刘丹妮,张玉昕,唐存智
(河北地质大学,河北省 石家庄 050000)
本区受中朝准地台内蒙古背斜冀北陷断东沽源台凹闪电河凹陷控制,井田位于闪电河凹陷北部,属中生代断陷盆地。
在含矿断陷盆地形成之后,盆地的基底构造还在活动,(基底构造线方向近东西向),由于基底构造活动不均一,产生了局部基底相对上升,地层随着上升,经过剥蚀,冲刷作用形成了中部以轴向近东西,西部为北60°西,东部以南40°东的舒缓状向斜构造[1]。
侏罗系上统张家口组三段,根据地层出露的主次及分布情况,主要有灰白色、杂褐色流纹质凝灰岩;灰白~肉红色流纹质弱熔结凝灰岩;灰白色沸石化流纹质玻屑凝灰岩;杂色流纹质熔岩及黑曜岩,与上覆地层呈不整合接触。
白垩系:①下统花吉营组:由深灰色致密状安山岩和气孔状安山岩组成。与下伏张家口组呈不整合接触。②下统青石砬组:总厚度988.37m,矿系地层钻孔未能穿透,与上覆地层呈角度不整合接触。依据岩层的沉积旋回特征和标志层,该组地层可分为六个岩段[2]。砾岩段(K1q1(Cg)):厚度>60m,砾石成分以酸性火山碎屑岩砾石为主,次为安山岩,偶见片麻岩。泥岩段(K1q2(Ms)):以泥岩和粉砂质泥岩为主,夹粉砂岩和矿层。
含1-2矿层,厚度>68.76m。下含矿岩段(K1q3(COa1)):粉砂质泥岩为主,次为粉砂岩。局部夹砂质砾岩透镜体。次含矿段。
含3-8矿层,厚度69.03m~270.90m,平均厚157.78m。砂岩、砾岩段(K1q4(Ss-Cg)):巨厚层砂质砾岩夹少量薄层砂岩。相变为砂岩和泥岩,砾石成分单一,均为酸性火山碎屑岩,厚度20.16m~209.95m,平均厚128.34m。砂岩、泥岩段(K1q5(Ss-Ms)):主要为砂岩、泥岩、粉砂质泥岩,次为粉砂岩。局部夹砂质砾岩透镜体。
含9-13矿层。厚度0.90m~125.27m,平均44.79m。上含矿岩段(K1q6(Coa2)):粉砂岩为主,泥岩次之。与下伏花吉营组呈角度不整合接触。
新近系:中新统(N1)据钻孔揭露,岩性为灰绿色、暗绿色、灰黑色、紫红色玄武岩,致密块状结构,气孔状,杏仁状构造,均产于白垩系之上,新近系上新统之下。揭露厚度66.07m。上新统(N2):分布于整个盆地,上覆地层为第四系。矿区附近地表无露头。
第四系:①下更新统河湖相沉积层(Q1)分布于整个盆地,地表无出露。根据钻孔资料,岩性主要为深灰、浅灰,局部褐黄色淤泥质亚砂土,淤泥质亚粘土夹粉细砂,粉砂,局部为中粗砂,水平层理或交错层理发育,含大量植物残骸和螺类化石碎片。富含介形虫和植物孢粉,根据钻孔揭露,本层最大层厚度139.87m(ZK12-18)。②上更新统~全新统冲积层:为闪电河水流沉积物,主要分布在广阔冲积平原上部。由于岩相、岩性相同,中间无明显分界,故合并为一层。
地表主要为褐黄色、褐灰色亚砂土,局部为淤泥质亚砂土,含少量砂砾石,厚度为0m~3m,富含植物根系,中部为砂砾石,灰黄色为主,砾石约占70%~80%,砾径一般为0.2cm~2cm,最大5cm,呈棱角或半棱角状,分选较好。③地层产状:矿区地层受一轴向中部近东西,西部为北60°西,东部为南40°东的舒缓状向斜构造控制。上含矿岩段分布在向斜轴部,两翼较对称,其形态象一个西部收敛,东部敞开,中部膨大的“葫芦”状在向斜北翼,砂岩、泥岩段〔K1q5(Ss-Ms)〕主要分布在西北部,宽度>700m,向东部变窄,一般100m~300m,砂岩、砾岩段〔K1q4(Ss-cg)〕分布东北部和北部。其它岩段在基岩地形地质图上未见出露。向斜南翼向北倾,北翼向南倾,倾角一般8°~10°,两翼对称。
井田内可采矿层及局部可采矿层自上而下为15层、14-1层、14层、12层、3层。
15层:赋存深度143.42m~290.95m。由1~4个分矿层组成,矿层结构较简单,见矿点20个。顶板岩性为粉砂质泥岩,其次为炭质泥岩;底板岩性主要为粉砂质泥岩,其次为炭质泥岩,偶为泥岩、粉砂岩及中细砂岩。
14-1层:该矿层是从14层叉出的矿层,平面显现东、西两部分。东部自横13线北端起,向东至横18线,北起矿层露头,南至纵15线之间分布,自叉出部位向东方向由厚变薄。
与15层层间距4.50m~28.70m,平均13.89m。总体自分叉部位起,向边部间距逐渐增大。
14层:赋存深度181.87m~348.32m。由1~12个矿分层组成,见矿点33个。顶板岩性为泥岩、细砂岩、粗砂岩、砂质砾岩次之;底板岩性以炭质泥岩、泥岩为主、粉砂质泥岩,中砂岩次之,偶为粉砂岩。
12层:赋存深度198.36m~322.80m。该矿层为局部可采层,不稳定,可采面积0.39km2,顶板岩性以粉砂质泥岩、炭质泥岩为主,泥岩、粉砂岩次之。该矿层为局部可采层,不稳定,可采面积0.39km2,顶板岩性以粉砂质泥岩、炭质泥岩为主,泥岩、粉砂岩次之。
3层:赋存深度377.55m~697.35m。由1~2个矿分层组成,矿层结构简单,见矿点13个。顶板岩性以炭质泥岩为主,粉砂质泥岩、泥岩次之,偶为砂质砾岩;底板岩性以炭质泥岩为主。
井田内赋存主要可采矿层为14号矿层,该矿层为本矿井主要开采层,前期开采地段矿层赋存深度325.40m~202.05m,标高1035.15m~1159.92m,矿层之上为白垩系下统孔隙、裂隙承压含水层,其单位涌水量为0.0037L/s·m~0.0074L/s·m,为弱富水含水层。
参考文献
[1]杨雅军.黄志安.单学东.董万德.王忠江.刘文海.潘玉启.辽西地区晚侏罗世张家口组及其地质意义[J].地质与资源,2005(04):245-250.