孔玉梅
河北省煤田地质局物测地质队,河北 邢台 054000
沧州市卧佛堂勘查区含煤性分析
孔玉梅
河北省煤田地质局物测地质队,河北 邢台 054000
河北省平原区绝大部分被新生界(厚度在800~6000m)覆盖,其下各时代地层均有,地层呈北北东向展布,具有南北分区的特点;构造线方向也以北北东向为主,构造特征表现为东西分带。根据残留地层及构造组合,可将河北省平原区划分为五大构造单元。
河北省;煤系地层;含煤性
河北省是煤炭工业大省,由于开发强度大,开采历史悠久,垂深1000m以浅的煤炭资源严重不足,为寻找新的煤炭资源,缓解大型煤矿企业后备基地不足的局面。通过分析大城煤炭普查区的地质资料,认为西邻的卧佛堂一带具有丰富的石炭~二叠纪煤炭资源,且该地地处我省中部,位于京、津、保、沧州等大中城市之间,所处地理位置优越,具有勘查价值。
卧佛堂预查区大部分位于河间市境内,呈北北东向的长方形展布。该区西距任丘市15km,西南距河间市10km,测区南部有保沧、S331省道,西有G106国道及京九铁路,北有S381省道、东有S272省道通过;县乡公路四通八达,交通便利。
卧佛堂区含煤地层主要为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组,石炭~二叠纪的含煤地层在河北省分布广泛,沉积稳定,其中所含煤层主要位于山西组下部及太原组,本溪组的煤层一般不可采。含煤地层总厚约230m,含煤10~15层。煤层自上而下编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9等,煤层总厚15.35m,含煤系数6.67%,其中可采或局部可采煤层7层,厚12.95m。
主要为泥岩、粉砂岩,夹浅灰色细砂岩、沉凝灰岩、泥灰岩及煤层;这套岩石组合反映上石炭世地壳间歇性升降,海进与海退相互交替,多次形成泻湖相及泥炭沼泽相,故而聚煤层数较多;本区含煤7~9层,自上而下为4-1、4-2、5、6上、6、7、7下、8及9煤,地层厚115.00m,煤层厚度7.05m,含煤系数6.13%;其中主要可采煤层为6号煤层,4-1、5、8及9煤为局部或大部可采煤层。
主要以深灰色粉砂岩和灰、灰白色细、中粒砂岩为主夹泥岩、粉砂质泥岩,富含植物化石,这套岩石组合反映从早二叠世起,本区海岸线向东南方向退移,形成了以陆相为主的煤系地层,由于早期的沉积环境较稳定,所形成的煤层主要位于山西组下部,且主要煤层具有分布广,沉积厚度大的特点。区内含煤3~7层,自上而下为1、1下、2上、2、2下、3上、3及3下煤层,其中主要可采煤层为2及3号煤层,2下及3上煤可能局部可采。地层厚108.00m,煤层厚度8.17m,含煤系数7.56%。
卧佛堂区为新生界全掩盖的石炭~二叠纪含煤区。
河北省平原区绝大部分被新生界(厚度在800~6000m)覆盖,其下各时代地层均有,地层呈北北东向展布,具有南北分区的特点;构造线方向也以北北东向为主,构造特征表现为东西分带。根据残留地层及构造组合,可将河北省平原区划分为五大构造单元。北部自西而东依次为冀中断陷、沧县断隆、黄骅断陷及埕宁断隆,南部主体为临清断陷。
卧佛堂勘查区主体位于冀中断陷内的次级构造——饶阳断凹与沧县断隆的次级构造—大城断凸之间;冀中断陷及沧县断隆四周被两组大断裂围限,一组断裂走向北东或北北东,另一组断裂走向北西西。
太行山山前深断裂:位于冀中断陷西部,大致为山区、丘陵区与平原区的分界,大体沿京广铁路分布,该深断裂以石家庄为界分为南北两段,北段称定兴~石家庄深断裂,长约200Km,走向北东45°左右。倾向南东,倾角较陡,形态类型属正断层。断裂西盘出露基岩主要为太古界、中~上元古界、寒武~奥陶系、石炭~二叠系及极少量的侏罗系,缺失白垩系及下第三系;上覆的上第三系及第四系厚度自西而东加大,近断裂处厚度增至500m左右。断裂东盘经钻探证实不仅发育有较厚的侏罗系~白垩纪地层,而且还发育有巨厚的下第三系,且上覆的上第三系及第四系厚度突增至1000m左右。通过对平原区钻孔地层的分析,平原区石炭~二叠系沉积厚约300m,其中二叠系厚约100m,含1~3层可采煤层;太行山山前断裂以西,二叠系厚约50m,不含可采煤层。这些特征说明太行山山前深断裂不仅对中生代、新生代的沉积有明显的控制作用,对晚古生代的沉积也有一定的控制作用。
本区煤系地层形成于石炭~二叠纪,自中石炭世开始,沉积以填平补齐为主,受当时古地形影响,沉积中心在唐山~大城一带,所以本区本溪组沉积厚度较大,为70m左右。岩石组合为砂岩、粉砂岩及泥岩夹灰岩1~2层和不可采薄煤层0~3层,聚煤环境不稳定,煤层稳定性差。晚石炭世期间,经过前期的填平补齐,地势变得更加平坦,且沉积环境稳定,早期本区至唐山一带由台地潮坪和堡后潮坪演化为泥炭坪,本区形成了9、8和7煤,晚期海水向东南退却,本区处于泥炭坪至堡岛间,沉积了6、5和4煤。早二叠世早期,随着海水向东南部完全退出,本区形成了三角洲平原上的泥炭沼泽聚煤作用,生成了稳定的3、2号煤;早二叠世晚期全省逐渐演化为河流沉积体系,从而结束了晚古生代的聚煤作用。
据钻孔揭露及地震资料分析,勘查区地层由老发育有新为奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、上统太原组,二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、石千峰组,三叠系下统刘家沟组及新生界下第三系、上第三系、第四系。
本区煤系沉积特征与太行山东麓邯邢煤田相比,差别较大;比如,邯邢煤田的本溪组一般厚30m,太原组发育数层稳定的灰岩(大青、伏青、野青)及稳定的煤层(9、8、7及6号煤);山西组一般厚50~80m,其中发育一层稳定的2号煤,位于其下部。本区的本溪组厚度在70m左右,太原组发育数层灰岩,厚度小、不稳定;除6号煤外,其他煤层一般不稳定;山西组厚110m左右,其中发育两层稳定~较稳定的煤层(3、2煤),位于其下部。
与燕山南麓的开平煤田相比,差别也较大;本区的本溪组与唐山地区的唐山组两者的厚度相当(50~70m),岩石组合为砂岩、粉砂岩夹灰岩、薄煤层;至晚石炭世两者开始出现差异,本区早期所形成的煤层层数多;晚期形成的煤层层数少。唐山地区正好相反,早期开平组形成的煤层层数少,晚期赵各庄组成煤环境转好,所形成的煤层厚度大、稳定。到早二叠世早期,本区山西组厚110m左右,一般含2层可采煤层,位于山西组下部;唐山地区大苗庄组厚70m左右,含可采煤层3~5层,大苗庄组从上往下均含有可采煤层。
由此可见,本区石炭~二叠纪煤层沉积具有相对独立的特征,本区与大城区为一个煤田、煤层相连,目前,煤层主要是与相邻的大城普查区对比,煤层编号及编号顺序与大城区一致,主要煤层及煤层间距与大城区基本一致,主要可采煤层(2、3、6煤)对比基本可靠。如:6号煤层位于太原组的下部,煤层结构简单~较复杂,夹矸1~2层,大城普查区全区稳定发育,一般厚2~6m,上距3煤在70~120m之间。3煤位于山西组的底部,煤层结构简单~复杂,夹矸1~3层,大城普查区全区稳定发育,一般厚2~4m,上距2煤在15~35m之间。2煤位于山西组的下部,煤层结构简单或~较简单,含夹矸0~1层,大城普查区大部地区稳定发育,一般厚1~3m。
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.04.010
孔玉梅,1965年出生,女,工程师,毕业于河北工程大学。