试述威信县石坎向斜北翼煤矿区聚煤特征及在滇东北找煤意义

2016-09-06涂云宽云南省煤炭地质勘查院云南昆明650218

地球 2016年1期

■涂云宽　罗　瑞（云南省煤炭地质勘查院云南昆明650218）

■涂云宽罗瑞
（云南省煤炭地质勘查院云南昆明650218）

威信县位于云南省东北隅，地处云南、贵州、四川三省交接部位，俗有"鸡鸣三省"之称，为国家大型煤炭供煤基地之一，有极好的资源及区位优势，投资环境优良。石坎向斜北翼煤矿区位于威信县城南部，矿区为晚二迭世含煤沉积，煤类主要为贫煤（PM11），兼少量无烟煤(WY03）。通过对该区的地质勘探和聚煤特征的分析，对国家找矿计划、滇东北找C9煤层、实现煤电一体化以及对其它区块的煤炭资源勘查都具有较大的经济意义。

石坎向斜北翼煤矿区聚煤特征找煤意义

1　石坎向斜北翼煤矿区概况

1.1自然地理及位置

石坎向斜北翼煤矿区位于威信县城175°方位，直平距约20km处。呈东西向狭长条带状展布，长约28 km，宽约2.5 km，面积约70 km2。东与四川省分水镇接壤，西与镇雄县雨河镇毗邻，区内地形切割强烈，山势东西绵延，山高谷深、沟壑纵横、山峦叠障，属中山地貌。最高点位于区内中部的冠子山，海拔标高1823.7m，最低点位于区内东部边缘的双河与冷水河汇合口，标高为1013.33m，相对高差810.37m，地形走向与地层走向大致相同。含煤地层标高相对较低，一般在1100～1500m之间。

该区属高原性亚热带山地季风气候。冬春季干旱，但雾雨多、日照少、空气湿度大；夏秋季多雨，空气湿润，且旱、雨季分明，但四季不太明显。全年主导风向为东北风，最大风力为4级，一般为2～3级。

1.2地层、含煤地层及煤层

该区出露的地层由老至新依次为：下二叠统栖霞茅口组；上二叠统玄武岩组、龙潭组、长兴组；下三叠统卡以头组、飞仙关组、永宁镇组；中三叠统雷口坡组及第四系。

龙潭组为区内主要含煤地层，上至主要可采煤层C5顶板，下至玄武岩组或茅口组顶界，全区厚93～144m，一般厚约121m。一般含煤为3～10层，其顶部C5为全区主要可采煤层。该组地层富含植物碎片化石及菱铁质结核；底部层位为浅灰、灰白色含～富含黄铁矿、高岭石化凝灰质铝土岩，细腻光滑，为含矿层位，厚2.87—11.15m，是划分龙潭组（P2l）与玄武岩组（P2β）或茅口组（P1m）分界的良好标志。黄铁矿以单晶或聚晶团块状、树枝状、脉状产出，局部富集而成工业矿体。显微镜下见丝状、鳞片状高岭石、长石晶屑假像和残余凝灰结构，层纹状结构。上部地层岩性主要由棕灰色、浅灰色薄层状泥岩及中厚煤层、薄煤层组成，局部间夹灰色薄至中厚层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩或泥质灰岩；富含大量团块状菱铁质结核及Lsbatanulauia mullifolia.Neuropteridium coreanioum Koiwai. Taeniopteris sp.,Labatannlaria Cathaysiana Yao.等植物碎片化石；中部地层岩性主要以灰色薄层状泥岩、泥质粉砂岩及中厚层状粉砂岩为主，局部间夹薄层状泥质粉砂岩和薄煤线，该部分地层富含大量团块状菱铁质结核和植物根茎化石。

1.3地质构造

勘探区所在的镇雄煤田位处扬子准地台的西部所属滇东台褶带、滇东北台褶束内，南以会泽断裂与会泽台褶束毗邻，北面和东面延入四川和贵州，是扬子地台盖层最发育的地区。（详见图1）

图1　区域地质图

从区域地层层序及接触关系看：区域内自下古代到中生代，多次出现沉积间断，反映地壳以升降活动为主。表明区域褶皱及断裂活动应在中生代以后的喜山强烈构造运动期形成。区域内背斜构造北翼西段陡倾斜，形态相对紧密，向斜形态宽缓，除洛旺—新庄向斜为长轴褶皱外，其它向、背斜皆为短轴褶皱。褶皱轴部偶有走向压扭性断裂存在，并有稀少的北东向压扭性断裂与其斜交，断裂构造总体不发育。

区内岩浆活动仅见有晚二叠世的基性玄武岩的喷溢活动。构造变形比较简单，一般以褶皱为主。

本勘探区所在的石坎向斜，处在威信背斜之南、两河背斜之东、芒部背斜—以勒背斜之北，西起雨河两路口，向东延入四川叙永县。向斜轴线东起郭家地，向西经石坎、大河大屋基、南木村、五丹沟一线，在云南境内轴线长45km。向斜轴走向一般呈NEE—SWW向，在五丹沟喜贝坝以西转为SE—NW向，并急剧抬起，在两河乐利煤洞坡圈闭。

石坎向斜东部庙坝—瓦房一线以东，两翼基本对称，轴面稍向南倾。此线以西为轴面向北倾的不对称向斜。向斜两侧地层倾角，为北翼较陡，并由东向西增大；南翼较缓，并由东向西变缓。向斜内断层不发育，主要断层发育在与向斜相连的背斜内。

2　成煤环境及聚煤特征分析

2.1成煤环境

据石坎北翼晚二叠世煤盆地沉积旋回规律和充填序列图、以及岩性、沉积构造、层理类型、矿物结核及生物化石等成因标志，按层位自下而上依次划分为：冲积平原沉积体系的湖沼湿地平原环境、分流河道泛滥平原体系的河床、河泛盆地、沼泽及泥炭沼泽环境，最后以长兴期的浅海生物碳酸盐台地环境告终。反应整个成煤期，由龙潭期冲积平原湖沼盆地聚煤环境向上发展为下三角洲河泛平原聚煤环境、，再过渡为长兴期的正常浅海环境的海侵序列。

2.2聚煤规律

（1）C9煤层与基底玄武岩互为消长关系（见沉积断面图2）。即有玄武岩的地带就没有C9煤层，没有玄武岩的地带则出现大面积的C9可采煤层。由于古陆东缘的甘洛—小江古断裂再次活动，发生以小江断裂带为主要通道的大规模玄武岩浆喷溢，形成自西向东变薄、西高东低的玄武岩斜坡，导致西部隆起而不利于C9煤层的形成，石坎矿区扎西河以西的龙里坝、两合岩一带由于玄武岩的出现而不见C9煤层的“踪迹”，沉积断面图中701、803钻孔均未见C9煤层；东部低凹则出现大片的C9可采煤层，石坎矿区扎西河以东的冠子山、尹家湾煤矿及小沙地煤矿一带由于缺失玄武岩而大面积的出现C9可采煤层，尹家湾煤矿生产井内C9煤层厚达2.86m，沉积断面图中902、1003、1102、1203钻孔C9煤层厚度均大于1.5m。

（2）根据煤盆地充填序列图，从垂向上可明显看出（见图3）：区内较稳定的可采煤层（C5与C9）皆位于分流河道泛滥盆地沉积旋迴最顶部，且单迴个旋沉积发育愈充分、愈完整、厚度愈大，则煤层愈厚愈稳定。而间湾区段由于海水动荡，时进时退，沉积环境不稳定，故煤层薄，且稳定性差。

（3）根据川黔滇边境成煤期古地理环境与控煤关系，从大区域平面上看：

a聚煤区主要分布于河流冲积平原临近滨海平原地带及滨海平原带。

b富煤带则位于冲积平原的前缘与下三角洲平原或滨海平原带。

c川滇边境出现筠连～珙县与小寨坝两个富煤带，但因离三角洲主河口较近，普遍为高灰、高硫煤。威信石坎地区处于小寨坝富煤带东边缘，离三角洲河口稍远又属冲积平原与下三角洲平原的交替带，故主煤层为中灰、中高硫煤，实为得天独厚。

综合上述地层、岩性岩相、构造等特征的分析，对滇东北找煤具有一定的指导意义及地质意义，也具有更深远的经济意义。如威信县高田-玉京山含煤区、新庄向斜含煤区以及镇雄县牛场-以古向斜含煤区与上述分析比较吻合。但不能生搬硬套，僵化的应用，因为不同地区，不同时代的成煤古地理环境不是一成不变的，要灵活应用各方面的理论知识，充分实践，可望在国家的找矿计划中在滇东北广大含煤区找出更多、更好的C9煤层，同时在有大面积玄武岩出露的地段，不要再布设大量的工程寻找C9煤层，以节约有限的勘查费用。