■孫連鳳
(東北煤田地質局一〇一勘探隊 遼寧調兵山112700)
大強井田煤層賦存特征分析
■孫連鳳
(東北煤田地質局一〇一勘探隊 遼寧調兵山112700)
井田構造以南陡北緩的寬緩背斜為主,走向近東西。中生界白堊系下統三臺子組為井田的含煤地層,為一套陸相碎屑沉積巖系,含有一層復合煤層,煤層結構較簡單~復雜,煤類大部分為長焰煤,少量氣煤。
含煤地層含煤段可采煤層
大強井田位于遼寧省康平縣張強鎮北與內蒙古自治區通遼市科爾沁左翼后旗散都鄉的交接處,行政區劃隸屬康平縣張強鎮和內蒙古哲理木盟科爾沁左翼后旗散都鄉。礦區東西走向長約5.25km,南北傾向寬約4.66Km,面積24.47km2。
該區處于天山-陰山緯向構造帶和新華夏系第二沉降帶的交接復合部位。該區所在的張強盆地,受北部遼陽窩堡斷隆,南部臥牛石隆起,東部八虎山背斜,西部后新丘背斜的影響,在該區內產生了多個同沉積的短軸背、向斜構造,呈雁行狀排列,同時產生了東西、北西、北東向三組斷裂。
據東北煤田地質局物探測量隊和中國煤炭地質總局地球物理勘探研究院2006年提交的《大強井田東部區三維地震勘探報告》和《大強井田西部高分辨率三維地震勘探報告》得知本井田以斷裂構造為主,褶曲構造不發育。含煤地層產狀平緩,傾角一般5~15°,井田構造以南陡北緩的寬緩背斜為主,走向近東西。
中生界白堊系下統三臺子組(K1st):為井田的含煤地層,全區發育,與下伏地層呈假整合接觸。根據巖性,巖相特征、含煤情況及動植物化石組合賦存特點,從下而上可劃分為四個明顯的巖性段:即底部砂巖、砂礫巖段:(K1st1)、泥巖含煤段:(K1st2)、砂泥巖段(K1st3)和上部砂巖、砂礫巖段:(K1st4)。其中泥巖含煤段(K1st2)為本井田含煤段。
泥巖含煤段:(K1st2):
巖性為灰黑、灰、灰綠色泥巖,粉砂巖與灰白色泥灰巖互層,下部含一復合結構煤層,煤層厚度0.15~7.5m,煤中夾石是炭質泥巖、粉砂巖及油頁巖。泥巖中常含黃鐵礦及菱鐵礦結核,底部多見有一灰白色薄層礫巖,礫石成分主要為變質巖,水平層理發育,富含動、植物化石。本段厚度4~224m,一般76m。
4.1含煤性
4.1.1煤層厚度的變化規律
本井田煤層厚度的變化規律及富煤帶的聚集規律主要受同生背斜的控制,從煤層發育情況看,主要發育在該背斜兩翼的斜坡地帶,以背斜的南翼最優,在該部位,煤層不但厚度大,而且也比較穩定,在背斜軸部煤層厚度較薄。從平面上看,由北向南,厚度逐漸增大。
4.1.2煤層結構及變化規律
煤層結構變化呈明顯的條帶狀分布,即從北向南煤層結構由復雜~簡單~復雜~簡單~復雜的變化趨勢,夾矸多為泥巖、炭質泥巖。這一變化規律表明該區煤層是在一個比較復雜的沉積環境下形成的。煤層結構復雜帶,一般含夾矸2~4層,簡單帶一般含夾矸2~3層。
4.1.3含煤性及沉積特征
①沉積環境。在井田周邊的沖積扇地帶,煤層一般都發育較差,多為薄煤層,而在湖濱與淺湖過渡地帶,含煤性較好,煤層較厚,向湖濱和沖積扇方向及湖心方向煤層變薄尖滅,含煤性差。
從以上觀點可看出本井田是湖濱帶和湖濱三角洲及局部淺湖沼澤化的產物,是深湖邊緣帶沉積類型。
②含煤性與煤系沉積厚度的關系。井田內通過對沉積厚度和含煤性相關曲線的分析結果表明,煤系沉積厚度在300~500m范圍內時,含煤性最好。
③含煤性與基底構造的關系。井田內基底構造為一南陡北緩的寬緩的背斜構造,巖性為建昌組中酸性火山巖及與之相伴的一套火山碎屑巖。在井田西南部,因受火山巖影響,導致基底凹凸不平,在凹陷部位,不但是聚煤中心,也是富煤中心。
4.2可采煤層
該區含煤地層為白堊系下統三臺子組,為一套陸相碎屑沉積巖系。含有一層復合煤層,由2~7個自然煤分層組成,煤層結構較簡單~復雜,厚度0.15~7.50m。在局部地段由于夾矸厚度大于煤層的最低可采厚度而把該復合煤層劃分為三個煤層。編號從上到下為1、2、3煤層。其中1煤層為全區較穩定可采煤層,2煤層和3煤層為不可采煤層。
1煤層:為大部可采煤層,廣泛分布于井田內,礦區內共見可采點110個,本井田范圍內煤層賦存深度最大1035.98m,最小378m,平均深度701.84 m,見煤厚度0.15~7.50m,可采煤層平均厚度3.52m。含夾矸2~4層,夾矸多為泥巖、炭質泥巖,夾矸厚度0~0.75m,煤層結構較簡單~復雜,與下部2煤層間距最大1.68m,一般0~0.75 m,為一復合煤層。煤類大部分為長焰煤,只在井田南部有少量氣煤。煤層頂板巖性為黑色泥巖、泥灰巖及粉砂巖,煤層底板巖性為泥巖及砂巖等,為全區可采煤層,屬于較穩定煤層,全區發育。
2煤層和3煤層:為不可采煤層。2煤層在區內見孤立可采點3個,煤層結構較簡單,與其下部3煤層間距0.10~7.58m,煤層頂板巖性為黑色泥巖、泥灰巖及粉砂巖,煤層底板巖性為泥巖及砂巖等;3煤層無可采點。
本井田煤層厚度的變化及富煤帶的聚集規律主要受同生背斜的控制。從煤層發育情況看,主要發育在背斜兩翼的斜坡地帶,以南翼最優,在該部位,煤層不但厚度大,而且也比較穩定,在背斜軸部煤層厚度較薄。從平面上看,由北向南,厚度逐漸增大;由西向東,煤層厚度呈現由小~大~小的變化趨勢。
煤層結構變化呈明顯的帶狀分布,即從北向南煤層結構由復雜~簡單~復雜~簡單~復雜的變化趨勢,夾矸多為泥巖,炭質泥巖。這一變化規律表明井田內煤層是在一個比較復雜的沉積環境下形成的。
[1]大強井田東部區三維地震勘探報告,中國煤炭地質總局地球物理勘探研究院,2006,05,30.
[2]大強井田西部高分辨率三維地震勘探報告,中國煤炭地質總局地球物理勘探研究院,2006,09,10.
[3]遼寧省康北煤田大強煤礦資源儲量核實報告,東北煤田地質局一0一勘探隊,2010,01,20.
P5[文獻碼]B
1000-405X(2016)-2-52-1
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。