辽源西安煤矿含煤盆地演化及找煤方向

第33卷第3期吉林地质Vol 33 No. 32014年09月JILIN GEOLOGYSept. 2014文章编号:1001-2427(2014)03-18-4辽源西安煤矿含煤盆地演化及找煤方向王国臣,李鑫,杜红波吉林省煤业集团有限公司,吉林长春130012摘要:本文依据区堿地质、普查勘探和开采资料的综合硏究,对辽源西安矿及外围区域成煤枃造环境、含煤岩系与火山岩的关系的分析。确立了两期火山喷发和两期含煤沉积相。提岀了辽源地区煤炭资源仍有宏观远景。创新性提出含煤岩系的二元结构观点,指岀今后辽源地区继续找煤的前景和方向为盆地内夂大组。关键词:成煤构造环境;含煤岩系;找矿方向;久大组中图分类号:P618.11文献标识码: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引言内,盆地以凹陷形式演化,晚侏罗纪火山岩和含煤具有百年开采历史的辽源煤矿正处于“资源枯若系的堆积表现向北东方向超伏形式扩展形态,使竭”阶段,已影响该地区经济发展和人文建设,煤江源盆地形态的明显向北扩大,其西南侧仍受北西炭资源的再开发正是当前辽源地区亟待解决的重中向断裂控制。在辽河源一辽源火山盆地的西南侧之重问题。作者有机会与原长春地质学院刘占声教彼邻东丰—平岗断陷式火山含煤盆地,该盆地延展授共同研究“吉林省煤田分布特征和预测”,就辽到平岗地区转向北,在大水缸地区该盆地与辽源盆源老矿区的成煤构造环境、含煤层位、煤矿保存条地汇合成近南北向云顶镇大水缸脆休罗纪盆地件,煤矿勘探与开采等方面问题进行了探讨研究在辽源盆地和平岗一大水缸盆地之间即为白泉北西以此为契机对辽源西安老矿深部及外围找矿预测获向隆起。在研究区内辽源市一大水缸盆地实际上是取了科学创新性调查研究成果个北西向延展,向南西方向凸出的弧形火山含煤盆地的基本构造,它控制着盆地内晩侏罗纪德仁期1含煤盆地地质概况火山喷发,久大期湖沼相沉积、安民期火山喷发,辽源西安煤矿坐落于辽源市西安区,中生代含以及长安期河流相一湖沼相至湖相的沉积环境,从煤盆地的东南端。该盆地是辽河源北西向晚侏罗纪而造就了两期火山喷发和两期含媒沉积相的多元地断陷式火山含煤盆地向西北的延伸部分,辽源盆地层层序叠层结构的地层特征与辽河源盆地具有同根同源的特征。在辽源盆地的2含煤盆地演化过程北东和南西两侧被高角度正断层控制,显示了狭长型火山断陷盆地形态。北西延展至辽源东辽县辖区在盆地内德仁期火山发面和较大其火山岩中国煤化工收稿日期:201405-05:修订日期:201408-14CNMHG作者简介:王国臣(1961—),男,吉林公主岭人,吉林省煤业集团有限公司工程师王国臣等:辽源西安煤矿含煤盆地演化及找煤方向19组合是下部以中性安山岩类夹玄武质安山岩组合时代岩性柱状岩组与性发育有杏仁状安山岩、安山角砾岩、凝灰岩等,在上部的安山岩中间夹中酸性英安岩和流纹岩,组成0-25第四系松散居00第三玄武岩了德仁组(J3ld)火山岩。德仁组火山岩堆积各地不等,一般厚度在200~500m;进入第一期火山奥南们,砾,砂岩粉砂。。夹皆间歇期一久大期,主要沉积了河流相与湖沼相相间发育的环境期,但在盆地的中心地带主要是湖沼相长安组含煤岩系:那岩、砂岩沉积为主,其岩性以砂砾岩、砂岩、泥岩夹煤层……40页岩泥岩夹工业煤层,上都多为泥岩,真容可采煤层多层,岩相相间变化,但由于辽源盆地较大,其湖沼相分布范围有所扩大,此间歇期虽然时安民胜安山质火山熔岩间较短,但分布面积大于辽河源盆地,其成煤范围中声1角练顶部疑灰者也将大于辽河源盆地,久大组(J2j)沉积厚度约200m左右。进入安民期即盆地的第二次火山喷发九大组含岩系砾秒、砂器期,安民组(J3a)主要以安山岩熔岩和火山碎屑泥岩夹爆层岩为主,间夹正常沉积的粗碎屑岩,其岩性组合是安山岩,气孔杏仁状安山岩、安山质角砾岩、夹砾岩、砂砾岩,顶部以凝灰质岩石增多,其沉积厚度图1含煤岩系地层柱状示意图100~400m不等;晚侏罗纪长安期火山活动进入Fig 1 Columnar sketch map of coal-bearing rock series逐渐消亡时期,长安期盆地以转入正常凹陷盆地的河流相、湖沼相和湖相沉积环境,其盆地凹陷范围有所缩小,仅盆地中心区域发育,其盆地的发育特云顶点是显示了由西南向东北方向的掀斜式凹陷特征(大水缸即长安期在下部以河流相广泛分布,其上发育了湖沼相沉积地层,并显示了间歇交替的特征,表现出含煤地层层数多、煤层较薄。但向盆地中心地带湖沼相地层发育,连续性较好,煤层较厚,沿走向延平岗伸稳定。在长安期的中晚期进人了湖相沉积环境湖相地层覆盖了长安组(J34ca)的大部,在盆地东北侧和西端有超伏下伏地层的现象,长安组(J3ca)沉积厚度在400~600m间(图1)。图2褶皱构造分布示意图进人晚侏罗纪末期辽源地区发生了由西南向北Fig 2 Schematic diagram of fold structure东方向的强烈挤压运动。本次构造变动对盆地侏罗纪地层产生了决定性构造形变,在区内形成了辽源即向核部依次下降的组合正断层带,使长安组、安北西向弧形向斜构造(图2)。民组和久大组的连续性受到破坏,在向斜核部地段辽源向斜在大水缸地区转向北,与平岗一大水岩层产状平稳,断裂破坏较小,转入东北翼,地层产缸向斜复合成大水缸南北向向斜并向北方向延伸,状平缓(向斜的东南端),长安组地层出露地表,显其中间的白泉背斜向北西倾伏消亡于大水缸地区,示了长安组与安民组、久大组的正常接触关系(图3)该背斜的核部为强烈隆起的花岗岩块,同时发生了在辽源向斜形成过程中,横切褶皱轴的北东向强烈的由南西向北东的推移挤压作用,使辽源向斜张性正断层发育特别是与区域性北东向断裂作用的西南翼抬升,在盆地内形成次级背向斜构造,使复合后中国煤化工源向斜构造发长安组(J3a)含煤地层褶皱抬升。在辽源向斜的生了强烈CNMHG向斜构造切割西南翼还发育了轴向北西向断阶式正断层组合,成数块,每块依次由东向西的、由北西向向北北西吉林地质第33卷白系花岗岩猛虎亮山图3辽源盆地北东向横剖面构造形态示意图Fig3 NE cross profile structure sketch map of Liaoyuan Basin方向扭动,从而使辽源向斜成为向西南凸出向北北多属隐伏在深部的丰富资源,它是今后辽源地区寻西方向延伸的弧形展布形态。在第三纪时期,一些找煤炭资源的新的找矿方向;长安组分布较广,埋大型北东向断裂带成为第三纪玄武岩喷发的重要构藏深浅不一,多处已被开发,但仍有开发的潜力。造通道;辽源向斜的东北翼,老头山北东冋断裂带经综合研究査明现辽源地区所有大小煤矿开采的煤以西地段发育一组北西向断裂,该组断裂是向斜北矿均属于同一含煤岩系,即长安组含煤层位。长期翼走向正断层组合构造带的代表性断裂,断层面产以来对其隶属虽说法不一,在空间关系上各有纷状倾向西南,倾角50ˆ左右。这些北西向构造断层说,普查勘探深度和广度各不相同,主要受下列因使西南盘长安组下降,被埋伏在泉头组(kq)之素的影响所致,一是对长安组含煤岩系的成煤构造下,从而保护了长安组含煤岩系;进入白垩纪泉头环境、岩相古地理和岩相分布规律、构成岩系的期,辽源向斜西南翼和北东翼两翼发育的北西向断构造形态展布研究程度不够;二是长安组分布区大层继续发生相向型下降运动,从而沉积了泉头期部分地段被泉头组(kq)覆盖,其覆盖程度和深的洪坡积和河流冲积向堆积、其沉积厚度大于300度硏究不等;三是第三纪玄武岩属于中心式火山熔m,覆盖了长安组(J3‘ca);进λ第三纪辽源地区岩岩盖,在普查勘探和采矿工作中往往被作为终止发生了北东向断裂构造变动,在其与北西向断裂交点,误导了矿产分布的延伸分布特征的判定;四是汇部位导引了玄武岩浆喷发,形成中心式喷发的玄辽源向斜内发育的轴(走向)向断层、横向断层武岩盖,如老道山、猛虎亮山、一座营山等玄武岩斜向断层网络系统未作深入调査研究、往往钻探打盖,这些块状分布的玄武岩盖不仅覆盖了泉头组在断阶上或采矿追索到断层面上往往作出无煤带等(kq),客观上同时覆盖了长安组(J3ca)(图4)。结论,制约着普查勘探和采矿的深入展开;五是辽泉头组和玄武岩(β)的沉积虽然客观上保护了辽源盆地的西南缘受逆断裂控制,使向斜西南缘长安源地区的多元含煤地层结构,同时也给煤炭的普査组含煤岩系受断层挤压作用发生褶皱,或掩埋于断勘探和釆矿带来了困难与误导,因此揭开覆盖层寻层下盘构造特征,往往见花岗岩即认为是盆地边找隐伏含煤矿层将是今后指导找矿的重要方向。缘,严重制约了该地带的继续找矿工作;六是过往钻探和采矿工作中一个很大的误区是只要见到凝灰3含煤地层特征岩就终孔或止步,严重障碍了对凝灰岩及安山岩层通过成煤的构造环境、含煤岩系的层数及其与之下久大组煤系地层的开发。火山岩的关系,以及后期覆盖层的叠加,断裂构造的改造等全面分析,现明确地认定辽源盆地中有两4找煤方向套含煤岩系,即久大组(J3d)和长安组(Jca)综上所述,可认定辽源市地区赋存着丰富的煤久大组在辽源盆地近百年开采历史中尚未发现有关炭资源,它不仅是可以向深部找矿,在区内外围的开采资料,在区域地质调查中也无相关的报导,及被遗忘的地区中国煤化工安矿区使人们的找矿思路受到极大的限制。实际上在辽源及外围具有再开发HCNMH地区普盆地内久大组分布广、埋藏深,其矿产属于再开发査勘探新的找矿方向,首先应着眼第一套含煤岩系3期王国臣等:辽源西安煤矿含煤盆地演化及找煤方向2121659000∥2160图例C6第二系直武后白里头罗保在风组系久大组节是海西花间==回图回小间辑区城育斜图4吉林省辽源西安矿及外围区域地质图Fig 4 Xi'an mine and peripheral regional geologic map of Liaoyuan, Jilin Province久大组(J3)的普查勘探,其找矿方向有二:参考文献:是辽源盆地周边地区浅层地带久大组的调查,1]周锡胜,孙弢.平岗盆地找煤前景的研究[吉林地质是盆地深部久大组含煤岩系的勘探;其次是长安组1986,(4)J:ca)含煤岩系中煤炭资源开发,其开发方向是2刘海荣,徐松柏对辽源煤田沉积特征及聚煤规律的认识对前述6条误导因素的破解,也是对长安组煤层得煤矿开采,200以再开发,尤其是在区域面积分布上,认真根据成(3吴克平,刘颖鑫,鲁艳平吉林省煤炭资源赋存规律及含煤岩相的分布特征,煤层分布的连续性和稳定性,煤远景[J吉林地质,2008,(2).以及被盖层深埋地段的找矿具有广泛的前景;第三(41童泽安,刘铁军,等吉林省辽源市残煤资源的开发利用是在平岗一大水缸向斜与辽源向斜交汇复合的南北[科技信息,2010,(26向大水缸向斜以北延伸地区,将是未来找矿的重要方向区中国煤化工CNMHG