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        貴州省銅仁地區(qū)煤礦地質(zhì)特征及資源潛力

        2021-12-09 17:52:51陳云明李剛成
        西部資源 2021年2期
        關(guān)鍵詞:塘壩石阡縣德江縣

        陳云明 李剛成

        摘要:銅仁位于鄂湘渝黔前陸褶皺沖斷帶之黔北隆起區(qū),成礦單元屬黔北隆起Mn-Hg-鋁土礦-磷-煤-煤層氣-頁巖氣-Ni-Mo-Pb-Zn成礦帶。以貴陽—梵凈山北(印江木黃)斷裂帶為界,分別屬于務(wù)川—開陽北北東向變形區(qū)和松桃—福泉北東向變形區(qū)。銅仁地區(qū)煤炭資源分布于北西部之沿河、印江、德江、思南、石阡等5縣,含煤地層主要為二疊系上統(tǒng)吳家坪組,含可采煤層1層,以貧煤、焦煤為主。至2018年底,累計(jì)查明資源量16507.35萬噸。銅仁地區(qū)煤礦在省內(nèi)不占優(yōu)勢(shì),但在區(qū)域上具有較好的潛力,加強(qiáng)勘查和科學(xué)規(guī)劃,可為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供能源資源支撐。

        關(guān)鍵詞:貴州銅仁;煤礦;地質(zhì)特征;資源潛力

        銅仁位于貴州省東北部,武陵山脈之西南,東部江口、碧江、松桃、萬山、玉屏等縣(區(qū))除下寒武統(tǒng)牛蹄塘組石煤資源外無煤炭資源分布,西部的沿河、印江、石阡、思南、德江等縣均有煤礦分布。區(qū)內(nèi)煤炭資源開采歷史久遠(yuǎn),在上世紀(jì)90年代至2010年以前,區(qū)內(nèi)煤炭資源開采達(dá)到頂峰。近年來,國家產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整,大部分因兼并重組而關(guān)閉,現(xiàn)有煤礦生產(chǎn)不能滿足區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。

        1.區(qū)域地質(zhì)特征

        銅仁大地構(gòu)造屬上揚(yáng)子陸塊之鄂湘渝黔前陸褶皺沖斷帶之黔北隆起區(qū),以貴陽—梵凈山北(印江木黃)斷裂帶為界,分為兩個(gè)片區(qū)(見圖1)。

        銅仁北西部屬務(wù)川—開陽北北東向變形區(qū)(Ⅲ-1b),構(gòu)造方向以北北東向?yàn)橹?,南北向次之。褶皺組合樣式以隔槽式褶皺為主,為典型的侏羅山式褶皺組合型式。斷裂主要發(fā)育于北部緊密褶皺區(qū)。地層以古生代至中生代為主,次為元古代和新生代地層,寒武系至白堊系均有分布,廣泛分布有二疊系含煤地層。產(chǎn)煤、硫、頁巖氣、石膏、汞、重晶石、螢石等礦產(chǎn)。該區(qū)是銅仁的產(chǎn)煤地區(qū),區(qū)內(nèi)已開展地質(zhì)工作煤礦42處,其中思南10處、石阡10處、德江9處、印江8處、沿河5處,將晚二疊世吳家坪組41個(gè)煤礦劃分為6個(gè)礦區(qū),見圖2。

        1.德江縣沙溪煤礦;2.德江縣梨子水煤礦;3.德江縣高山煤礦;4.沿河縣土地坳煤礦;5.沿河縣蒲溪煤礦;6.德江縣太陽口煤礦;7.德江縣桶井煤礦;8.思南縣青杠壩煤礦;9.思南縣半坡煤礦;10.思南縣雙山煤礦;11.石阡縣關(guān)刀土煤礦;12.石阡縣泡桐佬煤礦;13.石阡縣銀鋒煤礦;14.沿河縣譙家煤礦;15.沿河縣梁家寶勘查區(qū);16.德江縣核桃灣煤礦;17.德江縣茅家壩煤礦;18.德江縣聯(lián)興煤礦;19.德江縣野馬青煤礦;20.印江縣沙子坡礦區(qū);21.印江縣池壩煤礦;22.印江縣青坨煤礦;23.印江縣白金巖煤礦;24.印江縣三層巖煤礦;25.印江縣突雷巖煤礦;26.印江縣枇杷灣煤礦;27.思南縣楓香園煤礦;28.思南縣楊家山煤礦;29.思南縣大坪煤礦;30.思南縣塘壩煤礦;31.思南縣朋來煤礦;32.思南縣文家槽煤礦;33.石阡縣小山煤礦;34.石阡縣山羊坡煤礦;35.石阡縣本莊煤礦;36.思南縣青山篷煤礦;37.印江縣槽門礦區(qū);38.石阡縣團(tuán)蒼巖煤礦;39.石阡縣長灘煤礦;40.石阡縣烏谷溪煤礦;41.石阡縣青山棚煤礦;42.沿河縣塘壩煤礦

        銅仁南東部屬松桃—福泉北東向變形區(qū)(Ⅲ-1c),構(gòu)造方向以北東向?yàn)橹?,褶皺組合樣式為隔槽式褶皺組合,是侏羅山式褶皺組合型式的典型區(qū)域,在梵凈山地區(qū),形成一個(gè)大型穹狀背斜,由新元古界變質(zhì)巖及巖漿巖構(gòu)成的隆起區(qū),出露新元古界梵凈山群與板溪群,二者之間為角度不整合接觸。該區(qū)主要地層為新元古界至寒武系等老地層,主要礦產(chǎn)資源為錳礦、汞礦、金礦及工業(yè)巖石類非金屬礦產(chǎn)廣泛分布,尚未發(fā)現(xiàn)煤礦。

        2.含煤地層及煤層

        2.1含煤地層

        區(qū)內(nèi)含煤地層主要為晚二疊世吳家坪組,在沿河北端有中二疊世梁山組煤礦一處。

        吳家坪組為本區(qū)主要含煤地層,分布于貴陽—梵凈山北(印江木黃)斷裂帶為以西地區(qū)。由一套海相沉積的灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r、鋁土質(zhì)泥巖、煤層組成。底部一般為淺灰色鋁土質(zhì)泥巖,與下伏茅口組灰色中厚層狀灰?guī)r呈平行不整合接觸,頂部為深灰色中厚層狀石灰?guī)r或灰黑色硅質(zhì)灰?guī)r,與長興組深灰色中厚層狀灰?guī)r或灰黑色燧石灰?guī)r整合接觸。產(chǎn)少量腕足類動(dòng)物化石及大羽羊齒、蕉羊齒、櫛羊齒等植物化石。一般底部含煤層1層。在銅仁地區(qū)125m~372m,平均175m。

        梁山組分布范圍大體與吳家坪組相似,在思南、沿河、德江一帶為灰、深灰色黏土巖、含粉砂質(zhì)黏土巖、炭質(zhì)頁巖,夾灰、淺灰色薄及中厚層細(xì)砂巖、石英砂巖、硅質(zhì)巖及煤(線),下部或底部時(shí)為灰、淺灰色鋁土質(zhì)黏土巖夾鋁土巖及鋁土礦,與下伏奧陶系、志留系及石炭系呈平行不整合接觸。在石阡、印江一帶,以黏土巖為主夾砂巖,個(gè)別點(diǎn)上夾劣煤,與下伏寒武系至石炭系呈平行不整合接觸。銅仁地區(qū)梁山組一般厚1m~15m,僅沿河北部塘壩一帶厚度達(dá)30m~80m,平均厚度約60m,含可采煤層1層。

        2.2煤層

        區(qū)內(nèi)吳家坪組一般含煤1層,一般稱為C1煤層,在各煤礦平均厚度0.60m~1.34m,平均0.84m。橫向上變化不大,沿河譙家一帶最厚??v向上,銅仁地區(qū)吳家坪組含煤1層,位于本組底部,一般距吳家坪組底界1m~5m。底部為高嶺石黏土巖,碳質(zhì)泥巖夾結(jié)核狀、散星狀菱鐵礦及黃鐵礦。

        區(qū)內(nèi)梁山組普遍夾煤線,位于梁山組中上部,僅塘壩煤礦達(dá)可采。在塘壩煤礦礦區(qū)含可采煤層為1層,煤層厚度為1.12m~1.46m,平均厚約1.29m。煤層結(jié)構(gòu)較簡單,含夾石1層,多為灰黑色粉砂質(zhì)黏土巖或粉砂巖,夾石厚一般0m~ 0.20m。頂板為泥質(zhì)粉砂巖;底板為泥巖,其下為粉砂巖。

        3.煤質(zhì)

        3.1物理性質(zhì)

        區(qū)內(nèi)吳家坪組煤的顏色為黑灰—黑色,多為粉狀煤,少量塊狀煤,斷口一般為參差狀和階梯狀,少量具條帶結(jié)構(gòu),內(nèi)生裂隙較發(fā)育,裂隙多被方解石脈充填,煤中常見黃鐵礦,呈粒狀及星點(diǎn)狀產(chǎn)出,偶見有薄層黃鐵礦。以暗煤為主,亮煤次之,夾少量鏡煤和絲炭條帶。

        塘壩煤礦為黑色塊狀、粉末狀半亮型煤,玻璃光澤,條帶狀和線理狀結(jié)構(gòu),以參差狀斷口為主,部分為棱角狀及階梯狀斷口,機(jī)械強(qiáng)度較高。裂隙中可見方解石薄膜、黏土礦物及黃鐵礦等充填物。

        3.2煤的化學(xué)性質(zhì)

        將本區(qū)吳家坪組41個(gè)煤礦歸并為6個(gè)礦區(qū)。各礦區(qū)及塘壩煤礦煤的化學(xué)特征見表1。

        3.3煤的工藝性能

        3.3.1發(fā)熱量

        吳家坪組煤層發(fā)熱量(Qnet,d)平均值為24.50MJ/kg~ 35.63MJ/kg之間,為中高—特高發(fā)熱量煤。梁山組煤(塘壩煤礦)發(fā)熱量為24.51MJ/kg,為中高發(fā)熱量煤。

        3.3.2煤灰成分

        在沿河縣梁家寶煤礦C1煤層中煤灰成分以含SiO2為主,含量為39.33%~46.53%,均值為42.63%;其次為Al2O3和Fe2O3,含量分別為23.56%~33.70%和7.78%~20.91%,均值為28.84%和14.79%;少量的CaO含量為1.75%~4.70%,均值為3.03%。

        3.3.3煤的可選性

        沿河縣梁家寶煤礦C1煤層浮煤回收率為8.87%~ 41.05%,平均值為32.60%,屬低等可浮。思南縣大壩場(chǎng)鎮(zhèn)青山蓬煤礦浮煤回收率為32.50%~48.00%,平均值為39.88%,為較難選。

        3.4煤類

        區(qū)內(nèi)吳家坪組煤以焦煤為主,貧煤次之,少量分布肥煤、瘦煤和貧瘦煤。塘壩煤礦為焦煤。

        4.資源儲(chǔ)量

        截止2018年底,區(qū)內(nèi)累計(jì)查明資源儲(chǔ)量1.65億噸,見表2。42處煤礦中,達(dá)到詳查工作程度的有23個(gè)煤礦12386.84萬噸,普查的19個(gè)煤礦4121.51萬噸,均為小型煤礦。

        5.資源潛力

        銅仁地區(qū)主要含煤地層為上二疊統(tǒng)吳家坪組底部含煤段,區(qū)內(nèi)保有資源量13262.45萬噸。吳家坪組底部含煤1層,煤厚0.60m~1.34m,平均0.83m,煤層賦存于思渠向斜、譙家向斜、沙子場(chǎng)向斜、許家壩向斜、塘頭向斜、小官壩向斜等狹窄的向斜中。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造及賦存特征,含煤面積約1200km2,預(yù)測(cè)潛在煤炭資量約18億噸。

        銅仁地區(qū)煤炭資源以煤層少、厚度薄為特點(diǎn),地質(zhì)勘查工作程度較低,從已有資源儲(chǔ)量和規(guī)模來看,累計(jì)勘查和保有資源量少,勘查深度一般在500m內(nèi),以小型煤礦為主,目前煤炭產(chǎn)業(yè)支撐地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力不足。

        銅仁地處貴州東部經(jīng)濟(jì)區(qū),受煤炭產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整,目前所需煤炭產(chǎn)品主要為區(qū)外調(diào)運(yùn)。區(qū)內(nèi)煤炭資源相對(duì)省內(nèi)西部不占優(yōu)勢(shì),但若加強(qiáng)地質(zhì)勘查工作,加強(qiáng)科學(xué)管理,整合生產(chǎn)能力,提高資源利用率,合理規(guī)劃開發(fā),區(qū)內(nèi)煤炭資源可服務(wù)于區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求,為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供能源資源支撐。

        因基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于不同時(shí)期、不同單位資料,文中個(gè)別統(tǒng)計(jì)結(jié)果可能存在偏差。

        參考文獻(xiàn):

        [1]貴州省地質(zhì)調(diào)查院.中國區(qū)域地質(zhì)志·貴州志[M].北京:地質(zhì)出版社, 2017.

        [2]貴州省地礦局102地質(zhì)大隊(duì).貴州省黔中煤炭礦區(qū)煤炭資源儲(chǔ)量核查報(bào)告[R], 2011.

        [3]貴州省煤田地質(zhì)局.貴州省煤炭資源潛力評(píng)價(jià)[R], 2011.

        [4]貴州省煤田地質(zhì)局,貴州煤田地質(zhì)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社, 2003.

        [5]陶平,陳建書,陳啟飛等.關(guān)于貴州省成礦區(qū)帶的劃分方案[J].貴州地質(zhì), 2018, 35(3):171-180

        [6]蘭天龍,周文江,呂代和等.銅仁地區(qū)煤炭資源現(xiàn)狀及開發(fā)利用前景[J].中國煤炭地質(zhì), 2012, 24(2):69-72.

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