甘肅省崇信縣周寨南部地區(qū)煤層賦存特征及控煤因素分析

楊承文

摘 要：安口—新窯礦區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南緣，含煤地層為中侏羅統(tǒng)延安組，含煤3～7層，自上而下編號為煤1層—煤7層。其中，煤1層、煤3層、煤4層、煤5層為區(qū)內主要可采煤層。該區(qū)位于西緣斷褶帶南端，煤層受構造影響明顯;煤類為低硫、低灰、中高發(fā)熱量不黏煤?？孛旱刭|因素主要有基底古形態(tài)和同沉積構造的控制作用、沖刷剝蝕的破壞作用和斷層對煤層的控制作用，共同造就了該區(qū)煤層厚度、埋藏深度等變化大的賦存特征。

關鍵詞：安口—新窯礦區(qū);煤層賦存特征;控煤因素

1?研究區(qū)煤層賦存特征

根據勘查工作成果，確定研究區(qū)含煤地層為中侏羅統(tǒng)延安組。經過對含煤地層、鉆孔見煤情況，所含煤層的巖性、巖相、沉積及其組合規(guī)律的綜合分析研究，基本確定研究區(qū)含煤層3～7層，編號煤1層—煤7層，部分煤層存在多個煤分層[1]。其中，煤1層和煤3-2層為大部分可采煤層，煤3-1層、煤4層、煤5-1層及煤5-2層為局部可采煤層，煤2層為不可采煤層。煤層總厚度在3.48～37.55 m，平均18.64 m。研究區(qū)延安組平均厚度為128.79 m，含煤系數平均為17.78%;可采總厚度在1.13～37.55 m，平均17.14 m?？刹擅簩雍合禂禐?6.35%。煤類為低硫、低灰、中高發(fā)熱量不黏煤。

研究區(qū)內主要可采煤層基本全區(qū)分布，整體煤層分布特征為：研究區(qū)東北部煤層厚度大，向西南部煤層呈條帶狀變薄，煤層厚度變化規(guī)律明顯（見圖1）。區(qū)內煤層賦存較好的部位在研究區(qū)東北部的F6和F7斷層之間，與研究區(qū)北部周寨煤礦的煤層為一連續(xù)的賦煤帶。該賦煤帶呈南北方向條帶狀展布，賦煤帶內煤層厚度較大且分布連續(xù)，總厚度大于20.00 m，向斜核部存在厚度大于30.00 m的條帶[2]。研究區(qū)南部受后期構造的影響，煤層逐漸變薄，埋藏深度逐漸加大。研究區(qū)西南部接近該區(qū)的沉積邊緣，煤層總厚度小于? ? ? ?5.00 m，可采煤層少，賦煤條件一般。

鄂爾多斯盆地延安組地層通常劃分為三段五旋回，因為第五旋回處于延安組沉積晚期，之后又遭受直羅組砂體的沖刷及燕山運動早期地殼抬升后的大規(guī)模剝蝕等，延安組地層只保存了4個沉積旋回[3]。通過對延安組含煤地層巖性、巖相、沉積層序、煤層賦存狀況及煤層組合特征的綜合分析，從下至上形成了4個結構明顯的沉積旋回，各煤層有規(guī)律地賦存在這些旋回結構中。其中，煤1層位于延安組上部第三段（J2y3）第四旋回上部，煤2層位于延安組中部第二段（J2y2）第三旋回上部，煤3-1層、煤3-2層位于延安組中部第二段（J2y2）第二旋回上部，煤4層、煤5層位于延安組下部第一段（J2y1）第一旋回上部。各煤層特征如表1所示。

2? ?控煤因素分析

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地西緣斷褶帶南端，延安組是在下侏羅統(tǒng)富縣組“填平補齊”沉積之后或直接在延長群剝蝕面上形成的陸相含煤沉積，區(qū)內延安組厚度和煤層厚度變化較大，可能有以下3個主要原因。

2.1? 基底古形態(tài)和同沉積構造的控制作用

印支運動最后一幕，地表開始緩慢抬升并遭受剝蝕，隨后不均衡沉降，形成高低起伏的凹陷盆地，經短暫的富縣組“填平補齊”沉積，延安組沉積基底形態(tài)呈現寬闊的波狀隆起與凹陷相間的古地貌景觀，其后盆地開始廣泛凹陷且接受含煤巖系沉積。煤系及煤層沉積與分布受基底凸凹不平和同沉積構造活動共同控制，相應的煤層分布和煤層厚度顯示出分帶性，總體表現為古隆起區(qū)含煤性差、古凹陷區(qū)含煤性好。區(qū)內煤5層表現最為明顯，研究區(qū)南部應為古隆起區(qū)、北部為古凹陷區(qū)，在起初沉積煤5層時，研究區(qū)北部沉積較厚，大部分區(qū)域厚度大于3.50 m，而往南則逐漸變薄甚至尖滅。區(qū)內東西方向上煤5層厚度變化也很大，這都說明高低起伏的基底古形態(tài)和同沉積構造對煤系地層及煤層，特別是最初沉積的煤系地層和煤層，有較強的控制作用。

2.2? 沖刷剝蝕的破壞作用

研究區(qū)內延安組的沉積表現為進積-退積的沉積序列，一是在煤3組沉積后水平面開始降低，后期河流對下伏煤系及煤層有一定的沖刷剝蝕;二是延安組沉積結束后，即成煤后盆地仍有不均衡抬升，形成以南北向為主的寬緩褶皺，并遭到風化剝蝕（即燕山運動第二幕），造成局部地段煤系及煤層厚度變薄或突然尖滅。如在研究區(qū)西部黨莊背斜上的109號鉆孔和研究區(qū)東部周家寨背斜上的1304號鉆孔中煤1層缺失，白堊系志丹群的礫巖不整合接觸于延安組地層之上，缺失中侏羅統(tǒng)安定組和直羅組地層。由此可見，在研究區(qū)西部和東部的隆起區(qū)內，存在沖刷剝蝕，造成局部煤層缺失。

2.3? 斷層對煤層的控制作用

研究區(qū)二維地震成果顯示，區(qū)內存在多條近南北向逆斷層，其中F6和F7為兩條區(qū)域性的大斷層，縱觀研究區(qū)南北，這兩條斷層對研究區(qū)內煤層有明顯的控制作用。具體表現為：F7斷層以東的煤層普遍發(fā)育較好，為研究區(qū)內相對富煤帶，煤層埋藏深度也比斷層以西的煤層淺300.00～400.00 m。F7斷層以西煤層逐漸變薄，埋藏深度較大，研究區(qū)西南部逐漸變薄尖滅。根據該特征分析，研究區(qū)東部在煤層沉積時為一低洼地區(qū)，泥炭沼澤發(fā)育，有利于泥炭聚積，有較好的成煤條件;研究區(qū)西南部為一相對抬升地區(qū)，煤層沉積環(huán)境較差，形成了研究區(qū)煤層由東向西逐漸變薄的基本特征。F7斷層及部分南北向的褶皺應為侏羅系后期在東西向的擠壓力下形成的，最終呈現出F7斷層東部抬升地段及背斜部位煤層厚度大，而F7斷層西部向斜部位煤層變薄的現象。

3 結語

安口—新窯礦區(qū)周寨南部地區(qū)煤層厚度、埋藏深度均較周邊區(qū)域有較大變化，通過對控煤因素的分析得出：在沉積基底古形態(tài)和同沉積構造作用下，煤層初始沉積不均勻，分帶性明顯，造成最早沉積的煤層厚度變化較大;后期的構造運動引起地層抬升、斷層等，導致煤層埋藏深度變化大。因此，本區(qū)今后進行開發(fā)時要特別重視對該區(qū)構造的精細控制，以便更好地指導生產、開發(fā)。

[參考文獻]

[1]沈樹龍.華亭礦區(qū)聚煤規(guī)律及控煤因素分析[J].中國煤炭地質，2005（1）：11-13.

[2]張革勝，師國輝，閆偉，等.隴東煤田羅川勘查區(qū)煤層分布特征及成煤模式[J].中國煤炭地質，2019，31（9）：29-33.

[3]曹學明，周志強，楊亞龍，等.甘肅省靈臺縣南部地區(qū)控煤因素淺析[J].陜西煤炭，2016，35（4）：9-11.