寧夏陸家楊莊地區(qū)含煤地層特征及找煤前景分析

謝愿龍+張汐

（寧夏有色金屬地質(zhì)勘查院 寧夏 銀川 750000）

摘 要：通過(guò)分析前人資料，結(jié)合鉆探驗(yàn)證，確定研究區(qū)主構(gòu)造為一向斜，軸向呈北西-南東向，向東南傾伏，煤層埋深在東部變淺。煤層向東南繼續(xù)延伸，向斜沿走向受古隆升-沉降構(gòu)造的控制。分析在研究區(qū)之南東賦存有1200m以淺的煤炭資源。

關(guān)鍵詞：陸家楊莊；構(gòu)造；煤層特征；找煤前景

陸家楊莊地區(qū)位于寧夏彭陽(yáng)縣北部，北與甘肅省環(huán)縣毗鄰。2006-2009年間在研究區(qū)外圍及西側(cè)開(kāi)展了煤炭資源勘查工作，認(rèn)為區(qū)內(nèi)構(gòu)造形態(tài)為向東傾斜的單斜構(gòu)造，煤層埋藏深度較大，大多在1200m以深。本文根據(jù)研究區(qū)最新的勘查成果結(jié)合在研究區(qū)北部完成的甘肅省環(huán)縣沙井子南部煤炭普查資料，對(duì)研究區(qū)的構(gòu)造形態(tài)有了新的認(rèn)識(shí)，并探討了研究區(qū)南部的找煤前景。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)綜合地層分區(qū)屬柴達(dá)木-華北地層大區(qū)（Ⅲ）華北地層區(qū)（Ⅲ4）鄂爾多斯西緣地層分區(qū)（Ⅲ41）桌子山-青龍山地層小區(qū)（Ⅲ41-2）。區(qū)域上大面積被第四系覆蓋，地層出露不全，結(jié)合鉆孔資料可知該區(qū)發(fā)育地層由老至新依次有：薊縣系、寒武系、奧陶系、侏羅系、白堊系、新近系及第四系等。

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于柴達(dá)木-華北板塊（Ⅲ）華北陸塊（Ⅲ5）鄂爾多斯地塊（Ⅲ51）鄂爾多斯西緣中元古代-早古生代裂陷帶（Ⅲ51-1）陶樂(lè)-彭陽(yáng)沖斷帶（Ⅲ51-1-3）。鄂爾多斯西緣中元古代-早古生代裂陷帶在中生代表現(xiàn)為拗陷盆地，新生代以來(lái)表現(xiàn)為自西向東的逆沖，形成現(xiàn)在的陶樂(lè)-彭陽(yáng)沖斷帶。其東側(cè)以車(chē)道深斷裂為界與鄂爾多斯盆地腹地（洼陷區(qū)）相鄰，其西以羅山-固原大斷裂為界與北祁連走廊褶皺構(gòu)造帶相接。區(qū)域主構(gòu)造線近南北，主構(gòu)造自西向東有：羅山-固原大斷裂、青龍山-彭陽(yáng)大斷裂、楊嘴子灣向斜、車(chē)道-阿色浪斷裂和天環(huán)向斜?？辈閰^(qū)即位于青龍山-彭陽(yáng)大斷裂與車(chē)道-阿色浪斷裂之間，屬逆沖構(gòu)造帶東緣部分。

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)大部分被第四系覆蓋，僅在較大沖溝谷中有新近系和白堊系地層出露。依據(jù)鉆孔揭露資料，區(qū)內(nèi)地層由老至新依次有：三疊系上統(tǒng)延長(zhǎng)組及崆峒山組，侏羅系中統(tǒng)延安組、直羅組和上統(tǒng)安定組，白堊系下統(tǒng)保安群，新近系彰恩堡組，第四系馬蘭組及沖積層（表1）。其中侏羅系中統(tǒng)延安組（J2y）為本區(qū)的含煤地層，呈北厚南薄的趨勢(shì)， 厚度241.15-385.45m，平均厚度為314.57m。該組依據(jù)前人資料劃分為四個(gè)巖段：

①延安組第一巖段（J2y1）：上部為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖夾煤層，煤層編號(hào)為九，煤層厚0.18-4.24m，平均厚度為2.21m，泥巖中含植物化石，下部為黃灰色粗粒砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，疏松，含煤屑。與下伏三疊系延長(zhǎng)組呈角度不整合接觸關(guān)系，厚度18.44-28.17m。

②延安組第二巖段（J2y2）：該巖段為主要含煤地層，共含煤15層，編號(hào)煤層自上而下依次有四、五上、五、五下、六、七、八、八下1、八下2、九煤層，煤層平均厚度為13.98m。含煤地層由含礫粗砂巖、粗砂巖、細(xì)砂巖與粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖構(gòu)成厚度不同的小型沉積旋回，各旋回中沉積了厚度不同的煤層。泥巖中富含植物化石，粗砂巖及粉砂巖中廣含煤屑、煤屑條帶及煤塊、楔狀瀝青。其底部為灰白色粗-細(xì)粒砂巖，硅質(zhì)膠結(jié)，十分堅(jiān)硬，含煤屑及樹(shù)枝狀瀝青，是一、二巖段分層標(biāo)志。厚度97.95-201.61m。

③延安組第三巖段（J2y3）：主要為灰色中細(xì)粒砂巖與灰色-深灰色粉砂質(zhì)泥巖呈不等厚互層。砂巖多為鈣質(zhì)膠結(jié)，較為堅(jiān)硬，含煤屑。下部泥巖含植物化石。厚度54.50-87.16m。

④延安組第四巖段（J2y4）

該段仍以灰-灰黃色粗砂巖與粉砂質(zhì)泥巖、泥巖呈不等厚互層。粗砂巖局部含礫，礫石成分以石英質(zhì)為主，含少量泥礫。鈣質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬。中上部含煤屑及煤屑條帶，在個(gè)別煤塊表面分布黃鐵礦薄膜。泥巖上部為灰綠及雜色，下部為深灰色。該段底部的粗粒砂巖與K2標(biāo)志層特征吻合。厚度77.15-88.70m。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)白堊系保安群（K1B）地層構(gòu)成第一構(gòu)造層，巖層為略向東傾的水平巖層，褶皺及斷裂構(gòu)造均不發(fā)育。

根據(jù)以往地震資料和鉆孔驗(yàn)證資料結(jié)合北部臨區(qū)沙井子南部普查資料推斷，研究區(qū)侏羅系地層存在第二構(gòu)造層，屬一隱伏向斜（楊嘴子灣向斜）。通過(guò)重力資料，該向斜軸走向北西-南東向，核部及翼部主要由侏羅系中統(tǒng)延安組（J2y）、侏羅系中統(tǒng)直羅組（J2z）、侏羅系上統(tǒng)安定組（J3a）組成，向南東傾伏。向斜東翼地層產(chǎn)狀傾角23°。

3 研究區(qū)煤層特征

3.1 含煤性

研究區(qū)內(nèi)含煤地層為侏羅系中統(tǒng)延安組（J2y），鉆孔揭露最大厚度385.45m，最小厚度241.15m，平均厚度314.57m。煤層主要賦存于該組中下部的第一、二巖段。共含煤15層，編號(hào)煤層10層，自上而下編號(hào)為：四、五上、五、五下、六、七、八、八下1、八下2、九煤層，煤層平均厚度為13.98m，含煤系數(shù)4.44%。

其中可采煤層為四、五上、五、五下、六、七、八共7層，全區(qū)可采煤層1層，為五煤層，大部可采煤層2層（四、七煤層），局部可采煤層4層（五上、五下、六、八煤層），不可采煤層3層（八下1、八下2、九煤層）?？刹擅簩悠骄穸?2.59m，可采含煤系數(shù)4.00%。

3.2 可采煤層

3.2.1 四煤層

分布在研究區(qū)中部，賦煤面積3713×104m2，可采面積3116×104m2。見(jiàn)煤點(diǎn)3個(gè)，可采點(diǎn)2個(gè)，煤層厚度0.74-1.89m，平均厚度1.47m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在中南部為結(jié)構(gòu)煤層，含0-2層夾矸，夾矸單層厚0-0.45m。煤層頂?shù)装鍨榉凵百|(zhì)泥巖，北薄南厚，層位較為穩(wěn)定，對(duì)比基本可靠，屬較穩(wěn)定煤層，是研究區(qū)主要大部可采煤層。

3.2.2 五煤層

位于第三中期旋回上部，在全區(qū)分布，賦煤面積4192×104m2，可采面積4192×104m2。見(jiàn)煤點(diǎn)4個(gè)，均可采，煤層厚度3.11-8.48m，平均厚度5.46m，屬厚煤層?？辈閰^(qū)中部煤層厚度較大，沿走向向北、南均有變薄的趨勢(shì)；沿傾向上，煤層向東有變薄的趨勢(shì)。單一煤層，不含夾矸。煤層頂板以粉砂巖、砂巖為主，局部夾泥巖，煤層底板以粉砂巖、泥巖為主，層位穩(wěn)定，對(duì)比可靠，屬穩(wěn)定煤層，是研究區(qū)主要可采煤層之一。

3.2.3 六煤層

分布于研究區(qū)北部，見(jiàn)煤點(diǎn)2個(gè)，均可采，煤層厚度1.07-1.49m，平均厚度為1.28m，屬中厚煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在西部為結(jié)構(gòu)煤層含1層夾矸，夾矸厚0.30m，為砂質(zhì)泥巖，向東變?yōu)閱我幻簩?，并由西向東變薄，煤層頂?shù)装寰鶠樘抠|(zhì)泥巖。層位不穩(wěn)定，煤層對(duì)比不可靠，屬不穩(wěn)定煤層。

3.2.4 七煤層

分布于研究區(qū)中北部，賦煤面積2779×104m2，可采面積2446×104m2。見(jiàn)煤點(diǎn)3個(gè)，2個(gè)可采，煤層厚度0.75-2.96m。平均厚度2.03m，屬厚煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在北部為結(jié)構(gòu)煤層，含0-2層夾矸，夾矸單層厚0-0.30m，為泥巖，南西為單一煤層。北厚南薄，層位較為穩(wěn)定，對(duì)比基本可靠，屬較穩(wěn)定煤層。

3.2.5 八煤層

分布在研究區(qū)北部，賦煤面積1440×104m2，可采面積1041×104m2。在ZK31-3孔分為八、八下1、八下2煤層，向東在ZK31-5孔內(nèi)為1層，編號(hào)為八煤層。見(jiàn)煤點(diǎn)2個(gè)，均可采，煤層厚度1.20-1.52m，平均厚度1.36m，屬中厚煤層。煤層頂?shù)装寰鶠榉凵百|(zhì)泥巖。八煤層在原草廟勘查區(qū)ZK15-2鉆孔中由于埋深過(guò)大未打出，但由于受向斜構(gòu)造控制，在研究區(qū)南部將變淺，草廟勘查區(qū)及本次研究區(qū)煤層厚度變化不大，層位較為穩(wěn)定，對(duì)比基本可靠，屬較穩(wěn)定煤層。

4 找煤前景

通過(guò)分析前人資料，結(jié)合鉆探驗(yàn)證，確定研究區(qū)為向斜，軸向向東南傾伏，煤層埋深在東部變淺。同時(shí)由于向斜軸向呈北西-南東向，并向南東傾伏?？赡苊簩酉驏|南繼續(xù)延伸，為該區(qū)擴(kuò)大煤炭資源儲(chǔ)量提供了較為可靠的地質(zhì)依據(jù)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文初步確定了區(qū)內(nèi)地層層序，厘定含煤地層為侏羅系中統(tǒng)延安組，確定研究區(qū)為一隆升構(gòu)造。研究區(qū)區(qū)共含煤15層，煤層平均厚度為13.98m，含煤系數(shù)4.44%?？刹擅簩庸?層，可采煤層平均厚度12.59m，可采含煤系數(shù)4.00%。由于向斜軸向呈北西-南東向，并向南東傾伏。使煤層向東南繼續(xù)延伸，擴(kuò)大了該區(qū)煤炭資源遠(yuǎn)景。

參考文獻(xiàn)

[1]寧夏有色金屬地質(zhì)勘查院. 寧夏彭陽(yáng)縣陸家楊莊煤炭資源調(diào)查報(bào)告[R].銀川：寧夏地質(zhì)局，2016.

[2]寧夏地質(zhì)調(diào)查院. 寧夏彭陽(yáng)縣草廟地區(qū)煤炭資源普查報(bào)告[R].銀川：寧夏地質(zhì)局，2009.

[3]孟方，李天斌，尹秉喜，等.寧夏回族自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M].銀川：寧夏地質(zhì)局，2012：25-27.

[4]褚小東，周洪瑞，張鵬川，等. 寧夏彭陽(yáng)縣草廟地區(qū)地質(zhì)特征及控煤作用研究[J].中國(guó)煤炭，2006（2）.