隋興國
(黑龍江省煤田地質一○八勘探隊,黑龍江雞西 158100)
本區中生界地層在區域上處在興凱湖-布列亞山地層區佳木斯-虎林、完達山分區的佳木斯小區。區域構造位于興凱湖-布列亞山地塊區老爺嶺地塊佳木斯隆起帶麻山隆起的雞西凹陷區。雞西煤田位于雞西凹陷區內,其東西長135公里,南北寬25公里,面積約3375公里。
合平區位于雞西煤田南部凹陷的中部。雞西盆地中生界白堊系穆棱組和城子河組含煤地層發育于整個雞西煤田。盆地中城子河組地層總厚292-860米,含煤55層,可采(含局部可采)20余層,為雞西煤田主要開采煤層。城子河組地層為陸相和海陸交互相含煤地層,煤層發育厚度穩定且范圍廣,以薄、中厚煤層為主。本區穆棱組及城子河組地層厚度大于1500米,有多個鉆孔控制到該組可采煤層,煤層賦存情況與雞西礦業(集團)榮華煤礦、恒山煤礦接近,成礦條件較好。
1.2.1 地層。
合平區位于雞西盆地南部構造條帶中段,屬于中生代凹陷盆地的南緣,含煤地層為早白堊系雞西群的穆棱組和城子河組,成煤環境以陸相沉積為主,間有少量的海陸交互相夾層。本區煤層厚度較穩定、結構以復雜煤層為主,煤層間距變化不大,地質構造復雜程度中等,水文地質條件和其它開采技術條件簡單,礦產資源/儲量較大,具備進行的資源條件和開發條件。
合平區地層自下而上分別為上太古界麻山群,下白堊系城子河組、穆棱組、東山組和猴石溝組,古近系虎林組和新近系富錦組,第四系。分述如下:
a上太古界麻山群。
為沉積盆地基底,主要巖性為與紫蘇麻粒巖共生的黑云變粒巖、黑云斜長片麻巖、混合巖、角閃輝斜長變粒巖、透閃石榴巖等,總厚大于9088米。
b城子河組。
本區主要含煤組,地層厚600—800m左右,不整合于煤系基底麻山群之上,由淺灰~灰、灰白色的粗、中、細砂巖以及灰~深灰色的粉砂巖、泥巖、煤等組成。本組可以進一步劃分為三個含煤段。上部含煤段:厚約180~200m,含煤3~5層,可采1~2層;中部含煤段:厚約220~250m,含煤7~10層,可采3~6層;下部含煤段:厚約200~300m,基本上不含煤。城子河組在全區發育,出露于本區北部,與下伏地層呈不整合接觸。
c穆棱組。
為本區主要含煤組。巖性主要由細砂巖、粉砂巖、泥巖及凝灰巖組成。根據巖性及含煤情況分為上、中、下三段。
下段:厚300m左右,巖性為中細砂巖、粉砂巖、夾薄層凝灰巖、炭質泥巖及薄煤層等,無可采煤層。與下伏地層呈平行整合接觸。
中段:厚120m左右,為本組主要含煤段。巖性由細砂巖、粉砂巖、泥巖、凝灰巖、炭質泥巖及煤層等組成。含煤7~10層,可采2~3層,煤層圍巖多數伴有沉火山凝灰巖夾層。
上段:厚570m左右,不含煤。上部以粉細砂巖為主(厚400m);中部以厚層凝灰巖為主(厚100m);下部以厚層泥巖、粉砂巖為主(厚70m)。本組主要分布在Ⅱ線以西北。
d東山組。
厚度小于200米,與下伏地層呈平行不整合接觸。巖性組合由中性灰綠色火山碎屑巖、凝灰沉積巖與粉細粒砂巖夾薄層泥巖組成。
e猴石溝組。
厚度平均0—354米,與下伏地層呈平行不整合接觸。巖性組合由中性灰綠色礫巖、含礫粗砂巖、中粗砂巖、粉細粒砂巖夾薄層泥巖組成。
f虎林組。
分布于本區西部,厚度約0—447米,巖性組合由中性灰綠色粗砂巖、中粗砂巖、粉細粒砂巖夾薄層泥巖和褐煤組成。與下伏地層呈不整合接觸。
g富錦組。
分布在本區中部,厚度0—250米,與下伏地層呈角度不整合接觸。巖性主要以灰~淺灰綠色泥巖為主,薄層細砂巖、中粗粒砂巖次之。本組在區內不含煤層。
h第四系。
主要為近代松散堆積物,由沖積、洪積、殘積等組成,厚度小于50米。
1.2.2 構造。
合平區總體構造形態為一單斜構造,同時伴有近東西向轉北西向主干斷裂和近南北向的次級斷裂構造。地層傾角在20°~30°,總體向北西傾斜。
全區實見和推斷斷層20余條,主要斷層斷距200~600m,在區內構成階梯狀斷塊構造。其中F2、F4、F49構成邊界斷層,其余斷層多數斷距在100m以內。
1.2.3 含煤性及煤層穩定性。
本區穆棱組、城子河組共有可采煤層(包括局部可采煤層)10層,其中穆棱2層(編號為2、3號),城子河組8層(編號為 10D、10C、7上、7、6D、6C、6A、5 號)。城子河組煤層分為上、下兩個煤層群(10號層群和7~5層群),間距為150m左右。10號層群向上距穆棱組2、3煤層間距約450m。
本區煤層多為中厚煤層,一般厚度在1.4m左右,雖有一定變化,但比較規律,屬于較穩定煤層。從結構上看,10C號煤層結構簡單,其余各層由2~5個分層組成,多屬結構復雜煤層。從發育情況看,3上、10D、10C、7、6C 等五層屬大部發育的主要可采煤層,其余煤層為局部可采煤層。
1.2.4 煤質特征。
a穆棱組煤層。
煤種主要為長焰煤、不粘煤;發熱量(Qgr,ad)19.94 ~23.17MJ/kg;原煤灰分(Ad)25~38%,屬富灰煤;原煤全硫(St,d)0.22 ~0.38%,原煤磷含量(Pg)0.07 ~0.13%,屬特低硫、中磷;灰分標準差1.610,硫分標準差0.029,煤質變化程度屬中等。
b城子河組煤層。
煤種較多,有長焰煤、弱粘煤、1/2中粘煤、氣煤、1/3焦煤。發熱量(Qgr,ad)21.28 ~29.21MJ/kg;10D、10C、7上、7、6D、6A、5等七層原煤灰分(Ad)16-25%屬中灰煤,6C層的原煤灰分(Ad)29~31%屬富灰煤;各層原煤全硫(St,d)<0.18 ~0.91%,屬特低硫;原煤磷含量(Pg)0.008~0.1%屬特低磷 ~中磷;灰分標準差4.51~6.59,硫分標準差0.050 ~0.240。
本區礦床直接充水含水層有三個,分別為煤層附近的中粗粒長石石英砂巖裂隙含水層;含煤地層內的斷層裂隙帶含水層;白堊系基巖古風化殼風化裂隙含水。
根據鄰區已有的抽水實驗資料和雞西礦業(集團)在雞西煤田其它同類礦井開采的經驗數據,上述三個含水層的單位涌水量一般在 0.0004L/s.m ~0.0315L/s.m之間,并且由于玄武巖的隔水作用,礦床水文地質條件屬于簡單類。
在其它開采技術條件方面,各種條件與雞西煤田其它礦井基本類似,沒有其它特別的不利因素。
自1986年開始進行找煤工作起,在本區北部進行了長安普查找煤等地質工作。既有前期大量的實物工程量投入,也有大量的尚未進行統一綜合分析的地質資料。
從以往地質工作獲得的資料看,合平區內煤層、煤質、構造、火成巖有利于賦存儲較大的煤炭資源量,因此,合平區可以作為新的勘查靶區,可以實現找大礦的目的。
[1]王雙明.鄂爾多斯盆地聚煤規律及煤炭資源評價[M].北京:地質出版社,1996 .
[2]韓德馨.中國煤巖學[M].江蘇:中國礦業大學出版社,1996.
[3]孫麗媛.太平煤炭區域地質背景及成礦條件分析[J].應用能源技術,2011(4).
[4]于巖峰.立新礦三井深部區域地質背景及成礦條件[J].煤炭技術,2010(7).