安徽省碭山縣朱樓勘查區地質、構造特征與對煤層的影響

黃海燕

摘要：朱樓勘查區位于安徽省碭山縣，勘查區為全隱伏式井田。本區主體構造形跡的形成，主要受東部郯廬斷裂的影響。由于郯廬斷裂的左行平移和南北古地塊及其附近東西向斷裂的聯合作用形成了北部收斂，南部撒開的徐淮弧形褶皺束，構成了本區基本構造格架。區內褶皺、斷裂構造簡單，通過對該區歷年施工鉆孔資料的整理和分析研究，認為區內地質構造對煤層的形態和分布有控制作用。通過對該區地質構造特征的研究，根據本區地質、構造等實際情況。為以后工程布置、礦山開采提供依據。

關鍵詞：朱樓勘查區;地質及構造特征;褶皺;斷層

1.引言

勘查區位于安徽省宿州市碭山縣境內，由于該縣尚未有大中煤田開發、利用，所需能源只有從外地購買，所以開發利用本地區資源是碭山縣當務之急。因為本勘查區內地質勘查程度較高，目前為詳查，根據該勘查區實際情況。通過鉆孔施工發現，本區褶皺、斷層較發育，對煤層產生一定影響。所以研究和分析區內地質特征，為以后的工作提供一定依據及工程布置方向很有必要。

2.區域地質特征

2.1地層

勘查區地層屬華北地層區，蘇魯豫皖地層區，徐淮地層分區，淮北地層小區。區內揭露地層有奧陶系中下統、石炭系上統、二疊系、古近系、新近系、第四系。奧陶系上統至石炭系下統缺失。該區大多被新生界覆蓋，該區大多被新生界所覆蓋，僅在芒碭山、徐山一帶有少量寒武系、奧陶系出露。寒武系、奧陶系、石炭系主要組成背斜的核部。二疊系主要組成向斜核部、背斜兩翼及轉折端。古近系主要分布于黃口坳陷中。新近系和第四系厚約0-600m，分布廣泛，但變化較大。

該區構造線方向主要為北北東向、北西向及東西向三大組。主要斷裂構造形跡走向為北北東向和東西向二組。其中北北東向斷裂主要有：夏邑斷層、豐渦斷層、固鎮～長豐斷層、靈璧～武店斷層、郯廬斷層等。東西向斷裂主要有：豐沛斷層、宿北斷層、光武～固鎮斷層、太和～五河斷層、劉府斷層等（圖1）。

3.勘查區地質特征

3.1地層

本區以石炭系、二疊系含煤層發育為特點。

根據鉆孔揭露，朱樓勘查區被厚275m-417m的新生界掩蓋，其下有老到新為：古生界奧陶系中統老虎山組（021）頂部、本溪組（C2b）、石炭系上統太原組（C2t）、二疊系下統下石盒子組（Pix）和山西組（Pis）、二疊系上統上石盒子組（P2S）、二疊系上統石千峰組（P2sh）。主要含煤地層二疊系下統下石盒子組（P1x）：厚160m-206m，次要含煤地層二疊系下統山西組（P1s）：厚86m-108m。

（1）主要含煤地層二疊系下統下石盒子組。由泥巖、粉砂巖、中～細粒砂巖及煤層組成，為主要含煤段。從上而下按巖性特點分為：上部泥巖、粉砂巖段，中部含煤段，下部鋁土泥巖段。

上部泥巖、粉砂巖段：灰～灰黑色泥巖、粉砂巖為主，局部夾鋁土質泥巖及中～細粒砂巖，泥巖中含大量紫色斑塊，常見菱鐵礦鮞粒。含炭質泥巖及薄煤層。該段厚約lOOm-125m。灰黑色粉砂巖。

中部含煤段：淺灰～灰色中～細粒長石石英砂巖夾泥巖、粉砂巖、炭質泥質及煤層。含煤2層～7層，總厚度1.39m-4.18m，含煤系數3.04%;含煤三組（8、7、6）;8、6煤層一般不可采，7煤組比較穩定，大部分可采，是本區最主要可采煤層。煤層頂部普遍有一層細粒長石石英砂巖，泥質膠結，由泥晶、微晶菱鐵礦顆粒組成的條帶顯示交錯層理是勘查區預告煤層的良好標志之一。該段厚20m-30m。

下部鋁土泥巖段：淺灰～灰綠色、灰紫色鋁土泥巖、鋁土質泥巖及泥巖、粉砂巖組成。泥巖、粉砂巖普遍含紫斑，并富含菱鐵礦鮞粒及晶體。該段厚40m-5lm。底部以一層鋁土泥巖為區域標志層（K2）與下伏地層山西組呈整合接觸。

（2）次要含煤地層二疊系下統山西組。上部：勘查區西部以灰色細～中粒長石石英砂巖為主，由菱鐵礦顆粒顯示層理。夾有深灰色泥巖、粉砂巖。含煤2-6層，總厚度2.14m-7.17m，含煤系數為3.55%，主要煤層集中在該組下部，含煤三組，11煤組為不可采煤層;10煤組被巖漿巖侵入，變質為天然焦，為不穩定局部可采煤層;9煤層不可采，主要分布在勘查區西部。

3.2構造位置及特征

勘查區位于永城復式背斜的北部傾沒端，東鄰大吳集復式向斜。含煤地層呈走向北東～近東西，向北傾的單傾構造，傾角一般為5°-20°，沿走向及傾向均顯示不同程度的波狀起伏，形成一些規模不等的次級向斜和背斜。勘查區的東部斷層較發育，呈北東向、近南北向展布，構造較簡單。礦區的中部地層起伏較大，形成一些規模不等的背、向斜，致使部分煤層被剝蝕缺失，見下圖2。

（1）褶皺。勘查區內褶曲較發育，其中，小朱樓區內具有一定規模起骨架作用褶曲8個，根據褶皺所在地點名或鉆孔編號命名，由西北往東南順序編號為張屯背斜、小王屯一胡宋口向斜、陳樓背斜、陳花園～小王屯背斜、邵莊向斜、王灣向斜、楊捻背斜背斜、老后寨背斜背斜。

（2）斷層。據地質鉆探揭露及地震資料分析，勘查區內共見斷層35條，全為正斷層，落差大于1OOm的斷層6條，其中走向為北北東向的4條，大部集中在礦區東部;北部及西部邊界附近見走向近東西的斷層2條。詳見表1。

3.3可采煤層

勘查區西部（FD19斷層以西）主要可采煤層為71、72兩個煤層;102煤層受巖漿巖侵蝕，煤層變薄或變為天然焦。現把各煤層分述如下： 7i煤層：兩極厚度0.09m-1.69m，平均厚度0.75m左右，屬薄煤層，可采厚度0.70m-1.69m，可采煤層平均厚度1.05m。見一層夾矸，局部見二層夾矸，夾矸巖性為炭質泥巖或泥巖，夾矸厚0.02m-0.65m，屬結構較簡單煤層。，為勘查區西部主要可采煤層。煤質為貧瘦煤、焦煤、瘦煤和貧煤（見表2朱樓勘查區可采煤層特征表）。

72煤層：兩極厚度0.20m-2.3lm，平均厚度1.37m，屬中厚煤層，可采厚度0.72m-2.3lm，可采煤層平均厚度1.48m。見一層夾矸，偶見二層夾矸，夾矸厚度0.02m-0.5m，屬結構較簡單煤層。總體上是較穩定大部分可采煤層，為勘查區西部主要可采煤層。

102煤層：下距K140m-58m，一般45m左右。兩極厚度0. 1m-4.78m，平均厚度1.39m，大部分為天然焦，局部變質程度低，為貧瘦煤、瘦煤、貧煤和焦煤等，屬中厚煤層。可采厚度1.26m-4.78m，可采煤層平均厚度1.60m。該煤層在勘查區西部為不穩定且局部可采煤層。

4.構造對煤層的影響

4.1聚煤古構造

（1）聚煤期前構造。中朝準地臺發展階段，至中奧陶世中期，中朝準地臺整體上升，形成了大面積的風化殼。中奧陶世中期之前沉積構造為東西向，沉積地層呈東西向展布，它是聚煤期前期構造。（2）聚煤期構造。晚石炭世本溪期又開始了一次大的海侵過程，到太原期海侵面積廣泛，本區形成了陸表海古地理環境，植物大面積生長繁盛，從此開始了石炭二疊紀聚煤期。成煤期時的構造為東西向。（3）聚煤期后構造。碭山地區經過印支期和燕山早期構造運動以后，發生了褶皺，斷裂并伴有巖漿侵入，形成了一系列的北北東向構造格局，背向斜平行相間分布，煤系地層遭受了不同程度破壞、剝蝕。后來的燕山晚期一喜馬拉雅期構造運動，使地層再次發育褶皺、斷裂和推覆作用。

4.2勘查區構造對煤層的影響

（1）褶皺對煤層厚度的影響。在構造運動中，水平擠壓使塑性較強的含煤地層物質容易流動，翼部受到較大的壓力使礦體向軸部移動，軸部變厚，兩翼變薄。（2）斷層對煤層的影響。勘查區斷層破壞了褶皺形態的完整性。受正斷層影響，致使部分煤層被剝蝕缺失。

5.結論

勘查區主要含煤地層為二疊系下統下石盒子組和山西組，煤層形成后受構造運動影響，構造對煤層的形態和分布有控制作用。區內斷層對煤層具有破壞作用，今后加強地質工作增加對煤層地質構造的了解程度，為以后工程布置提供依據。

參考文獻：

[1]《安徽省區域地質》.安徽省地質局區域調查隊，1980.2

[2]《安徽省碭山縣朱樓查區煤炭詳查報告》.2014.10