宁夏深井勘查区地质特征及煤炭分布规律浅析

赵红亮

（宁夏回族自治区煤田地质局，宁夏 银川 750011）

0 引言

深井勘查区位于宁夏回族自治区中卫市南部的香山西麓，总体呈西北-东南方向条带状展布，东北以香山南麓断层为界，西南及南部以省界为界。为了寻找新的煤炭资源，通过二维地震、音频可控源、钻探和地球物理测井等综合勘查手段，其目的是为下一步勘查工作确定靶区.地层有古生界轻变质岩、中生界沉积岩，主要有早古生界寒武系、晚古生界二叠系、中生界侏罗系。构造以断裂为主，褶皱次之，构造线方向以北西西、北西为主，岩浆岩活动对主要含煤岩系的影响甚微。侏罗系延安组为勘查区主要含煤地层，该组主要分布在勘查区南部，分布面积不大，层位较稳定；煤类以不粘煤为主，属中～高热值煤；估算煤炭资源量约6亿吨.交通便利，勘查开发有利于当地经济发展，开发利用前景看好。

1 勘查区地质特征

1.1 地层

勘查区位于北祁连造山带东部，地层区划属华北地层大区秦祁昆地层区祁连—北秦岭地层分区之宁夏南部地层小区，主要有早古生界寒武系、晚古生界二叠系、中生界侏罗系、新生界新近系、第四系.寒武系地层岩性为一套中—厚层浅变质中—细粒长石石英砂岩，灰绿色千枚岩、板岩不等厚互层，系北祁连东部断陷盆地沉积产物。

石炭系地层岩性由中—厚层粗—细粒长石石英砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等组成，整体为一向上变细旋回，钻孔揭露厚度212.09m。

二叠系地层岩性为一套紫红、灰绿色层状细粒凝灰质长石石英砂岩、碎屑岩夹灰黄色中—粗粒凝灰质长石石英砂岩，系辫状河沉积。

侏罗系地层自下而上由芨芨沟组、延安组、直罗组、安定组，相互间多为整合接触.其中延安组为主要含煤地层，该组岩性由浅灰白、浅灰色粗～细粒砂岩，浅灰色粉砂岩、灰黑色泥岩及煤层煤线组成的多韵律不等厚含煤地层，产植物化石，该组在本区未见全，钻探揭露厚度平均为293.24m。

新近系以浅红色厚层砂质粘土、含砾细砂、为主，厚度平均约309.66m。

第四系广泛发育，主要由黄土、河床冲积层及洪积物组成，厚度平均158.29m。

1.2 构造

褶皱构造属加里东期褶皱，总体呈北西西—南东向展布的两翼不对称向斜，两翼均为延安组，南翼较缓，倾角在20°左右；北翼陡，倾角在 60°左右。

勘查区处于香山—米钵山弧形构造带的西部，以挤压、走滑断裂作用为主，主要有北西向断裂.其倾向为南西、北东的叠瓦状断裂，由数条断裂组成，具有延伸长、规模大、密集分布等特点，次一级断层较为发育.总体表现为张性。

2 矿床地质特征

2.1 含煤地层及煤层特征

2.1.1 含煤地层

侏罗系延安组（Jy）为该区主要含煤地层，主要分布在勘查区西南部，层位较稳定，连续性较好，延安组上段大部被剥蚀。

延安组主要为一套河床相粗碎屑岩、湖相细碎屑岩或沼泽相泥岩及煤层组成韵律性沉积。岩性为灰白色长石石英粗粒砂岩、深灰色粉砂岩细粒砂岩互层、灰黑色泥岩.含煤层数层。本组以2煤层底板为界分上下2个岩段，揭露地层厚度108.41～441.00m,平均293.24m，本组在预查区未见全，以灰白色砾岩、含砾粗砂岩与下伏芨芨沟组（Jj）的分界，呈平行不整合接触关系。

2.1.2 煤层

勘查区含煤层（煤线）16层，平均总厚26.98m，含煤系数9.2%，编号煤层有 3 个煤组，分 9 层.其中可采煤层 8 层（1-1、1-2、1-3、1-4、2、3-1、3-2、5）。1煤组位于延安组上部，区内大部分被剥蚀，结构简单-中等，顶底板岩性多为泥岩、粉砂岩；2煤层位于延安组中部，局部可采，结构较简单，顶底板岩性为碳质泥岩、中粒砂岩；3煤组位于延安组下部，全区可采，为主要可采煤层，结构复杂，顶底板岩性以粉砂岩、细粒砂岩为主；5煤层位于位于延安组下部，局部可采，结构中等，顶底板岩性以泥岩、砂质泥岩为主（见图1）。

图1 横切剖面图

2.1.3 煤层分布特征

勘查区含煤地层主要分布于三眼井—磙子井一带。经综合研究发现，该区含煤地层的分布与F1断层关系密切。根据含煤地层的分布范围，勘查区内分东、西含煤区，这两个含煤区近似为以F1断层为走滑断裂的向斜两翼（见图2）。

图2 构造及含煤地层分布示意图

F1断层走向近东西，倾向南，倾角约50°～65°、落差大于 500m，区内延展长度大于22km。侏罗纪末，强烈的早期燕山运动，该区又次褶皱、断裂.造成与下伏地层的区域性角度不整合，使区内加里东褶皱基底进一步复杂化，盖层亦频繁褶皱、断裂.香山南麓大断层、

窑窑门正断层活动较前更为强烈，造成断层边缘之地层的频繁褶皱.第三纪末的喜山运动，主要表现为断裂运动，F1断层为本次构造运动之产物，其对区内含煤盆地的破坏很大。由于受地壳运动的影响，山间盆地再次凹陷，延安组也再次以天窗形式出现。

2.2 煤质特征

2.2.1 物理特征

勘查区煤为黑色，沥青、弱沥青光泽，阶梯状，贝壳状、参差状断口，裂隙较发育，结构以条带状为主，构造多为层状。宏观煤岩成分以暗煤为主，夹镜煤条带，含少量丝炭.煤岩类型以半亮-半暗型为主，暗淡型次之，光亮型很少。

2.2.2 化学性质

（1）工业分析：原煤水分平均在1.29%～3.29%之间，原煤灰分产率平均为10.40%～24.05%，浮煤挥发分平均为30.37%～35.47%，原煤固定碳平均为38.56%～56.37%。

（2）元素分析：碳含量综合平均为82.90%，氢含量综合平均为4.94%，氮含量综合平均为0.98%。氧含量综合平均为11.15%。

（3）硫分：原煤全硫含量在0.32%～0.68%之间，其中黄铁矿硫含量在0.18%～0.54%之间，有机硫含量在0.07%～0.32%之间，硫酸盐硫含量在0.01%～0.03%之间。

（4）有害元素：氯平均含量在0.01%～0.07%之间，氟平均含量在 101～198μg/g之间，砷平均含量在 3～96μg/g 之间，磷分综合平均在0.01～0.07%之间，铅平均含量在19.29～36.8μg/g之间，汞平均含量在 0.08～0.38μg/g之间。

（5）工艺性能：原煤干燥基高位发热量在25.14～28.27MJ/kg之间，属中高-高热值煤。

（6）煤类：勘查区延安组各可采煤层以不粘煤为主、少量分布弱粘煤。

3 结论

通过对勘查区地质特征、煤质特征及分布规律初步研究可看出：①勘查区煤炭主要分布在侏罗系延安组，呈条带状分布于三眼井—磙子井一带；②属中灰、低硫、高发热量的不粘煤；③在延安组底界，普遍存在一层2米左右的含砾粗砂或细砾岩，砾石成分以石英为主。

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