謝愿龍+張汐
(寧夏有色金屬地質(zhì)勘查院 寧夏 銀川 750000)
摘 要:通過分析前人資料,結(jié)合鉆探驗(yàn)證,確定研究區(qū)主構(gòu)造為一向斜,軸向呈北西-南東向,向東南傾伏,煤層埋深在東部變淺。煤層向東南繼續(xù)延伸,向斜沿走向受古隆升-沉降構(gòu)造的控制。分析在研究區(qū)之南東賦存有1200m以淺的煤炭資源。
關(guān)鍵詞:陸家楊莊;構(gòu)造;煤層特征;找煤前景
陸家楊莊地區(qū)位于寧夏彭陽縣北部,北與甘肅省環(huán)縣毗鄰。2006-2009年間在研究區(qū)外圍及西側(cè)開展了煤炭資源勘查工作,認(rèn)為區(qū)內(nèi)構(gòu)造形態(tài)為向東傾斜的單斜構(gòu)造,煤層埋藏深度較大,大多在1200m以深。本文根據(jù)研究區(qū)最新的勘查成果結(jié)合在研究區(qū)北部完成的甘肅省環(huán)縣沙井子南部煤炭普查資料,對研究區(qū)的構(gòu)造形態(tài)有了新的認(rèn)識,并探討了研究區(qū)南部的找煤前景。
1 區(qū)域地質(zhì)概況
研究區(qū)綜合地層分區(qū)屬柴達(dá)木-華北地層大區(qū)(Ⅲ)華北地層區(qū)(Ⅲ4)鄂爾多斯西緣地層分區(qū)(Ⅲ41)桌子山-青龍山地層小區(qū)(Ⅲ41-2)。區(qū)域上大面積被第四系覆蓋,地層出露不全,結(jié)合鉆孔資料可知該區(qū)發(fā)育地層由老至新依次有:薊縣系、寒武系、奧陶系、侏羅系、白堊系、新近系及第四系等。
研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于柴達(dá)木-華北板塊(Ⅲ)華北陸塊(Ⅲ5)鄂爾多斯地塊(Ⅲ51)鄂爾多斯西緣中元古代-早古生代裂陷帶(Ⅲ51-1)陶樂-彭陽沖斷帶(Ⅲ51-1-3)。鄂爾多斯西緣中元古代-早古生代裂陷帶在中生代表現(xiàn)為拗陷盆地,新生代以來表現(xiàn)為自西向東的逆沖,形成現(xiàn)在的陶樂-彭陽沖斷帶。其東側(cè)以車道深斷裂為界與鄂爾多斯盆地腹地(洼陷區(qū))相鄰,其西以羅山-固原大斷裂為界與北祁連走廊褶皺構(gòu)造帶相接。區(qū)域主構(gòu)造線近南北,主構(gòu)造自西向東有:羅山-固原大斷裂、青龍山-彭陽大斷裂、楊嘴子灣向斜、車道-阿色浪斷裂和天環(huán)向斜??辈閰^(qū)即位于青龍山-彭陽大斷裂與車道-阿色浪斷裂之間,屬逆沖構(gòu)造帶東緣部分。
2 研究區(qū)地質(zhì)特征
2.1 地層
研究區(qū)大部分被第四系覆蓋,僅在較大沖溝谷中有新近系和白堊系地層出露。依據(jù)鉆孔揭露資料,區(qū)內(nèi)地層由老至新依次有:三疊系上統(tǒng)延長組及崆峒山組,侏羅系中統(tǒng)延安組、直羅組和上統(tǒng)安定組,白堊系下統(tǒng)保安群,新近系彰恩堡組,第四系馬蘭組及沖積層(表1)。其中侏羅系中統(tǒng)延安組(J2y)為本區(qū)的含煤地層,呈北厚南薄的趨勢, 厚度241.15-385.45m,平均厚度為314.57m。該組依據(jù)前人資料劃分為四個(gè)巖段:
①延安組第一巖段(J2y1):上部為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖夾煤層,煤層編號為九,煤層厚0.18-4.24m,平均厚度為2.21m,泥巖中含植物化石,下部為黃灰色粗粒砂巖,泥質(zhì)膠結(jié),疏松,含煤屑。與下伏三疊系延長組呈角度不整合接觸關(guān)系,厚度18.44-28.17m。
②延安組第二巖段(J2y2):該巖段為主要含煤地層,共含煤15層,編號煤層自上而下依次有四、五上、五、五下、六、七、八、八下1、八下2、九煤層,煤層平均厚度為13.98m。含煤地層由含礫粗砂巖、粗砂巖、細(xì)砂巖與粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖構(gòu)成厚度不同的小型沉積旋回,各旋回中沉積了厚度不同的煤層。泥巖中富含植物化石,粗砂巖及粉砂巖中廣含煤屑、煤屑條帶及煤塊、楔狀瀝青。其底部為灰白色粗-細(xì)粒砂巖,硅質(zhì)膠結(jié),十分堅(jiān)硬,含煤屑及樹枝狀瀝青,是一、二巖段分層標(biāo)志。厚度97.95-201.61m。
③延安組第三巖段(J2y3):主要為灰色中細(xì)粒砂巖與灰色-深灰色粉砂質(zhì)泥巖呈不等厚互層。砂巖多為鈣質(zhì)膠結(jié),較為堅(jiān)硬,含煤屑。下部泥巖含植物化石。厚度54.50-87.16m。
④延安組第四巖段(J2y4)
該段仍以灰-灰黃色粗砂巖與粉砂質(zhì)泥巖、泥巖呈不等厚互層。粗砂巖局部含礫,礫石成分以石英質(zhì)為主,含少量泥礫。鈣質(zhì)膠結(jié),堅(jiān)硬。中上部含煤屑及煤屑條帶,在個(gè)別煤塊表面分布黃鐵礦薄膜。泥巖上部為灰綠及雜色,下部為深灰色。該段底部的粗粒砂巖與K2標(biāo)志層特征吻合。厚度77.15-88.70m。
2.2 構(gòu)造
研究區(qū)白堊系保安群(K1B)地層構(gòu)成第一構(gòu)造層,巖層為略向東傾的水平巖層,褶皺及斷裂構(gòu)造均不發(fā)育。
根據(jù)以往地震資料和鉆孔驗(yàn)證資料結(jié)合北部臨區(qū)沙井子南部普查資料推斷,研究區(qū)侏羅系地層存在第二構(gòu)造層,屬一隱伏向斜(楊嘴子灣向斜)。通過重力資料,該向斜軸走向北西-南東向,核部及翼部主要由侏羅系中統(tǒng)延安組(J2y)、侏羅系中統(tǒng)直羅組(J2z)、侏羅系上統(tǒng)安定組(J3a)組成,向南東傾伏。向斜東翼地層產(chǎn)狀傾角23°。
3 研究區(qū)煤層特征
3.1 含煤性
研究區(qū)內(nèi)含煤地層為侏羅系中統(tǒng)延安組(J2y),鉆孔揭露最大厚度385.45m,最小厚度241.15m,平均厚度314.57m。煤層主要賦存于該組中下部的第一、二巖段。共含煤15層,編號煤層10層,自上而下編號為:四、五上、五、五下、六、七、八、八下1、八下2、九煤層,煤層平均厚度為13.98m,含煤系數(shù)4.44%。
其中可采煤層為四、五上、五、五下、六、七、八共7層,全區(qū)可采煤層1層,為五煤層,大部可采煤層2層(四、七煤層),局部可采煤層4層(五上、五下、六、八煤層),不可采煤層3層(八下1、八下2、九煤層)。可采煤層平均厚度12.59m,可采含煤系數(shù)4.00%。
3.2 可采煤層
3.2.1 四煤層
分布在研究區(qū)中部,賦煤面積3713×104m2,可采面積3116×104m2。見煤點(diǎn)3個(gè),可采點(diǎn)2個(gè),煤層厚度0.74-1.89m,平均厚度1.47m。煤層結(jié)構(gòu)簡單,在中南部為結(jié)構(gòu)煤層,含0-2層夾矸,夾矸單層厚0-0.45m。煤層頂?shù)装鍨榉凵百|(zhì)泥巖,北薄南厚,層位較為穩(wěn)定,對比基本可靠,屬較穩(wěn)定煤層,是研究區(qū)主要大部可采煤層。
3.2.2 五煤層
位于第三中期旋回上部,在全區(qū)分布,賦煤面積4192×104m2,可采面積4192×104m2。見煤點(diǎn)4個(gè),均可采,煤層厚度3.11-8.48m,平均厚度5.46m,屬厚煤層??辈閰^(qū)中部煤層厚度較大,沿走向向北、南均有變薄的趨勢;沿傾向上,煤層向東有變薄的趨勢。單一煤層,不含夾矸。煤層頂板以粉砂巖、砂巖為主,局部夾泥巖,煤層底板以粉砂巖、泥巖為主,層位穩(wěn)定,對比可靠,屬穩(wěn)定煤層,是研究區(qū)主要可采煤層之一。
3.2.3 六煤層
分布于研究區(qū)北部,見煤點(diǎn)2個(gè),均可采,煤層厚度1.07-1.49m,平均厚度為1.28m,屬中厚煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡單,在西部為結(jié)構(gòu)煤層含1層夾矸,夾矸厚0.30m,為砂質(zhì)泥巖,向東變?yōu)閱我幻簩?,并由西向東變薄,煤層頂?shù)装寰鶠樘抠|(zhì)泥巖。層位不穩(wěn)定,煤層對比不可靠,屬不穩(wěn)定煤層。
3.2.4 七煤層
分布于研究區(qū)中北部,賦煤面積2779×104m2,可采面積2446×104m2。見煤點(diǎn)3個(gè),2個(gè)可采,煤層厚度0.75-2.96m。平均厚度2.03m,屬厚煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡單,在北部為結(jié)構(gòu)煤層,含0-2層夾矸,夾矸單層厚0-0.30m,為泥巖,南西為單一煤層。北厚南薄,層位較為穩(wěn)定,對比基本可靠,屬較穩(wěn)定煤層。
3.2.5 八煤層
分布在研究區(qū)北部,賦煤面積1440×104m2,可采面積1041×104m2。在ZK31-3孔分為八、八下1、八下2煤層,向東在ZK31-5孔內(nèi)為1層,編號為八煤層。見煤點(diǎn)2個(gè),均可采,煤層厚度1.20-1.52m,平均厚度1.36m,屬中厚煤層。煤層頂?shù)装寰鶠榉凵百|(zhì)泥巖。八煤層在原草廟勘查區(qū)ZK15-2鉆孔中由于埋深過大未打出,但由于受向斜構(gòu)造控制,在研究區(qū)南部將變淺,草廟勘查區(qū)及本次研究區(qū)煤層厚度變化不大,層位較為穩(wěn)定,對比基本可靠,屬較穩(wěn)定煤層。
4 找煤前景
通過分析前人資料,結(jié)合鉆探驗(yàn)證,確定研究區(qū)為向斜,軸向向東南傾伏,煤層埋深在東部變淺。同時(shí)由于向斜軸向呈北西-南東向,并向南東傾伏??赡苊簩酉驏|南繼續(xù)延伸,為該區(qū)擴(kuò)大煤炭資源儲量提供了較為可靠的地質(zhì)依據(jù)。
5 結(jié)語
本文初步確定了區(qū)內(nèi)地層層序,厘定含煤地層為侏羅系中統(tǒng)延安組,確定研究區(qū)為一隆升構(gòu)造。研究區(qū)區(qū)共含煤15層,煤層平均厚度為13.98m,含煤系數(shù)4.44%??刹擅簩庸?層,可采煤層平均厚度12.59m,可采含煤系數(shù)4.00%。由于向斜軸向呈北西-南東向,并向南東傾伏。使煤層向東南繼續(xù)延伸,擴(kuò)大了該區(qū)煤炭資源遠(yuǎn)景。
參考文獻(xiàn)
[1]寧夏有色金屬地質(zhì)勘查院. 寧夏彭陽縣陸家楊莊煤炭資源調(diào)查報(bào)告[R].銀川:寧夏地質(zhì)局,2016.
[2]寧夏地質(zhì)調(diào)查院. 寧夏彭陽縣草廟地區(qū)煤炭資源普查報(bào)告[R].銀川:寧夏地質(zhì)局,2009.
[3]孟方,李天斌,尹秉喜,等.寧夏回族自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M].銀川:寧夏地質(zhì)局,2012:25-27.
[4]褚小東,周洪瑞,張鵬川,等. 寧夏彭陽縣草廟地區(qū)地質(zhì)特征及控煤作用研究[J].中國煤炭,2006(2).