对南票深部“区域地质和研究区地质”的粗浅认识

秦海松 李志泽

摘要:研究区位于辽宁省葫芦岛市南票矿区深部范围内,多年来研究成果表明,区域地质与研究区地质存在着密切联系。

关键词:南票地层层序辽西凹陷苇子沟砂岩

中图分类号:P619.14 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(c)-0047-02

1 区域地质特征

1.1 研究区交通情况

研究区位于辽宁省葫芦岛市南票煤田深部范围内,本区北有锦州～南票铁路,东有沈阳～山海关铁路,交通便利。

1.2 区域地层

研究区地层由老至新有蓟县系、青白口系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、第四系。

1.3 区域构造

该区位于华北地台(Ⅰ)燕辽台褶带(Ⅱ)辽西凹陷(Ⅲ)的北东端,金岭寺—羊山复向斜的东南翼,与头台子～黄土坎～杨家杖子断隆带接界。见。中生界构造层为南票向斜。

1.4 区域岩浆岩

研究区的岩浆岩形成于燕山期运动。分为裂隙式喷发岩及侵入岩。

2 研究区地质

2.1 研究区地层层序

本区地层由老至新有震旦亚界青白口系,古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系,中生界侏罗系,新生界第四系。兹将叙述如下:

2.1.1 震旦亚界青白口系(Zqj)

紫色薄层板状灰岩等,厚度165m左右。

2.1.2 古生界(Pz)

(1)寒武系(ε):①下统馒头组(ε1m);②中统张夏组(ε2z);③上统炒米店组(ε3)。

(2)奥陶系(O):①下统冶里组(O1m)②中统马家沟组(O2m)

(3)石炭系(C)

中统本溪组(C2b),该组地层在本区分布零星,厚度不大,厚度0.20～41.57m,平均厚7.33m。该地层以铁质砾岩、紫红色和蛋青色粘土(G层)组成。G层粘土岩性稳定。与马家沟组及以前地层呈不整合接触。

(4)二迭系(P)

①下统太原组(P1t)。下部为灰白色砾岩,砾石以石英岩为主,灰岩、燧石次之,分选差,砾径10-150mm,浑园状,铝土质胶结。厚度4.78～220.0m,平均45.00m。与本溪组地层呈平行不整合接触。上部为本区主要含煤地层,有6、7、8三个煤组。以中砂岩、灰黑色砂质泥岩、炭质泥岩及煤层组成。

②下统山西组(P1s)。下部为灰绿色砾岩,砾石以燧石、石英为主,分选差,砾径2-30mm,浑园状,铝土质胶结。俗称“中部砾岩段。中上部黑色砂质泥岩、泥岩及煤层。含3、4、5煤组,5煤组全区可采。该组地层总厚度3.90～200.96m,平均65.00m。与太原组地层呈平行不整合接触。

③中统下石盒子组(P2x)。下部灰白色粗砂岩(苇子沟砂岩),成分以燧石、石英为主,铝土质胶结。该段厚度0.41～19.20m,平均5.20m,含黑色泥岩及煤层,为二煤组。厚度较薄。该段地层厚度0.78～45.00m,平均16.30m。中部为石英质细砂岩及砾岩互层,俗称老墙砾岩。砾石以石英为主,燧石,分选差,砾径2～150mm,浑园状,铝土质胶结。厚度在0.15～3.40m,平均为19.50.00m。上部为灰色细砂岩、泥岩及煤层,为第一煤组,薄煤,该段地层厚度1.70～30.24m,平均9.58m。其顶部紫色混杂铝土岩(A层),该组地层总厚度6.55～129.00m,平均33.25m。与山西组地层呈整合接触。

④上统上石盒子组(P3S)。为灰白色粗砂岩(俗称老墙砂岩)。成分以石英为主,长石,燧石次之,含石英、燧石砾。该组地层总厚度30.00～480.00m,平均160.70m。与下石盒子组地层呈平行不整合接触。

⑤上统石千峰组(P3sh)。为紫红色砾岩(俗称蛤蟆山砾岩)。砾石为石英岩砾为主,分选性差,砾径0.10～0.40m,浑园状,基底式矽质胶结,厚度0～60m左右,该组地层总厚度4.00～1100.20m,平均389.84m。与上盒子组地层呈平行不整合接触。

2.1.3 中生界侏罗系下统兴隆沟组(J1x)

灰绿色,安山岩、安山集块岩、石英岩,分选性差,砾径0.15～0.50m,凝灰质胶结。该组地层总厚度35.40.00～111.40m,平均厚度421.00m。与石千峰组地层呈不整合接触。

2.1.4 第四系(Q)

棕红色粉砂质粘土,地层厚度0.2～16.00m,平均厚度3.90m。与以前地层呈不整合接触。

2.2 含煤地层

本区含煤地层为二叠系下统太原组、山西组及二叠系中统下石盒子组。自上而下分述如下:

2.2.1 二叠系中统下石盒子组(P2X)

区内沉积较普遍。研究区厚度点从16.17m,增加至59.40m两点相距220m,此点为沉积中心。地层总体走向呈北东或近东西向展布。倾向上由浅至深地层厚度有增加趋势。全组地层厚度7.17～145.00m,平均43.55m。按地层岩性组合特征由上至下分述如下:

(1)杂色粘土岩(A层)。呈花斑状,含大量砂质和铁质,具鲕状结构。普遍沉积,厚度为0.30～15.20m,平均3.50m。含煤地层顶部的可靠标志层。

(2)黑色泥岩、砂泥岩为主,砂泥岩夹煤层,为第1煤组。该段地层厚度2.00～30.84m,平均11.55m。

(3)细砂岩层(老墙砾岩)。灰白色,含黄铁矿结核,粘土质胶结,局部相变为粗砂岩或砂砾岩(俗称老墙砾岩),厚度0.15～3.40m,平均32.20m。为1、2煤组的分界标志层。

(4)泥岩、砂泥岩夹煤层:黑色,含少量菱铁矿结核,夹第2煤组,较薄,零星发育。该段地层厚度1.20～30.23m,平均21.30m。

(5)砂岩(苇子沟砂岩):灰白色,以石英、长石成分为主,含黑色炭屑,粘土质胶结。该段地层厚度0.30～20.00m,平均5.11m。

2.2.2 二叠系下统山西组(P1s)

与下伏太原组地层呈平行不整合接触。上段为含煤段,以黑色泥岩、砂泥岩、粉砂岩为主,含有3、4、5三个煤组。下段为砾岩段,为灰绿色燧石细砾岩夹细砂岩,总厚度5.15～240.78m,平均85.70m。按地层岩性组合特征由上至下分述如下:

(1)泥岩、砂泥岩夹煤层:中部、中东部以5煤组为主,全区发育,是山西组可采煤层。厚度1.00～25.00m,平均15.28m,为3、4煤组分界标志。

(2)泥岩、砂泥岩及煤层:该层为4煤组,厚度0.60～30.00m,平均9.20m。含大量菱铁矿结核,有时呈串珠状。

(3)泥岩、砂岩夹煤层:该层为第5煤组。上部以黑色泥岩、砂岩为主,夹5-1、5-2、5-3三个煤层,该段厚度1.40～86.89m,平均30.70m。下部粒度变粗,并逐渐过渡为砾岩层。

(4)砾岩(中部砾岩):灰绿色,以燧石小砾为主,石英岩砾、灰岩砾次之,磨园度差,微具定向排列,砾径3～17mm,粘土质胶结或硅质胶结,该段地层厚度0.65～37.90m,平均9.25m,是煤系地层中间的良好标志层。

2.2.3 二叠系下统太原组(P1t)

太原组为本区主要含煤地层,分上、下两段,上段含6、7、8三个煤组。下段为砂岩、砾岩段。全组地层厚度4.34～200.30m,平均56.02m。地层总体走向北东向。按地层岩性组合特征由上至下分述如下:

(1)上段以泥岩、砂质岩、铝土岩和煤层为主,6煤组全区均有赋存,厚度0.10～12.10m,平均2.40m。有两个煤分层:6-1煤层岩性组合为泥岩、粉砂岩夹煤和炭泥岩。6-2煤层分为6-2-1、6-2-2两个分层。6煤组和7煤组以泥岩、砾岩分开,砾岩称为煤中砾岩,向西相变为砂岩。厚度0.25～15.00m,平均6.90m。7煤组、8煤组以细砂岩分界,该段地层厚度在3.95～15.60m,平均厚度5.95m。8煤组是西部可采煤层之一。

(2)下段岩性主要为砂岩、砾岩夹粘土岩。砾岩称为底部砾岩,砾石以石英岩岩砾为主,砾石直径18～40mm,砂泥质胶结,由0.60～30.00m,平均19.00m。是煤系底部标志层。

3 研究区构造

构造形态。勘查区内古生界构造层为一向北西倾伏的单斜构造,由西到东地层走向由北东东到北东向,地层倾角在21°～50°之间。中生界构造层为一向北倾伏的宽缓向斜。

4 研究区岩浆岩

4.1 岩浆岩的时代、岩性

本区岩浆岩形成于燕山早期γ52。喷发岩其岩性为安山岩和安山集块岩。侵入岩有酸性和中酸性的花岩斑岩、黑云母花岗闪长斑岩。

4.2 岩浆岩的种类及岩性特征

分为二大类,即中性和酸性。中性岩浆岩为闪长斑岩;酸性岩浆岩分为花岗斑岩和花岗岩两种。分叙如下:

4.2.1 酸性侵入岩——花岗斑岩

岩性特征:浅灰色微带肉红色,造岩矿物为石英、长石、云母及角闪石。斑状结构或隐晶质结构。斑晶为石英,个别晶体较大,达3×5×5mm3,石基为隐晶质。镜下鉴定:斑状或全晶质花岗结构,以浅灰色的正长石、斜长石、石英为主。

4.3.2 中性侵入岩—闪长斑岩

岩性特征:灰绿色,粗粒状、斑状,斑晶为斜长石、角闪石、条状、针状,基质致密坚硬。镜下鉴定:斑状结构,基质粒状结构,造岩矿物为长石、角闪石为主,含少量黑云母及黑色矿物。

4.3 侵入岩对煤层及煤质的影响

以岩墙侵入为主,破坏的煤组主要为3、6、7、8四个煤组,尤以7煤组及8-1煤层受破坏最为严重,其次为6-2煤层。遍布全区,以复式层间侵入为主,将煤层楔开,吞蚀煤层,厚度为0.15～18.30m。

5 结语

(1)在研究区,均有不同层位见到岩浆岩的侵入,对煤层破坏严重,尤其是8-1煤层、7煤组、6-2-1、6-2-2煤层破坏严重。由于岩浆岩的侵入使煤层结构更为复杂。

(2)研究区标志层有6处,(A)、A层粘土。(B)、老墙砾岩。(C)、下石盒子组底砂岩。(D)、山西组底部砂砾岩。(E)、D层粘土。(F)、底部砾岩。煤层的赋存规律为;煤层沿走向和倾向厚度变化情况,有很大差异。