對(duì)南票深部“區(qū)域地質(zhì)和研究區(qū)地質(zhì)”的粗淺認(rèn)識(shí)

秦海松 李志澤

摘要:研究區(qū)位于遼寧省葫蘆島市南票礦區(qū)深部范圍內(nèi),多年來(lái)研究成果表明,區(qū)域地質(zhì)與研究區(qū)地質(zhì)存在著密切聯(lián)系。

關(guān)鍵詞:南票地層層序遼西凹陷葦子溝砂巖

中圖分類號(hào):P619.14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)06(c)-0047-02

1 區(qū)域地質(zhì)特征

1.1 研究區(qū)交通情況

研究區(qū)位于遼寧省葫蘆島市南票煤田深部范圍內(nèi),本區(qū)北有錦州～南票鐵路,東有沈陽(yáng)～山海關(guān)鐵路,交通便利。

1.2 區(qū)域地層

研究區(qū)地層由老至新有薊縣系、青白口系、寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、第四系。

1.3 區(qū)域構(gòu)造

該區(qū)位于華北地臺(tái)(Ⅰ)燕遼臺(tái)褶帶(Ⅱ)遼西凹陷(Ⅲ)的北東端,金嶺寺—羊山復(fù)向斜的東南翼,與頭臺(tái)子～黃土坎～楊家杖子斷隆帶接界。見。中生界構(gòu)造層為南票向斜。

1.4 區(qū)域巖漿巖

研究區(qū)的巖漿巖形成于燕山期運(yùn)動(dòng)。分為裂隙式噴發(fā)巖及侵入巖。

2 研究區(qū)地質(zhì)

2.1 研究區(qū)地層層序

本區(qū)地層由老至新有震旦亞界青白口系,古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二迭系,中生界侏羅系,新生界第四系。茲將敘述如下:

2.1.1 震旦亞界青白口系(Zqj)

紫色薄層板狀灰?guī)r等,厚度165m左右。

2.1.2 古生界(Pz)

(1)寒武系(ε):①下統(tǒng)饅頭組(ε1m);②中統(tǒng)張夏組(ε2z);③上統(tǒng)炒米店組(ε3)。

(2)奧陶系(O):①下統(tǒng)冶里組(O1m)②中統(tǒng)馬家溝組(O2m)

(3)石炭系(C)

中統(tǒng)本溪組(C2b),該組地層在本區(qū)分布零星,厚度不大,厚度0.20～41.57m,平均厚7.33m。該地層以鐵質(zhì)礫巖、紫紅色和蛋青色粘土(G層)組成。G層粘土巖性穩(wěn)定。與馬家溝組及以前地層呈不整合接觸。

(4)二迭系(P)

①下統(tǒng)太原組(P1t)。下部為灰白色礫巖,礫石以石英巖為主,灰?guī)r、燧石次之,分選差,礫徑10-150mm,渾園狀,鋁土質(zhì)膠結(jié)。厚度4.78～220.0m,平均45.00m。與本溪組地層呈平行不整合接觸。上部為本區(qū)主要含煤地層,有6、7、8三個(gè)煤組。以中砂巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤層組成。

②下統(tǒng)山西組(P1s)。下部為灰綠色礫巖,礫石以燧石、石英為主,分選差,礫徑2-30mm,渾園狀,鋁土質(zhì)膠結(jié)。俗稱“中部礫巖段。中上部黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層。含3、4、5煤組,5煤組全區(qū)可采。該組地層總厚度3.90～200.96m,平均65.00m。與太原組地層呈平行不整合接觸。

③中統(tǒng)下石盒子組(P2x)。下部灰白色粗砂巖(葦子溝砂巖),成分以燧石、石英為主,鋁土質(zhì)膠結(jié)。該段厚度0.41～19.20m,平均5.20m,含黑色泥巖及煤層,為二煤組。厚度較薄。該段地層厚度0.78～45.00m,平均16.30m。中部為石英質(zhì)細(xì)砂巖及礫巖互層,俗稱老墻礫巖。礫石以石英為主,燧石,分選差,礫徑2～150mm,渾園狀,鋁土質(zhì)膠結(jié)。厚度在0.15～3.40m,平均為19.50.00m。上部為灰色細(xì)砂巖、泥巖及煤層,為第一煤組,薄煤,該段地層厚度1.70～30.24m,平均9.58m。其頂部紫色混雜鋁土巖(A層),該組地層總厚度6.55～129.00m,平均33.25m。與山西組地層呈整合接觸。

④上統(tǒng)上石盒子組(P3S)。為灰白色粗砂巖(俗稱老墻砂巖)。成分以石英為主,長(zhǎng)石,燧石次之,含石英、燧石礫。該組地層總厚度30.00～480.00m,平均160.70m。與下石盒子組地層呈平行不整合接觸。

⑤上統(tǒng)石千峰組(P3sh)。為紫紅色礫巖(俗稱蛤蟆山礫巖)。礫石為石英巖礫為主,分選性差,礫徑0.10～0.40m,渾園狀,基底式矽質(zhì)膠結(jié),厚度0～60m左右,該組地層總厚度4.00～1100.20m,平均389.84m。與上盒子組地層呈平行不整合接觸。

2.1.3 中生界侏羅系下統(tǒng)興隆溝組(J1x)

灰綠色,安山巖、安山集塊巖、石英巖,分選性差,礫徑0.15～0.50m,凝灰質(zhì)膠結(jié)。該組地層總厚度35.40.00～111.40m,平均厚度421.00m。與石千峰組地層呈不整合接觸。

2.1.4 第四系(Q)

棕紅色粉砂質(zhì)粘土,地層厚度0.2～16.00m,平均厚度3.90m。與以前地層呈不整合接觸。

2.2 含煤地層

本區(qū)含煤地層為二疊系下統(tǒng)太原組、山西組及二疊系中統(tǒng)下石盒子組。自上而下分述如下:

2.2.1 二疊系中統(tǒng)下石盒子組(P2X)

區(qū)內(nèi)沉積較普遍。研究區(qū)厚度點(diǎn)從16.17m,增加至59.40m兩點(diǎn)相距220m,此點(diǎn)為沉積中心。地層總體走向呈北東或近東西向展布。傾向上由淺至深地層厚度有增加趨勢(shì)。全組地層厚度7.17～145.00m,平均43.55m。按地層巖性組合特征由上至下分述如下:

(1)雜色粘土巖(A層)。呈花斑狀,含大量砂質(zhì)和鐵質(zhì),具鮞狀結(jié)構(gòu)。普遍沉積,厚度為0.30～15.20m,平均3.50m。含煤地層頂部的可靠標(biāo)志層。

(2)黑色泥巖、砂泥巖為主,砂泥巖夾煤層,為第1煤組。該段地層厚度2.00～30.84m,平均11.55m。

(3)細(xì)砂巖層(老墻礫巖)?；野咨?含黃鐵礦結(jié)核,粘土質(zhì)膠結(jié),局部相變?yōu)榇稚皫r或砂礫巖(俗稱老墻礫巖),厚度0.15～3.40m,平均32.20m。為1、2煤組的分界標(biāo)志層。

(4)泥巖、砂泥巖夾煤層:黑色,含少量菱鐵礦結(jié)核,夾第2煤組,較薄,零星發(fā)育。該段地層厚度1.20～30.23m,平均21.30m。

(5)砂巖(葦子溝砂巖):灰白色,以石英、長(zhǎng)石成分為主,含黑色炭屑,粘土質(zhì)膠結(jié)。該段地層厚度0.30～20.00m,平均5.11m。

2.2.2 二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)

與下伏太原組地層呈平行不整合接觸。上段為含煤段,以黑色泥巖、砂泥巖、粉砂巖為主,含有3、4、5三個(gè)煤組。下段為礫巖段,為灰綠色燧石細(xì)礫巖夾細(xì)砂巖,總厚度5.15～240.78m,平均85.70m。按地層巖性組合特征由上至下分述如下:

(1)泥巖、砂泥巖夾煤層:中部、中東部以5煤組為主,全區(qū)發(fā)育,是山西組可采煤層。厚度1.00～25.00m,平均15.28m,為3、4煤組分界標(biāo)志。

(2)泥巖、砂泥巖及煤層:該層為4煤組,厚度0.60～30.00m,平均9.20m。含大量菱鐵礦結(jié)核,有時(shí)呈串珠狀。

(3)泥巖、砂巖夾煤層:該層為第5煤組。上部以黑色泥巖、砂巖為主,夾5-1、5-2、5-3三個(gè)煤層,該段厚度1.40～86.89m,平均30.70m。下部粒度變粗,并逐漸過(guò)渡為礫巖層。

(4)礫巖(中部礫巖):灰綠色,以燧石小礫為主,石英巖礫、灰?guī)r礫次之,磨園度差,微具定向排列,礫徑3～17mm,粘土質(zhì)膠結(jié)或硅質(zhì)膠結(jié),該段地層厚度0.65～37.90m,平均9.25m,是煤系地層中間的良好標(biāo)志層。

2.2.3 二疊系下統(tǒng)太原組(P1t)

太原組為本區(qū)主要含煤地層,分上、下兩段,上段含6、7、8三個(gè)煤組。下段為砂巖、礫巖段。全組地層厚度4.34～200.30m,平均56.02m。地層總體走向北東向。按地層巖性組合特征由上至下分述如下:

(1)上段以泥巖、砂質(zhì)巖、鋁土巖和煤層為主,6煤組全區(qū)均有賦存,厚度0.10～12.10m,平均2.40m。有兩個(gè)煤分層:6-1煤層巖性組合為泥巖、粉砂巖夾煤和炭泥巖。6-2煤層分為6-2-1、6-2-2兩個(gè)分層。6煤組和7煤組以泥巖、礫巖分開,礫巖稱為煤中礫巖,向西相變?yōu)樯皫r。厚度0.25～15.00m,平均6.90m。7煤組、8煤組以細(xì)砂巖分界,該段地層厚度在3.95～15.60m,平均厚度5.95m。8煤組是西部可采煤層之一。

(2)下段巖性主要為砂巖、礫巖夾粘土巖。礫巖稱為底部礫巖,礫石以石英巖巖礫為主,礫石直徑18～40mm,砂泥質(zhì)膠結(jié),由0.60～30.00m,平均19.00m。是煤系底部標(biāo)志層。

3 研究區(qū)構(gòu)造

構(gòu)造形態(tài)?？辈閰^(qū)內(nèi)古生界構(gòu)造層為一向北西傾伏的單斜構(gòu)造,由西到東地層走向由北東東到北東向,地層傾角在21°～50°之間。中生界構(gòu)造層為一向北傾伏的寬緩向斜。

4 研究區(qū)巖漿巖

4.1 巖漿巖的時(shí)代、巖性

本區(qū)巖漿巖形成于燕山早期γ52。噴發(fā)巖其巖性為安山巖和安山集塊巖。侵入巖有酸性和中酸性的花巖斑巖、黑云母花崗閃長(zhǎng)斑巖。

4.2 巖漿巖的種類及巖性特征

分為二大類,即中性和酸性。中性巖漿巖為閃長(zhǎng)斑巖;酸性巖漿巖分為花崗斑巖和花崗巖兩種。分?jǐn)⑷缦?

4.2.1 酸性侵入巖——花崗斑巖

巖性特征:淺灰色微帶肉紅色,造巖礦物為石英、長(zhǎng)石、云母及角閃石。斑狀結(jié)構(gòu)或隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。斑晶為石英,個(gè)別晶體較大,達(dá)3×5×5mm3,石基為隱晶質(zhì)。鏡下鑒定:斑狀或全晶質(zhì)花崗結(jié)構(gòu),以淺灰色的正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英為主。

4.3.2 中性侵入巖—閃長(zhǎng)斑巖

巖性特征:灰綠色,粗粒狀、斑狀,斑晶為斜長(zhǎng)石、角閃石、條狀、針狀,基質(zhì)致密堅(jiān)硬。鏡下鑒定:斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)粒狀結(jié)構(gòu),造巖礦物為長(zhǎng)石、角閃石為主,含少量黑云母及黑色礦物。

4.3 侵入巖對(duì)煤層及煤質(zhì)的影響

以巖墻侵入為主,破壞的煤組主要為3、6、7、8四個(gè)煤組,尤以7煤組及8-1煤層受破壞最為嚴(yán)重,其次為6-2煤層。遍布全區(qū),以復(fù)式層間侵入為主,將煤層楔開,吞蝕煤層,厚度為0.15～18.30m。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)在研究區(qū),均有不同層位見到巖漿巖的侵入,對(duì)煤層破壞嚴(yán)重,尤其是8-1煤層、7煤組、6-2-1、6-2-2煤層破壞嚴(yán)重。由于巖漿巖的侵入使煤層結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。

(2)研究區(qū)標(biāo)志層有6處,(A)、A層粘土。(B)、老墻礫巖。(C)、下石盒子組底砂巖。(D)、山西組底部砂礫巖。(E)、D層粘土。(F)、底部礫巖。煤層的賦存規(guī)律為;煤層沿走向和傾向厚度變化情況,有很大差異。