福建省清流縣瑤上北礦區(qū)煤礦地質特征及找煤分析

摘 要：文章在瑤上北礦區(qū)地質特征背景下，從區(qū)內童子巖組含煤地層特征入手，并以構造控煤研究為核心，分析含煤地層后期構造改造作用，揭示該礦區(qū)的煤礦賦存特征，為在礦區(qū)確定進一步找礦方向提供了依據。

關鍵詞：瑤上北礦區(qū)；煤層賦存特征；構造

1 區(qū)域地質背景

區(qū)域出露的最主要的含煤地層為早二疊世童子巖組第三段（P1t3），巖性主要為泥質巖，次為砂質巖和粉砂巖，含煤層煤線20層次以上，本段動植物化石豐富，特別是動物化石群具有明顯的垂直分帶現象。本段下部以淺海相占絕對優(yōu)勢，中部海灣瀉湖相及濱海湖泊相為主，上部則以瀉湖相及海灣瀉湖相為主夾薄層淺海相。

區(qū)域構造主要由有褶皺和斷裂。區(qū)內主要褶皺為清流羅口～連城肖坑向斜。區(qū)內斷裂構造發(fā)育，斷裂構造破壞了向斜構造的完整性，復式向斜東翼的含煤地層幾乎被緩斷裂斷失，僅淺部零星殘存；西翼被斷層切割成數個礦區(qū)，一般含煤地層保存較為完整。

區(qū)內巖漿巖較發(fā)育，在含煤地層分布區(qū)內，侵入巖常在斷層或褶皺發(fā)育的地段以巖脈、巖墻零星出露。但侵入巖一般對礦區(qū)內煤層破壞不大，對煤質無多大影響，僅局部見輕微的烘烤現象。

2 礦區(qū)地質特征

圖1 清流縣瑤上北礦區(qū)煤礦地質構造簡圖

由圖1可知，礦區(qū)內未見巖漿巖侵入，而地層分布較廣，構造較復雜，是礦區(qū)內主要的控礦因素。

礦區(qū)內的地層由老至新有：晚泥盆世桃子坑組（D3tz），早二疊世棲霞組（P1q）， 早二疊世文筆山組-童子巖組第二段（P1w-P1t2）、童子巖組第三段（P1t3），晚二疊世翠屏山組（P2cp）、大隆組（P2d），早侏羅世梨山組（J1l）等。

如圖1，早二疊世童子巖組第三段（P1t3）并未在礦區(qū)地表出露，為隱伏地層。地層巖性主要為泥質巖，次為砂質巖和粉砂巖，礦區(qū)內地層厚度大于19.04米，且本段動植物化石豐富，特別是動物化石群具有明顯的垂直分帶現象。該段地層主要是由濱海波浪帶相到海灣瀉湖相或瀉湖相旋回組成，其中6個為含煤旋回，煤層厚度分別為分別為0.40m、0.04m、0.09m、0.04m、0.04m和0.02m，累積煤層厚度為0.67m，含煤性較好，且以普遍含黃鐵礦化蟲跡化石為特征。這些都說明了早二疊世童子巖組第三段（P1t3）具備了較好的成煤環(huán)境，是明顯的海陸交互相含煤沉積環(huán)境，因此也成為了該礦區(qū)最主要的含煤地層。晚二疊世翠屏山組（P2cp）主要在礦區(qū)南部出露，厚度>208.70m，主要以陸相沉積為主。其下部由泥質巖夾薄層砂質巖組成，旋回較密集并含3條煤線，含較多星散狀菱鐵質鮞粒，含櫛羊齒、楔葉等植物化石，也形成了較好的成煤環(huán)境。

礦區(qū)位于閩西南拗陷帶位于清流羅口～連城肖坑向斜中段東翼之瑤上背斜?？傮w構造形態(tài)為一向北傾伏的背斜構造，軸向北北東，傾伏角20-30°。區(qū)內斷裂較發(fā)育，主要斷層有F0、F1、F3、F4、F5，各斷層特征見表1。

3 礦區(qū)煤層賦存特點

福建中二疊世氣候溫濕，余量充沛，植物廣布，其中的童子巖組又屬于碎屑濱岸帶沉積為主的海陸交互相含煤巖系。雖然整個福建省境內含煤地層較多，自下而上有石炭系林地組，二疊系童子巖組、翠屏山組，三疊系大坑村組、文賓山組、焦坑組及第四系泥炭，但最重要的仍是二疊系童子巖組，其占全省煤炭資源總量的98%，為主要勘查對象。通過目前研究發(fā)現瑤上礦區(qū)煤層主要賦存在二疊世的童子巖組，且主要分布在該巖組三段，累積煤層厚度為0.67m。而連城-清流一帶童子巖組的含煤厚度為4.68-10.08m，主要可采煤層厚度也達到2.4-3.65m，可見礦區(qū)內的童子巖組仍有較大的找礦空間，是今后區(qū)內找礦的重點方向。

根據區(qū)域和礦區(qū)地層特征可知，瑤上北礦區(qū)內的童子巖組總體是在海水進退的背景下，控制了海岸線內外側該時期聚煤作用的發(fā)生和發(fā)展。而主要聚煤作用類型有障壁一瀉湖環(huán)境，潮坪一潮道環(huán)境，濱岸湖泊環(huán)境，其中位于瀉湖朝陸一側與早期濱岸湖泊環(huán)境成煤條件最好。因此瑤上北礦區(qū)童子巖組濱海波浪帶相到海灣瀉湖相或瀉湖相旋回的沉積環(huán)境是控制煤層發(fā)育及厚度變化的關鍵。在這種聚煤作用下，煤層帶一般會發(fā)生有規(guī)律的遷移，剖面上從老至新、平面上自東往西，主要煤層與煤帶有向上遷移現象。沉積于區(qū)內主要含煤巖系童子巖組三段之上的翠屏山組巖層厚度大（大于208.70m），其下部賦存了3條煤線，且形成了較好的成煤環(huán)境，符合聚煤作用下煤層與煤帶有向上遷移的規(guī)律，因此區(qū)內的翠屏山組可以作為下一步找礦靶區(qū)。

4 構造對煤層的改造作用

地質構造發(fā)展過程中，由于受多期次構造運動的疊加改造，構造的形成極為復雜，因此煤層以及相關的煤系地層明顯受到構造的控制。由于成煤期后構造對于含煤巖系的影響、改造，其結果導致煤層發(fā)生加厚，或減薄，或斷失。

4.1 滑脫拆離斷層

滑脫拆離構造對煤系煤層的改造作用尤為突出。由于F0、F1滑脫斷層由東南向西北方向滑脫，分別造成區(qū)內的大部童子巖組至棲霞組以及童子巖組和翠屏山組的缺失和破壞，使得主要的煤系地層減薄甚至完全消失?？梢娀摬痣x斷裂具有不可忽視的破壞作用，造成煤系巖層降低甚至失去勘探價值。

4.2 正斷層

F4正斷層總體由北向南方向滑脫造成本區(qū)的大部翠屏山組至棲霞組的缺失，基底老地層抬升，使礦區(qū)含煤地層分布范圍減少，破壞了童子巖組地層的完整性，降低了區(qū)內含煤地層的開采價值。

4.3 逆沖推覆斷層

在逆沖推覆斷層F5作用下區(qū)內桃子坑組和文筆山組-童子巖組第二段地層遭受了強烈的構造變形，厚度發(fā)生了較大的變化，拆離構造發(fā)育，棲霞組、童子巖組第三段和翠屏山組等地層缺失甚至發(fā)生一定的位移。雖然逆沖推覆構造造成了含煤巖系（主要為童子巖組第三段）的破壞，但是在構造破壞的另一側面，拆離構造有利于成礦，并且額控制礦體的產出。從找礦角度分析，如果推覆構造下盤的文筆山組-童子巖組第二段地層賦存煤層，那其余的地層缺失造成了礦體埋藏深度變淺，更有利于煤層的勘查與開發(fā)。

5 找煤預測

通過對瑤上北礦區(qū)內童子巖組煤系地層特征和煤層賦存特點等綜合研究分析，可以知道，早二疊世童子巖組第三段（P1t3）是區(qū)內最主要的含煤地層，且具備了較好的成煤沉積環(huán)境，其賦存的煤層厚度與連城-清流一帶的童子巖組的含煤厚度相差較多，仍有較大的找礦空間，因此今后礦區(qū)應加大對早二疊世童子巖組第三段（P1t3）的找礦力度。同時，沉積于童子巖組三段之上的翠屏山組巖層厚度大，成煤環(huán)境較好，特別是其下部已查明賦存有3條煤線，因此區(qū)內的翠屏山組下部亦可作為下一步找礦的重點靶區(qū)。

據區(qū)內構造對煤層改造作用分析，瑤上北礦區(qū)內F0、F1滑脫斷層造成童子巖組等巖層的缺失、破壞，使得主要的煤系地層減薄甚至完全消失；而F4正斷層破壞了童子巖組地層的完整性，使礦區(qū)含煤地層分布范圍減少?？梢娺@些構造的存在降低了含煤巖系的勘查和開發(fā)價值，因此在下階段工作中應減少對這些構造附近巖層的賦礦研究工作。相反，區(qū)內的逆沖推覆斷層F5在破壞含煤巖系完整性的同時，在其下盤的文筆山組-童子巖組第二段地層卻有可能賦存煤層，且會降低煤礦的埋藏深度，所以在區(qū)內逆沖推覆斷層F5附近的文筆山組-童子巖組第二段地層可作為今后找煤遠景區(qū)。

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作者簡介：李懋坤，男，工程師，本科學歷，長期從事地質找礦和資源管理工作。