安徽省砀山县朱楼勘查区地质、构造特征与对煤层的影响

黄海燕

摘要：朱楼勘查区位于安徽省砀山县，勘查区为全隐伏式井田。本区主体构造形迹的形成，主要受东部郯庐断裂的影响。由于郯庐断裂的左行平移和南北古地块及其附近东西向断裂的联合作用形成了北部收敛，南部撒开的徐淮弧形褶皱束，构成了本区基本构造格架。区内褶皱、断裂构造简单，通过对该区历年施工钻孔资料的整理和分析研究，认为区内地质构造对煤层的形态和分布有控制作用。通过对该区地质构造特征的研究，根据本区地质、构造等实际情况。为以后工程布置、矿山开采提供依据。

关键词：朱楼勘查区;地质及构造特征;褶皱;断层

1.引言

勘查区位于安徽省宿州市砀山县境内，由于该县尚未有大中煤田开发、利用，所需能源只有从外地购买，所以开发利用本地区资源是砀山县当务之急。因为本勘查区内地质勘查程度较高，目前为详查，根据该勘查区实际情况。通过钻孔施工发现，本区褶皱、断层较发育，对煤层产生一定影响。所以研究和分析区内地质特征，为以后的工作提供一定依据及工程布置方向很有必要。

2.区域地质特征

2.1地层

勘查区地层属华北地层区，苏鲁豫皖地层区，徐淮地层分区，淮北地层小区。区内揭露地层有奥陶系中下统、石炭系上统、二叠系、古近系、新近系、第四系。奥陶系上统至石炭系下统缺失。该区大多被新生界覆盖，该区大多被新生界所覆盖，仅在芒砀山、徐山一带有少量寒武系、奥陶系出露。寒武系、奥陶系、石炭系主要组成背斜的核部。二叠系主要组成向斜核部、背斜两翼及转折端。古近系主要分布于黄口坳陷中。新近系和第四系厚约0-600m，分布广泛，但变化较大。

该区构造线方向主要为北北东向、北西向及东西向三大组。主要断裂构造形迹走向为北北东向和东西向二组。其中北北东向断裂主要有：夏邑断层、丰涡断层、固镇～长丰断层、灵璧～武店断层、郯庐断层等。东西向断裂主要有：丰沛断层、宿北断层、光武～固镇断层、太和～五河断层、刘府断层等（图1）。

3.勘查区地质特征

3.1地层

本区以石炭系、二叠系含煤层发育为特点。

根据钻孔揭露，朱楼勘查区被厚275m-417m的新生界掩盖，其下有老到新为：古生界奥陶系中统老虎山组（021）顶部、本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C2t）、二叠系下统下石盒子组（Pix）和山西组（Pis）、二叠系上统上石盒子组（P2S）、二叠系上统石千峰组（P2sh）。主要含煤地层二叠系下统下石盒子组（P1x）：厚160m-206m，次要含煤地層二叠系下统山西组（P1s）：厚86m-108m。

（1）主要含煤地层二叠系下统下石盒子组。由泥岩、粉砂岩、中～细粒砂岩及煤层组成，为主要含煤段。从上而下按岩性特点分为：上部泥岩、粉砂岩段，中部含煤段，下部铝土泥岩段。

上部泥岩、粉砂岩段：灰～灰黑色泥岩、粉砂岩为主，局部夹铝土质泥岩及中～细粒砂岩，泥岩中含大量紫色斑块，常见菱铁矿鲕粒。含炭质泥岩及薄煤层。该段厚约lOOm-125m。灰黑色粉砂岩。

中部含煤段：浅灰～灰色中～细粒长石石英砂岩夹泥岩、粉砂岩、炭质泥质及煤层。含煤2层～7层，总厚度1.39m-4.18m，含煤系数3.04%;含煤三组（8、7、6）;8、6煤层一般不可采，7煤组比较稳定，大部分可采，是本区最主要可采煤层。煤层顶部普遍有一层细粒长石石英砂岩，泥质胶结，由泥晶、微晶菱铁矿颗粒组成的条带显示交错层理是勘查区预告煤层的良好标志之一。该段厚20m-30m。

下部铝土泥岩段：浅灰～灰绿色、灰紫色铝土泥岩、铝土质泥岩及泥岩、粉砂岩组成。泥岩、粉砂岩普遍含紫斑，并富含菱铁矿鲕粒及晶体。该段厚40m-5lm。底部以一层铝土泥岩为区域标志层（K2）与下伏地层山西组呈整合接触。

（2）次要含煤地层二叠系下统山西组。上部：勘查区西部以灰色细～中粒长石石英砂岩为主，由菱铁矿颗粒显示层理。夹有深灰色泥岩、粉砂岩。含煤2-6层，总厚度2.14m-7.17m，含煤系数为3.55%，主要煤层集中在该组下部，含煤三组，11煤组为不可采煤层;10煤组被岩浆岩侵入，变质为天然焦，为不稳定局部可采煤层;9煤层不可采，主要分布在勘查区西部。

3.2构造位置及特征

勘查区位于永城复式背斜的北部倾没端，东邻大吴集复式向斜。含煤地层呈走向北东～近东西，向北倾的单倾构造，倾角一般为5°-20°，沿走向及倾向均显示不同程度的波状起伏，形成一些规模不等的次级向斜和背斜。勘查区的东部断层较发育，呈北东向、近南北向展布，构造较简单。矿区的中部地层起伏较大，形成一些规模不等的背、向斜，致使部分煤层被剥蚀缺失，见下图2。

（1）褶皱。勘查区内褶曲较发育，其中，小朱楼区内具有一定规模起骨架作用褶曲8个，根据褶皱所在地点名或钻孔编号命名，由西北往东南顺序编号为张屯背斜、小王屯一胡宋口向斜、陈楼背斜、陈花园～小王屯背斜、邵庄向斜、王湾向斜、杨捻背斜背斜、老后寨背斜背斜。

（2）断层。据地质钻探揭露及地震资料分析，勘查区内共见断层35条，全为正断层，落差大于1OOm的断层6条，其中走向为北北东向的4条，大部集中在矿区东部;北部及西部边界附近见走向近东西的断层2条。详见表1。

3.3可采煤层

勘查区西部（FD19断层以西）主要可采煤层为71、72两个煤层;102煤层受岩浆岩侵蚀，煤层变薄或变为天然焦。现把各煤层分述如下： 7i煤层：两极厚度0.09m-1.69m，平均厚度0.75m左右，属薄煤层，可采厚度0.70m-1.69m，可采煤层平均厚度1.05m。见一层夹矸，局部见二层夹矸，夹矸岩性为炭质泥岩或泥岩，夹矸厚0.02m-0.65m，属结构较简单煤层。，为勘查区西部主要可采煤层。煤质为贫瘦煤、焦煤、瘦煤和贫煤（见表2朱楼勘查区可采煤层特征表）。

72煤层：两极厚度0.20m-2.3lm，平均厚度1.37m，属中厚煤层，可采厚度0.72m-2.3lm，可采煤层平均厚度1.48m。见一层夹矸，偶见二层夹矸，夹矸厚度0.02m-0.5m，属结构较简单煤层。总体上是较稳定大部分可采煤层，为勘查区西部主要可采煤层。

102煤层：下距K140m-58m，一般45m左右。两极厚度0. 1m-4.78m，平均厚度1.39m，大部分为天然焦，局部变质程度低，为贫瘦煤、瘦煤、贫煤和焦煤等，属中厚煤层。可采厚度1.26m-4.78m，可采煤层平均厚度1.60m。该煤层在勘查区西部为不稳定且局部可采煤层。

4.构造对煤层的影响

4.1聚煤古构造

（1）聚煤期前构造。中朝准地台发展阶段，至中奥陶世中期，中朝准地台整体上升，形成了大面积的风化壳。中奥陶世中期之前沉积构造为东西向，沉积地层呈东西向展布，它是聚煤期前期构造。（2）聚煤期构造。晚石炭世本溪期又开始了一次大的海侵过程，到太原期海侵面积广泛，本区形成了陆表海古地理环境，植物大面积生长繁盛，从此开始了石炭二叠纪聚煤期。成煤期时的构造为东西向。（3）聚煤期后构造。砀山地区经过印支期和燕山早期构造运动以后，发生了褶皱，断裂并伴有岩浆侵入，形成了一系列的北北东向构造格局，背向斜平行相间分布，煤系地层遭受了不同程度破坏、剥蚀。后來的燕山晚期一喜马拉雅期构造运动，使地层再次发育褶皱、断裂和推覆作用。

4.2勘查区构造对煤层的影响

（1）褶皱对煤层厚度的影响。在构造运动中，水平挤压使塑性较强的含煤地层物质容易流动，翼部受到较大的压力使矿体向轴部移动，轴部变厚，两翼变薄。（2）断层对煤层的影响。勘查区断层破坏了褶皱形态的完整性。受正断层影响，致使部分煤层被剥蚀缺失。

5.结论

勘查区主要含煤地层为二叠系下统下石盒子组和山西组，煤层形成后受构造运动影响，构造对煤层的形态和分布有控制作用。区内断层对煤层具有破坏作用，今后加强地质工作增加对煤层地质构造的了解程度，为以后工程布置提供依据。

参考文献：

[1]《安徽省区域地质》.安徽省地质局区域调查队，1980.2

[2]《安徽省砀山县朱楼查区煤炭详查报告》.2014.10