三眼井井田控煤构造特征及其对含煤地层的影响

靳宁 王军

摘 要：对三眼井井田构造特征及其形成机制的总结分析时，发现井田内背斜、向斜、正断层、逆断层控制并影响着井田内含煤地层的赋存状况。通过了解构造对含煤地层的影响，对井田生产开发及周边勘查找矿提供参考依据。

关键词：控煤构造；构造运动简史；赋存关系

Characteristics of Ida structure and its influence on the San YanJin coal bearing strata

Jing Ning Wang Jun

（Ningxia Mining Development Exploration Institute，Ningxia Yinchuan 750021，China）

Abstract：When summing up the analysis of structural features and mechanism of formation of the San Yan Jing well mine，it is found that the occurrence of coal-bearing strata in the minefield is controlled and influenced by anticline，syncline，normal fault and reverse fault in the minefield.By understanding the influence of structure on coal-bearing strata，It provides reference for Idas production development and surrounding prospecting.

Keywords：Coal controlling structure，Brief history of tectonic movement，Occurrence relationship

三眼井井田位于宁夏平罗县红崖子乡东部，经过多年勘查工作，已完成勘探阶段工作，详细查明了井田的地层、构造、煤层、煤质、开采技术条件等地质情况。通过研究剖析本区的控煤构造、含煤地层及煤炭资源赋存特点，总结发现控煤构造特征及其对含煤地层的影响，希望对井田下一步开发及周边勘查找矿提供参考依据。

1 地层及含煤特征

1.1 地层

三眼井井田属晋冀鲁豫地层区（V4）、华北西缘地层分区（V41）、桌子山-青龙山地层小区（V41-2）。地层由老到新依次为：上石炭统土坡组（C2t）、石炭-二叠系太原组（C2P1t）、下二叠统山西组（P1s）、中-下二叠统石盒子组（P1-2sh）、下白垩统宜君组（K1y）、古近系固原群清水营组（E3q）、第四系全新统冲、洪积（Qhal+pl）及风成沙（Qheol）。

1.2 含煤特征

井田含煤地层为石炭-二叠系太原组（C2P1t）及二叠系下统山西组（P1s）。太原组（C2P1t）分布整个勘查区，岩性为深灰、黑灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、细粒石英砂岩、薄层灰岩及煤层，平均厚102.27m，含煤6层，厚2.07-15.02m，平均总厚6.83m，含煤系数6.68%；可采煤层4层，厚3.19-11.89m，平均总厚6.65m，可采含煤系数6.50%；山西组（P1s）分布整个勘查区，岩性为灰、浅灰色粗-细粒石英砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤层，平均厚92.66m，含煤10层，厚4.56-17.09 m，平均总厚9.53 m，含煤系数10.28%；可采煤层3层，厚3.45 m-11.25m，平均总厚6.62m，可采含煤系数7.14%。

井田可采煤层7层。全区可采煤层3层，为稳定煤层；大部分可采煤层2层，为较稳定煤层；局部可采煤层2层，为不稳定煤层。

2 构造特征

2.1 区域构造

井田所处大地构造位置属华北地台、鄂尔多斯西缘坳陷带，位于车道-阿色浪深断裂与黄河大断裂间的卓子山褶断东中部（见图1）。

车道-阿色浪深断裂：长约500km。沿此断裂重力梯度密集，推测断面东倾，属高角度正断层，落差8000m左右。萌城以南断面西倾，为一向东仰冲的逆断层，倾角一般40°～50°，部分地段达75°，据地震剖面T9反射层计算，断距200～3000m不等，自北向南断距渐减乃至消失。该断裂明显控制了宁夏东部中—新元古代、寒武纪、早—中奥陶世地层的沉积与分布，除在加里东期—印支期有过较强活动外，它也明显地控制了中新生界的分布与发育。

黄河大断裂（黄河—灵武断裂）：断裂的物探及线性遥感影象特征明显，总体呈北北东向延伸，长度160km，断面西倾，倾角70°。该断裂错断基底岩系和新生代地层，并控制黄河河床的展布，断距近2800m，向北减至1300m。黄河断裂在浅部由4条分支断裂组成，向深部以面状正断层形式延伸，切穿下地壳并错断Moho界面，为一超壳深大断裂；银川地堑为以黄河断裂为主、其它断裂为辅组合而成的负花状构造在临河堡以南，黄河断裂向南转折，形成南北向的灵武断裂，展布于灵武东山西麓一带的山地与第四纪洪积扇之间，为北北东向或近南北向的断面西倾的正断层。断层东盘为早白垩世庙山湖组，西盘为古近纪—新近纪地层，该断裂后期为东西向断裂左行错移。

2.2 井田构造

勘查區构造简单，占勘查区大部分面积的中西部受3条南北、北东向的断层控制，总体为东倾的单斜构造，倾角缓；东部为一组向、背斜组合，结构简单、规律明显（图2）。

2.2.1 褶皱

通过钻探及二维、三维地震勘探，在中东部发现一宽缓的向斜、背斜，轴向北东。向斜轴部位于SZK1305、SZK1204、SZK1101一线，向斜幅高100 m左右，幅宽2000m；背斜位于向斜东侧，轴部在SZK1309、SZK901一线，背斜幅高200 m左右，幅宽约3000m，延伸大于9km。向斜、背斜两翼为单斜构造，倾角5°-12°。

2.2.2 断层

断层不发育，经二维、三维地震及钻探工作，勘查区内有3条断层，即SF1、SF2及DF3。

SF1正断层：位于井田北西，呈近南北分布，长度大于3.1km，倾向西，倾角50°-60°，区内落差0-25m。

SF2逆断层：SF1平行，呈近南北向分布，延伸长度大于3.5km，向南被DF3断层所切，倾向东，倾角35°-50°，落差20-30m。

DF3逆断层：断层走向北东，延伸大于4.2Km，倾向南东，倾角30°-60°，区内落差10-80m。

3 区域构造运动简史

从表1中，晚古生代至中生代区内大幅度沉降，古生代南段沉降较深，沉积较厚；中生代北段沉降较深，沉积较厚。

加里东运动（中奥陶纪末）除固原县的石节子沟仍为海水浸漫外，全区大部分上升成为陆地，缺失晚奥陶世、志留纪、泥盆纪及早石炭世地层的沉积。

早华力西旋回在井田没有明显的构造运动，继加里东旋回，区内继续隆起上升。中华力西旋回井田表现为沉降运动，石炭系上统土坡组、太原组，不整合于奥陶下统之上。晚华力西旋回，海水退出井田，致使早二叠世早期山西组及其以后的沉积全为纯陆相碎屑岩建造。

印支亚旋回的早期，在井田表现为升降运动，缺失早三叠世沉积，但原有的构造格局没有显著的改变，沉积了三叠系中、上统。

印支亚旋回的晚期，在井田表现为大规模上升隆起。上田组地层受到不同程度的剥蚀，瓦窑堡组在矿区内剥蚀殆尽，早侏罗世富县组在区内的缺失，延安组与下伏上田组间的假整合等都是其重要标志。

燕山运动为井田主要构造运动。早燕山亚旋回井田表现为升降运动，期间沉积了侏罗系中统延安组、直罗组和侏罗系上统安定组；中燕山亚旋回期（中侏罗世末至早白垩世初）构造运动在井田表现剧烈，使侏罗系及其以前的地层褶皱成山，形成一系列近南北走向的褶曲及断裂，致使该褶曲构造已具雏形，表现在早白垩世边缘相砾岩以角度不整合沉积于前期地层之上；晚燕山亚旋回期，发生在早白垩世后，使褶皱带再度褶皱隆起，该构造层之方向继承了前构造层之方向，所生成的各构造在前期构造之上，致使该褶带之构造趋于成熟。

喜马拉雅山旋回在银川地堑表现强烈，据钻探资料证实该区沉降较深，沉积厚度达3000m以上。

4 构造对含煤地层的影响分析

4.1 区域构造运动对含煤地层的影响

由区域构造运动简史可知，晚侏罗世安定组-早中三叠世二马营组及两者之间的地层经构造运动褶皱成山后在沉积过程中被剥蚀，早白垩世边缘相砾岩以角度不整合沉积于早二叠世石盒子组地层之上，同时形成了井田总体表现为东倾的单斜构造，倾角缓，煤层埋深呈现出西浅东深的趋势。

4.2 褶皱对含煤地层的影响

由图2和图3，井田褶皱发育为一组向、背斜组合，其中向斜受DF3断层的破坏，对井田含煤地层的影响削弱；背斜轴部的隆起使含煤地层被抬升了200m，煤层埋深变浅。

向、背斜均为宽缓褶皱，对岩煤层的挤压塑性影响小，井田内煤层未发现向斜轴部煤层变厚两翼变薄、背斜轴部煤层变薄两翼变厚的情况。

4.3 断层对含煤地层的影响

井田内正、逆断层发育于岩煤层沉积后，其上、下盤的运动直接对应着煤层的升降；正断层造成煤系地层缺失、逆断层造成煤系地层重复煤层，对煤层沉积的连续性产生了一定影响。

白垩系宜君组巨厚砾岩层为井田的含水层，而SF1正断层贯穿宜君组、DF3逆断层宜君组相连接（见图3），有可能将砾岩层水导入煤系地层中，造成矿井突水危害，不利于生产开发。

5 结论

区域构造活动对于岩煤层的沉积和破坏作用明显，其影响了岩煤层的倾向、倾角；井田内的褶皱及断层等构造对含煤地层破坏小，主要对煤层的升降、沉积连续性和矿井开发生产产生了影响。

参考文献

[1]宁夏矿业开发公司.宁夏回族自治区平罗县三眼井勘查区煤炭勘探报告[R].2017.内部资料.

[2]徐开礼，朱志澄等.构造地质学[M].北京：地质出版社，1984.

[3]顾其昌.宁夏回族自治区岩石地层[M].武汉：中国地质大学出版社，1996：4-5.

[4]宁夏回族自治区地质矿产局.宁夏回族自治区区域地质志 [M].北京：地质出版社，1982.