贵州东部煤炭资源赋存研究

慕熙玮

（贵州省煤田地质局，贵阳 550081）

贵州东部煤炭资源赋存研究

慕熙玮

（贵州省煤田地质局，贵阳 550081）

依据贵州东部的地质调查、钻孔资料及前人研究资料的整理，运用沉积学、煤田地质学、地层学等理论，对研究区含煤地层、沉积环境、资源量等进行了研究，结果表明：贵州东部含煤地层有下寒武统牛蹄塘组、下石炭统祥摆组、中二叠统梁山组、上二叠统吴家坪组（龙潭组，主要含煤地层），共出露含煤构造单元37个；沉积环境自西向东依次为潮坪-潟湖相、局限台地相、开阔台地相；从研究区平面分析，黔北煤田较薄，黔东北、黔东南以及黔南煤田煤层都很薄。预测煤炭资源量面积2524.42 km2，资源量307434万t，并筛选出6个勘查优选区。区内以烟煤为主、含少量无烟煤，以高灰、高硫、中高热值煤为主。

含煤地层；吴家坪组；聚煤环境；资源量；贵州东部地区

贵州是我国南方的煤炭大省，其西部地区煤炭资源赋存情况研究详细，但东部地区煤炭赋存情况研究较少[1-2]。东部地区含煤地层空间展布不明，成煤环境不清，煤炭资源量不详等成为影响区内煤炭资源评价与利用的主要问题。根据含煤地层的野外地质调查、剖面实测，结合钻井资料，综合前人研究成果[3-5]，以含煤地层沉积环境为切入点，对贵州省东部煤炭资源赋存规律进行了详细研究，旨在为贵州省东部地区煤炭资源预测及开发工作提供依据。

1　地质概况

贵州东部地区位于上扬子板块鄂湘渝黔前陆褶皱带的中段和江南造山带的西端，北西为四川中生代前陆盆地，东部为江南造山带的西端，南西则是右江造山带；以铜仁、玉屏、凯里、三都一线为界分成两个一级构造单元：西北部属于上扬子陆块鄂湘渝黔侏罗山式褶皱带，东南部属于江南褶皱带。西北部以开阳至镇远一线为界分为北部为黔北台隆、南部为黔南台陷。区内南东部属江南造山带的雪峰褶皱带；北西部属上扬子陆块-黔北台隆-遵义断拱-凤冈北北东向构造变形区，以北北东向褶皱断裂为主；南西部属上扬子陆块-黔南台陷-贵定南北向构造变形区，以南北向隔槽式褶皱为主[6-7，10]。

2　含煤地层

区内发育五套含煤地层，由老至新包括下寒武统牛蹄塘组、下石炭统祥摆组、中二叠统梁山组、上二叠统吴家坪组、新近系翁哨组。其中上二叠统吴家坪组是本区的主要含煤地层。

2.1下寒武统牛蹄塘组

区内下寒武统牛蹄塘组主要分布于黔东、黔东南地区。主要由黑、灰黑色碳质页岩、硅质页岩及深灰色页岩、粉砂岩组成；局部夹炭质灰岩透镜体。底部或下部常夹1～2层磷块岩[1-2，8]。硅质页岩中常夹石煤，是早古生代主要含石煤层位。地层岩性变化规律明显，由南东向北西，硅质岩逐渐减少、砂质岩增多、碳质页岩变薄。

2.2下石炭统祥摆组

研究区下石炭统祥摆组，多集中分布在黔南，主要在三都—麻江—息峰一线以南地区以及从江以东地区。主要由灰色、深灰色、灰黑色中至厚层状石英砂岩、砂岩，深灰色、灰黑色、黑色薄至中厚层状页岩、炭质页岩及灰色、深灰色中至厚层状灰岩、泥质灰岩组成，部分层位含有燧石结核或夹硅质岩，下部地层夹有煤层或煤线[1-2，8]。

含煤区主要为都匀含煤区和荔波茂兰含煤区。都匀含煤区含煤为1～6层，一般为1～2层；含可采煤层1～3层（A4、A7、A9），一般为1层（A7）；可采总厚0.57～5.71 m，平均0.9～3.0 m；可采区范围较小，煤层稳定性相对较差，一般呈透镜状。荔波茂兰含煤区含煤3～22层，可采或大部煤层2～3层即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤层，一般二层Ⅱ、Ⅲ煤层；煤层总厚0.14～7.18 m；可采总厚0.79～6.28 m，平均1.57～2.81 m。

2.3下二叠统梁山组

研究区内梁山组分布广泛，除雪峰古陆和黔北时有缺失外，其余广大地区均有分布，但不含煤，梁山组岩性变化较大，主要由灰色、深灰色薄至中厚层石英砂岩，深灰、灰黑色薄至中厚层泥岩，黑色炭质泥岩和薄煤层组成[1-2，8]。

黔东北地区一般含煤1～2层，煤层通常厚度比较薄，煤厚一般0.05～0.3 m，形态多呈透镜状，厚度变化较大，一般不可采。黔东凯里一带含煤一般1～3层，含可采或局部可采煤层一般2层，含煤性相对较好。可采总厚为0～6.5 m，平均约为1.3 m，含含煤地层数为0.05～0.15。其次，从江贯洞含煤层一般为2层，其中有1层最大厚度达2 m，属于局部可采。其它含煤区煤层较薄，均属于不可采煤层。

2.4上二叠统吴家坪组

上二叠统吴家坪组（龙潭组）是贵州东部最主要的含煤地层，分布广，发育好，化石丰富，其中吴家坪组是研究区主要的含煤地层。其沉积类型多样，包括海相、海陆过渡相、陆相沉积[1-2，8]，且是自东向西依次分布。

东部地区主要位于海相区的黔东北小区和黔东南小区，少量分布于过渡相区的黔西北小区东部边缘。

2.4.1黔东北小区

黔东北小区上二叠统是一套浅海相碳酸盐岩夹碎屑岩、硅质岩沉积，含煤层0～3层。由NW向SE碳酸盐岩逐渐增多，碎屑岩和煤层数逐渐减少。西部清源一带，碎屑岩约为总厚的27%，含煤3层，向东至湄潭兴隆场，所占的比例下降至22%，仅含煤1层，至思南杜家岩，占9.2%，至鲁家坝，占7.7%。海相动物化石丰富，层厚93～257 m，呈东南厚、西北薄的变化趋势。东南部石阡、思南一带，—般厚200 m，西北部的正安一带最薄，约厚100 m，团溪也附近较薄，厚133 m，其它地区厚度在150～200 m，与下伏茅口组、上覆夜郎组均呈假整合接触[1-2，8]（图2、图3、图4）。

2.4.2黔东南小区

黔东南小区上二叠统沉积相为一套浅海相碳酸盐岩、硅质岩夹碎屑岩沉积。三都廷排一带相对于其他区域比较特殊，主要为硅质岩、碎屑岩沉积。含煤层数1～7层，大部分为l～4层，生物化石丰富，其中以动物化石最多。层厚144～1081 m。与上、下地层均呈假整合接触。区内吴家坪组岩性为灰色、深灰色、黑灰色中厚层块状灰岩，灰色、灰黑色中厚层状硅质灰岩及硅质岩，夹泥岩、粉砂岩。在三都廷排一带，主要为细砂岩、泥岩，夹灰岩、泥质灰岩。含煤1～5层，一般为1～4层。盛产碗足类、珊瑚及蜓等化石（图2、图5、图6）。

图1　贵州省构造略图[10]Figure 1 Tectonic sketch of Guizhou Province[10]

图2　上二叠统吴家坪组综合柱状图Figure 2 Comprehensive column of upper Permian Wujiaping Formation

图3　黔东北小区范围及上二叠统分布图[8]Figure 3 Extent of northeastern Guizhou subarea and upper Permian strata distribution[8]

图4　黔东北煤田东西向地质剖面图Figure 4 EW geological section of northeastern Guizhou coalfield

2.5新近系翁哨组

本组仅分布于贵州施秉城北东，岩性为灰绿色含砾粘土岩夹灰黄色泥质砂岩及数层褐煤，底部为角砾岩夹砾岩。不整合于奥陶系之上，被第四系覆盖。厚99～135 m，为一套含褐煤湖沼相沉积[1-2，8]。

3　吴家坪组煤层分布

黔东北小区内吴家坪组含煤0～3层，可采、局部可采煤层1层，煤层总厚度在0～2.36 m，平均约0.53 m，含含煤地层数为0.48%，从统计数据看（表1），区内各构造单元含煤性从西向东逐渐变差，在道真、洛龙、芙蓉江、务川、思渠、沙子场和小官坝等向斜北部转折端存在无煤区；鹿池、木耳、保龙、绥阳向斜煤层薄，全区不可采。

黔东南小区内吴家坪组含煤1～7层，大多数1～4层，煤层总厚在0.27～4.80 m，有1～2层的可采煤层，一般为l层，厚在0.60～2.68 m。西北部(贵定至福泉一线北西)含煤性稍好，含煤4～6层，有1层可采，厚度多在1 m以上（表1），向南、向东，含煤性和煤层稳定性均逐渐变差。

表1　黔东各构造单元吴家坪组含煤性简表Table 1 Simplified statement of Wujiaping Formation coal-bearing properties in eastern Guizhou structural elements

4　沉积环境和聚煤规律

贵州东部地区含煤地层的沉积环境与聚煤规律研究主要是针对上二叠统吴家坪组（P3w）。

4.1主要岩相类型

根据该区以往钻孔资料分析发现研究区相组合主要为厚层石灰岩、泥灰岩、泥岩和薄层煤组合。厚层石灰岩和薄层泥灰岩，见水平、波状层理。泥岩，微波状层理，含少量动物化石碎屑。组合发育大段灰岩，反映的沉积相基本为海相，含煤性较差，局部发育薄煤层，横向连续性较差，煤层厚度很小，硫分含量极高。一般为碳酸盐台地沉积（表2）。

4.2含煤岩系沉积体系和沉积环境

晚二叠世沉积特征主要受西侧陆源河流作用控制，以及东侧与东南侧广海方向海岸潮汐作用的共同影响。结合以往资料和本次研究分析表明，河流主要来自康滇古陆，从赫章和威宁哈喇河等地进入本区，入海后形成三角洲沉积，在三角洲朵体外侧和远端方向，发育有潮坪-潟湖沉积体系[8]，各沉积层位沉积类型见表3。

表2　研究区晚二叠世含煤地层岩相组合类型Table 2 Study area late Permian coal-bearing strata lithofacies association types

图5　黔东南小区范围及上二叠统分布图[8]Figure 5 Extent of southeastern Guizhou subarea and upper Permian strata distribution[8]

表3　贵州省东部地区晚二叠世沉积环境Table 3 Late Permian sedimentary environments in eastern Guizhou

4.3晚二叠世含煤岩系沉积期古地理演化

中二叠世贵州的古地理格局因东吴运动而发生了改变，东吴运动使整个扬子地区普遍抬升并伴随大规模的海退，海水全线退至罗甸、望谟、紫云一带，广大地区上升为陆地，并遭受剥蚀。与此同时，在贵州的西北部发生玄武岩喷发，最终导致了东南低、西北高的古地形特征[8-11]。晚二叠世早期，由东南向西北的海侵，呈频繁的脉动式海水进退，西部发育几条古河流，流向东南入海。除西北部三道河高地、东部雪峰古陆和南部癞子山小岛无沉积外，区内其余地区均有沉积，形成南东向北西呈海相—过渡相—陆相的岩相古地理格局[8，12-14]。

研究区由西北向东南，依次为陆相-过渡相-海相，各相之间犬牙交错、逐渐过渡。相区中，各种沉积相带的横向分布也有规律，由北西向南东，分别是潮坪-潟湖潮下-局限碳酸盐台地-开阔碳酸盐台地，明显受聚煤盆地古地形控制。

4.4沉积模式

通过对研究区晚二叠世含煤地层特征、岩石特征及岩相古地理等的分析研究，绘制出晚二叠世时期含煤岩系沉积模式示意图（图6）。

研究区沉积环境主要为盐酸盐台地，碳酸盐岩发育好，分布广，类型多。主要有局限台地、开阔台地、台地边缘和深海盆地相分布。

局限台地潮坪带在研究区的西部边缘有少部分出露，沉积物为石灰岩、泥质灰岩及燧石灰岩。灰岩一般为薄一中厚层状，水平波状纹理发育。结构类型以泥质颗粒岩为主。该相带多与碎肩岩湖坪或三角洲沉积共生。该相带有煤层发育，煤层顶底板均为灰岩或硅质岩，煤层结构复杂，高灰、高硫，局部可采。煤层夹石为蒙脱石石泥岩或炭质泥岩，说明煤层的形成与海水关系密切。可能是局限台地潮间带上部一湖上带发育的泥炭沼泽.由适盐性植物死亡后形成的泥炭堆积。

图6　黔东南煤田近东西向地质剖面图Figure 6 Near EW geological section of southeastern Guizhou coalfield

局限台地潮下带在研究区的北西部发育。沉积物为中厚一厚层状石灰岩，结构类型以颗粒质泥岩和灰泥岩为主，泥质颗粒岩次之；与种屑泥质潮下相之泥岩、粉砂岩共生，组成互层状。

开阔台地相在东部广大地区十分发育，是吴家坪组的主要沉积相带。该相带石灰岩颜色较浅，为浅灰-灰色，厚-巨厚层状，结构类型以泥质颗粒岩为主。

台地边缘发育于研究区的西南部，呈半环形条带状展布。由边缘生物礁和礁后的浅滩所组成。

深水盆地发育于边缘生物礁相带向海一侧即研究区的东部，属正常浪基面以下深水谷地，沉积物复杂，主要为陆源碎屑蚀积岩、黑色页岩及硅质岩。沉积物一般颜色较深，以深灰一灰黑色为主，泥岩、硅质泥岩中，水平纹层较发育。

4.5聚煤规律

图7　贵州东部晚二叠世沉积模式示意图Figure 7 Sedimentary model sketch of late Permian in eastern Guizhou

吴家坪组沉积初期区内普遍贫煤，含煤一般0～5层，煤层总厚小于5 m，其中含可采煤层层数0～2层，一般1层，可采总厚度0～5 m，一般在2 m以下；吴家坪组沉积中期大部为无煤聚集的缺失区，仅在西部有1～2层局部可采煤层贫煤出露；晚期聚煤范围较吴家坪早期明显缩小，向西迁移，研究区仅贵定、福泉、龙里洗马河等地有成煤作用，含煤层数0～10层，煤层总厚在0～5 m，含煤地层数为0～5%，其中，含有0～3层的可采煤层，大部分在小于等于1层，可采总厚在0～3 m，一般在2 m以下。

研究区内含煤地层分布面积大，海陆交替频繁，岩性岩相较稳定，旋回结构清晰，煤岩层易于对比，含煤性较差。总体上属海相聚煤古地理类型。晚二叠世，海相沉积随海侵范围逐渐增大，自东向西迁移，主要煤层的聚集也随之向西迁移和抬升，为海进型成煤。

5　煤炭资源量及远景靶区圈定

研究资料显示：贵州东部地区垂深800 m以浅煤炭资源量为307 434万t，其中（331）8 263万t、（332）18268万t、（333）33767万t、（334）？247136万t。其中上二叠统吴家坪组总资源量为271803万t，保有资源量208830万t；中二叠统梁山组总资源量为8794万t，保有资源量2650万t；下石炭统祥摆组总资源量为26837万t，保有资源量12 662万t。

此外，对出露面积达50 km2、煤层相对较稳定的地段、预期资源量达5000万t以上的地段进行评价，筛选出石阡县本庄、石阡县坪地场、思南县许家坝、沿河县青坨、道真县浣溪区、正安县斑竹6处勘查优选区。

6　结论

（1）研究区内含有煤炭资源的地层包括下寒武统牛蹄塘组、下石炭统祥摆组、中二叠统梁山组、上二叠统吴家坪组、新近系翁哨组。其中上二叠统吴家坪组为主要含煤地层，含煤地层

（2）贵州东部地区晚二叠世自西向东依次为潮坪-潟湖相、局限台地相、开阔台地相，大部分地区属于开阔台地相。三种沉积环境都不太有利于煤层的形成，尤其是局限台地相和开阔台地相，发育煤层少、硫分高，煤层厚度普遍比较薄。

（3）根据《煤、泥炭地质勘查规范》煤炭资源量估算指标，对研究区内煤炭资源进行估算，垂深800 m以浅煤炭资源量为307434万t。并筛选出石阡县本庄、石阡县坪地场、思南县许家坝、沿河县青坨、道真县浣溪、正安县斑竹6个优选勘查区，为下一步勘查工作提供依据。

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Study on Coal Resources Hosting in Eastern Guizhou Province

Mu Xiwei
(Guizhou Bureau of Coal Geological Exploration,Guiyang,Guizhou 550081)

Based on geological investigation,drilling data and previous studies in the eastern Guizhou Province,through sedimentary, stratigraphic theories carried out researches on coal-bearing strata,sedimentary environment and coal resources in the study area.The results have shown that coal-bearing strata in eastern Guizhou have lower Cambrian Niutitang Formation,lower Carboniferous Xiang⁃bai Formation,middle Permian Liangshan Formation and upper Permian Wujiaping Formation(i.e.Longtan Formation,the main coalbearing strata in the area),totally 37 coal-bearing structural elements outcropped.Sedimentary environments in the area from west to east have tidal flat-lagoon facies,restricted platform facies and open platform facies in turn.On the plane,coal seams in the northern Guizhou are thinner,in the northeastern,southeastern and southern Guizhou are all thin.Predicted total coal resources bearing area is 2524.42 km2,with total resources 3074.34 million tons and 6 exploration target areas selected.Coal ranks have mainly bituminous coals with little anthracite;mainly high ash,high sulfur and medium high calorific coals.

coal-bearing strata;Wujiaping Formation;coal accumulation environment;resources;eastern Guizhou area

P618.11

A

10.3969/j.issn.1674-1803.2016.11.01

1674-1803(2016)11-0001-07

贵州省2008年度公益性、基础性地勘基金项目，黔国土资发[2008-114-11]号

慕熙玮（1984—），男，山东荣成人，工程师，从事煤田地质工作。

2015-09-19

责任编辑：宋博辇