■ 孫連鳳
(東北煤田地質局一〇一勘探隊遼寧調兵山112700)
鐵法礦區成煤地質條件分析
■孫連鳳
(東北煤田地質局一〇一勘探隊遼寧調兵山112700)
鐵法盆地位于松遼盆地南緣,為一個先裂后拗的斷拗型沉積盆地,盆地的幾何形態呈橢園形,盆地為一主體展布方向呈北北東向的半地塹或斷坳盆地,盆地地層格架為半地塹式,每個巖性單元呈楔狀,并向盆緣斷裂一側加厚,表現為自下而上超覆的沉積關系。
盆地的幾何形態含煤段可采煤層
鐵法礦區位于遼寧省東北部,在行政區劃上隸屬于調兵山市法庫縣和鐵嶺縣所轄。距鐵嶺市約30公里。礦區范圍東起西營盤,西至調兵山,北起通江口,南至汪荒地,南北長29.5公里,東西寬17.4公里,面積513.3平方公里。
鐵法礦區是以鐵煤集團為主導的煤炭礦區。包括12個煤炭生產礦井,(其中鐵煤集團所屬礦井7個,地方小煤礦5個)。
鐵法礦區位于新華夏系北東向第二沉降帶與天山──陰山巨型緯向構造帶的交接復合部位,從板塊構造的觀點看,位于西伯利亞板塊與中朝板塊臨界的縫合線上,就具體的構造位置來說,位于松遼坳陷的南緣東端,東接第二隆起帶,南受珠爾山──老河土凸起的阻隔,西至調兵山凸起,北到臥牛石──開原凸起,就其形成的時代來看,它是燕山構造運動的結果,盆地形成之前東西向構造對盆地的成生、展布亦有一定的影響和干擾,因而兩種構造體系處于相對凹陷,不斷復合迭加,使得本區中生界地層的沉積厚度大、分布范圍廣。除此之外,中生界建昌組或前震旦系構成盆地之基底,為中生代含煤建造提供了良好沉積場所。
盆地的幾何形態呈橢園形。其長軸方向以北東向為主;盆地的東西兩側發育有盆緣主干斷裂,盆地沿東側斷裂帶有大規模的火山噴發,之后,東側斷裂基本停止活動,盆地的發展和演化主要受盆地西側主干斷裂的控制,主干斷裂消亡于白堊系沉積之后;盆地內部斷裂按其展布方向可以劃分為三組,北東向,北西向和近東西向,其中北東向以壓扭性正斷層為主,北西向以張扭性正斷層為主,這二組共軛斷層具有落差大、延伸遠的特征。近東西向以張性正斷層為主,一般落差較小,但水平位移較大。
通過近三十年的勘探資料證實,鐵法盆地的基底構造形態為一寬緩的北北東向向斜盆地,東翼較緩,傾角3~5西翼較陡,傾角10°~15°,呈現東緩西陡的不對稱形態,其軸部南北兩端抬起。盆地內次級褶曲和斷裂構造均較發育、褶曲比較寬緩,兩翼傾角均小于15°,主要發育有北北東向的四家子向斜,近東西向的大隆背斜以及大明向斜,這些褶曲軸向與盆地軸向斜交,呈雁行排列特點;斷裂構造十分發育,均為高角度正斷層, 傾角多為60°~70°,各井田邊界斷層斷距較大,一般均大于100米,而井田內斷層的斷距較小, 一般均小于50米。斷層指數為1950M/KM2,斷層密度為1.03條/KM2,從勘探鉆孔及礦井地質調查可以看出,幾乎所有斷層的斷層破碎帶均較寬,但均被泥質物充填,且充填物又經固結成巖。因此,各斷層一般不導水、導氣或很微弱。
鐵法盆地位于松遼盆地南緣,為一個先裂后拗的斷拗型沉積盆地。通過大量的鉆探、物探資料及部分露頭觀測資料證實,在盆地漫長的充填演化過程中,發育有前震旦系(AnZ),晚白堊系建昌組(K1jc),阜新組(K1f)、早白堊系泉頭組(K1q)和第四系(Q)等地層。
本區含煤地層為晚白堊系阜新組,根據含煤情況及巖性、巖相組合特征,又可進一步劃分為以下四段,即底部砂礫巖段、下含煤段、中部砂泥巖段和上部含煤段,本區含煤地層為下含煤段和上部含煤段。
4.1下含煤段
巖性以灰色、灰白色粗、中、細、粉砂巖、砂礫巖及深灰色粉砂巖、泥巖、煤層等組成。礫石成分以火成巖礫為主,變質巖礫次之。為一套河床相、河漫灘相及沼澤相沉積。由上而下煤層編號為11—20號。
4.2上部含煤段
巖性以灰白色、灰色粉、細、中、粗砂巖及灰色、深灰色泥巖和煤層所組成。含有炭屑及植物化石碎屑,具有滑面和波狀交錯層理,泥質膠結,分選一般,煤層由上而下編號為1—10號。
全區主要可采煤層有4、7、9、12、13、14、15、16、17等九個層。以中─厚層復合煤層為主,根據煤層厚度、 結構及其變化情況,由西而東可以明顯地劃分出三個帶。
①結構復雜分叉變薄帶,靠近盆地西側盆緣斷裂一帶,呈北北東向與盆緣斷裂近于平行的狹長條帶狀。特點向本西是煤層急劇分叉、變薄,結構極復雜,層間距小,穩定性差,多為邊緣相的粗碎屑沉積所代替,小明、大隆及大興井田的西部位于此帶。
②結構復雜厚煤帶,位于盆地的中部,南北呈條帶狀分布。其特點是煤層層數多而較穩定,厚度大,純煤最大厚度大于80m,結構較復雜、層間距小且穩定,是煤田的聚煤中心。大興礦、大隆礦及小明礦的絕大部分位于此帶。
③結構簡單薄煤帶,位于盆地的東側,其特點是各煤層均較發育,層位穩定,煤層中厚至薄、結構較簡單,穩定性好,氣含量一般較低。小青礦及大明一、二礦即位于此帶。
鐵法礦區區域地質及構造均有利于煤層形成,該區煤炭資源豐富,雖然從五十年代就開始進行礦井的開發建設,到目前為止,該礦區仍為遼寧省最年輕的礦區,礦區煤炭保有儲量達12.47億噸。
[1]遼寧省煤炭資源潛力評價報告,東北煤田地質局勘察設計研究總院,2011,05,30
[2]鐵法煤炭礦區資源儲量核查報告,東北煤田地質局一0一勘探隊,2011,09,20
X752[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-86-1
孫連鳳(1970~),女,1993年畢業于長春地質學院煤田地質系,地質高級工程師。