王 坚,何 源,朱瑜堃
(云南省煤田地质局 云南 昆明 650200)
聚煤作用是古构造、古地理、古气候和古植物系统共同作用的产物,只有在特定时期才会在特定的范围内发生,表现出成煤期的阶段性和时限性。成煤期的同沉积构造对形成稳定的成煤环境起着关键性的作用,主要表现在两个方面:一是形成聚煤盆地;二是控制古地理的变化及沉积相带的展布,也就控制了盆地的煤带展布及富煤带的分布范围,并影响了煤层的厚度、结构和质量等。
云南的聚煤作用从寒武纪就已开始,泥盆纪已形成腐植煤,从古生代到新生代,聚煤作用的强度经历由弱到强的渐进过程;聚煤作用的范围由东向西迁移,经历了从覆盖局部到覆盖全省的变化过程。晚二叠世及以前,聚煤作用的范围主要限于滇东地区,晚三叠世迁移到滇中及滇西北,新近纪的聚煤作用遍及全省。云南有9个成煤期,分别为早寒武世、中泥盆世、早石炭世、晚石炭世、中二叠世、晚二叠世、晚三叠世、晚白垩世及新近纪,其中,早石炭世、中二叠世、晚二叠世、晚三叠世和新近纪等5个为主要的成煤期。并以晚二叠世、晚三叠世和新近纪等3个成煤期尤其重要。
云南煤炭资源分布地域广阔,全省129个县(市、区)中有115个县(市、区)境内均有赋存煤炭资源。煤炭形成和演化的地质背景多种多样,不同聚煤期、不同大地构造背景的成煤条件、聚煤规律和成煤期后构造演化差异显著。为了反映煤炭资源潜力的基本特征及其勘查开发前景,以成煤条件和赋煤构造特征为主因素,同时兼顾煤炭资源赋存地区的自然地理、生态环境和经济发展水平等因素,采用以成煤条件和构造背景为主线、结合其它因素,对全省煤炭资源赋存区进行单元划分。赋煤单元的划分和研究,对煤炭资源预测及潜力评价以及勘查开发有着十分重要的意义。
云南赋煤构造单元的划分与大地构造单元划分既有联系又有区别。表现为构造活动是聚煤和赋煤的决定因素,不同大地构造单元的聚煤作用和赋煤构造具有不同特征;但赋煤带的划分更侧重于煤田构造的分区分带性及其对含煤地层赋存的控制作用,因此,它从形式及内涵上更突出了赋煤带内构造对含煤地层形成和保存的控制作用。赋煤单元采用赋煤区、赋煤带(或煤盆地群)、煤田、矿区(或煤盆地)等四级划分方案(中国煤田地质总局,2001;程爱国等,2007)。
云南省各时代赋煤构造单元具有不同的特点,一般早石炭统、中二叠世、晚二叠世、晚三叠世具较好的继承性,而新近纪赋煤构造单元具较大差异。本次划分依据云南大地构造分区初步推荐方案(2009,云南省地质调查局),结合《云南省煤炭资源预测与评价》(第三次煤田预测)等成果资料进行划分。
依据云南大地构造分区方案,以金沙江-哀牢山断裂带为界划分为2个Ⅰ级构造单元(赋煤区),分别与全国统一划分的华南赋煤区和藏滇赋煤区相对应。在此基础上,进一步划分出昭通-曲靖、蒙自-文山、昆明-建水、华坪-楚雄、兰坪-普洱、保山-临沧及腾冲-潞西等7个Ⅱ级构造单元(赋煤带),23个Ⅲ级构造单元(煤田或煤盆地群)及130余个Ⅳ级构造单元(矿区或盆地),详见图1、表1。
图2-1 云南省赋煤构造单元划分示意图
(1)昭通-曲靖赋煤带:云南省晚古生代及新近纪含煤建造主要分布区,也是云南省煤炭资源量最丰富地区,资源量约占全省80%以上,煤田构造相对简单,煤系保存较好。工作程度较高,如恩洪、老厂、昭通、羊场及小龙潭等煤矿区,大部分区域勘查程度达到勘探、详查。针对不同矿区具体情况可安排下一步工作,如恩洪煤矿区是全省最重要的炼焦用煤储藏地,对于稀缺煤种煤田地质构造研究就显得尤为重要;羊场矿区属于老矿区,资源存在一定危机,对于矿区深部和外围构造研究就显得意义非凡。此外对于这类工作程度较高的矿区,运用更为精确的技术手段,进行系统的控煤构造样式总结研究,有可能在局部区域取得突破。
表1 云南省赋煤构造单元划分一览表
圭山煤矿区、镇威煤田、宣富煤田工作程度仅次于上述地区。圭山煤矿区由于受弥勒-师宗断裂带影响,构造较为复杂,煤系地层破坏严重,对煤炭资源的开发极大的制约,今后工作若从较为宏观的角度出发,进行详细的地表工作,结合钻孔资料进行详细的地层对比,有可能取得较好的成果;镇威煤田、宣富煤田资源量大,构造亦较为简单,煤系赋存稳定,但部分煤炭资源开发前景较好的含煤向斜工作程度仍较低,如倘塘、宝山、兴隆、卡居矿区等,可作为今后工作的重点。
绥江、会泽煤田、曲靖煤盆地群、弥勒煤盆地群工作程度整体偏低,这些地区虽然资源丰度不高,但相对于全省其它地区来讲,仍有较大的开发潜力。绥江煤田、会泽煤田构造相对简单,地层大多褶皱,断裂稀少,有利于开采;曲靖煤盆地群、弥勒煤盆地群绝大部分为走滑剪切盆地,深入的对其盆地成因类型、控盆构造的力学性质及基底性质等方面进行研究,对煤炭资源的预测有较大意义。
(2)昆明-建水赋煤带:赋煤构造带含煤地层主要为新近系,可划分为昆明、建水两个煤盆地群。除昆明、先锋、可保、玉溪等含煤性较好的盆地工作程度相对较高外,其它盆地研究程度低。经过长期的构造研究,富煤程度较高盆地的成因类型、控盆构造及聚煤规律等已经有较为科学的认识。但其资源的开发大多停留在浅部,对于深部的资源还有极大的开发利用前景,因此盆地的基底形态研究及构造对于深部煤层赋存的控制研究是下一步工作重点。
(3)华坪-楚雄赋煤带:是云南省另一个重要的赋煤带,可以划分为华坪、祥云-一平浪两个煤田,含煤地层为晚三叠系及新近系。煤田地质工作程度总体不高,煤田构造研究较粗略。一平浪、塔甸矿区研究程度较高,华坪煤田及个别的新近纪盆地次之,其他地区研究程度较低。该赋煤构造带煤系地层及煤层的赋存,受到南北向走滑构造控制,如程海断裂、绿汁江断裂等明显控制。故分析区域性南北向构造与赋煤构造带内次级构造关系,以及对煤系地层、煤层厚度及煤变质作用控制作用是十分必要的。
(4)蒙自-文山赋煤带:该带含煤地层主要为新近纪及晚三叠系和晚二叠系,可划分为丘砚煤田和蒙自煤盆地群。仅有普阳矿区、砚山干海子煤矿勘探程度较高。
滇藏赋煤区以三条板块缝合线为界,可划分为兰坪-普洱、保山-临沧、腾冲-潞西三个赋煤带。该区煤炭资源相对稀缺,由于构造环境比较复杂,岩浆活动频繁,煤炭资源多赋存于星罗棋布的新近纪含煤盆地当中,资源量不大;亦有少数晚二叠系、晚三叠系含煤地层,但一般含煤性较差,煤田地质工作程度低。为解决当地生活、生产用煤,根据目前云南省资源整合情况,只有澜沧县、镇沅县、宁洱县、景谷县、景东县单独保留及整合重组7个煤矿。
根据云南省聚煤期后构造的变形特点和含煤地层的赋存规律,将云南赋煤构造划分为2个Ⅰ级构造单元(赋煤区)、7个Ⅱ级构造单元(赋煤带)、23个Ⅲ级构造单元(煤田或煤盆地群)及130余个Ⅳ级构造单元(矿区或盆地)。重点论述了赋煤区各赋煤构造单元内的煤田构造特点、勘查程度,对部分矿区进行了适当的归并或扩展,并且提出了下步开展地质勘查工作的重点区域及研究方向。为开展云南省主要矿区煤炭资源预测评价提供了基础条件,并为全省煤炭资源现状统计和汇总提供便利。