福建省漳平市高明坑礦區(qū)地質(zhì)特征及找礦方向

鮑智謀

（福建省閩西地質(zhì)大隊(duì) 福建三明 365001）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域上屬于閩西南拗陷聚煤區(qū)中帶，為福建省最主要的含煤區(qū)。礦區(qū)位于大田—龍巖早二疊世成煤拗陷盆地之次級(jí)構(gòu)造單元龍漳復(fù)式向斜北段。區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂構(gòu)造均發(fā)育，分布有上古生代海陸交互相碎屑沉積巖、中生代陸相碎屑—火山碎屑沉積巖和后期侵入的輝綠巖、石英斑巖等巖墻或巖脈［1］。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 地層

礦區(qū)地層由老到新分述如下，礦區(qū)地質(zhì)圖見(jiàn)圖1［2］。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)圖

2.1.1 晚泥盆世桃子坑組地表未出露，隱伏于礦區(qū)深部，厚度＞132 m。巖性由變質(zhì)細(xì)砂巖、石英砂礫巖、含礫砂巖等組成。

2.1.2 中二疊世棲霞組

地表未出露，隱伏于礦區(qū)深部，厚度>54 m。為淺海相碳酸鹽巖沉積，巖性主要由灰色、厚層狀灰?guī)r組成，夾白云巖、碎屑巖，并見(jiàn)薄層狀泥灰?guī)r及泥質(zhì)條帶?；?guī)r局部具矽卡巖化，見(jiàn)有透輝石、硅灰石等蝕變礦物。

2.1.3 中二疊世文筆山組

地表未出露，隱伏于礦區(qū)深部，厚度＞129.36 m。由淺海相沉積巖組成，巖性以灰黑色、薄層至中層狀泥質(zhì)巖為主，上部見(jiàn)粉砂巖和細(xì)砂巖。泥質(zhì)巖常見(jiàn)粉砂質(zhì)條帶，顯示清晰的水平層理，粉砂巖層面常含有細(xì)小白云母片。普遍具空晶石化現(xiàn)象。

2.1.4 中二疊世童子巖組

主要含煤地層童子巖組地表零星出露于礦區(qū)北西部，深部隱伏于翠屏山組、溪口組、梨山組之下，根據(jù)沉積巖相、巖性、含煤性和古生物化石組合特征，可劃分為三段，其中第一、三段含煤。

2.1.4.1 童子巖組第一段

礦區(qū)地表未出露，隱伏于礦區(qū)深部，以海灣瀉湖相沉積、濱海湖泊相為主，夾沼澤相、泥炭沼澤相沉積，由16～20 個(gè)巖相旋回組成。巖性由細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖和煤層、煤線組成，呈交互出現(xiàn)，沉積韻律清楚。本段在區(qū)內(nèi)受拖底斷裂破壞，下部保留不全。

2.1.4.2 童子巖組第二段

地表未出露，隱伏于礦區(qū)深部，為1 套淺海相沉積。巖性自下而上從泥巖、砂質(zhì)泥巖逐漸變?yōu)轫敳康纳倭考?xì)砂巖夾泥質(zhì)砂巖，為明顯的海退式沉積，以不含煤為主要特征。含較多透鏡狀、條帶狀菱鐵質(zhì)結(jié)核，產(chǎn)雙圓海百合莖、戟形華夏貝、速壁珊瑚、燕海扇、纖紋細(xì)戟貝、螺類(lèi)、腕足類(lèi)、瓣鰓類(lèi)等動(dòng)物化石。

2.1.4.3 童子巖組第三段

地表零星出露于礦區(qū)北西部，主要隱伏于溪口組及翠屏山組之下，礦區(qū)揭露不完整，結(jié)合南西部相鄰的富山煤礦資料［3］，分下部、中部、上部等3 套地層。

下部為一套障壁島-瀉湖相為主的沉積。巖性以砂質(zhì)巖、泥質(zhì)巖為主，夾煤層（線），巖石具不同程度空晶石變質(zhì)，煤層局部具石墨化。含煤12 層，其中22、28 號(hào)煤層為較穩(wěn)定可采煤層，平均厚度分別為0.70 m、1.06 m。

中部為一套以瀉湖相為主的海陸交互相地層。巖性以砂質(zhì)泥巖為主，細(xì)砂巖、泥質(zhì)砂巖次之。含煤19 層，其中18、20 號(hào)煤層為不穩(wěn)定可采煤層；13、16 號(hào)煤層為局部可采煤層。

上部：受地表剝蝕及斷裂破壞，區(qū)內(nèi)保留不全，包括翠屏山組底礫巖底界至1 號(hào)煤層頂板的“鮞狀帶”，該帶見(jiàn)有煤層位，但不含煤；之下的1 號(hào)煤層至底界，以泥質(zhì)砂巖，砂質(zhì)泥巖為主，含豐富的植物化為主要特征；含煤18 層以上，層間距較小（0.50～8.00 m），煤層厚度較薄，為局部可采煤層。

2.1.5 晚二疊世翠屏山組

翠屏山組礦區(qū)內(nèi)未出露，隱伏于礦區(qū)深部，厚度＞134.49 m。為一套以海陸交互相為主的碎屑巖沉積，巖性以細(xì)粉砂巖為主，次為細(xì)砂巖，少量泥質(zhì)巖。

2.1.6 早三疊世溪口組

地表出露于礦區(qū)北部和南部，厚度＞409.38 m。為一套以淺海相為主的含鈣碎屑巖沉積，巖性以鈣質(zhì)粉砂巖為主，次為細(xì)粉砂巖，少量泥質(zhì)巖、細(xì)砂巖、粗粉砂巖。巖石普遍具有角巖化，致密較堅(jiān)硬，層理清晰，硅質(zhì)條帶發(fā)育。

受熱液作用影響，礦區(qū)施工的ZK801 鉆孔506.80～507.92 m見(jiàn)鉛鋅礦。鉛鋅礦賦存于溪口組含鈣巖石與巖漿巖接觸的蝕變帶中，巖石普遍具矽卡巖化，容礦巖石以透輝石矽卡巖為主。鉛鋅礦石結(jié)構(gòu)為半自形－他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，具浸染狀、細(xì)脈狀，金屬礦物主要為方鉛礦，次為閃鋅礦、黃鐵礦，少量磁黃鐵礦，主要有用組分是Pb、Zn，品位為：Pb 0.65%、Zn 1.03%。

2.1.7 晚三疊世文賓山組

地表出露于礦區(qū)西北部及外圍，厚度＞120 m。巖性主要為風(fēng)化后呈灰—深灰色的細(xì)砂巖和粗粉砂巖，少量灰白色砂礫巖。

2.1.8 早侏羅世梨山組

地表在礦區(qū)大面積出露，厚度＞345 m。為一套陸相的碎屑巖沉積，巖性上部以泥質(zhì)巖為主，夾煤線和不可采煤層；下部以中粗粒砂巖、砂礫巖為主，風(fēng)化后松散呈砂粒狀，次為粉砂巖和泥質(zhì)巖，并見(jiàn)煤線。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂構(gòu)造較發(fā)育。

褶皺：礦區(qū)位于龍漳復(fù)式向斜北段之南東翼，在礦區(qū)內(nèi)呈1 個(gè)寬緩的背、向斜形態(tài)，因斷裂發(fā)育，向斜核部及背斜的西翼被破壞。

斷裂：主要有F0、F1、F2、F3、F4、F5，其特征分述如下（圖2）。

圖2 礦區(qū)8 線地質(zhì)剖面圖

2.2.1 F0斷層

地表未出露，隱伏于礦區(qū)深部，為礦區(qū)脫底斷層。斷層上盤(pán)為棲霞組，下盤(pán)為桃子坑組。斷面傾角較緩，約為10°～20°。斷層面常見(jiàn)石英脈穿插及構(gòu)造角礫巖，角礫成份復(fù)雜，既有上盤(pán)的灰?guī)r，又有下盤(pán)的變質(zhì)砂巖、砂質(zhì)巖角礫等。

2.2.2 F1斷層

地表未出露，隱伏于礦區(qū)深部，斷層上盤(pán)為文筆山組，下盤(pán)為棲霞組。斷面傾角較緩，約為10°～20°。

2.2.3 F2斷層

地表未出露，隱伏于礦區(qū)深部，斷層上盤(pán)為童子巖組，下盤(pán)為文筆山組。該斷層與煤系關(guān)系密切，局部直接破壞童子巖組中下部地層及煤層的保存。

2.2.4 F3斷層地表出露礦區(qū)西部外圍，上盤(pán)為翠屏山組，下盤(pán)為童子巖組，斷面波狀起伏，總體傾向北—北東，傾角20°～35°。

2.2.5 F4斷層

地表出露于礦區(qū)北西部，上盤(pán)為溪口組，下盤(pán)為翠屏山組-童子巖組。傾向總體為北西—北東，傾角30°左右。

礦區(qū)內(nèi)除了上述5 條斷裂外，小斷層也較發(fā)育，這些小斷層多形成規(guī)模小的破碎帶或見(jiàn)有大量石英脈穿插等，造成局部地層、煤層重復(fù)或缺失。

2.3 侵入巖

礦區(qū)地表見(jiàn)燕山期黑云母花崗巖體和花崗斑巖脈出露，鉆孔深部揭露見(jiàn)二長(zhǎng)花崗斑巖、花崗斑巖巖脈侵入于溪口組中，花崗閃長(zhǎng)斑巖巖脈侵入于童子巖組中。

巖漿巖對(duì)含煤地層保存有一定影響，對(duì)煤系巖石見(jiàn)有空晶石化蝕變現(xiàn)象，對(duì)煤質(zhì)有一定影響。

3 找礦方向

3.1 聚煤規(guī)律的分析

福建在早二疊世氣候溫濕、雨量充沛，植物廣布。童子巖組屬碎屑濱岸帶沉積體系為主的含煤巖系，總體在海水進(jìn)退的背景下，控制了海岸線內(nèi)外側(cè)各個(gè)時(shí)期聚煤作用的發(fā)生和發(fā)展；平原和低洼地區(qū)，由于地下水位高、土壤排水不良而形成的沼澤環(huán)境中，植物殘?bào)w會(huì)在濕潤(rùn)、穩(wěn)定的環(huán)境中逐漸堆積和埋藏，形成厚厚的有機(jī)質(zhì)層。這些有機(jī)質(zhì)在缺氧的環(huán)境中逐漸分解，形成了煤層。

本區(qū)童子巖組含煤層數(shù)很多，但大都是在發(fā)育了幾個(gè)極薄煤層或煤線后，才出現(xiàn)1 個(gè)主采或局部可采煤層，多次的海侵海退是造成這一現(xiàn)象的重要原因。海退（或充填）過(guò)程不充分以及由海退轉(zhuǎn)換海侵的過(guò)程過(guò)快，一部分沉積物被沖刷走，另一部分則沉積在新的位置，以至形成較薄的煤層。部分地段海退轉(zhuǎn)為海侵的過(guò)程中有較長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)期可供泥炭沼澤發(fā)育，因而形成較厚的煤層。隨著時(shí)間和沉積環(huán)境的變化，海侵海退階段的煤層數(shù)目和厚度會(huì)不同，分布不均。

通過(guò)區(qū)域地質(zhì)資料及對(duì)相鄰煤礦含煤地層的對(duì)比研究，認(rèn)為高明坑礦區(qū)位于福建省含煤條帶的中部條帶，其三分性明顯。中部為童子巖組第二段，以海相泥巖為主，產(chǎn)動(dòng)物化石，不含煤；下部為童子巖第一段；上部為童子巖組第三段；一、三段均為海陸交互相，動(dòng)植物化石混生，含可采煤層，厚度較穩(wěn)定。因此，區(qū)內(nèi)童子巖組為主要含煤地層，其中童子巖組第一段、第三段為重點(diǎn)找礦方向。

3.2 拆離（滑脫）構(gòu)造的分析

拆離（滑脫）構(gòu)造是1 組大致沿不同地層巖性界面發(fā)育斷層，由于不同巖性之間薄弱面或泥巖、煤系等軟弱層的存在，在擠壓作用下容易發(fā)生位移構(gòu)造，在褶皺形成后，上隆部位的兩翼地層在重力作用下可能再發(fā)生拆離（滑脫），這都導(dǎo)致地層發(fā)生減薄、缺失。

拆離（滑脫）構(gòu)造可使童子巖組的上覆地層部分?jǐn)嗍В瑥亩雇訋r組的蓋層厚度變薄，區(qū)內(nèi)梨山組、溪口組出露面積大，之下均有望保存童子巖組。拆離（滑脫）構(gòu)造在區(qū)內(nèi)廣泛分布，發(fā)育于童子巖組和翠屏山組之間的F3斷層，發(fā)育于童子巖組或翠屏山組與溪口組之間的F4斷層，雖然導(dǎo)致含煤地層上部斷失，不利于煤層保存，但同時(shí)也對(duì)童子巖組的蓋層造成斷失，致含煤地層埋深變淺，因此在此類(lèi)斷層附近的新地層為有利的找礦部位。

3.3 金屬礦產(chǎn)的分析

對(duì)鉆孔中揭露的鉛鋅礦體并結(jié)合鄰近礦區(qū)的地質(zhì)資料分析研究，初步認(rèn)為該類(lèi)鉛鋅礦為沉積－熱液改造型。礦體呈似層狀，與地層整合產(chǎn)出，反映了礦床受地層層位控制，具沉積礦床特征；礦體產(chǎn)于燕山期侵入巖接觸帶附近，礦體及圍巖矽卡巖化等蝕變強(qiáng)烈，后期熱液改造作用明顯；礦石礦物組合、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造也反映了礦床的沉積和熱液改造雙重特征。

礦區(qū)地表見(jiàn)燕山期黑云母花崗巖體和花崗斑巖脈出露。受侵入巖影響，多數(shù)巖石具熱液蝕變現(xiàn)象，以空晶石化、矽卡巖化為特征，靠近侵入巖及巖層深部蝕變現(xiàn)象趨于強(qiáng)烈，因此，地表侵入巖周邊及矽卡巖化地段為金屬礦的找礦有利部位。

4 結(jié)語(yǔ)

高明坑煤礦區(qū)位于福建省中部大田—永定含煤帶的北東部，處于龍巖—大田含煤帶的過(guò)渡部位。通過(guò)對(duì)礦區(qū)地質(zhì)特征的了解，以及對(duì)礦區(qū)聚煤規(guī)律的研究，認(rèn)為區(qū)內(nèi)童子巖組含煤性好，且三分性明顯，在童子巖組第一段及第三段找到穩(wěn)定的可采煤層可能性較大。

童子巖組在礦區(qū)出露的面積雖不大，但在梨山組、溪口組和翠屏山組之下，有童子巖組賦存，受拆離構(gòu)造F3、F4斷層的影響，其埋藏較淺，因此，礦區(qū)找煤工作不應(yīng)局限于地表僅保存的童子巖組，大面積出露的新地層可作為有利的找礦部位。

礦區(qū)多數(shù)巖石具熱液蝕變現(xiàn)象，局部見(jiàn)鉛鋅礦化，特別是溪口組含鈣巖石與巖漿巖接觸的蝕變帶中，具有沉積和熱液型金屬礦床的找礦前景，有利于綜合找礦，提高礦產(chǎn)資源的勘查工作效果。