吾祠煤矿区童子岩组陆源碎屑成分的分析.pdf

吾祠煤矿区童子岩组陆源碎屑成分的分析 戴定贤 福建省197煤田地质勘探队,福建 泉州362000 摘 要通过对煤矿区童子岩组陆源碎屑成分的分析,发现本区童子岩组岩性与它的沉积基底和物源 供应区关系十分密切,并指明了物源区的供给方向来自于矿区的东部地区,同时证明矿区东部大片岩 浆岩覆盖着一片童子岩组煤系,为我们今后找煤提供了一个证据。 关键词童子岩组;陆源碎屑成分;分析 中图分类号P618111 文献标识码B 文章编号10045716200704011802 1矿区地质概况 区内出露的地层由老到新依次为石炭系下统林地 组 C 1 l 、 二叠系下统栖霞组 P 1 q 、 文笔山组 P 1 w 、 童 子岩组 P 1 t 和二叠系上统翠屏山组 P 2 cp 等。 矿区处于闽西南坳陷的中条带的中部,太华 长塔 复式背斜的西翼,永安 晋江断裂带以南。矿区总体为 一倾向南西的复式单斜构造,沿走向、 倾向均有波状起 伏。矿区内断裂发育,具多向性和多期次特点,主要有 两组,其中一组以走向NWNNW的滑覆断层,共有 四条,呈 “四层楼” 结构;另一组为走向SEE的正断层。 2童子岩组陆源碎屑成分分析 童子岩组陆源碎屑成分有轻矿物、 重矿物及各种不 稳定岩屑,具体分述如下。 1石英石英碎屑主要分布在砂岩中,含量一般 为50 ～70 ,在吾祠矿区主要有以下几种石英 ① 普通石英等轴粒状及其它形状,边界常呈直线 积粘性土,这类土一般孔隙比大于1 ,呈中 高压缩性, 透水性弱,不具湿陷性,且抗水性差,水浸泡后力学强度 急剧降低。在降水及无序排放的生活废水作用下,使地 基土体强度急剧降低,局部产生轻微蠕变,导致结构较 好的砖木结构房屋墙体开裂、 轻度错位。 5房屋建筑质量较差,大部分土木结构的老房 子、 块石基础石脚进入地基土深度不够,有的直接座 落在地基土表层,并且基本无砂浆,空隙很大;另外墙体 为土坯砌筑,墙面未加保护层,长年在风吹、 雨淋作用 下,墙体强度下降,导致墙体开裂、 房屋变形。 综上所述,矿区南部迤后所村及后所中学的房屋变 形及墙体、 地面开裂的原因,与矿山开采C6、C18煤层采 煤活动无关。 6. 2 建议 1矿山企业应严格执行国家有关规程、 规范、 规 定,以及开采设计。必须要按规定预留各类保安煤柱, 确保矿井、 地面建筑物的安全。避免引起地面建筑物的 破坏。 2通过本次爆破试验,确认目前井下所采用的每 炮装药量0. 3kg的爆破施工,对距离较近的地面有感, 但不会引起建筑物变形或破坏。今后,在矿山长期、 反 复的爆破振动作用下,不能排除矿业活动引发的地面局 部裂缝、 塌陷,甚至对民房的潜在危害。因此,矿山生产 爆破,除严格限制一次爆破装药量而外,应通过试验,针 对采掘工程的特点,采取光面爆破、 微量起爆等工艺技 术。 3建议政府、 矿山、 村民联合,对矿区范围的建 构筑物基础,适当地设置变形、 沉降观测点,定期进行 观测分析,发现异常应及时采取处治措施,以防矿井地 下水疏干和采掘工程引起大规模地压活动,对村庄、 学 校的危害。 4由于C6、C18煤层在同一矿区的不同标高进行 煤层开采,其开发设计和生产进度,应统一规划、 协调, 防止相互影响,导致地质灾害危害矿山本身的安全,导 致严重的人身伤亡事故。 参考文献 [1] 云南省地质矿产局. 1/ 20万盘县幅区调报告[ R].昆明, 1974. [2] 国家安全生产监督管理局. GB6722 - 86爆破安全规程[S]. 北京,2003. [3] 洪毓康.土质学与土力学[ M ].北京人民交通出版社, 1993. [4] 昆明勘察设计研究院.云南钟家山煤矿矿区范围内及周边 地区地表裂缝与房屋变形成因分析、 评价报告[ R].昆明, 2006. 811 西部探矿工程 2007年第4期 及平滑曲线,不具波状消光,有的含少量粘士类包裹体, 没有见到自生加大现象。这类石英来自古老的沉积岩, 是二次沉积的石英,约占本区石英10 ～20 。 ② 波状消光石英具波状消光,颗粒表面干净,常为 拉长状,不含气液包体,主要来源于浅变质岩。这类石 英约占本区石英的60 以上,说明本区物源区主要为 浅变质岩。 ③ 复晶石英这类石英极少见,它通常由五个以上 的石英晶体组成,彼此呈缝合状接合。石英颗粒为拉长 状,具强波状消光,无气液包体,它们来源于深变质石英 片岩和片麻岩。 ④ 燧石岩屑燧石岩屑大部分为微粒石英集合体组 成,少量为玉髓组成。据其所含杂质不同有含白云母燧 石岩屑,含绿泥石绢云母燧石岩屑,约占石英含量的 5 ～10 ,它们可能来源于早石炭世林地组的变质石 英岩。 ⑤ 微晶石英它们主要是粘土杂基被硅质交代重结 晶生成的,常在石英颗粒边缘出现微晶石英组成的小 边,大约占10 左右。 2白云母白云母片因抗风能力强,在自然界化 学性能比较稳定,加上白云母呈漂浮搬运,迁移的路程 比较远,所以在粉砂岩中含量比较高,有的高达20 以 上,形成白云母粉砂岩。在砂岩中也常见,但含量一般 不高,一般 5 ,但在本区标 Ⅰ1砂岩中较为富集,含量 达10 ～20 。这可能与当时标 Ⅰ1的沉积环境有关 系。笔者认为当时标 Ⅰ1砂岩是属于障壁岛砂,给当时 白云母的搬运起了障碍作用而沉积下来的。 3不稳定的岩屑包括泥岩,石英粗、 细粉砂岩, 绢云母板岩,绢云母干枚岩,绢云母绿泥石千枚岩等岩 屑。这些岩屑在自然界都是抗风化能力弱,随搬运距离 加大而被分解。但在本区仍然保存较多,约占10 ～ 20 。这些岩屑的存在给我们提供了母岩的岩石成分, 可见当时陆源岩石为浅变质岩。 4重矿物由于本区岩煤层对比的主要标志 化石难寻,为了寻找更多的辅助标志,我们对较多的重 矿物进行了鉴定,常见有锆石、 独居石、 电气石、 磷灰石、 木屑石、 锐钛矿、 磷钇石等,但含量很少,在对比上很难 起到一定的作用。 5变质矿物全区童子岩组因受三条滑脱断层的 控制,加上东南方向鼓炉岩体的侵入,北东方向的永 安 晋江断裂的切割,所以造成本区后期受变质作用 的影响,形成许多变质矿物。这些变质矿物都是后期形 成的,对研究陆源碎屑成分起不到多大作用,但对我们 研究地层有一定辅助作用。 ① 绢云母、 绿泥石童子岩组岩石基本上见有绢云 母化和绿泥石化,在砂岩中粘土杂基基本上绢云母化和 绿泥石化,绢云母呈细小的针柱状,并呈半定向,展布。 而在粉砂岩和泥质岩中绢云母和绿泥石含量占20 ～ 40 ,并呈定向构造。这种定向构造,可能是受构造应 力影响造成。 ② 红柱石空晶石 产于泥质岩与火成岩的接触变 质带中,呈针柱状,见部分炭质包裹体呈十字形排列,为 空晶石化现象。本区主要在31线以东表现最为突出, 在271钻孔泥质岩中红柱石空晶石含量可达10 ～20 。这一地区主要受彭炉岩体的侵入造成的。 ③ 直闪石长柱状个体组成的蒿束状集合体,呈斑 点状出现,在三段顶部和翠屏山底部含量较多,这主要 是受F2缓断裂的影响。 3结束语 通过对上面几种碎屑岩成分的分析,可以从中得到 如下几点认识 1童子岩组岩性与它的沉积基底和物源供应区 关系十分密切。石英主要是具波状消光的石英,岩屑又 都是些绢云母、 绿泥石英钟板岩和千枚岩岩屑,而这些 主要又都是来源于浅变质岩,在矿区的北部主要出露一 套早石炭世林地组的石英钟英岩,绢云母绿泥石干枚 岩、 板岩,在钻孔中也可见到这样一套地层。以前的看 法都是认为物源区来自 “华夏古陆” 的一套早以早泥盆 世的浅变质岩系,笔者认为应该把物源区的时代推后一 些,而且当时的沉积基底应与物源区是联成一体的,物 源区的岩性仍然是一套浅变质岩系,而时代应该在早石 炭世林地组之前。 2从碎屑成分含量看本区石英含量在50 ～ 70 ,岩屑含量为10 ～20 ;而闽西南坳陷的东条带 天湖山矿区,石英含量为45 ～60 ,岩屑为10 ～ 30 ;西条带的龙永煤田,石英含量在85 以上,岩屑 5 。由此得出从东往西,石英含量逐渐增多,不稳 定岩屑含量逐渐减少,说明物源区的供给方向来自于东 部地区。 3在实际工作中从未发现童子岩组碎屑岩中 含有长石成分,也未曾发现过有岩浆岩岩屑,如果当 时的物源区夹有中基性岩浆岩物源 “华夏古陆” 为 一套夹有中基性岩浆岩的浅变质岩系 , 那么岩屑成 分应见有岩浆岩岩屑,从离物源区更近的东部条带 天湖山矿区碎屑岩中也未曾见过岩浆岩岩屑,是否 认为物源区是一套夹有中基性岩浆岩的变质岩系; 或者说天湖山的东边仍然存在着一套童子岩组地 层,造成岩浆岩岩屑搬运距离加大,分解成其它产 物。这就证明东部大片岩浆岩覆盖着一片童子岩组 煤系,为我们今后找煤提供了一个证据。 911 2007年第4期 西部探矿工程