乌兰格尔煤田吴四疙堵井田地质构造探究.pdf

收稿日期2007 - 09 - 19 作者简介周吉 力1965 - ,1987年毕业于山西矿业学院,从事煤田地质勘探工作,高级工程师。 乌兰格尔煤田吴四疙堵井田地质构造探究 周 吉 力 内蒙古煤田地质局151勘探队,内蒙古 呼和浩特 010000 摘 要本文通过对内蒙古自治区乌兰格尔煤田吴四疙堵井田的含煤地层及煤层的赋存状况、 地质构造的分析,评价 地质构造对煤层的影响。 关键词吴四疙堵井田;含煤地层;煤层;构造;地质构造对煤层的影响 中图分类号P624 文献标志码B 文章编号1008 - 0155200801 - 0040 - 02 吴四疙堵井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市 乌兰格尔煤田中部,行政区划属于鄂尔多斯市达拉 特旗高头窑镇管辖。吴四疙堵井田含煤地层为石 炭系上统太原组,含煤2组,其中6号煤层井田内 大部可采、 厚度大、 层位较稳定,具有重要的经济价 值,但由于吴四疙堵井田位于乌兰格尔煤田的吴四 疙堵隆起带上,地质构造比较复杂,对煤层的连续 性有较大影响。通过分析吴四疙堵井田地质构造 的发育情况,有利于了解煤层的分布规律,评价煤 层的赋存状况。 一、 含煤地层及煤层 1、 含煤地层吴四疙堵井田含煤地层为石炭系 上统太原组。太原组地层层位较稳定,但地层厚度 变化较大,含煤2组,可以对比成层的有2层,即 4、6号煤层。太原组含煤地层中煤层厚度较大,含 煤性较好,含煤系数为15. 5 ,可采含煤系数为 10. 8 . 2 ,煤层吴四疙堵井田煤系地层中可以对比成 层的煤层是4、6号煤层,现分述如下 4号煤层位于太原组 C 2t上部,呈北东南西 向展布,可采地段为两个孤立的小块,面积分别为 1. 18及0. 50Km2,全层煤厚为0. 25～1. 80m ,平均 为0. 73m ,可采煤厚为0. 85～1. 80m ,平均1. 10m。 煤层在井田中南部W125号孔附近最厚,向四周变 薄,煤层结构较简单,含夹矸1～2层,厚度为0. 25 ～0. 70m ,平均厚度为0. 36m ,为不稳定煤层的零 星可采煤层。该煤层与6号煤层间距为2. 25～ 29. 3m ,平均为13. 96m。 煤层特征一览表 煤 层 号 煤层总厚度可采厚度夹 矸 最小～最大最小～最大最小～最大 平 均平 均平均/层数 岩 性 顶 板夹 矸底 板 煤层间距 最小～最大 平 均 4 0. 25～1. 800185～11800125～0170 017311100136/ 1 砂质泥岩 炭质泥岩 砂质泥岩 炭质泥岩 砂质泥岩 泥 岩 2125～29130 6 0. 50～18. 15 1135～181150106～2115 710161080139/ 4 砂质泥岩 炭质泥岩 砂质泥岩 炭质泥岩 砂质泥岩 泥 岩 13196 6号煤层位于太原组C2t下部,全井田发育,井田内大部可采,可采面积约为31. 14km2,煤 04 技术与经济 内蒙古煤炭经济 2008年第1期 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 层总厚为0. 50～18. 15m ,平均7. 01m ,可采厚度为 1. 35～18. 50m ,平均6. 08m。煤层东北部较厚,向 西北、 西南呈变薄趋势,直至缺失,为后期遭受冲刷 剥蚀所致。6号复煤层结构极复杂,含夹矸一般 416层,平均12层左右,是不能分层进行对比的 复煤层,煤层稳定类型确定为较稳定煤层。在井田 东南部由于断层的作用,煤层被断开,断距较大,下 盘煤层未揭露。 二、 构造 鄂尔多斯地区构造简单,褶曲断裂很少,从元 古代以来一直是相对稳定的地区,晚古生代属于中 国华北～塔里木成煤盆地的一部分,属地台型沉 积。中生代表现为环太平洋西部拗陷带 独立 沉积盆地地质特征。乌兰格尔煤田位于鄂尔多斯 地台向斜东胜隆起之北缘乌兰格尔隆起带,属地台 上二级构造。北与一级构造包头断陷相邻,且托克 托断裂从本区北部通过,南为二级构造南倾挠曲 带,两侧由于受东西向基底断陷所限,呈地垒状隆 起,其基底由震旦变质岩系组成,地层产状变化较 大,总体构造形态基本上为向南倾斜的单斜构造。 吴四疙堵井田位于乌兰格尔煤田的吴四疙堵 隆起带上,该带位于黄河新断陷以南,自震旦纪至 中石炭世一直为隆起区,晚石炭世才开始接受沉 积,但沉积厚度不大,基底埋藏较浅。根据地球物 理测量成果,吴四疙堵基岩隆起区为近东西向展 布、 北陡南缓的不对称型。 由煤层底板等值线图来看,吴四疙堵井田总体 构造形态基本为一走向近东西,向南倾斜的单斜构 造,具宽缓的波状起伏背、 向斜轴向近南北 , 地层 倾角较小,3 ～5 左右。由于受地质构造的影响, W21号孔附近地层倾角可达60,以上在野外 地质填图过程中由地表出露的地层也可以看到。 井田东南部边缘的三条断层F1、F1 - 1、F2为低倾 角的逆掩断层。分述如下 1、F1断层魁同沟断层 逆掩断层,倾角约 60,落差大于600m。该断层在地震D101测线和 D102测线上均有断点,D101线时间剖面中段表现 为三叠系地层反射波能量缺失,石炭系地层的反射 波明显 “超覆” 于三叠系地层反射波之上。断层发 育于井田东南侧边界,向井田内呈弓形分布,在井 田内展布5. 5Km ,大体走向北东,倾向北西。 2、F11断层逆掩断层,倾角40 ～50,落差 大于80m ,走向近北东,倾向北西。该断层为F1 的派生断层,发育在F1南侧三叠系地层内。它在 两条时间剖面均有反应,在地震D101线上,表现 为反射波能量条带状缺失,反映出F1与F1 - 1之 间破碎严重。在地震D102线上则表现为反射波 的错断,断点清晰,该断层在井田内展布4Km ,两 端被F1断层断开。 3、F2断层逆掩断层,倾角30 ～50,落差大 于180m ,倾向北东,仅在地震D102线上有反应, 因而延展方向不好确定。该断层错断于三叠系地 层内,表现为上盘地层反射波逆冲于下盘之上,两 盘地层的产状明显不一致。 以上三条断层在井田的东南形成一组断裂带。 上述三条断层地震解释成果与钻孔揭露成果 基本一致,在F1断层的右侧断层的下盘 , 钻探 揭露的地层为志丹群 K 1 zh及二马营组 T 2er地 层,钻孔揭露最大厚度为508. 56mW108孔。二 马营组 T 2er地层仅在井田的东南部赋存并出露, 大部地区由于遭受后期剥蚀而缺失。在F1断层 的右侧断层的下盘二马营组 T 2er地层的赋存, 证明断层的形成时代是在二马营组 T 2er地层沉 积之后。断层的下盘下降,使得二马营组 T 2er地 层得以保存,也可以由此判定F1断层为逆断层。 其次,在W57、W1 06号钻孔施工过程中揭露了断 层破碎带,进一步证实断层的存 在。志 丹 群 K1zh地层是在构造运动之后沉积的,故志丹群 K1zh地层未受断层的影响。志丹群地层是在断 层形成之后沉积这一观点,从野外地质填图资料中 也可以得到佐证。 三、 构造对煤层的影响 由煤层底板等值线图来看,井田总体构造形态基 本为一走向近东西,向南倾斜的单斜构造,具宽缓的 波状起伏背、 向斜轴向近南北。在印支运动时期, 吴四疙堵井田受到东西向的挤压,由于井田整体所受 到的应力较小,从而形成了轴向近南北的宽缓波状起 伏,但在井田东南部构造运动较为强烈,形成了由F1、 F1 - 1、F2三条断层组成的断裂带。 吴四疙堵井田的三条断层F1、F11、F2均位 于井田东南部边缘,由于断层的落差较大,导致在 井田东南部钻孔揭露深度达508. 56mWl08孔时 所揭露的地层仍为二马营组 T2地层,预计在F1 断层的右侧断层的下盘 , 煤层的赋存深度将大于 600m。 综上所述,吴四疙堵井田由于受到印支运动的影 响,井田内煤层在向南倾斜的单斜构造基础上又形成 了宽缓的波状起伏,尤其在井田东南部,由于F1断层 的影响煤层的连续性遭到破坏,断层的右侧 F 1断层 的下盘 , 煤层的赋存深度将大于600m。 责任编辑郝存义 14 技术与经济 内蒙古煤炭经济 2008年第1期 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.