康北煤田地質特征及找煤研究

孔慶河+張素梅+楊國敏+李銘銘

摘 要：用現代沉積學理論及綜合勘探方法對康北地區地層、構造、古生物化石和煤系分布規律等進行了綜合分析研究，確定了該區為濱淺湖沉積類型，分析了該區沉積環境的演化過程。提出康北地區內的其它隆起地區以及凹陷的邊緣地區也具備類似的沉積環境，這些區域均可能有煤系的賦存。此外，在本區北側經勘察已發現煤層和豐富的油氣資源；西南側受同沉積斷層的影響，煤層位于正斷層的上盤，煤層應較厚，但埋藏較深。

關鍵詞：沉積相；地質特征；綜合勘探；煤層賦存

前言

運用地震地層學和層序地層學的理論和研究方法，結合地層、構造和煤田地質學、煤巖學、沉積學等基礎地質理論和研究成果，對研究區進行沉積盆地分析研究。

根據不整合面的存在對沉積層序的劃分，研究沉積體系、沉積相及其時空分布，研究沉積相的分布規律和有利成煤的沉積環境，確定煤的沉積環境模式，揭露富煤帶的分布和埋藏深度。并對康北地區的煤炭資源遠景做出實事求是的評價。

1 地質構造特征

鐵嶺～彰武區位于一級的新華夏系第二沉降帶內，它的主軸是北北東向延伸的，屬中新生代凹陷區，沉積了較厚的陸相碎屑巖。由于其它構造體系的分割和干擾，在該區內又劃分若干次級構造，因此，該區夾于西部新華夏系閭山～山海關凸起和東部第二巨型隆起帶西豐～旅大斷裂之間。北以庫倫～甘旗卡～四平東西向隆起，南有珠爾山～三面船東西向斷褶帶與南側的下遼河凹陷相隔。從地貌上反映出東西端為山地，南北方向地勢平坦，中部為丘陵而兩側低洼。其沉積特征：

（1）它主要是白堊系以來發育起來的中新生代沉積盆地。（2）前震旦系構成了盆地基底。（3）白堊系含煤盆地如昌圖～鐵法、康平三臺子、康平三家子等呈多字型排列，他們亦被一系列呈北東向多字型排列的調兵山、臥龍山（羅卜山）隆起分割。是受新華夏系列構造控制的含煤盆地。（4）含煤盆地主軸皆為北北東向，而沉積中心又多偏向西側。均沉積了一套灰色、深灰色、灰黑色等含煤的巖性，個別夾有中基性火山巖。

詳細情況見圖1。

圖1 研究區構造剛要圖

2 煤系地層特征

白堊系下統義縣組（K1y）：本組可分為四段。

一段（K1y1）（或稱朱家層）：主要見于八道壕、四架山、東百子屯、五家子一帶。該層底部多為礫巖，往上為灰色、灰綠色泥巖夾砂巖及薄煤層。在八道壕礦區含四個可采煤層群。含大量狼鰭魚、蜉蝣、葉肢介、球蜆、田螺及一些晚白堊紀常見的植物化石。地層總厚度一般600～1000米。與下伏巖層為不整合接觸。二段（K1y2）：為一套火山噴發熔巖及其火山碎屑巖，由下而上一般呈現基性～中性～基性的垂直分異規律。厚度不詳，與朱家層為平行不整合關系。三段（K1y3）：分布于法庫登仕堡、昌圖沙河子一帶。與前震旦系不整合或斷層接觸。底部常常有巖性單純的底礫巖，其上為泥巖、粉砂巖夾礫巖層。含戴氏狼鰭魚、三尾擬蜉蝣和大量瓣鰓、腹足、葉肢介及介姓蟲化石，厚度2333米。四段（K1y4）：見于昌圖沙河子、鐵嶺西營盤、柏家溝、法庫丁家房、登仕堡、康平老邊登地。屬火山巖相。巖性主要有灰綠、灰紫色的凝灰巖、安山粗面巖、安山集塊巖和安山巖及礫巖等。厚度0～450米。與三段呈平行不整合接觸。

白堊系中統（K2）：巖性以砂巖、砂礫巖及礫巖為主，并含有砂質泥巖。白堊系中統分為二層，上部為赭色砂礫巖層，下部為灰綠色砂礫巖層，與白堊系下統地層呈平行不整合接觸。

白堊系上統（K3）：九佛堂組～阜新組（K3jf～K3f）：全區廣泛分布。鐵法煤田含煤建造可分為上下含煤段由灰、深灰、灰黑色砂巖粉砂巖、泥巖及煤層組成，含有20個煤層，主要可采煤層有10層。下含煤段采有下列化石：（布列亞、擬金粉蕨型、睡蓮）錐葉蕨、齒狀枝脈蕨、中華焦羽葉、胡頓銀杏、西伯利亞似銀杏、吉林似銀杏、纖細拜拉、東北樅型枝等。

上含煤段采有下列化石：（布列亞、擬金粉蕨型、睡蓮、斯氏）錐葉蕨、伸長擬金粉蕨、葛伯特茹福德蕨、西伯利亞似銀杏、纖細拜拉、東北樅型枝等。

康平三臺子煤田，可分為三臺子含煤段和下部砂巖礫巖段。含煤段由下至上為黑色泥巖層，黑褐色含油頁巖和煤層組成。在黑色泥巖中含有魚、介形蟲、腹足和瓣鰓類等化石。在張強區、劉鳳鳴窩堡區、馬圈子區、四道號區含煤地層為三臺子組，由1-12個自然分層組成的復雜結構煤層，由三個分煤層組成。

阜新組為主要含煤地層，巖性由下至上大致可分為三段，下和上段巖性較粗，以礫巖為主，夾薄層砂巖、泥巖層，偶含煤層。終端巖性較細，以砂巖、泥巖夾煤層為主，在謝林臺區含煤層90余層，其中可采8層。厚約1000米。

3 沉積特征

3.1 沖積扇-扇三角洲相：形成九佛堂組～阜新組下部砂巖、砂礫巖段，以灰綠色砂巖、礫巖、含礫泥巖夾紫色泥巖、砂巖為主，其次為雜色礫巖、灰色砂巖、礫巖、灰黑色泥巖，局部見厚層泥巖、礫巖，礫巖成分以變質巖和火成巖礫為主，分選型有差到一般，磨圓度由較差到較好，見粒序層理及小型交錯層理。

3.2 淺湖相：形成本組砂泥巖段，為含煤段，由灰、灰黑、灰綠色泥巖、粉砂巖與灰白色泥灰巖互層。下部含一復雜結構煤層，煤中夾石為炭質泥巖、粉砂巖及少量油頁巖，泥中常含有黃鐵礦及菱鐵礦結核；水平層理發育，楔形交錯層理及發育。東部及南部的厚層泥巖中見同生變形構造，富含動植物化石。

3.3 扇三角洲相：為砂巖、砂礫巖層，以灰色、灰白色砂巖、礫巖為主，局部夾泥巖及薄煤線；礫巖成分以火山巖礫為主，變質巖次之，分選、磨圓度較差，以正粒序層理為主，富含動植物化石。

3.4 沖積扇相：巖性為灰綠色、灰色砂巖；灰綠色、灰白色礫巖；砂礫巖夾泥巖及煤線，礫巖成分主要為火成巖礫，少見變質巖礫。分選、磨圓度較差，層理以正粒序為主。植物化石碎屑豐富，不含動物化石。

4 沉積環境分析endprint

根據地層特征及沉積相特征可判斷本區為湖濱帶、湖濱三角洲及局部沼澤化的產物。主要沉積有：沖積扇相、扇三角洲相、湖濱三角洲相、湖濱相和淺湖相。含煤地層沉積在義縣組的火成巖之上，由于底部起伏不平，對煤系的沉積產生較大影響。當煤系沉積時，由于地形高差較大，又受西部同沉積斷裂影響，該區西北部首先堆積了較小范圍的沖積扇，巖性為角礫狀安山巖礫，扇三角洲發育于扇前，巖性為暗紫色、灰綠色砂泥巖，砂礫巖。物源位于本區西側，物源碎屑經長距離搬運后快速堆積在原先就已經存在的小型湖泊中，在湖濱帶及三角洲平原上發育泥炭沼澤，泥炭沼澤先在本區南部出現，逐漸向北擴大而分布全區，形成單一的較結構復雜的煤層。后因區域總體下降，從而形成趨于穩定的淺水湖泊沉積環境，最終形成了泥巖和粉砂巖互層的厚層巖層，結束了含煤段的沉積。湖盆發展到后期，構造運動加強，湖泊沉積接近尾聲，以沖積扇或扇三角洲沉積為主，充填淤淺了湖盆，從而演化到佛堂組～阜新組上部砂巖、砂礫巖段和砂泥巖段下部砂巖、砂礫巖層的沉積階段。

5 研究成果

5.1 劉鳳鳴窩堡含煤預測區

經過分析研究，認為該區為較好的含煤有望區。面積大約26平方千米，煤層底板標高在-300～-800米之間。預測儲量9500萬噸。

5.2 張強東北部含煤預測區

經過分析研究，認為該區為較好的含煤有望區。面積大約28平方千米，煤層底板標高在-600～-2300米之間。預測儲量14000萬噸。

5.3 臥牛石含煤預測區

該區正處于張強盆地南緣的盆緣，向北傾斜。經過分析研究，認為該區為含煤有望區。面積大約7.00平方千米，預測儲量1700萬噸。

5.4 四道號水庫含煤預測區

經過分析研究認為該區為含煤有望區。面積大約9.00平方千米，預測儲量2000萬噸。

6 結束語

6.1 通過沉積環境分析選擇含煤靶區；采用綜合勘探控制預測區構造、地層、煤層發育情況。思路正確、方法可行，體現了新技術在找煤領域的應用。

6.2 在深入分析以往勘探及研究成果的基礎上，選擇本次研究工作的重點找煤靶區，依據充分。預測區的選擇既體現當前勘探程度，又代表了研究成果的主流觀點。

6.3 在重點煤田預測區有針對性地開展綜合勘探工作，解釋成果客觀反映了地質體的發育狀態，突出地質現象，使以往有爭議的問題得到了解決。

參考文獻

[1]萬明弼.彰武地區中生代張強凹陷地熱史研究[J].西安石油學院學報（自然科學版），1997（1）.

[2]商出岫，姚丹姝，王瑞璞.張強凹陷長北背斜生油巖有機地球化學特征[J].遼寧地質，1996（4）.

[3]田曉玲.張強凹陷長北地區石油地質與油氣成藏規律[J].油氣地質與采收率，2001（1）.

[4]王萬貴，程愛國.遼寧張強盆地聚煤與構造特征[J].中國煤田地質2005（1）.

[5]劉國興，張振文，馮文麗.長城窩堡井田沉積特征與找礦預測[J].中國煤田地質，2007（1）.

作者簡介：孔慶河（1964-），男，吉林東遼人，1988年畢業于中國礦業大學測量物探系勘查地球物理專業，2011年獲得遼寧工程技術大學地質工程專業工程碩士學位，高級工程師，從事地震勘探工作。endprint

根據地層特征及沉積相特征可判斷本區為湖濱帶、湖濱三角洲及局部沼澤化的產物。主要沉積有：沖積扇相、扇三角洲相、湖濱三角洲相、湖濱相和淺湖相。含煤地層沉積在義縣組的火成巖之上，由于底部起伏不平，對煤系的沉積產生較大影響。當煤系沉積時，由于地形高差較大，又受西部同沉積斷裂影響，該區西北部首先堆積了較小范圍的沖積扇，巖性為角礫狀安山巖礫，扇三角洲發育于扇前，巖性為暗紫色、灰綠色砂泥巖，砂礫巖。物源位于本區西側，物源碎屑經長距離搬運后快速堆積在原先就已經存在的小型湖泊中，在湖濱帶及三角洲平原上發育泥炭沼澤，泥炭沼澤先在本區南部出現，逐漸向北擴大而分布全區，形成單一的較結構復雜的煤層。后因區域總體下降，從而形成趨于穩定的淺水湖泊沉積環境，最終形成了泥巖和粉砂巖互層的厚層巖層，結束了含煤段的沉積。湖盆發展到后期，構造運動加強，湖泊沉積接近尾聲，以沖積扇或扇三角洲沉積為主，充填淤淺了湖盆，從而演化到佛堂組～阜新組上部砂巖、砂礫巖段和砂泥巖段下部砂巖、砂礫巖層的沉積階段。

5 研究成果

5.1 劉鳳鳴窩堡含煤預測區

經過分析研究，認為該區為較好的含煤有望區。面積大約26平方千米，煤層底板標高在-300～-800米之間。預測儲量9500萬噸。

5.2 張強東北部含煤預測區

經過分析研究，認為該區為較好的含煤有望區。面積大約28平方千米，煤層底板標高在-600～-2300米之間。預測儲量14000萬噸。

5.3 臥牛石含煤預測區

該區正處于張強盆地南緣的盆緣，向北傾斜。經過分析研究，認為該區為含煤有望區。面積大約7.00平方千米，預測儲量1700萬噸。

5.4 四道號水庫含煤預測區

經過分析研究認為該區為含煤有望區。面積大約9.00平方千米，預測儲量2000萬噸。

6 結束語

6.1 通過沉積環境分析選擇含煤靶區；采用綜合勘探控制預測區構造、地層、煤層發育情況。思路正確、方法可行，體現了新技術在找煤領域的應用。

6.2 在深入分析以往勘探及研究成果的基礎上，選擇本次研究工作的重點找煤靶區，依據充分。預測區的選擇既體現當前勘探程度，又代表了研究成果的主流觀點。

6.3 在重點煤田預測區有針對性地開展綜合勘探工作，解釋成果客觀反映了地質體的發育狀態，突出地質現象，使以往有爭議的問題得到了解決。

參考文獻

[1]萬明弼.彰武地區中生代張強凹陷地熱史研究[J].西安石油學院學報（自然科學版），1997（1）.

[2]商出岫，姚丹姝，王瑞璞.張強凹陷長北背斜生油巖有機地球化學特征[J].遼寧地質，1996（4）.

[3]田曉玲.張強凹陷長北地區石油地質與油氣成藏規律[J].油氣地質與采收率，2001（1）.

[4]王萬貴，程愛國.遼寧張強盆地聚煤與構造特征[J].中國煤田地質2005（1）.

[5]劉國興，張振文，馮文麗.長城窩堡井田沉積特征與找礦預測[J].中國煤田地質，2007（1）.

作者簡介：孔慶河（1964-），男，吉林東遼人，1988年畢業于中國礦業大學測量物探系勘查地球物理專業，2011年獲得遼寧工程技術大學地質工程專業工程碩士學位，高級工程師，從事地震勘探工作。endprint

根據地層特征及沉積相特征可判斷本區為湖濱帶、湖濱三角洲及局部沼澤化的產物。主要沉積有：沖積扇相、扇三角洲相、湖濱三角洲相、湖濱相和淺湖相。含煤地層沉積在義縣組的火成巖之上，由于底部起伏不平，對煤系的沉積產生較大影響。當煤系沉積時，由于地形高差較大，又受西部同沉積斷裂影響，該區西北部首先堆積了較小范圍的沖積扇，巖性為角礫狀安山巖礫，扇三角洲發育于扇前，巖性為暗紫色、灰綠色砂泥巖，砂礫巖。物源位于本區西側，物源碎屑經長距離搬運后快速堆積在原先就已經存在的小型湖泊中，在湖濱帶及三角洲平原上發育泥炭沼澤，泥炭沼澤先在本區南部出現，逐漸向北擴大而分布全區，形成單一的較結構復雜的煤層。后因區域總體下降，從而形成趨于穩定的淺水湖泊沉積環境，最終形成了泥巖和粉砂巖互層的厚層巖層，結束了含煤段的沉積。湖盆發展到后期，構造運動加強，湖泊沉積接近尾聲，以沖積扇或扇三角洲沉積為主，充填淤淺了湖盆，從而演化到佛堂組～阜新組上部砂巖、砂礫巖段和砂泥巖段下部砂巖、砂礫巖層的沉積階段。

5 研究成果

5.1 劉鳳鳴窩堡含煤預測區

經過分析研究，認為該區為較好的含煤有望區。面積大約26平方千米，煤層底板標高在-300～-800米之間。預測儲量9500萬噸。

5.2 張強東北部含煤預測區

經過分析研究，認為該區為較好的含煤有望區。面積大約28平方千米，煤層底板標高在-600～-2300米之間。預測儲量14000萬噸。

5.3 臥牛石含煤預測區

該區正處于張強盆地南緣的盆緣，向北傾斜。經過分析研究，認為該區為含煤有望區。面積大約7.00平方千米，預測儲量1700萬噸。

5.4 四道號水庫含煤預測區

經過分析研究認為該區為含煤有望區。面積大約9.00平方千米，預測儲量2000萬噸。

6 結束語

6.1 通過沉積環境分析選擇含煤靶區；采用綜合勘探控制預測區構造、地層、煤層發育情況。思路正確、方法可行，體現了新技術在找煤領域的應用。

6.2 在深入分析以往勘探及研究成果的基礎上，選擇本次研究工作的重點找煤靶區，依據充分。預測區的選擇既體現當前勘探程度，又代表了研究成果的主流觀點。

6.3 在重點煤田預測區有針對性地開展綜合勘探工作，解釋成果客觀反映了地質體的發育狀態，突出地質現象，使以往有爭議的問題得到了解決。

參考文獻

[1]萬明弼.彰武地區中生代張強凹陷地熱史研究[J].西安石油學院學報（自然科學版），1997（1）.

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[4]王萬貴，程愛國.遼寧張強盆地聚煤與構造特征[J].中國煤田地質2005（1）.

[5]劉國興，張振文，馮文麗.長城窩堡井田沉積特征與找礦預測[J].中國煤田地質，2007（1）.

作者簡介：孔慶河（1964-），男，吉林東遼人，1988年畢業于中國礦業大學測量物探系勘查地球物理專業，2011年獲得遼寧工程技術大學地質工程專業工程碩士學位，高級工程師，從事地震勘探工作。endprint