湖南宏利煤矿赋煤规律及沉积环境

作者:罗容;陈璐 刊名:西部探矿工程 上传者:黄秀红

【摘要】耒阳位于衡阳盆地,处于三角洲沉积环境,砂体形态成朵状,受波浪作用的影响。以湖南耒阳大义乡宏利煤矿为例,本区出露地层简单,其含煤地层为二叠系上统龙潭组上段,矿井内及邻近主要受周家坳向斜和F9、F20压扭性逆掩断层控制,构造较复杂,煤质为无烟煤,对本区的沉积环境及聚煤规律进行了分析。

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衡阳盆地为新华夏系二级沉降带,北东向展布,由拉张作用形成的坳陷盆地,盆地受基底断裂控制。盖层呈北北东走向,与早期新华夏展布方向一致,形成时期晚;基底走向北西北北西,西凹陷与关帝庙复背斜展布方向相近,而东凹陷与水口山临武南北向密波坳陷带北端基本吻合,形成时间较早[1]。本区位于盆地的南缘,属侵蚀红岩丘陵地区,地形起伏不高,地势为南高北低,植被发育。根据岩性、岩相、古生物特征及构造因素,湖南可划分为湘西北区和湘中湘南区[2],耒阳属于湘中湘南区,隶属于江南区(图1)。受F1(武冈新化株洲断裂)控制,龙潭型可分为北型(新化浏阳小区)和南型(邵阳耒阳小区)两个亚型。以F2(双牌株洲断裂)为界,两侧的物源来源不同,东侧主要来自井岗罗霄古陆,西侧主要来自江南隆起。二叠纪主要含煤岩系为龙潭煤系,根据沉积特征及所处的大地构造位置,龙潭煤系可分为吴家坪型(组)和龙潭型(组)。吴家坪型分布于江南隆起西北侧的湘西北带,属于扬子地台;龙潭型分布于江南隆起东南侧,属于华南加里东褶皱带,本区属于龙潭南型。1矿井地质1.1地层与岩性本区出露地层较简单,有第四系(Q)、三叠系下统大冶组(Td)、二叠系上统大隆组(P2d)、二叠系上统龙潭组(P2l)等地层[3],含煤地层为晚二叠纪早期的龙潭组上段。区内地层因构造影响走向北西南东,倾向总体为北东,局部倾向为北西,倾角30~40。矿井内共含煤7层,即1、2、3、4、5、6、7煤层,其中6、7煤为主要可采煤层,其它煤层一般仅在小范围内局部可采或偶尔可采。图1湖南省龙潭煤系沉积类型分布图6煤层走向长650m,延深200~620m,属较稳定煤层。矿井开采7煤层,所测煤巷1500余米,全部可采,煤厚为0.60~3.0m,平均煤厚1.66m。煤层结构较为简单,属为较稳定的可采煤层,主要由中粒砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及煤层组成,粒度向上变粗,自上而下划分4个亚段。(1)第四亚段,上部为黑色薄层状泥岩,页理比较发育,夹薄层粉砂岩,普遍含鸡屎状黄铁矿结核,含煤1~2层。中下部以浅灰色细砂岩为主,硅质胶结,坚硬,具油脂光泽,夹粉砂岩、砂质泥岩,中粒结构,成分以石英为主,岩性致密坚硬,俗称薄层砂岩。以水平层理或缓波状层理为主,见生物潜穴及生物扰动构造。(2)第三亚段,厚20~110m。由细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤组成,含煤1~3层,上部砂质泥岩富含菱铁质结核,其下为薄中厚层状细砂岩,具水平、交错及楔形层理,在粉砂岩、砂质泥岩中含扁豆状或指状粉砂质结核,偶含螺类动物化石。(3)第二亚段,厚度为35~110m。以浅灰色中厚层状长石石英砂岩为主,泥质胶结,风化后呈黄白色,疏松,俗称“疏松砂岩”。该砂岩中部或中上部有时相变为粉砂岩、泥岩,偶含1~3层不稳定煤层,内含有砂岩裂隙水含水层(),分布于5煤与6煤之间,该亚段顶部为深灰、浅灰黑色泥岩、粉砂岩,5煤层层位稳定,产腕足类化石。(4)第一亚段,厚约55~115m。由数层灰色细中粒长石石英砂岩及粉砂岩、泥岩与煤层组成。一般含煤二层,具有旋回含煤结构,构成6、7两个煤组。以水平层理为主,偶具交错、楔形层理,富含动、植物化石(如植物pecopterissp.)。1.2地质构造构造对控矿起有至关重要的作用,矿井范围内褶皱、断层较发育,主要有周家坳向斜和瓦屋冲倒转背斜与F9、F20压扭性逆掩断层和F21正断层(图2)。图2宏利煤矿地质剖面图(1)周家坳向斜位于矿井中部贯穿矿井南北,首尾被F9和F20压扭性断层截断,轴向在矿井北端为北北东向,往南逐渐转变向西,核心地层为二叠系龙潭组上段6煤组、7煤组地层,主

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