寧夏深井勘查區地質特征及煤炭分布規律淺析

趙紅亮

（寧夏回族自治區煤田地質局，寧夏 銀川 750011）

0 引言

深井勘查區位于寧夏回族自治區中衛市南部的香山西麓，總體呈西北-東南方向條帶狀展布，東北以香山南麓斷層為界，西南及南部以省界為界。為了尋找新的煤炭資源，通過二維地震、音頻可控源、鉆探和地球物理測井等綜合勘查手段，其目的是為下一步勘查工作確定靶區.地層有古生界輕變質巖、中生界沉積巖，主要有早古生界寒武系、晚古生界二疊系、中生界侏羅系。構造以斷裂為主，褶皺次之，構造線方向以北西西、北西為主，巖漿巖活動對主要含煤巖系的影響甚微。侏羅系延安組為勘查區主要含煤地層，該組主要分布在勘查區南部，分布面積不大，層位較穩定；煤類以不粘煤為主，屬中～高熱值煤；估算煤炭資源量約6億噸.交通便利，勘查開發有利于當地經濟發展，開發利用前景看好。

1 勘查區地質特征

1.1 地層

勘查區位于北祁連造山帶東部，地層區劃屬華北地層大區秦祁昆地層區祁連—北秦嶺地層分區之寧夏南部地層小區，主要有早古生界寒武系、晚古生界二疊系、中生界侏羅系、新生界新近系、第四系.寒武系地層巖性為一套中—厚層淺變質中—細粒長石石英砂巖，灰綠色千枚巖、板巖不等厚互層，系北祁連東部斷陷盆地沉積產物。

石炭系地層巖性由中—厚層粗—細粒長石石英砂巖、粉砂質泥巖、泥巖等組成，整體為一向上變細旋回，鉆孔揭露厚度212.09m。

二疊系地層巖性為一套紫紅、灰綠色層狀細粒凝灰質長石石英砂巖、碎屑巖夾灰黃色中—粗粒凝灰質長石石英砂巖，系辮狀河沉積。

侏羅系地層自下而上由芨芨溝組、延安組、直羅組、安定組，相互間多為整合接觸.其中延安組為主要含煤地層，該組巖性由淺灰白、淺灰色粗～細粒砂巖，淺灰色粉砂巖、灰黑色泥巖及煤層煤線組成的多韻律不等厚含煤地層，產植物化石，該組在本區未見全，鉆探揭露厚度平均為293.24m。

新近系以淺紅色厚層砂質粘土、含礫細砂、為主，厚度平均約309.66m。

第四系廣泛發育，主要由黃土、河床沖積層及洪積物組成，厚度平均158.29m。

1.2 構造

褶皺構造屬加里東期褶皺，總體呈北西西—南東向展布的兩翼不對稱向斜，兩翼均為延安組，南翼較緩，傾角在20°左右；北翼陡，傾角在 60°左右。

勘查區處于香山—米缽山弧形構造帶的西部，以擠壓、走滑斷裂作用為主，主要有北西向斷裂.其傾向為南西、北東的疊瓦狀斷裂，由數條斷裂組成，具有延伸長、規模大、密集分布等特點，次一級斷層較為發育.總體表現為張性。

2 礦床地質特征

2.1 含煤地層及煤層特征

2.1.1 含煤地層

侏羅系延安組（Jy）為該區主要含煤地層，主要分布在勘查區西南部，層位較穩定，連續性較好，延安組上段大部被剝蝕。

延安組主要為一套河床相粗碎屑巖、湖相細碎屑巖或沼澤相泥巖及煤層組成韻律性沉積。巖性為灰白色長石石英粗粒砂巖、深灰色粉砂巖細粒砂巖互層、灰黑色泥巖.含煤層數層。本組以2煤層底板為界分上下2個巖段，揭露地層厚度108.41～441.00m,平均293.24m，本組在預查區未見全，以灰白色礫巖、含礫粗砂巖與下伏芨芨溝組（Jj）的分界，呈平行不整合接觸關系。

2.1.2 煤層

勘查區含煤層（煤線）16層，平均總厚26.98m，含煤系數9.2%，編號煤層有 3 個煤組，分 9 層.其中可采煤層 8 層（1-1、1-2、1-3、1-4、2、3-1、3-2、5）。1煤組位于延安組上部，區內大部分被剝蝕，結構簡單-中等，頂底板巖性多為泥巖、粉砂巖；2煤層位于延安組中部，局部可采，結構較簡單，頂底板巖性為碳質泥巖、中粒砂巖；3煤組位于延安組下部，全區可采，為主要可采煤層，結構復雜，頂底板巖性以粉砂巖、細粒砂巖為主；5煤層位于位于延安組下部，局部可采，結構中等，頂底板巖性以泥巖、砂質泥巖為主（見圖1）。

圖1 橫切剖面圖

2.1.3 煤層分布特征

勘查區含煤地層主要分布于三眼井—磙子井一帶。經綜合研究發現，該區含煤地層的分布與F1斷層關系密切。根據含煤地層的分布范圍，勘查區內分東、西含煤區，這兩個含煤區近似為以F1斷層為走滑斷裂的向斜兩翼（見圖2）。

圖2 構造及含煤地層分布示意圖

F1斷層走向近東西，傾向南，傾角約50°～65°、落差大于 500m，區內延展長度大于22km。侏羅紀末，強烈的早期燕山運動，該區又次褶皺、斷裂.造成與下伏地層的區域性角度不整合，使區內加里東褶皺基底進一步復雜化，蓋層亦頻繁褶皺、斷裂.香山南麓大斷層、

窯窯門正斷層活動較前更為強烈，造成斷層邊緣之地層的頻繁褶皺.第三紀末的喜山運動，主要表現為斷裂運動，F1斷層為本次構造運動之產物，其對區內含煤盆地的破壞很大。由于受地殼運動的影響，山間盆地再次凹陷，延安組也再次以天窗形式出現。

2.2 煤質特征

2.2.1 物理特征

勘查區煤為黑色，瀝青、弱瀝青光澤，階梯狀，貝殼狀、參差狀斷口，裂隙較發育，結構以條帶狀為主，構造多為層狀。宏觀煤巖成分以暗煤為主，夾鏡煤條帶，含少量絲炭.煤巖類型以半亮-半暗型為主，暗淡型次之，光亮型很少。

2.2.2 化學性質

（1）工業分析：原煤水分平均在1.29%～3.29%之間，原煤灰分產率平均為10.40%～24.05%，浮煤揮發分平均為30.37%～35.47%，原煤固定碳平均為38.56%～56.37%。

（2）元素分析：碳含量綜合平均為82.90%，氫含量綜合平均為4.94%，氮含量綜合平均為0.98%。氧含量綜合平均為11.15%。

（3）硫分：原煤全硫含量在0.32%～0.68%之間，其中黃鐵礦硫含量在0.18%～0.54%之間，有機硫含量在0.07%～0.32%之間，硫酸鹽硫含量在0.01%～0.03%之間。

（4）有害元素：氯平均含量在0.01%～0.07%之間，氟平均含量在 101～198μg/g之間，砷平均含量在 3～96μg/g 之間，磷分綜合平均在0.01～0.07%之間，鉛平均含量在19.29～36.8μg/g之間，汞平均含量在 0.08～0.38μg/g之間。

（5）工藝性能：原煤干燥基高位發熱量在25.14～28.27MJ/kg之間，屬中高-高熱值煤。

（6）煤類：勘查區延安組各可采煤層以不粘煤為主、少量分布弱粘煤。

3 結論

通過對勘查區地質特征、煤質特征及分布規律初步研究可看出：①勘查區煤炭主要分布在侏羅系延安組，呈條帶狀分布于三眼井—磙子井一帶；②屬中灰、低硫、高發熱量的不粘煤；③在延安組底界，普遍存在一層2米左右的含礫粗砂或細礫巖，礫石成分以石英為主。

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