湖南永兴大岭井田含煤地层及资源前景分析
2014-12-13韩逢杰
韩逢杰,李 莉,车 翀
(湖南省煤田地质局 第一勘探队,湖南 耒阳 410081)
湖南省煤炭资源总体情况尚属紧缺,省属重点煤矿的资源接替问题已十分突出,矿井资源接续紧张,浅部资源日渐枯竭,保有资源量严重不足。寻找新的煤炭资源重点向矿区的外围深部隐伏区转移,充分运用现代构造控煤分析方法,探讨煤田的构造成因、演化及煤层分布规律,从而评价勘查区煤炭资源及找煤前景。大岭井田位于湖南省永兴县,区内以丘陵低山地形为主,二叠系龙潭组为含煤地层,分布较广,厚度大,煤炭资源丰富。
1 地质背景
大岭井田主要含煤地层为石炭系测水组上段及二迭系上统龙潭组上段,煤层最厚可达16m,富煤带呈南北向展布,属潮坪环境成煤,为龙潭组有利成煤区。大地构造位于华南加里东褶皱带攸兰断坳中部永耒向斜北东端,该向斜轴向北北东,轴线呈不同程度地向西突出的弧形,轴面向东倾斜,次级褶皱发育,北部宽缓,南部狭窄,西翼平缓,发育有区域性大断层(永耒向斜西翼大断层),东翼地层较陡,并伴生有较多断层,轴部分布有广阔三叠系上统大冶组,两翼地层为二叠系~泥盆系。区域构造类型为复杂型。
2 勘查区地质
大岭井田位于郴耒煤田的第二个聚煤中心耒阳东南部聚煤区,本区属湘桂海盆之北缘,具有海水进退频繁、沉积类型复杂之特点。地层出露有二叠系当冲组、龙潭组、大隆组,三叠系大冶组。因区内构造以褶皱为主,断裂较少,所以各地层保留较完整(见图1)。当冲组分布于井田东侧,岩性主要由黑色含铁锰质硅质岩、硅质页岩、少量硅质灰岩等组成,产瓣鳃类、腕足类化石。龙潭组主要出露于井田西侧,东侧少量出露,为一套海陆交互相旋迴沉积,根据岩性、含煤性、古生物等特征,以“龟形结核泥岩”顶部为界分为下部不含煤段和上部含煤段。不含煤段:由长石石英砂岩、石英砂岩、泥质粉砂岩、砂质页岩、炭质页岩组成,含较多菱铁矿结核。含煤段:由石英砂岩、粉砂岩、砂质页岩、炭质页岩及煤组成,共有多个小旋回,产瓣鳃类、腕足类等动物化石。大隆组,为一套浅海相硅质岩建造,分布于井田西侧,下部灰黑色薄层硅质泥岩夹少量硅质灰岩,上部灰黑色薄层状硅质泥岩,夹薄至中层灰岩或透镜状灰岩。大冶组为一套浅海相的碳酸盐类及泥质沉积,分布在永耒向斜中部,灰色,以泥灰岩为主,夹有钙质砂岩及薄层灰岩,产头足类、瓣鳃类和腕足类化石。
图1 湖南省永兴县大岭井田地质图
3 勘查区构造
勘查区总体构造复杂程度为中等,区内褶皱比较发育,断裂稀少,断层对开采影响不大,褶皱对勘查区内煤层赋存状态起主导作用。永耒向斜为一复式向斜,北西到南东展布一系列褶曲,从褶曲平面展布的特点上来看,间距大致相互平等,根据前期勘查资料证明,复式向斜的褶曲平行展布,枢扭向南西倾伏,向斜西翼较平缓,东翼倾角陡,轴向为北东30°~43°,轴面略向北西偏斜,为不对称褶曲。但主要向斜较为开阔,仅在井田北侧边缘地带出现紧密褶曲,地层倾角大,甚至有直立、倒转现象。褶曲一般自北东往南西倾伏,最后多消失于大冶组地层中。其枢扭均向南西倾伏,角度4°~26°,一般约20°,且有由西往东依次逐渐减小的规律,其枢扭尚有微波状起伏。
4 煤层及煤质
大岭井田含煤地层为龙潭组上段,为井田内可采煤层赋存段。共有多个小旋回,根据岩性、含煤性等特征自上而下分为1 煤组、薄层砂岩组、2 煤组、5 煤组、疏松砂岩组、6~7煤组共6个岩组,厚约160 m。其中2 煤厚0~1.10m,均厚0.21 m,为不可采煤层,1 煤、5 煤、61煤、62煤、63煤为不稳定大部分可采煤层。
1煤组岩性为灰黑色砂质泥岩,微薄层状,具水平层理,含较多的瘤状黄铁矿及少量薄透镜状菱铁质结核(核心有黄铁矿晶体),偶夹粉砂岩及细砂岩薄层。产瓣鳃类等动物化石及较丰富的植物碎片化石以及少量完整的植物化石。下部含1煤,0~5.84m,均厚1.56m,为井田主要可采煤层之一。煤层底板多为灰黑色砂质泥岩。
5煤组上部为灰至深灰色细砂岩,局部地段为中粒到细粒砂岩,成分以石英为主,硅质胶结,分选性较好,坚硬,断面较平,显弱油脂光泽,中厚层状,水平波状层理,偶见扁豆状粉砂质、菱铁质包裹体。中部为黑灰色粉砂岩、薄层状、水平波状层理,夹微薄层状细砂岩,其底部含5煤层0~6.34m,均厚0.74m,属次要可采煤层。下部为黑灰色粉砂岩,局部地段粉砂岩的中部发育有细砂岩,砂岩下偶夹薄煤一层。产腕足类动物化石及较丰富的植物碎片化石以及少量完整的植物化石。
6~7煤组由灰色砂岩、灰色粉砂岩、灰黑色砂质泥岩及61、62、63、7煤层组成,含小椭园形菱铁质结核(核心偶有黄铁矿),中部为深灰色薄至中厚层状细砂岩。产舌形贝,煤层顶底板富产植物化石。61煤层,是本井田主要可采煤层之一,厚0~3.31m,平均1.15m。62煤层,本井田主要可采煤层之一,厚0~3.11m,平均1.09m。63煤层,为局部可采煤层,厚0~3.95m,平均0.8m。7煤层,属偶尔可采煤层,厚0~5.60m,平均0.30m。
据大岭井田煤质化验成果资料,1 煤层为中灰分、中硫、中磷、高热无烟煤,5煤层为为中灰分、低硫、低磷、高热无烟煤,61煤层中灰分、低硫、中磷、高热无烟煤,62煤层属低灰、低硫、低磷、特高热值无烟煤,63煤层属低灰、低硫、特低磷、高热值无烟煤(见表1)。可作为优质动力用煤和民用煤。
表1 可采主要煤层煤质指标表(原煤)
5 资源前景分析
大岭井田位于华南加里东褶皱带攸兰断坳的中部,郴耒煤田的第二个聚煤中心耒阳东南部聚煤区,潮坪环境成煤,为龙潭组有利成煤区;区内煤层均为不稳定大部分可采煤层,构造以褶皱为主,断裂较少,对煤层破坏小,褶皱构造对煤层的赋存状态起了主导作用,受褶皱构造影响,中深部赋存大量煤炭资源量,且煤质较好,主要为低—中灰、低硫、低—特低磷、高热值无烟煤,有良好市场前景。综上所述,大岭井田有着巨大的勘查和开发潜力。
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