安徽蕭縣杜樓地區煤礦地質特征分析

孫玉倩

（安徽省地質礦產勘查局325地質隊，安徽 淮北 235037）

煤炭在我國能源消費中占有重要地位，一方面煤炭資源的需求在不斷的增加；另一方面，由于受成礦地質條件限制，資源儲備越來越少，找礦的難度越來越大，給企業帶來了一定的找礦風險。為了增加煤炭資源戰略儲備及我省煤炭工業的可持續發展，安徽省國土資源廳決定在全省范圍內開展戰略性煤炭資源勘查工作。

1 位置、交通及前人工作情況

蕭縣西部杜樓煤礦位于蕭縣——相山背斜西部之蔣河向斜的北部傾沒端，西邊與河南省交界，南起正在開采的淮北市劉橋一、二礦和劉東煤礦，北至蕭縣黃口凹陷，地理坐標為北緯 34°01′26″～34°19′35″，東徑 116°33′55″～116°53′30″，南北長約 40 公里，東西寬約 20 公里，面積約800平方公里，礦區中心東距蕭縣縣城約20公里，南距淮北市約30公里。

礦區北部有隴海鐵路，東部有徐阜鐵路和合徐高速公路，連霍高速公路從礦區南部通過，區內交通十分便利。

2 區域地質特征

杜樓煤礦位于華北地臺南緣，地層屬于華北地層區徐淮地層分區。地層按時代由老至新可劃分為上元古界、古生界、新生界。區域上多為第四紀沉積物覆蓋，僅在區東部邊緣出露寒武紀地層，奧陶紀地層，其它地層主要見于淮北市以東至靈璧縣九頂山一帶。

區域上燕山期巖漿活動較強烈，均為巖漿侵入活動，形成燕山中期和燕山晚期侵入巖。燕山中期侵入巖有基性巖和中酸性巖兩大類。基性巖為輝綠巖—輝長輝綠巖—輝長巖組合，以輝綠巖為主。呈巖床狀產出。中酸性巖類主要為（石英）閃長（玢）巖—石英二長閃長（玢）巖—花崗閃長斑巖，大部分為隱伏巖體。燕山晚期侵入巖也有基性巖和中酸性巖兩大類。超基性—中基性巖類包括黑云母閃長巖、輝長閃長巖、輝長巖—輝綠巖和橄長巖。橄長巖是銅鎳礦體的主要母巖，輝長巖次之。酸性巖類巖性主要為花崗斑巖。巖石屬陸殼改造型淺成花崗巖類。

褶皺和斷裂構造發育。印支期褶皺和斷裂均為北東向展布，燕山期受郯廬斷裂帶左行平移作用影響，總體向南逆沖滑移，形成一套新的斷裂、褶皺系統：新生的斷裂大多呈北北東向，斷層面幾乎毫無例外地傾向東。自喜馬拉雅期以來，受東西向、北北東向斷裂的影響，斷塊作用強烈，劇烈沉陷形成斷陷盆地。

3 煤田地質特征

杜樓區發育地層為二疊系下統山西組、下石盒子組，二疊系上統上石盒子組、石千峰組及新生界第四系。山西組（P1s）：厚110～140米，含C、D兩個煤組，均位于該組下部。該組底部為深灰～灰黑色粉砂巖、泥巖夾薄煤層（C煤組），含植物化石，與石炭系為連續沉積。D煤組下部發育一層淺灰～深灰色條帶狀細砂巖，條帶由泥質、粉砂質顯示，其中含菱鐵礦結核，局部為D煤層直接底板，其沉積特征代表了潮間坪相環境。 下石盒子組（P1x）：厚 98～130 米，含 F、G、H 三個煤組，均位于該組中下部。底部由淺灰～綠灰色鋁土質泥巖、泥巖、粉砂巖組成，含大量菱鐵礦鮞粒，局部含紫斑，鋁土泥巖為區域性標志層K2，其底界為該組與山西組分界，與山西組為連續沉積。中下部為淺灰色～灰色中粒、中細粒長石石英砂巖夾泥巖、粉砂巖、煤層及炭質泥巖，砂巖中局部含菱鐵礦，其中的G煤組常有分叉現象。上石盒子組（P2s）：厚620～700米，下部為淺灰～灰白色厚層細——中粒、粗粒砂巖與紫色～灰色厚層粉砂巖泥巖互層，泥巖中含紫斑，砂巖成份以石英、長石為主，局部含泥質包體，具大型交錯層理，與下伏地層沖刷接觸。底部一層中粗粒砂巖為標志層K3，下距G煤層170米左右，其底界為上、下石盒子組分界。中部巖性為紫灰～深灰色泥巖、粉砂巖夾淺灰色細粒砂巖，泥巖、粉砂巖中含有紫斑及赤鐵礦結核，上部為淺灰～灰白色中粗粒、含礫粗砂巖夾灰色含紫斑泥巖、粉砂巖。石千峰組（P2sh）：厚度大于750米，下部為灰綠～灰白色含礫中～粗粒長石石英砂巖與灰～灰紫色泥巖、粉砂巖互層，中部為肝紫～灰紫色泥巖、粉砂巖夾灰紫色薄層細粒砂巖，上部為灰紫色細粒長石石英砂巖夾灰紫～紫色泥巖、粉砂巖。新生界第四系：區內全為新生界覆蓋，據鄰近鉆孔資料揭露，礦區新生界第四系厚度大于150米。

礦區褶皺構造發育，區域上位于華北地臺東南邊緣之魯西隆起南端的淮北凹褶斷帶內，礦區總體上為一軸向北北東的向斜構造，南端抬起，北端傾沒，向斜東翼邊部沿淮北相山一帶地層產狀較陡，局部直立，甚至出現倒轉。向斜軸部地層產狀有變平緩趨勢。礦區西部為區域性斷裂構造豐渦斷層，另有規模次之的張大屯斷層，東部有劉套斷層、赫集斷層，中北部有黃口斷層和趙莊斷層。區內斷層走向均為北北東向，據已有地質資料綜合分析區內尚發育次級褶皺及斷裂構造。

從鄰區已有資料看，西部張大屯、張莊寨礦區鉆孔揭露見微粒花崗巖和輝綠巖，東部岱橋、湯廟礦區鉆孔見閃長玢巖和石英斑巖，均對煤層產生局部的破壞作用，有巖漿巖侵入的地段，煤層變質程度增高，甚至變質為天然焦。

本區二疊系含煤地層均被新生界松散層所覆蓋，松散層厚度170～260米。根據現有收集的資料分析，松散層自上而下一般可分為三個含水層和三個隔水層。其中第三隔水層（底隔）厚度適中，分布穩定，隔水性良好，是區內一重要的隔水層。由于它的存在使其上部的一、二、三含水層地下水與下部基巖各含水層地下水之間失去水力聯系。

4 可采煤層及煤質

從礦區周邊已采礦山及已獲地質勘查資料綜合分析，區內可采煤層有D、F、G、H四層，主要可采煤層為位于山西組中下部的D煤層和下石盒子組下部的G煤層。D煤層：位于山西組下部，上距K2標志層60～80米，下距K1標志層約40米，原生沉積穩定，厚度變化不大，據已取得資料，平均厚度2.5米左右，煤層結構簡單，有時見局部分叉現象，屬較穩定～穩定煤層。G煤層：位于下石盒子組下部，下距K2標志層30～45米，原生沉積較穩定，厚度具一定變化，平均厚度2.0米左右，煤層有分叉尖滅現象，屬較穩定煤層。

區內的主要可采煤層D、G煤層均屬低灰、低硫、特低磷、中高發熱量煤，煤變質程度主要受深成變質作用及區域巖漿熱變質作用控制，在無巖漿巖侵入或遠離巖漿巖侵入的地方煤變質程度一般為氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤，在受巖漿巖侵入影響地段煤變質為貧煤、無煙煤，甚至變為天然焦。

［1］皖國土資[2004]185號 關于編制2004年擬實施省級地質勘查專項費項目施工設計書的通知[Z].

［2］國土資源部.煤、泥炭地質勘查規范[S].2003-3-1.

［3］325隊.安徽省兩淮地區煤炭資源遠景調查報告[R].1990,12.

［4］325隊.安徽省蕭縣張大屯——張莊寨煤田初步普查地質報告[R].1984,6.

［5］地質部.固體礦產普查勘探設計編寫、審批規定[Z].1979.