双阳盆地聚煤作用及煤层分布特点.pdf

图1双阳盆地位置图 F i g u r e1 S h a u n g y a n gB a s i nl o c a t i o nma p 双阳盆地位于吉林省长春市双阳区境内, 距长 春5 0 k m, 距吉林市7 5 k m, 北起双阳镇, 西至二道梁 子, 东到大新开河, 南止将军岭, 面积约4 0 0 k m 2 。 1区域地质 1 . 1区域构造背景 双阳盆地位于松辽盆地东南缘, 西北部为松辽 盆地群, 南部为多伦延吉盆地群, 双阳盆地地处 两盆地群的结合部位图1 。 侏罗纪早期, 印支运动之后, 吉林省进入燕山 运动的陆相盆地兴衰期, 东部地区上升剥蚀, 西部 受断裂控制 主要有佳伊断裂、 西拉木伦河断裂、 敦 密断裂 , 地壳开始下降, 形成了西带的红旗盆地, 南带的义和盆地, 北带的杉松岗盆地及双阳盆地等 零星山间盆地。 侏罗纪中期双阳盆地受燕山运动第Ⅰ幕的影 响, 沿断裂带发生火山喷发, 盆地边下陷边沉积, 轮 廓向外扩展。 侏罗纪晚期受燕山运动第Ⅱ幕的影响, 强烈的 构造运动导致火山多次喷发, 双阳盆地扩大了原有 规模, 叠加了新的盖层。 1 . 2盆地构造 双阳盆地为一不对称的复向斜断陷盆地, 盆地 长轴方向N WS E, 近圆形, 长短轴比例不大。石炭 二叠系变质岩和华力西期花岗岩构成聚煤盆地的 沉积基底, 盆地边缘均有中生代侏罗系煤系地层存 在, 其上被白垩系及第四系掩盖。 盆地形成后,北侧发育两条N W和N E向逆断 层, 切割了盆地边沿, 使之演变成为现在近扇形的 整体形态 图2 。 2 . 3地层 根据现有双阳盆地西南部资料,地层由石炭 系第四系组成。主要有石炭系下统鹿圈屯组 C 1 , 中统磨盘山组C2 , 上统石嘴子组C3 ; 二叠 系下统范家屯组; 侏罗系下统板石顶子组, 中统太 阳岭组, 上统二道梁子组J 3r ; 白垩系下统泉头组 K 1q 及第四系。二道梁子组为含煤地层, 含煤2 ～ 3 层, 大部可采, 煤层总厚度0 ～ 5 . 0 m, 盆地内普遍发 育, 西南出露并已经开采。 3双阳盆地形成、 沉积及演化过程 受印支运动的影响, 松辽盆地的东南缘缺失三 叠系地层, 燕山运动早期, 本区受断裂控制开始下 降, 双阳盆地雏形基本形成, 这时区内水动力较弱, 基底起伏不平, 高地无沉积, 凹地沉积较大。使盆地 内所沉积的侏罗系下统板石顶子组、 中统太阳岭组 含煤 的面积很小且极不连续, 虽然中统太阳岭组 在零星地域含有可采煤层, 但对整个盆地煤层预测 意义不大, 所以本文只略加说明。 晚侏罗世早期受燕山运动第Ⅱ幕影响,强烈的构 造运动使地壳下降速度加快, 双阳盆地进一步发展。 3 . 1坡积、 洪积等山麓相粗碎屑沉积 J 3r 1 据盆地西南部地质资料分析, 侏罗系上统底部 砾岩沉积时, 盆地经过了燕山期第Ⅰ幕的填平补齐 双阳盆地聚煤作用及煤层分布特点 王洪力 吉林省煤田地质2 0 3勘探公司, 吉林 四平1 3 6 0 0 0 摘要双阳盆地为一内陆山间盆地。通过对盆地主要含煤地层充填序列山麓相河床、漫滩相浅湖相沼泽 相泥炭沼泽相深湖相的分析, 将盆地边缘向盆地中心分为无煤带分叉变薄带合并变厚带分叉变薄带。预 测在盆地东北侧沿走向应有工业价值的煤层存在。 关键词 沉积演化; 聚煤规律; 预测; 双阳盆地 中图分类号P 6 1 8 . 1 1文献标识码A 作者简介 王洪力1 9 6 3 , 男, 吉林农安人, 长期从事煤田地质工 作, 多次担任煤田地质勘探项目负责人。 收稿日期2 0 0 6 - 0 2 - 1 1 责任编辑 雷小乔 文章编号1 0 0 4 - 9 1 7 72 0 0 60 6 - 0 0 1 1 - 0 2 第1 8卷6期 2 0 0 6年1 2月 中 国 煤 田 地 质 C O A LG E O L O G Y O FC H I N A V o l . 1 8N o . 6 D e c . 2 0 0 6 第1 8卷中 国 煤 田 地 质 图2双阳盆地西南部二道梁子组岩比图及煤层等厚线图 F i g u r e2E r d a o l i a n g z i F o r ma t i o nr o c kr a t i oc h a r ta n dc o a l s e a m i s o p a c hma pi ns o u t h w e s t e r nS h u a n g y a n gB a s i n 之后,多数地区该砾岩不整合超覆于古生代地层之 上,从岩性上看碎屑物多呈灰色,砾石成分以花岗 岩、 正长斑岩、 凝灰岩、 古生界变质岩为主, 盆地边缘 分选磨圆较差, 盆地中心分选磨圆逐渐变好。 表明此 时水动力比前期增强。 3 . 2浅水相碎屑沉积 J 3r 2 随着沉降幅度加大, 盆地覆水相对加深, 河流、 漫滩广泛发育, 粗碎屑在盆地边缘呈条带状分布, 盆 地中心则沉积了细粒级砂岩夹泥岩,斜层理及斜波 状层理较发育,个别钻孔可见冲刷接触面及细砂支 撑的砾岩。 随着水面不断上侵,盆地出现了第一次浅湖环 境, 一套以泥岩、 粉砂岩为主的水平层理发育, 局部 微波状层理发育, 并沉积含少量化石的粘土岩类。 从古地理环境分析,盆地四周的三角洲不断向 盆地中心推进, 水面变浅, 冲积平原大面积沼泽化。 由于盆地覆水深度不同, 呈边缘向中心推进序列, 泥 炭沼泽环境发育不平衡,出现煤层在盆地中上部较 厚, 边缘和盆地中心较薄 图2 的分布特点。 盆地聚煤期古地理环境以扇间洼地、 漫滩、 冲积 平原为主体, 厚煤带在盆地中上部沿盆地走向分布, 沿盆地倾向分布无煤带、 分叉变薄带、 合并变厚带、 分叉变薄带, 所以双阳盆地为孤立的内陆山间盆地。 成煤作用后, 地壳沉降速度加快, 整个盆地呈欠 补偿沉积状态, 进入深水环境沉积期, 沉积的岩性主 要为灰黑色、 黑色粉砂岩、 泥岩, 水平层理发育。此段沉积持续时 间较短。 3 . 3酸性火山岩段沉积 J 3r 3 受燕山运动第Ⅱ幕影响, 强 烈的构造运动导致火山多次喷 发, 双阳盆地继续活动, 原规模扩 大, 叠加了以灰绿色沉凝灰岩、 灰 白色含砾凝灰岩为主的火山碎屑 岩, 同时在火山喷发的间歇期, 局 部短期地存在成煤环境,即在灰 绿色沉凝灰岩和灰白色含砾凝灰 岩中夹有黑色粉砂岩、泥岩及极 不连续的薄煤层。煤层在整个盆 地均不可采, 无工业价值。短暂的 间歇之后,火山继续喷发叠加了 以流纹岩、粗面质凝灰岩为主的 新的盖层。此时古地理环境由温 暖潮湿逐渐转化为干旱炎热气 候,标志着盆地煤系地层沉积的 结束。 4双阳盆地找煤重点区域 双阳盆地为一典型的内陆山间盆地,侏罗系二 道梁子组J 3r 2 为主要含煤地层, “湖后” 泥炭沼泽 相成煤是找煤的工作重点。 从现有的盆地西南部地质资料分析,盆地主要 含煤地层的充填序列为 山麓相河床、 漫滩相浅 湖相沼泽相泥炭沼泽相深湖相。煤层分布特 点为从盆地边缘向盆地中心即沿盆地倾向分为无 煤带分叉变薄带合并变厚带分叉变薄带 西 南部实测剖面及钻孔所见煤层总厚度为0 ～ 1 . 4 0 ～ 5 . 0 5 ～ 3 . 5 7 m , 聚煤带在盆地中上部沿盆地走向呈带 状分布。 由于双阳盆地为一小型内陆山间盆地,整个盆 地的成煤古地理环境变化不大,含煤地层充填序列 大体一致。 据盆地西南部已知地质资料分析, 在双阳 盆地北部,即在双阳甩弯子水库附近应赋存有煤层 露头, 而在西北、 东北侧由于F 1、F2断层的切割, 煤 层露头被抬升剥蚀,所以在F 1、F2断层的内侧应赋 存隐伏煤层露头, 其深度大约在4 0 0 ～ 6 0 0 m之间。所 以双阳盆地东北侧沿盆地走向应有工业价值的煤层 赋存。 另外, 在盆地中心部位, 虽然成煤条件较差, 也 应有煤层沉积, 但煤层可能较薄且埋藏较深, 有无工 业价值待下一步工作证实。 英文下转第1 6页 1 2 第1 8卷中 国 煤 田 地 质 图3煤层栅状对比图 F i g u r e3C o a l s e a m c o r r e l a t i o nf e n c ed i a g r a m 致回采率低下, 资源浪费极大。 其实我国已有多年厚 煤层分层开采的经验, 其技术含量也在不断提高。 如 抚顺某煤矿开采8 0 m巨厚煤层时,成功地分为3 5 个分层进行开采, 极大地提高了回采率, 杜绝了资源 的浪费。 分层开采的方法很多, 最常用的是倾向分层法, 其他还有水平分层法、横斜分层法和对角线分层法 [ 2 ] 。江仓矿区属于急倾斜煤层, 部分地段为缓倾和倾 斜煤层, 用倾向分层法开采是最合理的。 江仓矿区主采煤层为巨厚煤层,煤种有1 0个, 在垂向上, 该层煤种多达8种。 因此在该区可根据煤 层在垂向上的煤种多少来确定煤种结构类型,并将 其作为选择勘探网度的参考依据和分煤种进行储量 计算。 这不仅能使各煤种的储量尽可能地接近真值, 而且对未来煤矿的设计与开采有指导作用。它可根 据该矿区各煤种分层界面多沿倾向而延伸的特点将 此界面作为分层开采界面进行采掘,以便于不同煤 种的分运、 分存、 分售和分用。有利于煤炭资源的合 理利用, 提高回采率, 杜绝资源的浪费, 达到创造最 佳的经济效益和社会效益之目的。 参考文献 [ 1 ]中国科学院大连煤炭研究室, 冶金部钢铁研究院, 等.中国煤炭分 类 以炼焦用煤为主 方案[ S ] . 1 9 5 6 . [ 2 ]淮南矿业学院.采煤概论[ M ] .北京 中国工业出版社, 1 9 6 4 . [ 3 ]武汉地质学院.煤田普查与勘探基础[ M ] .武汉 武汉地质学院, 1 9 8 4 . [ 4 ]袁三畏.煤质勘探与资料汇编方法[ R ] .涿州 中国煤田地质总局, 1 9 8 4 . [ 5 ] G B5 7 5 1 - 8 6, 中国煤炭分类[ S ] . [ 6 ]焦作矿业学院, 阜新矿业学院.采煤概论[ M ] .北京 煤炭工业出版 社,1 9 8 9 . [ 7 ]刘天新,等.煤炭检测新方法与动力配煤[ M ] .北京 中国物资出版 社, 1 9 9 2 . [ 8 ] D Z / T0 2 1 5 - 2 0 0 2, 煤、 泥炭地质勘查规范[ S ] . C o a l S e a m T e x t u r ea n dC o a l R a n kC o n f i g u r a t i o no f Me g aC o a l S e a m i nJ i a n g c a n gMi n i n gA r e aa n dR e s e r v eE s t i ma t i o nMe t h o d D a i M e i f a n g , C h e nJ i a n z h o ua n dWe i X i a o l i n Q i n g h a i P r o v i n c i a l G e o l o g i c a l S u r v e y i n gI n s t i t u t e , X i n i n g , Q i n g h a i 8 1 0 0 1 2 A b s t r a c t T h e r ei sa b u n d a n tc o a lr e s o u r c ei nt h eJ i a n g c a n gm i n i n ga r e a .I t sm a i nm i n e a b l ec o a ls e a m b e l o n g st ov e r yt h i c k c o a ls e a m .T h ec o a ls e a m t e x t u r ea n dc o a lr a n kc o n f i g u r a t i o na r eg e n e r a l l yv e r yc o m p l e x .I fm i n i n gi ns l i c e sa l o n gt h el i n e s o f d i f f e r e n t c o a l r a n ki si nf a v o ro f c o a l r e s o u r c er a t i o n a l u t i l i z a t i o n . Wh i l et h ec o a l r e s e r v es e p a r a t e de s t i m a t i o na c c o r d i n gt o d i f f e r e n t c o a l r a n ki si nf a v o ro f m i n i n gi ns l i c e sd e s i g n i n ga n dp r o d u c t i o n . K e y w o r d s m e g ac o a l s e a m [ c o a l r a n ks t r u c t u r e [ r e s e r v ee s t i m a t i o na c c o r d i n gt oc o a l r a n k [ m i n i n gi ns l i c e sa c c o r d i n gt oc o a l r a n k;J i a n g c a n gm i n i n ga r e a C o a l - A c c u mu l a t i o nR e g u l a t i o ni nS h u a n g y a n gB a s i na n d P r e d i c t i o no fP r o mi s i n gA r e af o rC o a l L o o k i n g Wa n gH o n g l i J i l i nP r o v i n c i a l N o . 2 0 3C o a l G e o l o g i c a l E x p l o r a t i o nC o m p a n y , S i p i n g , J i l i n1 3 6 0 0 0 A b s t r a c t T h eS h u a n g y a n gB a s i ni sa ni n l a n di n t e r m o u n t a i nb a s i n . B a s e do nm a i nc o a l - b e a r i n gs t r a t af i l l i n gs e q u e n c e a n a l y s i s p i e d m o n t f a c i e s-c h a n n e l , f l o o d - p l a i nf a c i e s-s h a l l o wl a k ef a c i e s-s w a m pf a c i e s-p e a t b o gf a c i e s-d e e pl a k e f a c i e s , d i v i d e dt h eb a s i nf r o m m a r g i nt o w a r dt h ec e n t e ri n t oc o a l b a r r e nz o n e-s p l i t t i n gt h i n n i n gz o n e-m e r g i n gt h i c k e n i n g z o n e-s p l i t t i n gt h i n n i n gz o n e . I n d u s t r i a l i m p o r t a n t c o a l s e a m si nt h eb a s i n sn o r t h e a s t e r ns i d ea l o n gt h es t r i k ea r ep r e d i c t e d . K e y w o r d s s e d i m e n t a r ye v o l u t i o n [ c o a l - a c c u m u l a t i o nr e g u l a t i o n [ p r e d i c t i o n [ S h u a n g y a n gB a s i n 上接第1 2页 1 6