福建省清流县瑶上北矿区煤矿地质特征及找煤分析

摘 要：文章在瑶上北矿区地质特征背景下，从区内童子岩组含煤地层特征入手，并以构造控煤研究为核心，分析含煤地层后期构造改造作用，揭示该矿区的煤矿赋存特征，为在矿区确定进一步找矿方向提供了依据。

关键词：瑶上北矿区；煤层赋存特征；构造

1 区域地质背景

区域出露的最主要的含煤地层为早二叠世童子岩组第三段（P1t3），岩性主要为泥质岩，次为砂质岩和粉砂岩，含煤层煤线20层次以上，本段动植物化石丰富，特别是动物化石群具有明显的垂直分带现象。本段下部以浅海相占绝对优势，中部海湾泻湖相及滨海湖泊相为主，上部则以泻湖相及海湾泻湖相为主夹薄层浅海相。

区域构造主要由有褶皱和断裂。区内主要褶皱为清流罗口～连城肖坑向斜。区内断裂构造发育，断裂构造破坏了向斜构造的完整性，复式向斜东翼的含煤地层几乎被缓断裂断失，仅浅部零星残存；西翼被断层切割成数个矿区，一般含煤地层保存较为完整。

区内岩浆岩较发育，在含煤地层分布区内，侵入岩常在断层或褶皱发育的地段以岩脉、岩墙零星出露。但侵入岩一般对矿区内煤层破坏不大，对煤质无多大影响，仅局部见轻微的烘烤现象。

2 矿区地质特征

图1 清流县瑶上北矿区煤矿地质构造简图

由图1可知，矿区内未见岩浆岩侵入，而地层分布较广，构造较复杂，是矿区内主要的控矿因素。

矿区内的地层由老至新有：晚泥盆世桃子坑组（D3tz），早二叠世栖霞组（P1q）， 早二叠世文笔山组-童子岩组第二段（P1w-P1t2）、童子岩组第三段（P1t3），晚二叠世翠屏山组（P2cp）、大隆组（P2d），早侏罗世梨山组（J1l）等。

如图1，早二叠世童子岩组第三段（P1t3）并未在矿区地表出露，为隐伏地层。地层岩性主要为泥质岩，次为砂质岩和粉砂岩，矿区内地层厚度大于19.04米，且本段动植物化石丰富，特别是动物化石群具有明显的垂直分带现象。该段地层主要是由滨海波浪带相到海湾泻湖相或泻湖相旋回组成，其中6个为含煤旋回，煤层厚度分别为分别为0.40m、0.04m、0.09m、0.04m、0.04m和0.02m，累积煤层厚度为0.67m，含煤性较好，且以普遍含黄铁矿化虫迹化石为特征。这些都说明了早二叠世童子岩组第三段（P1t3）具备了较好的成煤环境，是明显的海陆交互相含煤沉积环境，因此也成为了该矿区最主要的含煤地层。晚二叠世翠屏山组（P2cp）主要在矿区南部出露，厚度>208.70m，主要以陆相沉积为主。其下部由泥质岩夹薄层砂质岩组成，旋回较密集并含3条煤线，含较多星散状菱铁质鲕粒，含栉羊齿、楔叶等植物化石，也形成了较好的成煤环境。

矿区位于闽西南拗陷带位于清流罗口～连城肖坑向斜中段东翼之瑶上背斜。总体构造形态为一向北倾伏的背斜构造，轴向北北东，倾伏角20-30°。区内断裂较发育，主要断层有F0、F1、F3、F4、F5，各断层特征见表1。

3 矿区煤层赋存特点

福建中二叠世气候温湿，余量充沛，植物广布，其中的童子岩组又属于碎屑滨岸带沉积为主的海陆交互相含煤岩系。虽然整个福建省境内含煤地层较多，自下而上有石炭系林地组，二叠系童子岩组、翠屏山组，三叠系大坑村组、文宾山组、焦坑组及第四系泥炭，但最重要的仍是二叠系童子岩组，其占全省煤炭资源总量的98%，为主要勘查对象。通过目前研究发现瑶上矿区煤层主要赋存在二叠世的童子岩组，且主要分布在该岩组三段，累积煤层厚度为0.67m。而连城-清流一带童子岩组的含煤厚度为4.68-10.08m，主要可采煤层厚度也达到2.4-3.65m，可见矿区内的童子岩组仍有较大的找矿空间，是今后区内找矿的重点方向。

根据区域和矿区地层特征可知，瑶上北矿区内的童子岩组总体是在海水进退的背景下，控制了海岸线内外侧该时期聚煤作用的发生和发展。而主要聚煤作用类型有障壁一泻湖环境，潮坪一潮道环境，滨岸湖泊环境，其中位于泻湖朝陆一侧与早期滨岸湖泊环境成煤条件最好。因此瑶上北矿区童子岩组滨海波浪带相到海湾泻湖相或泻湖相旋回的沉积环境是控制煤层发育及厚度变化的关键。在这种聚煤作用下，煤层带一般会发生有规律的迁移，剖面上从老至新、平面上自东往西，主要煤层与煤带有向上迁移现象。沉积于区内主要含煤岩系童子岩组三段之上的翠屏山组岩层厚度大（大于208.70m），其下部赋存了3条煤线，且形成了较好的成煤环境，符合聚煤作用下煤层与煤带有向上迁移的规律，因此区内的翠屏山组可以作为下一步找矿靶区。

4 构造对煤层的改造作用

地质构造发展过程中，由于受多期次构造运动的叠加改造，构造的形成极为复杂，因此煤层以及相关的煤系地层明顯受到构造的控制。由于成煤期后构造对于含煤岩系的影响、改造，其结果导致煤层发生加厚，或减薄，或断失。

4.1 滑脱拆离断层

滑脱拆离构造对煤系煤层的改造作用尤为突出。由于F0、F1滑脱断层由东南向西北方向滑脱，分别造成区内的大部童子岩组至栖霞组以及童子岩组和翠屏山组的缺失和破坏，使得主要的煤系地层减薄甚至完全消失。可见滑脱拆离断裂具有不可忽视的破坏作用，造成煤系岩层降低甚至失去勘探价值。

4.2 正断层

F4正断层总体由北向南方向滑脱造成本区的大部翠屏山组至栖霞组的缺失，基底老地层抬升，使矿区含煤地层分布范围减少，破坏了童子岩组地层的完整性，降低了区内含煤地层的开采价值。

4.3 逆冲推覆断层

在逆冲推覆断层F5作用下区内桃子坑组和文笔山组-童子岩组第二段地层遭受了强烈的构造变形，厚度发生了较大的变化，拆离构造发育，栖霞组、童子岩组第三段和翠屏山组等地层缺失甚至发生一定的位移。虽然逆冲推覆构造造成了含煤岩系（主要为童子岩组第三段）的破坏，但是在构造破坏的另一侧面，拆离构造有利于成矿，并且额控制矿体的产出。从找矿角度分析，如果推覆构造下盘的文笔山组-童子岩组第二段地层赋存煤层，那其余的地层缺失造成了矿体埋藏深度变浅，更有利于煤层的勘查与开发。

5 找煤预测

通过对瑶上北矿区内童子岩组煤系地层特征和煤层赋存特点等综合研究分析，可以知道，早二叠世童子岩组第三段（P1t3）是区内最主要的含煤地层，且具备了较好的成煤沉积环境，其赋存的煤层厚度与连城-清流一带的童子岩组的含煤厚度相差较多，仍有较大的找矿空间，因此今后矿区应加大对早二叠世童子岩组第三段（P1t3）的找矿力度。同时，沉积于童子岩组三段之上的翠屏山组岩层厚度大，成煤环境较好，特别是其下部已查明赋存有3条煤线，因此区内的翠屏山组下部亦可作为下一步找矿的重点靶区。

据区内构造对煤层改造作用分析，瑶上北矿区内F0、F1滑脱断层造成童子岩组等岩层的缺失、破坏，使得主要的煤系地层减薄甚至完全消失；而F4正断层破坏了童子岩组地层的完整性，使矿区含煤地层分布范围减少。可见这些构造的存在降低了含煤岩系的勘查和开发价值，因此在下阶段工作中应减少对这些构造附近岩层的赋矿研究工作。相反，区内的逆冲推覆断层F5在破坏含煤岩系完整性的同时，在其下盘的文笔山组-童子岩组第二段地层却有可能赋存煤层，且会降低煤矿的埋藏深度，所以在区内逆冲推覆断层F5附近的文笔山组-童子岩组第二段地层可作为今后找煤远景区。

参考文献

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作者简介：李懋坤，男，工程师，本科学历，长期从事地质找矿和资源管理工作。