康北煤田地質(zhì)特征及找煤研究

孔慶河+張素梅+楊國敏+李銘銘

摘 要：用現(xiàn)代沉積學(xué)理論及綜合勘探方法對(duì)康北地區(qū)地層、構(gòu)造、古生物化石和煤系分布規(guī)律等進(jìn)行了綜合分析研究，確定了該區(qū)為濱淺湖沉積類型，分析了該區(qū)沉積環(huán)境的演化過程。提出康北地區(qū)內(nèi)的其它隆起地區(qū)以及凹陷的邊緣地區(qū)也具備類似的沉積環(huán)境，這些區(qū)域均可能有煤系的賦存。此外，在本區(qū)北側(cè)經(jīng)勘察已發(fā)現(xiàn)煤層和豐富的油氣資源；西南側(cè)受同沉積斷層的影響，煤層位于正斷層的上盤，煤層應(yīng)較厚，但埋藏較深。

關(guān)鍵詞：沉積相；地質(zhì)特征；綜合勘探；煤層賦存

前言

運(yùn)用地震地層學(xué)和層序地層學(xué)的理論和研究方法，結(jié)合地層、構(gòu)造和煤田地質(zhì)學(xué)、煤巖學(xué)、沉積學(xué)等基礎(chǔ)地質(zhì)理論和研究成果，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行沉積盆地分析研究。

根據(jù)不整合面的存在對(duì)沉積層序的劃分，研究沉積體系、沉積相及其時(shí)空分布，研究沉積相的分布規(guī)律和有利成煤的沉積環(huán)境，確定煤的沉積環(huán)境模式，揭露富煤帶的分布和埋藏深度。并對(duì)康北地區(qū)的煤炭資源遠(yuǎn)景做出實(shí)事求是的評(píng)價(jià)。

1 地質(zhì)構(gòu)造特征

鐵嶺～彰武區(qū)位于一級(jí)的新華夏系第二沉降帶內(nèi)，它的主軸是北北東向延伸的，屬中新生代凹陷區(qū)，沉積了較厚的陸相碎屑巖。由于其它構(gòu)造體系的分割和干擾，在該區(qū)內(nèi)又劃分若干次級(jí)構(gòu)造，因此，該區(qū)夾于西部新華夏系閭山～山海關(guān)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(cè)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(cè)低洼。其沉積特征：

（1）它主要是白堊系以來發(fā)育起來的中新生代沉積盆地。（2）前震旦系構(gòu)成了盆地基底。（3）白堊系含煤盆地如昌圖～鐵法、康平三臺(tái)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(diào)兵山、臥龍山（羅卜山）隆起分割。是受新華夏系列構(gòu)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(cè)。均沉積了一套灰色、深灰色、灰黑色等含煤的巖性，個(gè)別夾有中基性火山巖。

詳細(xì)情況見圖1。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造剛要圖

2 煤系地層特征

白堊系下統(tǒng)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(qū)含四個(gè)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(jì)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(fā)熔巖及其火山碎屑巖，由下而上一般呈現(xiàn)基性～中性～基性的垂直分異規(guī)律。厚度不詳，與朱家層為平行不整合關(guān)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?guī)r、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(tǒng)（K2）：巖性以砂巖、砂礫巖及礫巖為主，并含有砂質(zhì)泥巖。白堊系中統(tǒng)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(tǒng)地層呈平行不整合接觸。

白堊系上統(tǒng)（K3）：九佛堂組～阜新組（K3jf～K3f）：全區(qū)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(gè)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(xì)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(xì)拜拉、東北樅型枝等。

康平三臺(tái)子煤田，可分為三臺(tái)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(qiáng)區(qū)、劉鳳鳴窩堡區(qū)、馬圈子區(qū)、四道號(hào)區(qū)含煤地層為三臺(tái)子組，由1-12個(gè)自然分層組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，由三個(gè)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(xì)，以砂巖、泥巖夾煤層為主，在謝林臺(tái)區(qū)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(zhì)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?qū)永砑靶⌒徒诲e(cuò)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?guī)r互層。下部含一復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，煤中夾石為炭質(zhì)泥巖、粉砂巖及少量油頁巖，泥中常含有黃鐵礦及菱鐵礦結(jié)核；水平層理發(fā)育，楔形交錯(cuò)層理及發(fā)育。東部及南部的厚層泥巖中見同生變形構(gòu)造，富含動(dòng)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(zhì)巖次之，分選、磨圓度較差，以正粒序?qū)永頌橹?，富含?dòng)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(zhì)巖礫。分選、磨圓度較差，層理以正粒序?yàn)橹?。植物化石碎屑豐富，不含動(dòng)物化石。

4 沉積環(huán)境分析endprint

根據(jù)地層特征及沉積相特征可判斷本區(qū)為湖濱帶、湖濱三角洲及局部沼澤化的產(chǎn)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(duì)煤系的沉積產(chǎn)生較大影響。當(dāng)煤系沉積時(shí)，由于地形高差較大，又受西部同沉積斷裂影響，該區(qū)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(fā)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(qū)西側(cè)，物源碎屑經(jīng)長距離搬運(yùn)后快速堆積在原先就已經(jīng)存在的小型湖泊中，在湖濱帶及三角洲平原上發(fā)育泥炭沼澤，泥炭沼澤先在本區(qū)南部出現(xiàn)，逐漸向北擴(kuò)大而分布全區(qū)，形成單一的較結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤層。后因區(qū)域總體下降，從而形成趨于穩(wěn)定的淺水湖泊沉積環(huán)境，最終形成了泥巖和粉砂巖互層的厚層巖層，結(jié)束了含煤段的沉積。湖盆發(fā)展到后期，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，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(yù)測區(qū)

經(jīng)過分析研究，認(rèn)為該區(qū)為較好的含煤有望區(qū)。面積大約26平方千米，煤層底板標(biāo)高在-300～-800米之間。預(yù)測儲(chǔ)量9500萬噸。

5.2 張強(qiáng)東北部含煤預(yù)測區(qū)

經(jīng)過分析研究，認(rèn)為該區(qū)為較好的含煤有望區(qū)。面積大約28平方千米，煤層底板標(biāo)高在-600～-2300米之間。預(yù)測儲(chǔ)量14000萬噸。

5.3 臥牛石含煤預(yù)測區(qū)

該區(qū)正處于張強(qiáng)盆地南緣的盆緣，向北傾斜。經(jīng)過分析研究，認(rèn)為該區(qū)為含煤有望區(qū)。面積大約7.00平方千米，預(yù)測儲(chǔ)量1700萬噸。

5.4 四道號(hào)水庫含煤預(yù)測區(qū)

經(jīng)過分析研究認(rèn)為該區(qū)為含煤有望區(qū)。面積大約9.00平方千米，預(yù)測儲(chǔ)量2000萬噸。

6 結(jié)束語

6.1 通過沉積環(huán)境分析選擇含煤靶區(qū)；采用綜合勘探控制預(yù)測區(qū)構(gòu)造、地層、煤層發(fā)育情況。思路正確、方法可行，體現(xiàn)了新技術(shù)在找煤領(lǐng)域的應(yīng)用。

6.2 在深入分析以往勘探及研究成果的基礎(chǔ)上，選擇本次研究工作的重點(diǎn)找煤靶區(qū)，依據(jù)充分。預(yù)測區(qū)的選擇既體現(xiàn)當(dāng)前勘探程度，又代表了研究成果的主流觀點(diǎn)。

6.3 在重點(diǎn)煤田預(yù)測區(qū)有針對(duì)性地開展綜合勘探工作，解釋成果客觀反映了地質(zhì)體的發(fā)育狀態(tài)，突出地質(zhì)現(xiàn)象，使以往有爭議的問題得到了解決。

參考文獻(xiàn)

[1]萬明弼.彰武地區(qū)中生代張強(qiáng)凹陷地?zé)崾费芯縖J].西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1997（1）.

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

[3]田曉玲.張強(qiáng)凹陷長北地區(qū)石油地質(zhì)與油氣成藏規(guī)律[J].油氣地質(zhì)與采收率，2001（1）.

[4]王萬貴，程愛國.遼寧張強(qiáng)盆地聚煤與構(gòu)造特征[J].中國煤田地質(zhì)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(yù)測[J].中國煤田地質(zhì)，2007（1）.

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

根據(jù)地層特征及沉積相特征可判斷本區(qū)為湖濱帶、湖濱三角洲及局部沼澤化的產(chǎn)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(duì)煤系的沉積產(chǎn)生較大影響。當(dāng)煤系沉積時(shí)，由于地形高差較大，又受西部同沉積斷裂影響，該區(qū)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(fā)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(qū)西側(cè)，物源碎屑經(jīng)長距離搬運(yùn)后快速堆積在原先就已經(jīng)存在的小型湖泊中，在湖濱帶及三角洲平原上發(fā)育泥炭沼澤，泥炭沼澤先在本區(qū)南部出現(xiàn)，逐漸向北擴(kuò)大而分布全區(qū)，形成單一的較結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤層。后因區(qū)域總體下降，從而形成趨于穩(wěn)定的淺水湖泊沉積環(huán)境，最終形成了泥巖和粉砂巖互層的厚層巖層，結(jié)束了含煤段的沉積。湖盆發(fā)展到后期，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，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(yù)測區(qū)

經(jīng)過分析研究，認(rèn)為該區(qū)為較好的含煤有望區(qū)。面積大約26平方千米，煤層底板標(biāo)高在-300～-800米之間。預(yù)測儲(chǔ)量9500萬噸。

5.2 張強(qiáng)東北部含煤預(yù)測區(qū)

經(jīng)過分析研究，認(rèn)為該區(qū)為較好的含煤有望區(qū)。面積大約28平方千米，煤層底板標(biāo)高在-600～-2300米之間。預(yù)測儲(chǔ)量14000萬噸。

5.3 臥牛石含煤預(yù)測區(qū)

該區(qū)正處于張強(qiáng)盆地南緣的盆緣，向北傾斜。經(jīng)過分析研究，認(rèn)為該區(qū)為含煤有望區(qū)。面積大約7.00平方千米，預(yù)測儲(chǔ)量1700萬噸。

5.4 四道號(hào)水庫含煤預(yù)測區(qū)

經(jīng)過分析研究認(rèn)為該區(qū)為含煤有望區(qū)。面積大約9.00平方千米，預(yù)測儲(chǔ)量2000萬噸。

6 結(jié)束語

6.1 通過沉積環(huán)境分析選擇含煤靶區(qū)；采用綜合勘探控制預(yù)測區(qū)構(gòu)造、地層、煤層發(fā)育情況。思路正確、方法可行，體現(xiàn)了新技術(shù)在找煤領(lǐng)域的應(yīng)用。

6.2 在深入分析以往勘探及研究成果的基礎(chǔ)上，選擇本次研究工作的重點(diǎn)找煤靶區(qū)，依據(jù)充分。預(yù)測區(qū)的選擇既體現(xiàn)當(dāng)前勘探程度，又代表了研究成果的主流觀點(diǎn)。

6.3 在重點(diǎn)煤田預(yù)測區(qū)有針對(duì)性地開展綜合勘探工作，解釋成果客觀反映了地質(zhì)體的發(fā)育狀態(tài)，突出地質(zhì)現(xiàn)象，使以往有爭議的問題得到了解決。

參考文獻(xiàn)

[1]萬明弼.彰武地區(qū)中生代張強(qiáng)凹陷地?zé)崾费芯縖J].西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1997（1）.

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

[3]田曉玲.張強(qiáng)凹陷長北地區(qū)石油地質(zhì)與油氣成藏規(guī)律[J].油氣地質(zhì)與采收率，2001（1）.

[4]王萬貴，程愛國.遼寧張強(qiáng)盆地聚煤與構(gòu)造特征[J].中國煤田地質(zhì)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(yù)測[J].中國煤田地質(zhì)，2007（1）.

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

根據(jù)地層特征及沉積相特征可判斷本區(qū)為湖濱帶、湖濱三角洲及局部沼澤化的產(chǎn)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(duì)煤系的沉積產(chǎn)生較大影響。當(dāng)煤系沉積時(shí)，由于地形高差較大，又受西部同沉積斷裂影響，該區(qū)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(fā)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(qū)西側(cè)，物源碎屑經(jīng)長距離搬運(yùn)后快速堆積在原先就已經(jīng)存在的小型湖泊中，在湖濱帶及三角洲平原上發(fā)育泥炭沼澤，泥炭沼澤先在本區(qū)南部出現(xiàn)，逐漸向北擴(kuò)大而分布全區(qū)，形成單一的較結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤層。后因區(qū)域總體下降，從而形成趨于穩(wěn)定的淺水湖泊沉積環(huán)境，最終形成了泥巖和粉砂巖互層的厚層巖層，結(jié)束了含煤段的沉積。湖盆發(fā)展到后期，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，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(yù)測區(qū)

經(jīng)過分析研究，認(rèn)為該區(qū)為較好的含煤有望區(qū)。面積大約26平方千米，煤層底板標(biāo)高在-300～-800米之間。預(yù)測儲(chǔ)量9500萬噸。

5.2 張強(qiáng)東北部含煤預(yù)測區(qū)

經(jīng)過分析研究，認(rèn)為該區(qū)為較好的含煤有望區(qū)。面積大約28平方千米，煤層底板標(biāo)高在-600～-2300米之間。預(yù)測儲(chǔ)量14000萬噸。

5.3 臥牛石含煤預(yù)測區(qū)

該區(qū)正處于張強(qiáng)盆地南緣的盆緣，向北傾斜。經(jīng)過分析研究，認(rèn)為該區(qū)為含煤有望區(qū)。面積大約7.00平方千米，預(yù)測儲(chǔ)量1700萬噸。

5.4 四道號(hào)水庫含煤預(yù)測區(qū)

經(jīng)過分析研究認(rèn)為該區(qū)為含煤有望區(qū)。面積大約9.00平方千米，預(yù)測儲(chǔ)量2000萬噸。

6 結(jié)束語

6.1 通過沉積環(huán)境分析選擇含煤靶區(qū)；采用綜合勘探控制預(yù)測區(qū)構(gòu)造、地層、煤層發(fā)育情況。思路正確、方法可行，體現(xiàn)了新技術(shù)在找煤領(lǐng)域的應(yīng)用。

6.2 在深入分析以往勘探及研究成果的基礎(chǔ)上，選擇本次研究工作的重點(diǎn)找煤靶區(qū)，依據(jù)充分。預(yù)測區(qū)的選擇既體現(xiàn)當(dāng)前勘探程度，又代表了研究成果的主流觀點(diǎn)。

6.3 在重點(diǎn)煤田預(yù)測區(qū)有針對(duì)性地開展綜合勘探工作，解釋成果客觀反映了地質(zhì)體的發(fā)育狀態(tài)，突出地質(zhì)現(xiàn)象，使以往有爭議的問題得到了解決。

參考文獻(xiàn)

[1]萬明弼.彰武地區(qū)中生代張強(qiáng)凹陷地?zé)崾费芯縖J].西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1997（1）.

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

[3]田曉玲.張強(qiáng)凹陷長北地區(qū)石油地質(zhì)與油氣成藏規(guī)律[J].油氣地質(zhì)與采收率，2001（1）.

[4]王萬貴，程愛國.遼寧張強(qiáng)盆地聚煤與構(gòu)造特征[J].中國煤田地質(zhì)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(yù)測[J].中國煤田地質(zhì)，2007（1）.

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