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论永城市城郊矿区西煤煤层地质特征

2015-06-02李国敬

科技创新导报 2015年12期
关键词:永城构造煤田

李国敬

摘 要:永城市城郊矿区属永夏煤田,在豫东煤田中具有代表性,区域地层属华北地层区鲁西分区徐州小区。矿区内主要发育有屈桥断层、顺和断层、顺和—徐庄断层等,控制二2煤层的整体展布特征,对将来井田的划分起决定性作用。二叠系为矿区的主要含煤地层,二叠系下统山西组和下石盒子组两组赋存有工业价值的煤层。全区可采煤层为山西组二2煤层和下石盒子组三2煤层,三4煤层为局部可采,其余煤层均属不可采或偶尔可采煤层。该文通过对永城市城郊矿区西煤煤层地质特征的分析,从地层、构造、煤层等方面进行探讨,归纳豫东煤层地质特征,对今后该区开展找煤工作提供一定的借鉴作用。

关键词:构造 煤田 永城

中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)04(c)-0240-01

永城市城郊矿区西煤属永夏煤田,区域地层属华北地层区鲁西分区徐州小区。自1957年以来,先后有石油、煤田、地矿部门所属的多家单位在永城市做过地质工作,对地层、构造、岩浆岩、主要可采煤层、煤质、水文地质等方面都作了相应的评述。其中2005年河南省煤田地质勘察院编制的1:20万河南省永夏煤田地质勘查工作程度图,该图对永城市城郊矿区西煤的构造形态特征进行了描述,确定了其基本构造特征。通过以往的地质工作,证明该区赋存有煤炭资源,区内主要可采煤层为山西组中下部的二2煤及下石盒子组中部的三2、三4煤。

1 矿区地质

1.1 地层

矿区为新生界覆盖区,根据钻孔揭露及区域地层资料,地层由老到新为石炭系(C)、二叠系(P)、新生界(Kz),其中二叠系为含煤地层。

1.1.1 石炭系(C)

钻孔仅揭露上统太原组(C2t),与下伏地层本溪组为整合接触。太原组(C2t),由薄—中厚层状生物碎屑灰岩及黑色泥岩、细粒砂岩、粉砂岩组成。该组重要标志层为K3标志层,为生物碎屑灰岩,见碎屑化石为主要特征,是划分石炭系与二叠系的良好岩性和物性标志层。

1.1.2 二叠系(P)

该系划分为上统、下统。其中二叠系下统山西组和下石盒子组为含煤地层,该文仅对含煤地层作主要叙述。

(1)二叠系下统,下起山西组底部K3标志层顶部,上至上石盒子组底部,自下而上划分为山西组(P1s)、下石盒子组(P1x)。①山西组(P1s),其岩性底部为黑色泥岩夹砂岩及薄煤层,中部为灰-灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及细-中粗粒砂岩,上部为灰黑色砂质泥岩,细-中粒砂岩及紫灰色泥岩。该组底部以太原组K3生物碎屑灰岩顶部,上至下石盒子组底部K4鲕状铝质泥岩标志层底,中下段含有全区稳定的主要可采煤层二2煤层,含有丰富的植物化石,与下伏太原组整合接触。②下石盒子组(P1x),岩性主要为粉砂质泥岩、中粒砂岩、泥岩、炭质泥岩、薄层细砂岩和煤层,该组主要标志层K4(鲕状铝质泥岩)。经钻孔显示,位于该组中下部的三2煤层为全区稳定的主要可采煤层,下部的三1煤和中部三4煤,局部达到可采厚度。该组以底部的K4鲕状铝质泥岩为标志层,作为与山西组分界,与下伏山西组为整合接触。

(2)二叠系上统,下自上石盒子组底部K5标志层底,上至K9标志层顶部(上部已剥蚀),自下而上分为上石盒子组(P2s)、石千峰组(P2sh)。

1.1.3 新生界(Kz)

矿区内仅发育有第四系、新近系,厚度变化较小,总的趋势是向西、向北厚度增大,从350 m增厚至450~475 m,与下伏二叠系上统基岩角度不整合接触。

1.2 构造

矿区位于永城隐伏复背斜的西翼,其基本构造形态为一倾向北西的单斜构造。地层整体走向为北东-南西向,倾向北西,地层倾角一般7°~14°。

礦区内断裂构造较为发育,主要发育有屈桥断层、顺和断层、顺和——徐庄断层等。其性质为高角度正断层,断距大、延伸远,并控制二2煤层的整体展布特征,对将来井田的划分起决定性作用。

1.3 岩浆岩

矿区南部岩浆活动频繁,区内以中性的闪长岩为主。据钻孔揭露岩浆岩侵入地层是二叠系上石盒子组的中、下部,据钻孔揭露岩浆岩沿三2煤顶板侵入,把煤层上部变质为天然焦。

2 煤层

2.1 含煤性

二叠系为矿区的主要含煤地层,二叠系下统山西组和下石盒子组两组赋存有工业价值的煤层。全区可采煤层为山西组二2煤层和下石盒子组三2煤层,三4煤层为局部可采,其余煤层均属不可采或偶尔可采煤层。

2.2 可采煤层

二2煤层位于K4之下,山西组中下部,煤层结构简单,局部见夹矸1层,为全区可采煤层,平均厚度2.75 m,属中厚煤层,赋存标高为-1000~-1900 m埋深1100~2000 m。在矿区内二2煤层厚度虽有一定变化,但变化不大,煤层结构简单,局部见1层夹矸,煤类为贫煤,煤质变化小,全区可采,属较稳定煤层。

三2煤层位于上石盒子组三煤段的中部,平均厚度1.75 m。煤层结构简单,局部有1层夹矸,夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩,属较稳定煤层。

三4煤层位于上石盒子组三煤段的中上部,平均厚度0.90 m,煤层结构简单,属较稳定煤层。

2.3 煤层对比

区内主要标志层、煤层的间距虽有一定的变化,但都相对稳定,是确定地层和对比煤层的主要方法之一。可采煤层,其本身就是很好的标志层。二2煤层具有厚度大且较稳定(平均2.75°m),发热量较高,灰分产率较低为中、低灰煤等特点;三2煤层具有厚度相对较小,以中灰煤为主,煤质为贫煤等特点;其它煤层多为薄煤层或煤线,且不稳定。

3 结论

永夏煤田在豫东具有代表性,永城市城郊矿区西煤属永夏煤田,钻孔仅揭露上统太原组(C2t),与下伏地层本溪组为整合接触。太原组(C2t)重要标志层为K3,是划分石炭系与二叠系的良好岩性和物性标志层。二叠系下统山西组(P1s)为含煤地层含煤3~4层,赋存于该组中下部的二2煤层为主要可采煤层。下石盒子组(P1x)主要标志层K4为鲕状铝质泥岩,中部为含煤段,三2煤层为全区主要可采煤层,下部的三1煤和中部三4煤,局部达到可采厚度。

参考文献

[1] 郭熙年,唐仲林,李万程,等.河南省晚古生代聚煤规律[M].武汉:中国地质大学出版社,1991:185-191.

[2] 罗铭玖,黎世美,卢欣祥,等.河南省主要矿产的成矿作用及矿床成矿系列[M].北京:地质出版社,2000.

[3] 河南省地矿局地质十一队.河南省永城煤田城郊井田地质勘探报告[R].1988.

[4] 河南省永城市城郊矿区西煤普查地质报告[06ZB-23/M15][R].2011.

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