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上洋坑礦區構造特征及其對含煤地層的影響分析

時間:2018-05-09 17:44來源:未知 作者:360期刊網 點擊:

  上洋坑礦區構造特征及其對含煤地層的影響分析

  殷建國

  (福建省121煤田地質勘探隊,福建龍巖364021)

  摘要:文章通過對上洋坑礦區構造特征及其形成機制的分析與研究,初步探討了滑覆斷層、正斷層以及巖漿巖對含煤地層的影響,對今后該礦區的勘探與開發具有一定的指導意義。

  關鍵詞:構造特征;含煤地層;滑覆斷裂;上洋坑礦區

  中圖分類號:TU984.18 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937 (2010) 03-0049-03

  Structure characteristic and its impact analysis of the coal-bearing strata in Shangyangkeng mining

  YIN Jian-guo

  (Fujian No.121 Coalfield Geologica'l Exploration Team, Longyan,Fujian 364021,China)

  Abstract:In this paper, through analysis and research on the previous foreign pit mining structure and its formation mechanism, a preliminary review of the slip faults, normal faults, and magmatic rocks of the coal-bearing strata of the impact on the future exploration and development of the mining area has a certain significance.

  Keywords:structure characteristic; coal-bearing strata; sliding cover fault; Shangyangkeng mining

  上洋坑礦區地處龍永煤田的東北部,位于福建省龍巖市新羅區城區38。方位,直距32 km處。礦區東西寬2.10~3.80 km,南北長6 km,面積17.65 km2,二十世紀八十年代,進行過區域地質調查,證實區內出露的地層主要為上侏羅統兜嶺群和上白堊統沙縣組。2007年10月福建省121煤田地質勘探隊進行了野外踏勘工作。初步了解了礦區的地層層序和構造形態,發現礦區深部賦存有豐富的煤炭資源。已完成2個鉆孔2 281.95 m,揭露煤層36層,其中可采煤層,5層,確定主要可采煤層為3、18等兩層煤層。1:1萬地質填圖17.65 km2。

  1上洋坑礦區含煤地層特征

  礦區出露及工程揭露的地層主要有下三疊統溪口組(T.x)、下侏羅統下村組(Jix)、中侏羅統漳平組(J?)、上侏羅統兜嶺群(J3d),以及上白堊統沙縣組(K2S)。深部還賦存有上二疊統羅坑組( P21)、翠屏山組(P2cp)、下二疊統童子巖組( Pit)、文筆山組(Piw)和棲霞組(Piq).o其中下二疊統童子巖組(Plt)為本區的主要勘探對象(如圖1)。

  2構造特征

  上洋坑礦區地處漳平一龍巖復向斜的轉折端。總體構造為向南東傾的復式向斜構造。本區屬于復式向斜的南西翼。

  2.1褶曲

  礦區總體構造處于復式向斜的南西翼,地層傾角100~150。

  圖l上洋坑區煤礦構造綱要圖

  2.2斷層

  本礦區內發育了Fo、Fioo F127緩傾角斷層及F130 F13,正斷層等四條主要斷層。

  2.2.1緩傾角斷層

  ①Fo斷層:為緩傾角斷層。根據白沙南井田資料,走向北偏東,傾向南東東,傾角在0。—35。之間。上盤為童子巖組( Plt)或文筆山組(Piw)地層,下盤為棲霞組(Plq)地層。本區煤系地層主要位于該斷層的上盤。

  ②F100斷層:為緩傾角斷層。根據白沙南井田資料,走向北偏東,傾向南東東,傾角在00~ 40。之間。斷層上盤為翠屏山組(P2cp)、童子巖組(Pit)地層,下盤為童子巖組(Pit)、文筆山組(Piw)地層。本區煤系地層主要位于該斷層的上、下盤。

  ③F127斷層:為緩傾角斷層。根據白沙南井田資料,走向北偏東,傾向南東東,傾角在O。~ 50。之間。斷層上盤為童子巖組( Pit)地層,下盤為童子巖組(Pit)、文筆山組(Piw)地層。本區煤系地層主要位于該斷層的上盤。

  2.2.2正斷層

  ①F130斷層:為隱伏正斷層。走向北偏東,傾向南偏東,傾角約30。。區內地表被K2S地層所覆蓋。上盤為溪口組( Tix)、翠屏山組(P2cp)地層,下盤為翠屏山組(P2cp)或童子巖組( Pit)地層。

  ②F13,斷層:為隱伏正斷層。走向北東,傾向東南,傾角約40。。區內地表被K2S和J3d地層所覆蓋。上盤為溪口組(T.x)、羅坑組(P21)、翠屏山組(P2cp)等地層,下盤為翠屏山組( P2cp)、或童子巖組(Pit)地層。本區煤系地層主要位于該斷層的下盤(如圖2)。

  印支一燕山期NWW-SEE向的水平壓力必然在背斜、向斜部位轉化為垂直運動,促使這些部位進一步隆升和坳陷。在大背斜的翼部或撓曲的轉折產生了張裂隙,形成了一系列的縱張大斷裂。縱張斷層的產生勢必進一步引起坳陷部位的邊緣基底翹升,巖層產生傾斜的坡度,加劇了重力的不穩定性,導致地層沿斷裂面發生重力滑動,形成了一種特殊的緩傾角斷裂構造。本礦區Fo、Fioo F127等滑覆斷層即在此先后形成。

  3構造形成機制分析

  3.1構造形成機理

  在晚三疊早期之末發生的印支運動,從而引起華力西——印支構造層比較活躍并引起強烈褶曲,加上來自東南大洋方向擠壓作用,隨著擠壓作用的不斷增強,引起一系列的大斷裂活動并加劇,從而形成新的NE向、NW向斷裂及一定數量的南北向和東西向斷裂。在本區的F130 F13,等正斷層在此先后形成。統童子巖組第一段(Pitl)與下二疊統棲霞組(Piq)之間及下二疊統文筆山組( Piw)地層之間的滑覆斷層(Fo緩傾角斷層);下二疊統童子巖組第三段(PIt3)與童子巖組第二段(Plt2)(局部)、童子巖組第一段(P.t1)及文筆山組( Piw)之間的層內滑覆斷層(F100緩傾角斷層);下二疊統童子巖組第三段(Plt3)的層內滑覆斷層(F127緩傾角斷層)。現分析其三條緩傾角斷層對煤系地層的影響。

  ①緩傾角斷層(F。):其發育于下二疊統童子巖組第一段(Pitl)與下二疊統棲霞組(Plq)之間及下二疊統文筆山組(Piw)地層之間。使童子巖組一段下亞段一部分地層、文筆山組部分地層及棲霞組(Piq)部分地層缺失。因此滑覆斷裂( Fo)在礦區內對煤層賦存破壞程度不大。

  ②緩傾角斷層( F100):其發育于下二疊統童子巖組第三段(Plt3)與童子巖組第二段(Plt2)、童子巖組第一段(Pitl)及文筆山組( Piw)之間。分析表明,Fico對煤層賦存影響較大,從而使得童子巖組第三段( Plt3)中下部的主要含煤地層( Pit3-1)、(Pit3-2)全部斷失,甚至局部斷失童子巖組第一第29卷第3期 殷建國:上洋坑礦區構造特征及其對含煤地層的影響分析 5 1段( Pitl)煤系地層。

  ③緩傾角斷層(Fizi):其發育于下二疊統童子巖組第三段(Plt3)。使童子巖組第三段上亞段地層埋藏相對較深,不利于煤炭資源的開采。

  3.2斷層形成時序

  ①印支運動早期,由于擠壓和重力的作用,形成了Fo、F127.緩傾角斷層及F130正斷層。②印支運動進一步的發展,又形成了F131正斷層,其切割了早期形成的F10正斷層。③隨著構造運動的加劇,在此形成了F100緩傾角斷層,切割了早期形成的F127緩傾角斷層和F10正斷層。

  4構造對含煤地層的影響

  構造對煤系地層的影響比較大,其控煤作用大致可分為兩種:沿傾向及走向兩種。其中沿傾向控煤作用可分三種類型,①緩傾角滑覆斷層的控煤作用;②高斷層的控煤作用;③巖漿巖的控煤作用。

  4.1緩傾角斷層對含煤地層的影響

  經過本區分析,緩傾角斷層主要類型有三種:下二疊

  4.2正斷層對含煤地層的影響

  發育于翠屏山組內的正斷層( F130)和發育于翠屏山組內及童子巖組第三段之間的正斷層( F131)均使翠屏山組中下部地層( P2cp2)大部分缺失,大大消減了覆蓋層厚度,使得本礦區西邊煤層埋藏深度變淺,有利于礦區的下一步勘探,由此可見F130 F131對童子巖組含煤地層影響非常重要,應加強重視,有待下一步工作并以查明清楚,目前其下有4煤層(如圖3)。

  4.3巖漿巖對含煤地層的影響

  本區以往工作中尚未發現有大的巖漿巖體出露。在ZK0019、ZK8017鉆孔偶見有厚度不大的輝綠巖。對煤系地層影響不大。

  4.4構造作用對可采煤層的穩定性分析

  ①本區的F100緩傾角斷裂對煤層造成不連續的破壞作用,余下的緩傾角斷裂對煤層的破壞較小甚至不造成破壞作用,并使煤層埋藏深度變淺。

  ②印支,燕山期的隆升和坳陷,形成的正斷層會對煤巖組含煤地層,具有比較理想的資源潛力,建議應加強鉆探控制,可能獲得一定的煤炭資源。

  ③礦區內F100滑覆斷裂向東及F130 F13,正斷層向東的產出形態目前控制程度有限,但是其下伏童子巖組含煤地層,因此在礦區東部的鉆探工程應得到加強并引起重視。隨著礦區東部控制程度的加強,可以更清楚地了解并控制F100 F130 F13,等斷層及主采煤層3、18煤層的穩定性,從而可以更清楚地了解其向東延伸情況,對進一步提高煤炭資源量有著不可忽視的意義。

  ④該礦區煤層主要是受F100滑覆斷裂及F13,正斷層的影響,因此在今后的進一步勘探過程中,應密切加以關注,并對其加強了解。火成巖對煤層影響作用不大,煤層厚度變化相對小,因此也較穩定。

  5結論

  ①上洋坑煤礦區的Fo、Fico F127滑覆構造,從表面看其走向和地層走向近乎平行,但是由于主滑面的起伏不平,切割地層或深或淺,在其影響下煤層厚度整體上表現為呈條帶狀分布,從而表現為厚煤帶、薄煤帶,無煤帶。在平面上常與滑覆構造相間排列,相互間會形成次一級的小褶曲,這樣煤層往往在走向上可采性比較好,在傾向上煤層的穩定性較差,其可采性相應的變化也比較大,在勘探時的找煤方向應是走向上的厚煤帶。

  ②推斷上洋坑煤礦區向北擴大即可能有較淺的童子

  參考文獻:

  [1]徐開禮.構造地質學[M].北京:地質出版社,1984

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