姜 迪 汪宏志
(安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì),安徽 宿州 234000)
近年來,安徽省新增大中型礦產(chǎn)地均位于煤炭賦存優(yōu)越的安徽北部,即淮北市、宿州市、亳州市所在行政區(qū)域,該區(qū)域也是安徽省煤炭資源找礦的重點(diǎn)區(qū)域[1]。隨著開采深度的逐漸增加,開采難度、安全隱患不斷加大,生產(chǎn)能力大幅下降。安徽省大中型礦山開采標(biāo)高最深為-1000 m,-1000 m 以下資源目前尚不能有效利用[1]??辈楣ぷ髦攸c(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向老礦區(qū)深部及外圍、大型的推覆體或滑脫體之下[2]。因此,為保障安徽省經(jīng)濟(jì)持續(xù)平穩(wěn)的發(fā)展,開展煤炭資源遠(yuǎn)景調(diào)查工作,尋找新的找煤靶區(qū)已迫在眉睫。
淮北煤田位于華北板塊東南緣,區(qū)內(nèi)構(gòu)造受東西向構(gòu)造、北東向構(gòu)造、徐宿弧形構(gòu)造控制,東西向和北東向構(gòu)造為主要格局。此次研究區(qū)位于宿北斷裂以北,濉肖礦區(qū)東部的支河向斜內(nèi),以往進(jìn)行過大面積踏勘工作,但除曹村煤礦范圍外,很少進(jìn)行專門的煤炭地質(zhì)勘查工作。本區(qū)西邊為曹村煤礦,再往西為皇藏峪背斜,東為出露地表的山系,北鄰江蘇省的七里塘等煤炭勘查區(qū),南以宿北斷裂與朱仙莊、蘆嶺煤礦相隔。
宿北斷層以北為一系列NNE 向緊閉線性褶皺和逆沖斷層組成的徐宿弧形推覆構(gòu)造,構(gòu)造線呈向西突出的弧形展布[3-4]。濉肖礦區(qū)東部整體褶曲構(gòu)造形態(tài)如圖1,地層傾角一般20°~50°,次級褶曲較發(fā)育,據(jù)現(xiàn)有資料組合斷層較少,構(gòu)造復(fù)雜程度中等。
(1)褶曲構(gòu)造
① 支河向斜。位于F2 逆斷層上盤,貫穿整個(gè)研究區(qū),兩翼地層走向約為SN 向,地層傾角20°~30°,東翼較西翼稍陡,控制程度差。② 曹村背斜。位于F1 及F2 斷層之間,屬皇藏峪背斜的次級褶曲,軸向長約16 km,兩翼地層走向約為SN向,地層傾角30°~50°,控制程度差。③ 時(shí)窯背斜:位于F3 逆斷層上盤,兩翼地層呈NE 向。
(2)斷裂構(gòu)造
① F1 逆斷層。該斷層縱貫?zāi)媳保瑸檠芯繀^(qū)西部邊界斷層,走向NNE~近SN,向東傾斜,傾角40°,落差180~400 m,南小北大。該斷層在相鄰的曹村礦內(nèi)有7 條勘查線控制,7 個(gè)鉆孔穿過,屬查明斷層。② F2 逆斷層。位于研究區(qū)范圍西部,距F1 約4 km,走向NNE~近SN,傾向E,產(chǎn)狀控制較差。③ F3逆斷層。按現(xiàn)有地質(zhì)資料,其縱貫?zāi)媳?,為研究區(qū)東部邊界斷層。走向近SN,傾向E,屬推斷斷層。④ 宿北斷裂。正斷層,淮北煤田最大的EW 向構(gòu)造,主干斷面向S 傾,省內(nèi)長約200 km,寬4~6 km,落差大于1 km。
圖1 區(qū)域構(gòu)造綱要圖
圖2 煤層對比圖
徐宿弧形構(gòu)造為中生代末期伸展變形體制下形成的滑脫構(gòu)造組合,中生代以來伸展變形機(jī)制下的掀斜斷塊及斷塊間差異升降活動對煤系賦存有著控制作用。據(jù)此,濉肖礦區(qū)東部有部分被發(fā)現(xiàn)且證實(shí)的賦存條件較好且儲量可觀的工業(yè)煤資源。
本區(qū)西北端的曹村煤屬生產(chǎn)礦井,其勘查工作始于20 世紀(jì)90 年代,資料真實(shí)可靠。結(jié)合現(xiàn)有資料(包括踏勘資料)分析,本區(qū)具有煤系地層及可采煤層存在。從相鄰的曹村煤礦勘查、生產(chǎn)及最新的踏勘資料看,現(xiàn)有區(qū)域地質(zhì)資料與實(shí)質(zhì)情況不符?,F(xiàn)有地質(zhì)資料顯示,在該區(qū)出露的地層最新為寒武紀(jì)地層,而實(shí)際上在曹村礦東側(cè)出露了大量的奧陶系灰?guī)r,往支河向斜方向?yàn)閵W陶系及更新的地層。根據(jù)曹村煤礦地層傾角較大的特點(diǎn),本區(qū)在約40 m厚的第四系表土層下可能有煤系地層及可采煤層。
從構(gòu)造應(yīng)力分析,結(jié)合圖2 可知,本地區(qū)推覆作用形成的背、向斜組合形態(tài)明顯,自東向西為時(shí)窯背斜、支河向斜、皇藏峪背斜、閘河向斜等,宿北斷裂以南有蘆嶺向斜等。從構(gòu)造部位及煤層賦存層位與特征看,支河向斜應(yīng)與蘆嶺向斜相當(dāng)(圖1),具有非常大的煤炭勘查前景。
宿北斷裂以南的朱仙莊、蘆嶺煤礦為生產(chǎn)礦井,主要可采煤層為8 煤層及10 煤層。其中8 煤層平均厚度10.03 m,10 煤層平均厚度1.92 m,灰分低,發(fā)熱量高,煤類為氣煤,煤質(zhì)好。研究區(qū)西北端的曹村煤礦屬生產(chǎn)礦井,其勘查工作始于20 世紀(jì)90年代,共施工了27 個(gè)鉆孔,且有大量的井巷資料,真實(shí)可靠,對該區(qū)的地質(zhì)情況的了解起到了非常重要的作用。礦井主可采煤層為10 煤層,煤厚平均為2.30 m,煤質(zhì)為煙煤。
本區(qū)主要可采煤層為8 煤層和10 煤層(距太原組第一層灰?guī)r約55 m 距離)。由于區(qū)域推覆力的作用,本區(qū)形成了背、向斜組合的褶曲形態(tài),且在曹村礦形成了一次級“破向斜”形態(tài)—F1 斷層沿該次級向斜軸部發(fā)育,形成一落差200~400 m 的逆沖斷層。曹村煤礦采礦證標(biāo)高至-300 m,由于地層傾角較大(45°)而F1 斷層傾角較?。?0°),在F1 下盤,尚有相當(dāng)規(guī)模的資源儲量區(qū),尤其是往深部還有可能有8 煤層賦存,其價(jià)值將更大。
本次研究的重點(diǎn)區(qū)域,支河向斜西與皇藏峪背斜相連,東被F3 斷層阻截,與時(shí)窯背斜相近,構(gòu)造位置與蘆嶺向斜相當(dāng),濉肖礦區(qū)東部找煤最大希望地區(qū)。根據(jù)分析,該區(qū)可能存在含煤面積大于150 km2,取曹村煤礦與朱仙莊、蘆嶺煤礦煤層厚度的平均值,初步估算本區(qū)存在煤炭資源在4億t以上,且煤質(zhì)優(yōu)良。
通過對濉肖礦區(qū)東部的構(gòu)造特征、地層分布、煤層及煤質(zhì)等進(jìn)行綜合分析,并結(jié)合曹村礦、蘆嶺礦生產(chǎn)地質(zhì)資料,認(rèn)為濉肖礦區(qū)具有非常大的找煤前景,為本區(qū)下一步煤炭資源勘查提供了依據(jù)。