■ 孫連鳳
(東北煤田地質(zhì)局一〇一勘探隊遼寧調(diào)兵山112700)
鐵法礦區(qū)成煤地質(zhì)條件分析
■孫連鳳
(東北煤田地質(zhì)局一〇一勘探隊遼寧調(diào)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(tài)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(cè)加厚,表現(xiàn)為自下而上超覆的沉積關(guān)系。
盆地的幾何形態(tài)含煤段可采煤層
鐵法礦區(qū)位于遼寧省東北部,在行政區(qū)劃上隸屬于調(diào)兵山市法庫縣和鐵嶺縣所轄。距鐵嶺市約30公里。礦區(qū)范圍東起西營盤,西至調(diào)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(qū)是以鐵煤集團(tuán)為主導(dǎo)的煤炭礦區(qū)。包括12個煤炭生產(chǎn)礦井,(其中鐵煤集團(tuán)所屬礦井7個,地方小煤礦5個)。
鐵法礦區(qū)位于新華夏系北東向第二沉降帶與天山──陰山巨型緯向構(gòu)造帶的交接復(fù)合部位,從板塊構(gòu)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(gòu)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(diào)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(gòu)造運(yùn)動的結(jié)果,盆地形成之前東西向構(gòu)造對盆地的成生、展布亦有一定的影響和干擾,因而兩種構(gòu)造體系處于相對凹陷,不斷復(fù)合迭加,使得本區(qū)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(gòu)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(tài)呈橢園形。其長軸方向以北東向為主;盆地的東西兩側(cè)發(fā)育有盆緣主干斷裂,盆地沿東側(cè)斷裂帶有大規(guī)模的火山噴發(fā),之后,東側(cè)斷裂基本停止活動,盆地的發(fā)展和演化主要受盆地西側(cè)主干斷裂的控制,主干斷裂消亡于白堊系沉積之后;盆地內(nèi)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(yuǎn)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(gòu)造形態(tài)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(xiàn)東緩西陡的不對稱形態(tài),其軸部南北兩端抬起。盆地內(nèi)次級褶曲和斷裂構(gòu)造均較發(fā)育、褶曲比較寬緩,兩翼傾角均小于15°,主要發(fā)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(gòu)造十分發(fā)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(nèi)斷層的斷距較小, 一般均小于50米。斷層指數(shù)為1950M/KM2,斷層密度為1.03條/KM2,從勘探鉆孔及礦井地質(zhì)調(diào)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(zhì)物充填,且充填物又經(jīng)固結(jié)成巖。因此,各斷層一般不導(dǎo)水、導(dǎo)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(fā)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(qū)含煤地層為晚白堊系阜新組,根據(jù)含煤情況及巖性、巖相組合特征,又可進(jìn)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(qū)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(xì)、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(zhì)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(xì)、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(zhì)膠結(jié),分選一般,煤層由上而下編號為1—10號。
全區(qū)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(fù)合煤層為主,根據(jù)煤層厚度、 結(jié)構(gòu)及其變化情況,由西而東可以明顯地劃分出三個帶。
①結(jié)構(gòu)復(fù)雜分叉變薄帶,靠近盆地西側(cè)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(jié)構(gòu)極復(fù)雜,層間距小,穩(wěn)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(jié)構(gòu)復(fù)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(shù)多而較穩(wěn)定,厚度大,純煤最大厚度大于80m,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、層間距小且穩(wěn)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(jié)構(gòu)簡單薄煤帶,位于盆地的東側(cè),其特點是各煤層均較發(fā)育,層位穩(wěn)定,煤層中厚至薄、結(jié)構(gòu)較簡單,穩(wěn)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(qū)區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造均有利于煤層形成,該區(qū)煤炭資源豐富,雖然從五十年代就開始進(jìn)行礦井的開發(fā)建設(shè),到目前為止,該礦區(qū)仍為遼寧省最年輕的礦區(qū),礦區(qū)煤炭保有儲量達(dá)12.47億噸。
[1]遼寧省煤炭資源潛力評價報告,東北煤田地質(zhì)局勘察設(shè)計研究總院,2011,05,30
[2]鐵法煤炭礦區(qū)資源儲量核查報告,東北煤田地質(zhì)局一0一勘探隊,2011,09,20
X752[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-3-86-1
孫連鳳(1970~),女,1993年畢業(yè)于長春地質(zhì)學(xué)院煤田地質(zhì)系,地質(zhì)高級工程師。