馬啟良 任國(guó)濤

（寧夏礦業(yè)開(kāi)發(fā)勘查院，寧夏 銀川 750021）

小紅山東部普查區(qū)東距中衛(wèi)市約67km，該區(qū)現(xiàn)為普查階段地質(zhì)工作，為推進(jìn)自治區(qū)找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)，發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)，解決煤炭資源相對(duì)短缺的制約瓶頸，對(duì)過(guò)普查工質(zhì)所取得的成果，有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，為本地區(qū)今后找礦提供參考依據(jù)［1］。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

勘查區(qū)地層區(qū)劃屬于華北地層大區(qū)（Ⅴ），秦祁昆地層區(qū)（Ⅴ1），祁連-北秦嶺地層分區(qū)（），寧夏南部地層小區(qū)（）；中、新生代地層屬阿拉善地層區(qū)潮水地層分區(qū)。

區(qū)域內(nèi)出露地層為：古生界奧陶系、泥盆系、石炭二疊系；中生界三疊系；新生界新近系、第四系區(qū)域大地構(gòu)造位置位于秦祁褶皺帶之六盤(pán)山弧形構(gòu)造帶之海原逆沖帶北側(cè)，營(yíng)盤(pán)水同心大斷裂南側(cè)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

勘查區(qū)全為第四系覆蓋。據(jù)勘查區(qū)普查和預(yù)查鉆孔揭露，勘查區(qū)主要地層有石炭-二疊系、新近系和第四系，現(xiàn)由老至新簡(jiǎn)述如下：

2.1.1 石炭-二疊系

分布有土坡組、太原組、大黃溝組、紅泉組。

土坡組（C2t）

上部灰黑色頁(yè)巖夾褐灰色長(zhǎng)石石英砂巖，灰?guī)r透鏡體，并夾有多層薄煤層（或煤線）；下部灰色、灰黑色頁(yè)巖，灰色石英砂巖、薄層泥灰?guī)r互層，頁(yè)巖中普遍含有扁圓狀或長(zhǎng)卵形鈣質(zhì)結(jié)核。與下伏臭牛溝組呈整合接觸，據(jù)勘查區(qū)外預(yù)查ZK5-2、ZK5-3鉆孔，地層厚269.61m。

太原組（C0P1t）

太原組主要巖性為灰黑色泥巖、粉砂巖、灰白色砂巖呈不等厚互層，夾多層可采煤層，為勘查區(qū)主要含煤地層，可分為上、中、下三個(gè)含煤段。與下伏土坡組呈整合接觸，地層厚131.09～330.74m，平均234.68m。

據(jù)五萬(wàn)區(qū)域調(diào)查資料，本區(qū)太原組的動(dòng)植物化石有：動(dòng)物化石瓣鰓類(lèi)Edmondia sp（卵石蛤），Palaeoneilo anthraconeiloides（卵古尼羅蛤），Astartella cf.adenticulata（無(wú)齒小花蛤），Nuculopsis yuani（甘肅擬栗蛤），Aviculopecten sp。（燕海扇）；植物化石Neuropteris cardiopterides Bothlin（心羊齒型脈羊齒），N.kaipingiana（開(kāi)平脈羊齒），Linopteris brongniartii（短網(wǎng)羊齒），Conchophyllum richthofenii（李?；舴揖W(wǎng)羊齒），Cordaites principalis（首要柯達(dá)）等。本組化石以瓣鰓類(lèi)和植物化石為主，其中Linopteris brongniartii，Conchophyllum richthofenii，Neuropteris kaipingiana是中石炭世的標(biāo)準(zhǔn)化石，并以維斯發(fā)期最常見(jiàn)，而其他屬種也大部分為中石炭世常見(jiàn)化石。在本次勘查中，從巖芯里采集到的動(dòng)、植物化石標(biāo)本，動(dòng)物化石主要為小個(gè)體的瓣鰓類(lèi)，植物化石多為蘆木屬、裂葉屬、鱗木屬、脈羊齒屬等，比照《中國(guó)中生代植物》標(biāo)準(zhǔn)化石圖版，時(shí)代當(dāng)屬晚石炭世。

太原組屬濱海平原型含煤建造，處于濱海過(guò)渡地帶，形成于開(kāi)闊平坦的地形環(huán)境，海、陸過(guò)渡相較發(fā)育。

大黃溝組（P1d）

巖性為一套灰綠色礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖夾暗紫色砂巖、粉砂巖。與下伏太原組呈假整合接觸，地層厚227.54～359.54m，平均263.33m。

紅泉組（P2h）

巖性為暗紫色砂巖，含礫砂巖，粉砂巖夾灰綠色泥巖、砂巖、砂礫巖，底部為礫巖。與下伏大黃溝組呈整合接觸，據(jù)鉆探揭露，剝蝕殘留地層最大厚度為65.49m。

2.1.2 新近系

勘查區(qū)外僅少部出露中新統(tǒng)干河溝組（N1g），巖性上部為淡桔黃、淡褐紅色含礫砂巖、砂礫巖，夾磚紅色黏土；下部為磚紅色黏土層骨骼化石碎片，與上覆地層呈角度不整合接觸。據(jù)鉆探揭露，地層厚 327.01～663.40m，平均465.97m。

2.1.3第四系

出露有第四系中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)和第四系全新統(tǒng)。

①中更新統(tǒng)（Qp2apl）：沖洪積礫石層,湖積含礫鈣質(zhì)層，零星分布于勘查區(qū)北部，厚5～10m。

②上更新統(tǒng)（Qp3apl）：主要為沖、洪積亞砂土，厚0.75～30.20m，平均11.74m。

2.2 構(gòu)造

勘查區(qū)基本為第四系覆蓋,根據(jù)小紅山勘查區(qū)東部煤炭資源普查二維地震勘探資料，勘查區(qū)構(gòu)造情況見(jiàn)圖4

2.2.1 褶皺

通過(guò)二維地震勘查，勘查區(qū)總體位于甘塘向斜北東翼，為一南西傾的單斜構(gòu)造，由于逆斷層的牽引作用，斷層兩側(cè)形成小的曲。

2.2.2 斷層

通過(guò)二維地震勘查，共解釋斷點(diǎn)34個(gè),組合斷層6條，孤立斷點(diǎn)2個(gè)。

圖1 小紅山勘查區(qū)東部普查區(qū)構(gòu)造綱要圖

按照斷層的落差大小劃分，6條斷層中，最大落差大于100m的斷層3條，即DF5、XF3和DF7；最大落差小于等于100m的斷層3條，即XF2、XF4和XF5。按照斷層的可靠程度劃分，可靠斷層3條，即XF2、XF4和XF5；較可靠斷層3條，DF5、XF3和DF7。按照斷層的性質(zhì)劃分，XF4為正斷層，其他為逆斷層。

勘查區(qū)斷層特征表

3 井田地質(zhì)特征

3.1 煤巖特征

煤層煤的宏觀煤巖組分以暗煤為主、夾少量亮煤、半亮煤。以薄煤層為主，中厚煤層次之，0.1～4m不等，少部分厚度大于4m；含有少2～3層夾矸。

3.2 化學(xué)性質(zhì)

①水分（Mad）含量在0.12%～18.18%之間變化，各煤層平均值為1.00%～7.01%，小于8%，屬低水分煤；浮煤水分含量0.20%～8.95%，各煤層平均值為0.43%～2.78%.

②灰分（Ad）各煤層原煤灰分（Ad）產(chǎn)率為7.03%～38.19%，平均值為11.83%～28.16%。

③揮發(fā)分（Vdaf）勘查區(qū)各可采煤層，原煤揮發(fā)分27.42%～46.74%，平均值為32.21%～44.63%；浮煤揮發(fā)分21.74%～42.34%，平均值31.83%～42.28%。

④固定碳(FCd)各可采煤層原煤固定碳平均值為43.81%～60.21%，浮煤固定碳平均值為53.67～64.15%，浮煤比原煤固定碳值略有增加。

⑤全硫（St,d）各可采煤層原煤全硫平均含量為1.23%～4.06%，按照分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T15224.2-2010），勘查區(qū)以中高硫煤（St,d：2.01%～3.00%）、中硫煤（St,d：1.01%～1.50%）為主，個(gè)別高硫煤（St,d＞3%）。

⑥發(fā)熱量。各煤層原煤干燥基高位發(fā)熱量（Qgr,d）18.29～33.37MJ/kg，各煤層平均值為24.91～31.15MJ/kg。

3.3 煤類(lèi)及用途

勘查區(qū)主要以肥煤為主，氣肥煤次之，煤質(zhì)為具中～中高硫、低～中灰、中高～高發(fā)熱量、中高～高揮發(fā)份性等特點(diǎn)，可用于冶金、化工等方面，肥煤是煉焦配合煤中的重要組分，主要用于煉焦（一些高灰高硫的肥煤用來(lái)發(fā)電），配入肥煤可使焦炭熔融良好，從而提高焦炭的耐磨強(qiáng)度，并為配加黏結(jié)性差的煤或瘦化劑創(chuàng)造條件，與其他煤級(jí)的煤相比，肥煤一般具有較高的硫含量。

4 井田成因分析及找礦標(biāo)志

4.1 成因

勘查區(qū)地層區(qū)劃屬于華北地層大區(qū)（Ⅴ），秦祁昆地層區(qū)（Ⅴ1），祁連-北秦嶺地層分區(qū)（Ⅴ12），寧夏南部地層小區(qū)（Ⅴ12-1）；中、新生代地層屬阿拉善地層區(qū)潮水地層分區(qū)。形成于開(kāi)闊平坦的地形環(huán)境，海、陸過(guò)渡相較發(fā)育。太原組由10個(gè)過(guò)渡相旋回組成，單個(gè)旋回厚10～60余米不等，旋回結(jié)構(gòu)從簡(jiǎn)單～復(fù)雜均有，包括海進(jìn)組和海退組，旋回下部海退組以三角洲相沙洲、沙壩（細(xì)～粗粒砂巖）為起點(diǎn)，向上過(guò)渡為瀉湖沼澤相（粉砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)粉砂巖、泥巖）～泥炭沼澤相（炭質(zhì)泥巖、煤）；旋回上部為海進(jìn)相組，以泥炭沼澤相（炭質(zhì)泥巖、煤）為起點(diǎn)，向上為瀉湖沼澤相（粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖）～沙洲、沙壩（砂巖），由旋回下部和旋回上部組成一個(gè)完整旋回，煤層位于旋回中、上部。

4.2 找礦標(biāo)志

該煤炭勘查區(qū)為層控礦床，賦存于石炭-二疊系太原組中，太原組上部為一套灰綠色礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖夾暗紫色砂巖、粉砂巖。與下伏太原組呈假整合接觸，地層厚227.54～359.54m，平均263.33m。屬大黃溝組。太原組巖性為一套灰黑色泥巖、粉砂巖、灰白色砂巖呈不等厚互層，夾多層可采煤層，為勘查區(qū)主要含煤地層，可分為上、中、下三個(gè)含煤段。與下伏土坡組呈整合接觸，地層厚131.09～330.74m，平均234.68m。兩套地層從顏色、巖石結(jié)構(gòu)，組分特征可以明顯地區(qū)分出地層的年代。

5 結(jié)論

寧夏中衛(wèi)市小紅山煤炭礦床屬大原10個(gè)過(guò)渡相旋回海進(jìn)相組，以泥炭沼澤相（炭質(zhì)泥巖、煤）為起點(diǎn)，向上為瀉湖沼澤相（粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖）～沙洲、沙壩（砂巖），由旋回下部和旋回上部組成一個(gè)完整旋回，煤層位于旋回中、上部。為今后的找礦工作提供了依據(jù)。

［1］王建宏.寧夏中衛(wèi)市小紅山煤炭資源預(yù)查報(bào)告［R］.銀川：寧夏礦業(yè)開(kāi)發(fā)勘查院，2013.