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贵州省兴仁县新庄井田矿产资源综合勘查与评价

2018-07-30邹博林张洪信

西部探矿工程 2018年7期
关键词:含煤井田龙潭

邹博林,张洪信,韩 晶,丁 俊,肖 坡

(贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队,贵州贵阳550018)

本文通过对区域成矿地质背景及成矿地质条件的分析研究,结合贵州省兴仁县新庄井田的地层岩性、地质构造、矿床地质特征等综合分析研究,认为该区成矿地质条件有利,说明具有较好的找矿远景。经施工的钻探工程揭穿控制,井田内新发现全区可采、大部分可采及局部可采的M 1、M 3、M 5、M 15、M 17、M 19号煤层等6层,在龙潭组与茅口组接触带有蚀变体(Sbt)含金层存在。通过对蚀变体(Sbt)含金层位、岩性组合、含矿性、厚度变化及含矿层的主要对比标志以及分布和资源远景进行了分析。在井田的勘查过程中,对共(伴)生矿产资源进行综合勘查、综合研究与评价,以达到矿产资源综合开发利用的目的。

1 区域地质概况

1.1 区域地层

区域出露地层有二叠系、三叠系及第四系。二叠系地层主要有中二叠统茅口组;上二叠统大厂层(Sbt)、龙潭组、长兴组和大隆组。三叠系地层主要有夜郎组、永宁镇组、关岭组及第四系。岩性主要为碳酸盐岩沉积和碎屑岩沉积。

1.2 区域构造

大地构造位置处于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋扭构造变形区[1]。区内以北西向、北东向和近东西向断裂构造与褶皱构造为主的滇黔桂“金三角”兴仁—安龙金矿带上灰家堡金矿田北西部边上新庄一带(图1)。

1.3 区域矿产

区内矿产资源丰富,内生矿产主要有:金、汞、锑、砷、铊。其中以金矿分布最广,也是最具有特色的矿种。灰家堡金汞矿田中有紫木凼、太平洞、水银洞等大中型矿床。沉积矿产主要有煤、煤层气、硫铁矿、建筑用砂石(碳酸盐岩)、制砖瓦粘土岩等。

2 井田地质特征

2.1 井田地层

井田地表出露及钻孔揭穿控制地层有中二叠统茅口组(P2m);上二叠统原称大厂层[蚀变体(Sbt)]、龙潭组(P3l)、长兴组(P3c)、大隆组(P3d);下三叠统夜郎组(T1y)、永宁镇组(T1yn),中三叠统关岭组(T2g)及第四系(Q)。含煤地层上二叠统龙潭组(P3l),为一套潮坪相含煤细碎屑岩系沉积建造。煤系含煤地层厚度240.04~255.39m,平均厚度250m。与下伏原大厂层蚀变体(Sbt)或茅口组呈假整合接触。井田地层岩性见表1。

从表1中可知:上二叠统龙潭组(P3l)中产煤、煤层气、硫铁矿,龙潭组与茅口组接触带的原大厂层蚀变体(Sbt)产金,二叠系及三叠系碳酸盐岩可作建筑用砂原料,三叠系碎屑岩可作制砖瓦原料。

2.2 井田构造

2.2.1 褶皱构造

区内褶皱构造主要为紫木凼背斜北西延伸部分,轴部大致在文家大坡—大箐坡—火烧坡一带,呈近东西向延展,西段在近火烧坡一带倾没,东段延伸出井田,区内长约4km。背斜在安逸附近被F1断层错断,背斜核部出露地层为三叠系夜郎组第二段(T1y2),南翼地层为夜郎组第三段(T1y3)及永宁镇组(T1yn1-5),倾向南南西,倾角15°~30°。北翼地层为夜郎组第三段(T1y3)及永宁镇组(T1yn1),倾向北北东,倾角10°~20°。背斜形态宽缓,靠近断层则岩层陡立,揉皱破碎,枢纽波状起伏。

2.2.2 断裂构造

井田内主要有近东西向F1、北西向F4、北东向(F2、F3、F5)3组断裂构造。北东向断层通常将近东西向及近北西向断层错断并使其上、下岩层发生相对位移,故其形成时间较北西向断层晚。现将井田范围内的F1、F2、F3、F4、F5断层分别叙述如下:

F1断层:分布在老屋基—安逸南侧—山背后一带,延伸长大于4.2km。断层频临紫木凼背斜轴部,大致沿背斜轴线呈近东西向展布,断层倾向南,倾角35°~55°,为平移逆断层。据井田钻孔资料显示,F1断层深部有分枝现象,主断面在走向上和倾向上波状起伏。断层水平断距40~250m、垂直断距50~200m。断层上、下盘岩层强烈褶皱,甚至直立、倒转,形成20~80m宽的揉皱破裂、碎裂带。破碎带断层角砾发育,并被方解石脉或泥质充填胶结,可见网脉状或细脉状黄铁矿。

F2断层:为区域上的老屋基断层,分布于井田北西部坪子上—老屋基一带,为右行平移逆断层,断层走向呈北东—南西,倾向北西,倾角54°~80°,井田内延伸长大于3.5km,北东端延伸出图,两盘平移距离150~320m。

表1 井田地层岩性简表

F3断层:分布在井田北东部东风水库—高填方—启白东侧一带,断层性质不明,呈北东-南西向展布,大致走向北东70°,井田内延伸长大于2.8km,北东端延伸出图。

F4断层:分布在井田北东部东风水库,呈北西—南东向展布,倾向南西,倾角55°,井田内延伸长大于1.90km,断距20m,为逆断层。

F5断层:分布在井田南东角燕子寨南东侧,为区域上的狮子坟断层,断层呈北东—南西向展布,倾向北西,倾角65°,井田内延伸长大于1.3km,两端延伸出图外,为右行平移逆断层。

井田内F1、F2、F3、F4、F5断裂构造特征见表2。

表2 井田内F1、F2、F3、F4、F5断裂构造特征表

3 含煤岩系地质特征

上覆地层长兴组(P3c):岩性为灰色厚层含燧石团块灰岩、泥晶灰岩、弱硅化含生物碎屑钙质粘土岩,生物碎屑结构、显微鳞片结构,块状构造。顶部有0.05~0.20m厚蒙脱石化粘土岩,底部为灰色中厚层状灰岩,据井田内施工钻孔统计,地层厚55.68~76.37m,平均厚64.64m。与下伏地层龙潭组(P3l)呈整合接触。

井田内含煤岩系龙潭组,经施工钻孔新发现龙潭组中有可采煤层存在,对龙潭组含煤岩系地质特征[2]叙述如下:

井田内含煤岩系为二叠系上统龙潭组,在区内属潮坪含煤碎屑岩沉积地层,主要由粘土岩、炭质粘土岩、粘土质粉砂岩、生物碎屑灰岩、玻屑凝灰岩、煤层(线)等组成。厚度240.04~255.39m,平均厚度250m。含煤12~28层,煤层总厚度7.60~13.75m,含煤系数2.98%~5.60%,其中:全区可采、大部可采及局部可采煤层6层,可采总厚度4.89~7.90m,可采系数1.92%~3.29%。根据沉积旋回、岩性组合、含煤性标志层等特征,可分为上、中、下3个含煤组,与龙潭组上、中、下3个岩性段相对应。

上含煤岩组(龙潭组第三段P3l3):岩性为灰色薄—中厚层状细砂岩、粘土岩夹灰岩及煤层组成,含煤5~8层,单层煤厚0.05~1.77m。其中含大部可采煤2层(M 1号煤、M 3号煤)、局部可采煤1层(M 5号煤),其余煤层均为不可采煤层。本含煤岩组底部有约1.50~3.50m厚层灰岩,为中含煤岩组与上含煤岩组的分层标志层,本组含煤岩组厚79.06~87.26m,平均83.13m。

中含煤岩组(龙潭组第二段P3l2):岩性灰色薄至中厚层粉砂岩、砂岩、粘土岩、炭质粘土岩夹玻屑晶屑凝灰岩及煤层组成,含煤8~24层,单层煤厚 0.01~3.77m。其中含全区可采煤1层(M 15号煤)、大部可采煤2层(M 17、M 19号煤),其余煤层均为不可采煤层。本含煤岩组底底部以灰色中厚层状砂岩为界,为中含煤岩组与下含煤岩组的分层标志层,本组含煤岩组厚108.25~128.16m,平均119.49m。

下含煤岩组(龙潭组第一段P3l1):岩性为灰、深灰色薄至中厚层状粘土岩、粉砂岩夹生物碎屑灰岩、细砂岩、炭质粘土岩及煤(线)层组成,局部见0~5层煤,单层煤厚0.03~0.71m。不含可采煤层;底部以硅化生物碎屑亮晶灰及含灰质白云质角砾岩原称大厂层[蚀变体(Sbt)含金层位]分界。顶部为一中厚状砂岩、粉砂岩为第一段与第二段分界,本组含煤岩组厚34.42~58.60m,平均119.49m。

下伏地层茅口组(P2m):为一套浅海台地相碳酸盐岩沉积,为灰色中厚层至块状生物灰岩及硅化含生物碎屑不等晶灰岩,局部夹浅灰色中层白云质灰岩,产纺缍虫、珊瑚、蜒等化石。未见底,厚度大于200m。

4 煤层及可采煤层特征

井田内经施工钻孔新发现龙潭组含煤岩系中含有可采煤层。含煤地层为二叠系上统龙潭组(P3l),岩性为灰、浅灰、灰黑色薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩,灰岩及煤(线)层等,含煤12~28层,全区可采、大部分可采及局部可采煤层6层[2-3]。井田内主要可采煤层M 1、M 3、M 5、M 15、M 17、M 19号煤层,其中M 1、M 3煤层结构简单,属较稳定煤层;M 5、M 17煤层结构较复杂,属较稳定煤层;M 15、M 19煤层结构简单—复杂,属稳定煤层。

在该井田内煤层均未出露,为隐伏煤层。根据钻探工程揭穿控制,井田内主要可采煤层有6层,自上而下分别编号为M 1、M 3、M 5、M 15、M 17、M 19号煤层。将各可采煤层地质特征叙述如下:

(1)M 1煤层。位于龙潭组第三段顶部,煤层厚度变化较大。煤厚0.45~1.65m,平均厚1.13m,局部含透镜状夹矸1层,单层夹矸厚0~0.34m,结构较简单,煤类单一,煤质变化较大,区内大部分可采,为较稳定煤层类型。

(2)M 3煤层。位于龙潭组第三段中上部。煤层厚度有一定变化,煤厚0.63~1.07m,平均厚0.99m,局部含透镜状夹矸一层,单层夹矸厚0~0.11m,煤层结构较简单,煤质变化不大。区内大部分可采,为较稳定煤层类型。

(3)M 5煤层。位于龙潭组第三段中部,煤层厚度变化较大、不稳定,在施工的钻孔中出现无煤地段,煤厚0.45~1.60m,平均厚0.97m。煤层间含1~3层夹矸,单层夹矸厚0.03~0.35m,结构较复杂,煤质变化不大,局部可采,为较稳定煤层类型。

(4)M 15煤层。位于龙潭组第二段中下部。厚度变化不大,煤层稳定,为全区可采煤层。煤厚0.90~2.63m,平均厚1.46m,该煤层中常夹1~3层炭质泥岩、粘土岩夹矸,单层夹矸厚0.0~0.44m,煤层结构简单—较复杂,煤类单一,全区可采,为稳定煤层类型。

(5)M 17煤层。位于龙潭组第二段中下部。煤层厚度变化较大,不稳定,煤厚0.2~2.02m,平均厚1.18m。局部含透镜状夹矸1~2层,单层夹矸厚0.06~0.27m,结构较复杂,煤类单一,含硫平均大于3%,煤质变化不大,大部分可采,为较稳定煤层类型。

(6)M 19煤层。位于龙潭组第二段下部。厚度变化不大,为大部可采煤层。煤厚0.45~3.21m,平均厚1.46m,该煤层中常夹1~2层炭质泥岩、粘土岩夹矸,单层夹矸厚0.04~0.56m,煤层结构简单—较复杂,煤类单一,大部分可采,为稳定煤层类型。

5 煤炭、煤层气资源量估算

5.1 煤炭资源量估算

经普查施工的7个钻孔对全区可采、大部分可采及局部可采的M 1、M 3、M 5、M 15、M 17、M 19号煤层揭穿控制,采用1600m×1600m(线距×孔距)基本网度对煤层进行控制,按照“DZ/T 0215-2002”《煤、泥炭地质勘查规范》[3]要求,经普查探获井田内煤炭资源量(333+334)总量10401×104t。其中:推断的内蕴经济资源量(333)5046×104t,占总资源量的48.51%;预测的潜在资源量(334)5355×104t,占总资源量的51.49%。

5.2 煤层气资源量估算

经普查施工的7个钻孔中取可采煤层瓦斯样进行测试分析,野外测试解吸量及化验测试解吸量可知:按照“DZ/T 0216-2002”《煤层气资源/储量规范》[4]要求,对M 1、M 3、M 5、M 15、M 17、M 19号煤层揭穿控制的煤层气进行概略估算,井田内探获煤层气资源量(334)总量8.76×108m3。

6 金矿资源量估算

地表采用探槽工程对区内的F1、F4矿化蚀变带进行揭露控制,深部施工了8个钻孔工程对揭穿的F1、F4及龙潭组与茅口组接触带的蚀变体(Sbt)进行采样,按照“DZ/T 0205-2002”《岩金矿地质勘查规范》[5]要求,经化验测试分析结果,金最高品位为0.22×10-6,其金含量低,未达到金矿资源量估算最低要求,故未对金矿资源量进行估算。

7 结论及建议

井田通过本次勘查工作,在龙潭组含煤岩系地层中新发现了全区可采、大部分可采及局部可采M 1、M 3、M 5、M 15、M 17、M 19号煤层6层,探获煤炭、煤层气资源量可达中至大型矿床规模。建议在今后的勘查过程中,应对含煤岩系中煤、煤层气、硫铁矿及含金蚀变体(Sbt)进行综合勘查、综合评价、综合开发利用,对井田进行详细研究和找矿远景评价具有重要的指导意义。

井田内煤炭、煤层气是具有工业价值的主要伴生矿产,为了合理开发利用矿产资源,以最大限度地满足社会对矿产品的需求,尽可能在矿产资源综合开发利用的过程中,获得最佳的经济效益、社会效益及环境效益。建议在勘查的过程中,做到矿产资源综合勘查、综合评价,以确保矿产资源得到充分合理地开发利用,达到矿产资源综合勘查开发利用的目的。

井田大地构造位置处于扬子准地台黔北台六盘水断陷普安旋扭构造变形区。井田内褶皱构造主要为紫木凼背斜北西延伸部分,从地质背景、地质构造、地层岩性、成矿地质条件等因素综合分析研究,金矿应具有较好的找矿远景,值得进一步工作探索,以期寻找发现具有工业价值的金矿资源。

[1]贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志[M].北京:地质出版社,1987.

[2]贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队.贵州省兴仁县新庄金煤矿普查报告[R].2015.

[3]中华人民共和国国土资源部.DZ/T0215-2002煤、泥炭地质勘查规范[S].2002.

[4]中华人民共和国国土资源部.DZ/T0216-2002煤层气资源/储量规范[S].2002.

[5]中华人民共和国国土资源部.DZ/T 0205-2002岩金矿地质勘查规范[S].2002.

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