試述威信縣石坎向斜北翼煤礦區(qū)聚煤特征及在滇東北找煤意義

■涂云寬　羅　瑞（云南省煤炭地質(zhì)勘查院云南昆明650218）

試述威信縣石坎向斜北翼煤礦區(qū)聚煤特征及在滇東北找煤意義

■涂云寬羅瑞
（云南省煤炭地質(zhì)勘查院云南昆明650218）

威信縣位于云南省東北隅，地處云南、貴州、四川三省交接部位，俗有"雞鳴三省"之稱，為國家大型煤炭供煤基地之一，有極好的資源及區(qū)位優(yōu)勢，投資環(huán)境優(yōu)良。石坎向斜北翼煤礦區(qū)位于威信縣城南部，礦區(qū)為晚二迭世含煤沉積，煤類主要為貧煤（PM11），兼少量無煙煤(WY03）。通過對該區(qū)的地質(zhì)勘探和聚煤特征的分析，對國家找礦計劃、滇東北找C9煤層、實現(xiàn)煤電一體化以及對其它區(qū)塊的煤炭資源勘查都具有較大的經(jīng)濟(jì)意義。

石坎向斜北翼煤礦區(qū)聚煤特征找煤意義

1　石坎向斜北翼煤礦區(qū)概況

1.1自然地理及位置

石坎向斜北翼煤礦區(qū)位于威信縣城175°方位，直平距約20km處。呈東西向狹長條帶狀展布，長約28 km，寬約2.5 km，面積約70 km2。東與四川省分水鎮(zhèn)接壤，西與鎮(zhèn)雄縣雨河鎮(zhèn)毗鄰，區(qū)內(nèi)地形切割強烈，山勢東西綿延，山高谷深、溝壑縱橫、山巒疊障，屬中山地貌。最高點位于區(qū)內(nèi)中部的冠子山，海拔標(biāo)高1823.7m，最低點位于區(qū)內(nèi)東部邊緣的雙河與冷水河匯合口，標(biāo)高為1013.33m，相對高差810.37m，地形走向與地層走向大致相同。含煤地層標(biāo)高相對較低，一般在1100～1500m之間。

該區(qū)屬高原性亞熱帶山地季風(fēng)氣候。冬春季干旱，但霧雨多、日照少、空氣濕度大；夏秋季多雨，空氣濕潤，且旱、雨季分明，但四季不太明顯。全年主導(dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)，最大風(fēng)力為4級，一般為2～3級。

1.2地層、含煤地層及煤層

該區(qū)出露的地層由老至新依次為：下二疊統(tǒng)棲霞茅口組；上二疊統(tǒng)玄武巖組、龍?zhí)督M、長興組；下三疊統(tǒng)卡以頭組、飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組；中三疊統(tǒng)雷口坡組及第四系。

龍?zhí)督M為區(qū)內(nèi)主要含煤地層，上至主要可采煤層C5頂板，下至玄武巖組或茅口組頂界，全區(qū)厚93～144m，一般厚約121m。一般含煤為3～10層，其頂部C5為全區(qū)主要可采煤層。該組地層富含植物碎片化石及菱鐵質(zhì)結(jié)核；底部層位為淺灰、灰白色含～富含黃鐵礦、高嶺石化凝灰質(zhì)鋁土巖，細(xì)膩光滑，為含礦層位，厚2.87—11.15m，是劃分龍?zhí)督M（P2l）與玄武巖組（P2β）或茅口組（P1m）分界的良好標(biāo)志。黃鐵礦以單晶或聚晶團(tuán)塊狀、樹枝狀、脈狀產(chǎn)出，局部富集而成工業(yè)礦體。顯微鏡下見絲狀、鱗片狀高嶺石、長石晶屑假像和殘余凝灰結(jié)構(gòu)，層紋狀結(jié)構(gòu)。上部地層巖性主要由棕灰色、淺灰色薄層狀泥巖及中厚煤層、薄煤層組成，局部間夾灰色薄至中厚層狀粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖或泥質(zhì)灰?guī)r；富含大量團(tuán)塊狀菱鐵質(zhì)結(jié)核及Lsbatanulauia mullifolia.Neuropteridium coreanioum Koiwai. Taeniopteris sp.,Labatannlaria Cathaysiana Yao.等植物碎片化石；中部地層巖性主要以灰色薄層狀泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及中厚層狀粉砂巖為主，局部間夾薄層狀泥質(zhì)粉砂巖和薄煤線，該部分地層富含大量團(tuán)塊狀菱鐵質(zhì)結(jié)核和植物根莖化石。

1.3地質(zhì)構(gòu)造

勘探區(qū)所在的鎮(zhèn)雄煤田位處揚子準(zhǔn)地臺的西部所屬滇東臺褶帶、滇東北臺褶束內(nèi)，南以會澤斷裂與會澤臺褶束毗鄰，北面和東面延入四川和貴州，是揚子地臺蓋層最發(fā)育的地區(qū)。（詳見圖1）

圖1　區(qū)域地質(zhì)圖

從區(qū)域地層層序及接觸關(guān)系看：區(qū)域內(nèi)自下古代到中生代，多次出現(xiàn)沉積間斷，反映地殼以升降活動為主。表明區(qū)域褶皺及斷裂活動應(yīng)在中生代以后的喜山強烈構(gòu)造運動期形成。區(qū)域內(nèi)背斜構(gòu)造北翼西段陡傾斜，形態(tài)相對緊密，向斜形態(tài)寬緩，除洛旺—新莊向斜為長軸褶皺外，其它向、背斜皆為短軸褶皺。褶皺軸部偶有走向壓扭性斷裂存在，并有稀少的北東向壓扭性斷裂與其斜交，斷裂構(gòu)造總體不發(fā)育。

區(qū)內(nèi)巖漿活動僅見有晚二疊世的基性玄武巖的噴溢活動。構(gòu)造變形比較簡單，一般以褶皺為主。

本勘探區(qū)所在的石坎向斜，處在威信背斜之南、兩河背斜之東、芒部背斜—以勒背斜之北，西起雨河兩路口，向東延入四川敘永縣。向斜軸線東起郭家地，向西經(jīng)石坎、大河大屋基、南木村、五丹溝一線，在云南境內(nèi)軸線長45km。向斜軸走向一般呈NEE—SWW向，在五丹溝喜貝壩以西轉(zhuǎn)為SE—NW向，并急劇抬起，在兩河樂利煤洞坡圈閉。

石坎向斜東部廟壩—瓦房一線以東，兩翼基本對稱，軸面稍向南傾。此線以西為軸面向北傾的不對稱向斜。向斜兩側(cè)地層傾角，為北翼較陡，并由東向西增大；南翼較緩，并由東向西變緩。向斜內(nèi)斷層不發(fā)育，主要斷層發(fā)育在與向斜相連的背斜內(nèi)。

2　成煤環(huán)境及聚煤特征分析

2.1成煤環(huán)境

據(jù)石坎北翼晚二疊世煤盆地沉積旋回規(guī)律和充填序列圖、以及巖性、沉積構(gòu)造、層理類型、礦物結(jié)核及生物化石等成因標(biāo)志，按層位自下而上依次劃分為：沖積平原沉積體系的湖沼濕地平原環(huán)境、分流河道泛濫平原體系的河床、河泛盆地、沼澤及泥炭沼澤環(huán)境，最后以長興期的淺海生物碳酸鹽臺地環(huán)境告終。反應(yīng)整個成煤期，由龍?zhí)镀跊_積平原湖沼盆地聚煤環(huán)境向上發(fā)展為下三角洲河泛平原聚煤環(huán)境、，再過渡為長興期的正常淺海環(huán)境的海侵序列。

2.2聚煤規(guī)律

（1）C9煤層與基底玄武巖互為消長關(guān)系（見沉積斷面圖2）。即有玄武巖的地帶就沒有C9煤層，沒有玄武巖的地帶則出現(xiàn)大面積的C9可采煤層。由于古陸東緣的甘洛—小江古斷裂再次活動，發(fā)生以小江斷裂帶為主要通道的大規(guī)模玄武巖漿噴溢，形成自西向東變薄、西高東低的玄武巖斜坡，導(dǎo)致西部隆起而不利于C9煤層的形成，石坎礦區(qū)扎西河以西的龍里壩、兩合巖一帶由于玄武巖的出現(xiàn)而不見C9煤層的“蹤跡”，沉積斷面圖中701、803鉆孔均未見C9煤層；東部低凹則出現(xiàn)大片的C9可采煤層，石坎礦區(qū)扎西河以東的冠子山、尹家灣煤礦及小沙地煤礦一帶由于缺失玄武巖而大面積的出現(xiàn)C9可采煤層，尹家灣煤礦生產(chǎn)井內(nèi)C9煤層厚達(dá)2.86m，沉積斷面圖中902、1003、1102、1203鉆孔C9煤層厚度均大于1.5m。

（2）根據(jù)煤盆地充填序列圖，從垂向上可明顯看出（見圖3）：區(qū)內(nèi)較穩(wěn)定的可采煤層（C5與C9）皆位于分流河道泛濫盆地沉積旋迴最頂部，且單迴個旋沉積發(fā)育愈充分、愈完整、厚度愈大，則煤層愈厚愈穩(wěn)定。而間灣區(qū)段由于海水動蕩，時進(jìn)時退，沉積環(huán)境不穩(wěn)定，故煤層薄，且穩(wěn)定性差。

（3）根據(jù)川黔滇邊境成煤期古地理環(huán)境與控煤關(guān)系，從大區(qū)域平面上看：

a聚煤區(qū)主要分布于河流沖積平原臨近濱海平原地帶及濱海平原帶。

b富煤帶則位于沖積平原的前緣與下三角洲平原或濱海平原帶。

c川滇邊境出現(xiàn)筠連～珙縣與小寨壩兩個富煤帶，但因離三角洲主河口較近，普遍為高灰、高硫煤。威信石坎地區(qū)處于小寨壩富煤帶東邊緣，離三角洲河口稍遠(yuǎn)又屬沖積平原與下三角洲平原的交替帶，故主煤層為中灰、中高硫煤，實為得天獨厚。

綜合上述地層、巖性巖相、構(gòu)造等特征的分析，對滇東北找煤具有一定的指導(dǎo)意義及地質(zhì)意義，也具有更深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)意義。如威信縣高田-玉京山含煤區(qū)、新莊向斜含煤區(qū)以及鎮(zhèn)雄縣牛場-以古向斜含煤區(qū)與上述分析比較吻合。但不能生搬硬套，僵化的應(yīng)用，因為不同地區(qū)，不同時代的成煤古地理環(huán)境不是一成不變的，要靈活應(yīng)用各方面的理論知識，充分實踐，可望在國家的找礦計劃中在滇東北廣大含煤區(qū)找出更多、更好的C9煤層，同時在有大面積玄武巖出露的地段，不要再布設(shè)大量的工程尋找C9煤層，以節(jié)約有限的勘查費用。

圖2　石坎向斜北翼煤礦區(qū)沉積斷面圖

圖3　石坎北翼煤礦區(qū)晚二疊世煤盆地充填序列圖

[1]云南省煤炭地質(zhì)勘查院涂云寬主編威信縣石坎向斜北翼煤礦區(qū)普查地質(zhì)報告.

[2]云南省煤炭地質(zhì)勘查院李橋貴主編威信縣高田-玉京山煤礦區(qū)勘探地質(zhì)報告.

[3]云南省煤炭地質(zhì)勘查院高紅武主編威信縣觀音山煤礦區(qū)勘探地質(zhì)報告.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-40-1