遼源西安煤礦含煤盆地演化及找煤方向

第33卷第3期吉林地質(zhì)Vol 33 No. 32014年09月JILIN GEOLOGYSept. 2014文章編號:1001-2427(2014)03-18-4遼源西安煤礦含煤盆地演化及找煤方向王國臣,李鑫,杜紅波吉林省煤業(yè)集團有限公司,吉林長(cháng)春130012摘要:本文依據區堿地質(zhì)、普查勘探和開(kāi)采資料的綜合硏究,對遼源西安礦及外圍區域成煤枃造環(huán)境、含煤巖系與火山巖的關(guān)系的分析。確立了兩期火山噴發(fā)和兩期含煤沉積相。提岀了遼源地區煤炭資源仍有宏觀(guān)遠景。創(chuàng )新性提出含煤巖系的二元結構觀(guān)點(diǎn),指岀今后遼源地區繼續找煤的前景和方向為盆地內夂大組。關(guān)鍵詞:成煤構造環(huán)境;含煤巖系;找礦方向;久大組中圖分類(lèi)號:P618.11文獻標識碼:ACoal-bearing basin evolution and coal-looking direction of liaoyuan Xiancoal mineWANG Guo-chen, LI Xin, DU Hong-boJilin Coal Industry Group Co, Ltd, Changchun 130012, Jilin, ChinaAbstract: Based on comprehensive study of regional geology, general survey exploration and mining data, the authorsanalyze the relationship coal-forming tectonic environment, coal-bearing strata and volcanic of Liaoyuan Xi'an coalmine and peripheral regions. We establish two-stage volcano eruption and two-stage coal-bearing sedimentary facies,innovatively put forward binary structure of coal-bearing series. It pointed out that finding prospect and direction ofLiaoyuan area, Jiuda groupKey words: coal-forming tectonic environment; coal-bearing series; prospecting direction; Jiuda group0引言?xún)?盆地以凹陷形式演化,晚侏羅紀火山巖和含煤具有百年開(kāi)采歷史的遼源煤礦正處于“資源枯若系的堆積表現向北東方向超伏形式擴展形態(tài),使竭”階段,已影響該地區經(jīng)濟發(fā)展和人文建設,煤江源盆地形態(tài)的明顯向北擴大,其西南側仍受北西炭資源的再開(kāi)發(fā)正是當前遼源地區亟待解決的重中向斷裂控制。在遼河源一遼源火山盆地的西南側之重問(wèn)題。作者有機會(huì )與原長(cháng)春地質(zhì)學(xué)院劉占聲教彼鄰東豐—平崗斷陷式火山含煤盆地,該盆地延展授共同研究“吉林省煤田分布特征和預測”,就遼到平崗地區轉向北,在大水缸地區該盆地與遼源盆源老礦區的成煤構造環(huán)境、含煤層位、煤礦保存條地匯合成近南北向云頂鎮大水缸脆休羅紀盆地件,煤礦勘探與開(kāi)采等方面問(wèn)題進(jìn)行了探討研究在遼源盆地和平崗一大水缸盆地之間即為白泉北西以此為契機對遼源西安老礦深部及外圍找礦預測獲向隆起。在研究區內遼源市一大水缸盆地實(shí)際上是取了科學(xué)創(chuàng )新性調查研究成果個(gè)北西向延展,向南西方向凸出的弧形火山含煤盆地的基本構造,它控制著(zhù)盆地內晩侏羅紀德仁期1含煤盆地地質(zhì)概況火山噴發(fā),久大期湖沼相沉積、安民期火山噴發(fā),遼源西安煤礦坐落于遼源市西安區,中生代含以及長(cháng)安期河流相一湖沼相至湖相的沉積環(huán)境,從煤盆地的東南端。該盆地是遼河源北西向晚侏羅紀而造就了兩期火山噴發(fā)和兩期含媒沉積相的多元地斷陷式火山含煤盆地向西北的延伸部分,遼源盆地層層序疊層結構的地層特征與遼河源盆地具有同根同源的特征。在遼源盆地的2含煤盆地演化過(guò)程北東和南西兩側被高角度正斷層控制,顯示了狹長(cháng)型火山斷陷盆地形態(tài)。北西延展至遼源東遼縣轄區在盆地內德仁期火山發(fā)面和較大其火山巖中國煤化工收稿日期:201405-05:修訂日期:201408-14CNMHG作者簡(jiǎn)介:王國臣(1961—),男,吉林公主嶺人,吉林省煤業(yè)集團有限公司工程師王國臣等:遼源西安煤礦含煤盆地演化及找煤方向19組合是下部以中性安山巖類(lèi)夾玄武質(zhì)安山巖組合時(shí)代巖性柱狀巖組與性發(fā)育有杏仁狀安山巖、安山角礫巖、凝灰巖等,在上部的安山巖中間夾中酸性英安巖和流紋巖,組成0-25第四系松散居00第三玄武巖了德仁組(J3ld)火山巖。德仁組火山巖堆積各地不等,一般厚度在200~500m;進(jìn)入第一期火山奧南們,礫,砂巖粉砂。。夾皆間歇期一久大期,主要沉積了河流相與湖沼相相間發(fā)育的環(huán)境期,但在盆地的中心地帶主要是湖沼相長(cháng)安組含煤巖系:那巖、砂巖沉積為主,其巖性以砂礫巖、砂巖、泥巖夾煤層……40頁(yè)巖泥巖夾工業(yè)煤層,上都多為泥巖,真容可采煤層多層,巖相相間變化,但由于遼源盆地較大,其湖沼相分布范圍有所擴大,此間歇期雖然時(shí)安民勝安山質(zhì)火山熔巖間較短,但分布面積大于遼河源盆地,其成煤范圍中聲1角練頂部疑灰者也將大于遼河源盆地,久大組(J2j)沉積厚度約200m左右。進(jìn)入安民期即盆地的第二次火山噴發(fā)九大組含巖系礫秒、砂器期,安民組(J3a)主要以安山巖熔巖和火山碎屑泥巖夾爆層巖為主,間夾正常沉積的粗碎屑巖,其巖性組合是安山巖,氣孔杏仁狀安山巖、安山質(zhì)角礫巖、夾礫巖、砂礫巖,頂部以凝灰質(zhì)巖石增多,其沉積厚度圖1含煤巖系地層柱狀示意圖100~400m不等;晚侏羅紀長(cháng)安期火山活動(dòng)進(jìn)入Fig 1 Columnar sketch map of coal-bearing rock series逐漸消亡時(shí)期,長(cháng)安期盆地以轉入正常凹陷盆地的河流相、湖沼相和湖相沉積環(huán)境,其盆地凹陷范圍有所縮小,僅盆地中心區域發(fā)育,其盆地的發(fā)育特云頂點(diǎn)是顯示了由西南向東北方向的掀斜式凹陷特征(大水缸即長(cháng)安期在下部以河流相廣泛分布,其上發(fā)育了湖沼相沉積地層,并顯示了間歇交替的特征,表現出含煤地層層數多、煤層較薄。但向盆地中心地帶湖沼相地層發(fā)育,連續性較好,煤層較厚,沿走向延平崗伸穩定。在長(cháng)安期的中晚期進(jìn)人了湖相沉積環(huán)境湖相地層覆蓋了長(cháng)安組(J34ca)的大部,在盆地東北側和西端有超伏下伏地層的現象,長(cháng)安組(J3ca)沉積厚度在400~600m間(圖1)。圖2褶皺構造分布示意圖進(jìn)人晚侏羅紀末期遼源地區發(fā)生了由西南向北Fig 2 Schematic diagram of fold structure東方向的強烈擠壓運動(dòng)。本次構造變動(dòng)對盆地侏羅紀地層產(chǎn)生了決定性構造形變,在區內形成了遼源即向核部依次下降的組合正斷層帶,使長(cháng)安組、安北西向弧形向斜構造(圖2)。民組和久大組的連續性受到破壞,在向斜核部地段遼源向斜在大水缸地區轉向北,與平崗一大水巖層產(chǎn)狀平穩,斷裂破壞較小,轉入東北翼,地層產(chǎn)缸向斜復合成大水缸南北向向斜并向北方向延伸,狀平緩(向斜的東南端),長(cháng)安組地層出露地表,顯其中間的白泉背斜向北西傾伏消亡于大水缸地區,示了長(cháng)安組與安民組、久大組的正常接觸關(guān)系(圖3)該背斜的核部為強烈隆起的花崗巖塊,同時(shí)發(fā)生了在遼源向斜形成過(guò)程中,橫切褶皺軸的北東向強烈的由南西向北東的推移擠壓作用,使遼源向斜張性正斷層發(fā)育特別是與區域性北東向斷裂作用的西南翼抬升,在盆地內形成次級背向斜構造,使復合后中國煤化工源向斜構造發(fā)長(cháng)安組(J3a)含煤地層褶皺抬升。在遼源向斜的生了強烈CNMHG向斜構造切割西南翼還發(fā)育了軸向北西向斷階式正斷層組合,成數塊,每塊依次由東向西的、由北西向向北北西吉林地質(zhì)第33卷白系花崗巖猛虎亮山圖3遼源盆地北東向橫剖面構造形態(tài)示意圖Fig3 NE cross profile structure sketch map of Liaoyuan Basin方向扭動(dòng),從而使遼源向斜成為向西南凸出向北北多屬隱伏在深部的豐富資源,它是今后遼源地區尋西方向延伸的弧形展布形態(tài)。在第三紀時(shí)期,一些找煤炭資源的新的找礦方向;長(cháng)安組分布較廣,埋大型北東向斷裂帶成為第三紀玄武巖噴發(fā)的重要構藏深淺不一,多處已被開(kāi)發(fā),但仍有開(kāi)發(fā)的潛力。造通道;遼源向斜的東北翼,老頭山北東冋斷裂帶經(jīng)綜合研究査明現遼源地區所有大小煤礦開(kāi)采的煤以西地段發(fā)育一組北西向斷裂,該組斷裂是向斜北礦均屬于同一含煤巖系,即長(cháng)安組含煤層位。長(cháng)期翼走向正斷層組合構造帶的代表性斷裂,斷層面產(chǎn)以來(lái)對其隸屬雖說(shuō)法不一,在空間關(guān)系上各有紛狀傾向西南,傾角50?左右。這些北西向構造斷層說(shuō),普查勘探深度和廣度各不相同,主要受下列因使西南盤(pán)長(cháng)安組下降,被埋伏在泉頭組(kq)之素的影響所致,一是對長(cháng)安組含煤巖系的成煤構造下,從而保護了長(cháng)安組含煤巖系;進(jìn)入白堊紀泉頭環(huán)境、巖相古地理和巖相分布規律、構成巖系的期,遼源向斜西南翼和北東翼兩翼發(fā)育的北西向斷構造形態(tài)展布研究程度不夠;二是長(cháng)安組分布區大層繼續發(fā)生相向型下降運動(dòng),從而沉積了泉頭期部分地段被泉頭組(kq)覆蓋,其覆蓋程度和深的洪坡積和河流沖積向堆積、其沉積厚度大于300度硏究不等;三是第三紀玄武巖屬于中心式火山熔m,覆蓋了長(cháng)安組(J3‘ca);進(jìn)λ第三紀遼源地區巖巖蓋,在普查勘探和采礦工作中往往被作為終止發(fā)生了北東向斷裂構造變動(dòng),在其與北西向斷裂交點(diǎn),誤導了礦產(chǎn)分布的延伸分布特征的判定;四是匯部位導引了玄武巖漿噴發(fā),形成中心式噴發(fā)的玄遼源向斜內發(fā)育的軸(走向)向斷層、橫向斷層武巖蓋,如老道山、猛虎亮山、一座營(yíng)山等玄武巖斜向斷層網(wǎng)絡(luò )系統未作深入調査研究、往往鉆探打蓋,這些塊狀分布的玄武巖蓋不僅覆蓋了泉頭組在斷階上或采礦追索到斷層面上往往作出無(wú)煤帶等(kq),客觀(guān)上同時(shí)覆蓋了長(cháng)安組(J3ca)(圖4)。結論,制約著(zhù)普查勘探和采礦的深入展開(kāi);五是遼泉頭組和玄武巖(β)的沉積雖然客觀(guān)上保護了遼源盆地的西南緣受逆斷裂控制,使向斜西南緣長(cháng)安源地區的多元含煤地層結構,同時(shí)也給煤炭的普査組含煤巖系受斷層擠壓作用發(fā)生褶皺,或掩埋于斷勘探和釆礦帶來(lái)了困難與誤導,因此揭開(kāi)覆蓋層尋層下盤(pán)構造特征,往往見(jiàn)花崗巖即認為是盆地邊找隱伏含煤礦層將是今后指導找礦的重要方向。緣,嚴重制約了該地帶的繼續找礦工作;六是過(guò)往鉆探和采礦工作中一個(gè)很大的誤區是只要見(jiàn)到凝灰3含煤地層特征巖就終孔或止步,嚴重障礙了對凝灰巖及安山巖層通過(guò)成煤的構造環(huán)境、含煤巖系的層數及其與之下久大組煤系地層的開(kāi)發(fā)?；鹕綆r的關(guān)系,以及后期覆蓋層的疊加,斷裂構造的改造等全面分析,現明確地認定遼源盆地中有兩4找煤方向套含煤巖系,即久大組(J3d)和長(cháng)安組(Jca)綜上所述,可認定遼源市地區賦存著(zhù)豐富的煤久大組在遼源盆地近百年開(kāi)采歷史中尚未發(fā)現有關(guān)炭資源,它不僅是可以向深部找礦,在區內外圍的開(kāi)采資料,在區域地質(zhì)調查中也無(wú)相關(guān)的報導,及被遺忘的地區中國煤化工安礦區使人們的找礦思路受到極大的限制。實(shí)際上在遼源及外圍具有再開(kāi)發(fā)HCNMH地區普盆地內久大組分布廣、埋藏深,其礦產(chǎn)屬于再開(kāi)發(fā)査勘探新的找礦方向,首先應著(zhù)眼第一套含煤巖系3期王國臣等:遼源西安煤礦含煤盆地演化及找煤方向2121659000∥2160圖例C6第二系直武后白里頭羅保在風(fēng)組系久大組節是海西花間==回圖回小間輯區城育斜圖4吉林省遼源西安礦及外圍區域地質(zhì)圖Fig 4 Xi'an mine and peripheral regional geologic map of Liaoyuan, Jilin Province久大組(J3)的普查勘探,其找礦方向有二:參考文獻:是遼源盆地周邊地區淺層地帶久大組的調查,1]周錫勝,孫弢.平崗盆地找煤前景的研究[吉林地質(zhì)是盆地深部久大組含煤巖系的勘探;其次是長(cháng)安組1986,(4)J:ca)含煤巖系中煤炭資源開(kāi)發(fā),其開(kāi)發(fā)方向是2劉海榮,徐松柏對遼源煤田沉積特征及聚煤規律的認識對前述6條誤導因素的破解,也是對長(cháng)安組煤層得煤礦開(kāi)采,200以再開(kāi)發(fā),尤其是在區域面積分布上,認真根據成(3吳克平,劉穎鑫,魯艷平吉林省煤炭資源賦存規律及含煤巖相的分布特征,煤層分布的連續性和穩定性,煤遠景[J吉林地質(zhì),2008,(2).以及被蓋層深埋地段的找礦具有廣泛的前景;第三(41童澤安,劉鐵軍,等吉林省遼源市殘煤資源的開(kāi)發(fā)利用是在平崗一大水缸向斜與遼源向斜交匯復合的南北[科技信息,2010,(26向大水缸向斜以北延伸地區,將是未來(lái)找礦的重要方向區中國煤化工CNMHG