2010年重點找煤區二十多個,預獲地質儲量13.2億t。初步估算可找到上億噸的煤炭資源。這充分說明,渾江煤田,在隱伏條件下找煤前景是可佳的。