湖南省寧鄉(xiāng)縣煤炭壩礦區(qū)周邊找煤研究初步報(bào)告

羅樹安

(湖南黑金時(shí)代長沙礦業(yè)有限公司，湖南 益陽 410609)

湖南省寧鄉(xiāng)縣煤炭壩礦區(qū)周邊找煤研究初步報(bào)告

羅樹安

(湖南黑金時(shí)代長沙礦業(yè)有限公司，湖南 益陽 410609)

對煤炭壩礦區(qū)周邊三個(gè)可能存在煤炭資源的靶區(qū)進(jìn)行了野外踏勘，做了古生物化石鑒定，調(diào)查了礦區(qū)大、小煤礦生產(chǎn)過程中揭露的地質(zhì)情況，并結(jié)合以往的勘探、物探資料，進(jìn)行了綜合分析研究，并對以后礦區(qū)找煤工作提出了方向。

煤炭壩礦區(qū);找煤;初步研究

一、引言

湖南黑金時(shí)代長沙礦業(yè)有限公司所屬煤炭壩礦區(qū)，面臨資源枯竭，截止2008年底，煤炭壩礦區(qū)僅保有可儲(chǔ)量650.7萬噸，按2008年核定能力87萬噸/年計(jì)算，只能再采6.2年。為延長礦井壽命，2009年，湘煤集團(tuán)批準(zhǔn)了《煤炭壩礦區(qū)周邊找煤研究》項(xiàng)目，據(jù)此，我們按照由近及遠(yuǎn)的原則，第一階段選擇了三個(gè)找煤研究靶區(qū):

1.礦區(qū)西北部橫田沖區(qū)。

2.礦區(qū)東部罐子窯區(qū)。

3.礦區(qū)南部大成橋至回龍鋪區(qū)。

上述找煤研究經(jīng)過2009年的工作，暫告一段落。礦區(qū)東部和南部為白堊系紅層覆蓋，基巖出露少，以及近年發(fā)現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)外存在推覆構(gòu)造，老地層被推覆到含煤地層之上，非肉眼所能辨別，這些給我們進(jìn)行該區(qū)找煤研究帶來極大困難。為此，上述三區(qū)要做出找煤研究結(jié)論，需要采取進(jìn)一步的工作，本報(bào)告只能稱為找煤研究初步報(bào)告。

二、煤炭壩礦區(qū)周邊找煤研究

1.礦區(qū)西北部橫田沖區(qū)

位于煤炭壩礦區(qū)西北部，煤炭壩背斜西北翼，橫跨寧(鄉(xiāng))桃(江)公路，走向北東45°，走向長3000m，傾向?qū)?000m。

湖南省區(qū)調(diào)隊(duì)于1974年在1:20萬長沙幅地質(zhì)圖上，在該區(qū)標(biāo)有上二疊統(tǒng)。

湖南省地礦局四○二隊(duì)將該區(qū)定為晚二疊世含煤向斜，測制了1:5000地形地質(zhì)圖，施工淺井11個(gè)，槽探2個(gè)，并計(jì)算了地質(zhì)儲(chǔ)量500多萬噸。

煤炭壩煤礦于1971年4月～9月，施工鉆孔5個(gè)，鉆探工作量451.40m，其中最大孔深達(dá)221.29m，出人意料的是各孔均未見到含煤地層或煤層，晚二疊世含煤向斜被否定，其地質(zhì)時(shí)代設(shè)定為早二疊世。

地層時(shí)代的正確鑒定應(yīng)以古生物作為主要依據(jù)，單憑巖性鑒定地層時(shí)代往往造成錯(cuò)覺。為此，我們此次研究工作是應(yīng)用最有效的手段，采取蜒蝌化石確證其地質(zhì)時(shí)代。

我們找到原煤炭壩煤礦勘探隊(duì)所施工5個(gè)鉆孔的巖芯，發(fā)現(xiàn)含有若干蜒化石，經(jīng)磨片鑒定有:p seudofusulina sp(假紡錘蜒)，C3－P1;Schwagerina sp(希瓦格蜒)，C3－P1;Schwagerina aff.Setumolia ZHou(小花生狀希瓦格蜓親緣種)，P1;有孔蟲化石:Paiaeotxtularia sp(古串珠蟲)，D1－P1;achyphloia sp(厚壁蟲)D1－P;Neodiscus sp(新盤蟲)等，通過這些化石綜合判定，該區(qū)地質(zhì)時(shí)代為早二疊世，而不是晚二疊世含煤地層。

2.礦區(qū)東部罐子窯區(qū)

位于賀家灣礦井至罐子窯之間，在構(gòu)造上位于白石庵背斜東南翼，五畝沖向斜東端，寧鄉(xiāng)白堊系紅色盆地西緣，水口山茅口組采石場北部。走向北東，走向長4000m，寬約2000m，面積8km2。

湖南省區(qū)調(diào)所在1:20萬地質(zhì)圖和1;50000地質(zhì)底圖上，于該區(qū)中部水渠兩側(cè)各畫出一塊長興組。湖南省煤田地質(zhì)勘探公司于90年代初，在該區(qū)通過衛(wèi)片MSS5波段1:20萬影像解釋，輔以比例擴(kuò)展等多種數(shù)字圖象與物探疊加增強(qiáng)處理后認(rèn)為，區(qū)內(nèi)有一環(huán)形含煤構(gòu)造，屬尋找晚二疊世含煤地層有希望地區(qū)。此次找煤，主要尋找其古生物證據(jù)。

此次我們在該區(qū)南部水口山采石場采獲大量蜒化石，經(jīng)鑒定主要有:Verbeekina sp.(費(fèi)伯克蜒)，在罐子窯1802孔東南的兩個(gè)采石場采獲大量蜒化石，主要有:Neoschwagerina multieircumvoluta Deprat(多圈新希瓦格蜒)，N.douvillie Ozawa(陶維 利 氏 新 希 瓦 格 蜒)，N.eximitenuitheca Xie，N.KueichowenaiaSheng，Verbeekina yrabaui Thompson et Foster(葛利普氏費(fèi)伯克蜓)。以上兩地化石均屬茅口組標(biāo)準(zhǔn)化石，證實(shí)其地質(zhì)時(shí)代屬茅口期無疑。

我們還在罐子窯采獲茅口組化石處的北東約700～800m新塘沖唐志平等于2004年7月曾開挖的小煤窯進(jìn)行觀察。該井方位N45°E，坡度35°，斜深約110m，其中0～40m 為第四系，40～80m為層狀硅質(zhì)碎塊，80～110m為灰色硅質(zhì)灰?guī)r，地層傾向360°。該井負(fù)責(zé)人之一孟學(xué)奎從家中取出井深90～100m采得的一塊灰白色白云質(zhì)灰?guī)r，含大量蜓化石，經(jīng)磨片鑒定為:P seudoschwagerisa sp.(假希瓦格蜓)，其地層層位相當(dāng)上石炭統(tǒng)壺天群。

在該區(qū)中部渠道東側(cè)的大橋?yàn)硸|山坡出現(xiàn)大片灰色硅質(zhì)巖碎塊，山麓有白堊系底部硅質(zhì)角礫巖，我們未深入研究，但該區(qū)地表有巖溶塌陷區(qū)，北部觀一8孔見茅口組，應(yīng)屬下二疊統(tǒng)分布區(qū)，找煤遠(yuǎn)景希望不大。

3.礦區(qū)南部大成橋至回龍鋪區(qū)

位于大成橋至回龍鋪與五畝沖井至賀家灣井之間，走向長5000m，寬2000m，面積10 km2。該區(qū)找煤有二個(gè)方向，一是白堊系下有無含煤構(gòu)造，二是賀家灣礦井南部煤層露頭控制不夠和礦井范圍內(nèi)鉆孔見煤率低，出現(xiàn)大片不可采(尖滅和變薄)區(qū)。

1)白堊系下找煤問題

根據(jù)該區(qū) CK23.CK38.CK40、CK41.CK47和觀—25等6孔，鄰區(qū)CKl8.觀—8.觀—23等3孔，以及大成橋一礦、二礦編制的白堊系等厚線圖所示，大部分地區(qū)白堊系厚度超過500 m，在雙石橋一帶拗陷區(qū)厚達(dá)800m以上，含煤構(gòu)造可能被剝蝕，既使有煤層賦存，在大水礦區(qū)目前也無開采價(jià)值。

2)賀家灣礦井南部邊界和大片無煤區(qū)、不可采區(qū)找煤問題

根據(jù)賀家灣礦井和大成橋二礦實(shí)際井巷工程揭露，煤層雖不穩(wěn)定，但大部分地區(qū)可采，即原依據(jù)鉆孔固定的不可采區(qū)，大部分有可采煤層，原依據(jù)鉆孔圈定的可采區(qū)，也有局部不可采地段(圖1)。

如圖1所示，在賀家灣礦范圍內(nèi)，經(jīng)開采巷道和補(bǔ)勘證實(shí)原無煤區(qū)增加D—112.D—113兩塊段地質(zhì)儲(chǔ)量，共有334級儲(chǔ)量148.2萬噸。

同時(shí)，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，賀家灣礦南翼煤層傾角可能變緩，煤層賦存范圍可能加大，可外堆100～380m，一般250m(圖1)，外推走向長約3000m，即D－111塊段，煤層厚度采用2.60m，容重1.4，預(yù)測增加遠(yuǎn)景儲(chǔ)量(334)273萬噸(圖1)。

圖1 湖南省寧鄉(xiāng)縣賀家灣礦儲(chǔ)量預(yù)測圖

由上述兩項(xiàng)預(yù)測，賀家灣礦總計(jì)可增加地質(zhì)儲(chǔ)量421.2萬噸。

1—賀家灣正斷層，2—剖面線，3一見煤孔，4—末見煤孔:

三、今后煤炭壩礦區(qū)周邊找煤研究展望

近年，中國東部，在推覆構(gòu)造下找到了豐富的煤炭資源。毗鄰煤炭壩礦區(qū)不遠(yuǎn)的坪塘地區(qū)，板溪群老地層被推覆到晚二疊世龍?zhí)督M之上。最近，在寧鄉(xiāng)三仙坳地區(qū)，在推覆體上泥盆統(tǒng)找到了優(yōu)質(zhì)煙煤。

由上所述，我們認(rèn)為，煤炭壩礦區(qū)周邊今后找煤方向，主要是推覆構(gòu)造下找煤，其次是由老礦區(qū)從已知向外圍未知區(qū)找煤。

1.推覆構(gòu)造下找煤

以煤炭壩礦區(qū)為例，依據(jù)區(qū)域地質(zhì)發(fā)展規(guī)律，我們對其構(gòu)造進(jìn)行分析，該區(qū)就存在著小型推覆構(gòu)造。

龍花逆斷層和團(tuán)山塘正斷層屬于一種短距離推覆構(gòu)造，斷裂面呈波狀起伏，水平位移不大，一般在200～300m間，這兩條斷層可能為同一主壓應(yīng)力，同期同時(shí)生成。其形成時(shí)期應(yīng)在早、晚白堊世間，至喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)早期可能還有活動(dòng)(圖2.圖3)。這一類型的斷裂，在煤炭壩外圍普遍存在，烏江斷裂可能與此類似，是該區(qū)找煤的重要方向。

圖2 湖南省煤炭壩礦區(qū)龍花推覆構(gòu)造找煤

圖3 湖南省煤炭壩礦區(qū)團(tuán)山塘推覆構(gòu)造找煤

由圖2可知，推覆體的形成晚于煤炭壩向斜，也晚于沙子坡扭斷層。在推覆體產(chǎn)生同時(shí)，在北西翼伴生一些小型逆掩斷層。

我們還可設(shè)想，該剖面在打完2201.2202孔和2209孔后，其它孔和巷道尚未施工之前，有理由推斷，2209孔未遇見斷層，在2201.2202孔和2209孔間推斷一條傾向南東的高角度正斷層，煤層賦存范圍比現(xiàn)在要小得多。

該剖面，實(shí)際上為推覆構(gòu)造下找煤的范例之一。在茅口組推覆體之下，賦存有儲(chǔ)量豐富的優(yōu)質(zhì)煙煤，它可啟發(fā)人們?nèi)ニ伎济禾繅蔚V區(qū)內(nèi)外如何應(yīng)用推覆構(gòu)造理論去找煤。

從圖3可以看出，團(tuán)山塘斷層不是正斷層，而是一種推覆體，不過推覆距離較小，也可以稱為逆掩斷層。如果是正斷層，由張應(yīng)力所形成，其傾角應(yīng)該大些，且其斷裂面不應(yīng)呈波狀起伏，斷裂面之上不應(yīng)出現(xiàn)小型褶曲，不可能在該斷層下找到煤層。因其相反，故竹山塘礦曾在它的下面采出煤炭資源18萬噸。

1998年，資源枯竭的樟樹沖小煤礦，通過電測深方法，在團(tuán)山塘推覆體東延部分的下面也找到了可觀的煤炭資源，使該礦柳暗花明又一村。

我們分析礦區(qū)周邊地質(zhì)情況，類似可供找煤的推覆構(gòu)造線索很多，如烏江流域的資福，礦區(qū)北部的岳家橋。

2.煤炭壩至灰山港輕便鐵路和寧桃公路兩側(cè)找煤

根據(jù)該區(qū)區(qū)域地質(zhì)發(fā)展規(guī)律，小型含煤盆地沿北西向呈雁行式排列，從南東向北西方向已查明者有:賀家灣、五畝沖、煤炭壩、谷塘坡、鸞鳳山、連河沖等。如果繼續(xù)進(jìn)行找煤工作，一方面可能會(huì)發(fā)現(xiàn)類似含煤盆地，一方面已有含煤盆地可能擴(kuò)大，增加新的煤炭資源。

3.礦區(qū)南部大成橋至回龍鋪區(qū)找煤

鑒于該區(qū)近年小煤窯開采證實(shí)，如前所述，在賀家灣礦井南緣，外推預(yù)測儲(chǔ)量273萬噸，同時(shí)，在賀家灣礦井范圍內(nèi)無煤區(qū)開采煤炭100多萬噸。可在該區(qū)進(jìn)行地面物探和巷探工程，以挖掘煤炭壩現(xiàn)有礦區(qū)潛力。

［1］童玉明.1994，中國成煤大地構(gòu)造［M］.科學(xué)出版社.

［2］鄒遠(yuǎn)耀.1992，寧鄉(xiāng)煤炭壩外圍遙感地質(zhì)解釋及找煤研究［J］.湖南地質(zhì)，11(1).

［3］湖南省區(qū)調(diào)隊(duì)，1975，1:20萬長沙幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告。(內(nèi)刊).

［4］湖南省煤炭壩煤礦，1999，湖南省寧鄉(xiāng)縣煤炭壩煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告。(內(nèi)刊).

Preliminary Study on Coal Exploration Around Meitanba Mining Area in Ningxiang County，Hunan Province

LUO Shu－an
(Hunan Black Gold Era Changsha Mining Co.，Ltd，Ningxiang 410609，Hunan)

Three potential coal resources targets around Meitanba mining area were investigated in the field，and fossils were identified.Geological conditions revealed in coal production process were investigated and analyzed comprehensively combined with previous exploration and geophysical data，future direction for coal exploration were point out.

meitanba mining area;coal exploration;preliminary study

TK11

A

1671－5004(2010)03－0027－02

2010－04－21

羅樹安 (1965－)，男，湖南益陽人，湖南黑金時(shí)代長沙礦業(yè)有限公司工程師。