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上洋坑矿区构造特征及其对含煤地层的影响分析

时间:2018-05-09 17:44来源:未知 作者:360期刊网 点击:

  上洋坑矿区构造特征及其对含煤地层的影响分析

  殷建国

  (福建省121煤田地质勘探队,福建龙岩364021)

  摘要:文章通过对上洋坑矿区构造特征及其形成机制的分析与研究,初步探讨了滑覆断层、正断层以及岩浆岩对含煤地层的影响,对今后该矿区的勘探与开发具有一定的指导意义。

  关键词:构造特征;含煤地层;滑覆断裂;上洋坑矿区

  中图分类号:TU984.18 文献标识码:A 文章编号: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

  上洋坑矿区地处龙永煤田的东北部,位于福建省龙岩市新罗区城区38。方位,直距32 km处。矿区东西宽2.10~3.80 km,南北长6 km,面积17.65 km2,二十世纪八十年代,进行过区域地质调查,证实区内出露的地层主要为上侏罗统兜岭群和上白垩统沙县组。2007年10月福建省121煤田地质勘探队进行了野外踏勘工作。初步了解了矿区的地层层序和构造形态,发现矿区深部赋存有丰富的煤炭资源。已完成2个钻孔2 281.95 m,揭露煤层36层,其中可采煤层,5层,确定主要可采煤层为3、18等两层煤层。1:1万地质填图17.65 km2。

  1上洋坑矿区含煤地层特征

  矿区出露及工程揭露的地层主要有下三叠统溪口组(T.x)、下侏罗统下村组(Jix)、中侏罗统漳平组(J?)、上侏罗统兜岭群(J3d),以及上白垩统沙县组(K2S)。深部还赋存有上二叠统罗坑组( P21)、翠屏山组(P2cp)、下二叠统童子岩组( Pit)、文笔山组(Piw)和栖霞组(Piq).o其中下二叠统童子岩组(Plt)为本区的主要勘探对象(如图1)。

  2构造特征

  上洋坑矿区地处漳平一龙岩复向斜的转折端。总体构造为向南东倾的复式向斜构造。本区属于复式向斜的南西翼。

  2.1褶曲

  矿区总体构造处于复式向斜的南西翼,地层倾角100~150。

  图l上洋坑区煤矿构造纲要图

  2.2断层

  本矿区内发育了Fo、Fioo F127缓倾角断层及F130 F13,正断层等四条主要断层。

  2.2.1缓倾角断层

  ①Fo断层:为缓倾角断层。根据白沙南井田资料,走向北偏东,倾向南东东,倾角在0。—35。之间。上盘为童子岩组( Plt)或文笔山组(Piw)地层,下盘为栖霞组(Plq)地层。本区煤系地层主要位于该断层的上盘。

  ②F100断层:为缓倾角断层。根据白沙南井田资料,走向北偏东,倾向南东东,倾角在00~ 40。之间。断层上盘为翠屏山组(P2cp)、童子岩组(Pit)地层,下盘为童子岩组(Pit)、文笔山组(Piw)地层。本区煤系地层主要位于该断层的上、下盘。

  ③F127断层:为缓倾角断层。根据白沙南井田资料,走向北偏东,倾向南东东,倾角在O。~ 50。之间。断层上盘为童子岩组( Pit)地层,下盘为童子岩组(Pit)、文笔山组(Piw)地层。本区煤系地层主要位于该断层的上盘。

  2.2.2正断层

  ①F130断层:为隐伏正断层。走向北偏东,倾向南偏东,倾角约30。。区内地表被K2S地层所覆盖。上盘为溪口组( Tix)、翠屏山组(P2cp)地层,下盘为翠屏山组(P2cp)或童子岩组( Pit)地层。

  ②F13,断层:为隐伏正断层。走向北东,倾向东南,倾角约40。。区内地表被K2S和J3d地层所覆盖。上盘为溪口组(T.x)、罗坑组(P21)、翠屏山组(P2cp)等地层,下盘为翠屏山组( P2cp)、或童子岩组(Pit)地层。本区煤系地层主要位于该断层的下盘(如图2)。

  印支一燕山期NWW-SEE向的水平压力必然在背斜、向斜部位转化为垂直运动,促使这些部位进一步隆升和坳陷。在大背斜的翼部或挠曲的转折产生了张裂隙,形成了一系列的纵张大断裂。纵张断层的产生势必进一步引起坳陷部位的边缘基底翘升,岩层产生倾斜的坡度,加剧了重力的不稳定性,导致地层沿断裂面发生重力滑动,形成了一种特殊的缓倾角断裂构造。本矿区Fo、Fioo F127等滑覆断层即在此先后形成。

  3构造形成机制分析

  3.1构造形成机理

  在晚三叠早期之末发生的印支运动,从而引起华力西——印支构造层比较活跃并引起强烈褶曲,加上来自东南大洋方向挤压作用,随着挤压作用的不断增强,引起一系列的大断裂活动并加剧,从而形成新的NE向、NW向断裂及一定数量的南北向和东西向断裂。在本区的F130 F13,等正断层在此先后形成。统童子岩组第一段(Pitl)与下二叠统栖霞组(Piq)之间及下二叠统文笔山组( Piw)地层之间的滑覆断层(Fo缓倾角断层);下二叠统童子岩组第三段(PIt3)与童子岩组第二段(Plt2)(局部)、童子岩组第一段(P.t1)及文笔山组( Piw)之间的层内滑覆断层(F100缓倾角断层);下二叠统童子岩组第三段(Plt3)的层内滑覆断层(F127缓倾角断层)。现分析其三条缓倾角断层对煤系地层的影响。

  ①缓倾角断层(F。):其发育于下二叠统童子岩组第一段(Pitl)与下二叠统栖霞组(Plq)之间及下二叠统文笔山组(Piw)地层之间。使童子岩组一段下亚段一部分地层、文笔山组部分地层及栖霞组(Piq)部分地层缺失。因此滑覆断裂( Fo)在矿区内对煤层赋存破坏程度不大。

  ②缓倾角断层( F100):其发育于下二叠统童子岩组第三段(Plt3)与童子岩组第二段(Plt2)、童子岩组第一段(Pitl)及文笔山组( Piw)之间。分析表明,Fico对煤层赋存影响较大,从而使得童子岩组第三段( Plt3)中下部的主要含煤地层( Pit3-1)、(Pit3-2)全部断失,甚至局部断失童子岩组第一第29卷第3期 殷建国:上洋坑矿区构造特征及其对含煤地层的影响分析 5 1段( Pitl)煤系地层。

  ③缓倾角断层(Fizi):其发育于下二叠统童子岩组第三段(Plt3)。使童子岩组第三段上亚段地层埋藏相对较深,不利于煤炭资源的开采。

  3.2断层形成时序

  ①印支运动早期,由于挤压和重力的作用,形成了Fo、F127.缓倾角断层及F130正断层。②印支运动进一步的发展,又形成了F131正断层,其切割了早期形成的F10正断层。③随着构造运动的加剧,在此形成了F100缓倾角断层,切割了早期形成的F127缓倾角断层和F10正断层。

  4构造对含煤地层的影响

  构造对煤系地层的影响比较大,其控煤作用大致可分为两种:沿倾向及走向两种。其中沿倾向控煤作用可分三种类型,①缓倾角滑覆断层的控煤作用;②高断层的控煤作用;③岩浆岩的控煤作用。

  4.1缓倾角断层对含煤地层的影响

  经过本区分析,缓倾角断层主要类型有三种:下二叠

  4.2正断层对含煤地层的影响

  发育于翠屏山组内的正断层( F130)和发育于翠屏山组内及童子岩组第三段之间的正断层( F131)均使翠屏山组中下部地层( P2cp2)大部分缺失,大大消减了覆盖层厚度,使得本矿区西边煤层埋藏深度变浅,有利于矿区的下一步勘探,由此可见F130 F131对童子岩组含煤地层影响非常重要,应加强重视,有待下一步工作并以查明清楚,目前其下有4煤层(如图3)。

  4.3岩浆岩对含煤地层的影响

  本区以往工作中尚未发现有大的岩浆岩体出露。在ZK0019、ZK8017钻孔偶见有厚度不大的辉绿岩。对煤系地层影响不大。

  4.4构造作用对可采煤层的稳定性分析

  ①本区的F100缓倾角断裂对煤层造成不连续的破坏作用,余下的缓倾角断裂对煤层的破坏较小甚至不造成破坏作用,并使煤层埋藏深度变浅。

  ②印支,燕山期的隆升和坳陷,形成的正断层会对煤岩组含煤地层,具有比较理想的资源潜力,建议应加强钻探控制,可能获得一定的煤炭资源。

  ③矿区内F100滑覆断裂向东及F130 F13,正断层向东的产出形态目前控制程度有限,但是其下伏童子岩组含煤地层,因此在矿区东部的钻探工程应得到加强并引起重视。随着矿区东部控制程度的加强,可以更清楚地了解并控制F100 F130 F13,等断层及主采煤层3、18煤层的稳定性,从而可以更清楚地了解其向东延伸情况,对进一步提高煤炭资源量有着不可忽视的意义。

  ④该矿区煤层主要是受F100滑覆断裂及F13,正断层的影响,因此在今后的进一步勘探过程中,应密切加以关注,并对其加强了解。火成岩对煤层影响作用不大,煤层厚度变化相对小,因此也较稳定。

  5结论

  ①上洋坑煤矿区的Fo、Fico F127滑覆构造,从表面看其走向和地层走向近乎平行,但是由于主滑面的起伏不平,切割地层或深或浅,在其影响下煤层厚度整体上表现为呈条带状分布,从而表现为厚煤带、薄煤带,无煤带。在平面上常与滑覆构造相间排列,相互间会形成次一级的小褶曲,这样煤层往往在走向上可采性比较好,在倾向上煤层的稳定性较差,其可采性相应的变化也比较大,在勘探时的找煤方向应是走向上的厚煤带。

  ②推断上洋坑煤矿区向北扩大即可能有较浅的童子

  参考文献:

  [1]徐开礼.构造地质学[M].北京:地质出版社,1984

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