遼寧省北票黑城子盆地地質(zhì)特征及預(yù)測(cè)靶區(qū)

【摘要】遼寧省西部地區(qū)各煤田煤炭歷經(jīng)近百年的開采資源已枯竭，在遼西地區(qū)尋找新的煤炭接替資源已迫在眉睫。本文通過(guò)對(duì)北票煤田外圍黑城子盆地古地理環(huán)境、構(gòu)造特征及含煤地層組合綜合分析和總結(jié)，認(rèn)為該地區(qū)大青山區(qū)與和尚溝之間的滑脫體下及黃家溝—來(lái)岱溝兩者之間應(yīng)當(dāng)有一個(gè)良好聚煤區(qū)。

【關(guān)鍵詞】盆地；古地理環(huán)境；大地構(gòu)造；滑脫構(gòu)造；飛來(lái)峰；推覆體

1、黑城子盆地及預(yù)測(cè)靶區(qū)概況

北票煤田外圍黑城子盆地位于遼寧省南票市北東35公里，盆地北東走向，面積690平方公里，盆地出露上白堊系來(lái)岱溝煤系、侏羅系尚溝煤系地層，盆地由西向東平行分布來(lái)岱溝普查勘查區(qū)、和尚溝普查勘查區(qū)，距黑城子盆地西北16公里處平行分布大青山普查勘查區(qū)。上述三個(gè)勘查區(qū)經(jīng)勘查，來(lái)岱溝區(qū)、和尚溝區(qū)在局部圈定少量資源儲(chǔ)量，現(xiàn)在正在開采，而大青山勘查區(qū)有兩個(gè)鉆孔見孤立見煤層點(diǎn)。

本文通過(guò)對(duì)北票黑城子盆地的充填特點(diǎn)、構(gòu)造特征及含煤地層組合綜合分析和總結(jié)，預(yù)測(cè)靶區(qū)為兩個(gè)，即：預(yù)測(cè)靶區(qū)（1）位于和尚溝勘查區(qū)及大青山勘查區(qū)間，南北長(zhǎng)約19公里，東西寬約15公里，面積285平方公里；預(yù)測(cè)靶區(qū)（2）位于來(lái)岱溝勘查區(qū)東側(cè)，南北長(zhǎng)約9.4公里，東西寬約2.8公里，面積26.3平方公里。如圖1

2、黑城子盆地的填充特點(diǎn)

黑城子盆地形成上侏羅系，主要發(fā)育于白堊系，形成初始沉積了和尚溝煤系，盆地收縮階段形成了來(lái)岱溝煤系，兩套煤系各占盆地一邊，盆地以走向斷裂為主。

在小城子一帶，根據(jù)控1號(hào)鉆井，水泉的1、2、3號(hào)鉆井和黑城子附近的4號(hào)及11號(hào)鉆井的揭露，覆蓋在和尚溝煤系之上的則是一套陸源碎屑巖，這套陸源碎屑物底部為一厚層雜色的沖積扇礫巖，不整于和尚溝煤系及其以前的地層之上。向上則過(guò)渡到湖相細(xì)碎屑物沉積，并伴有火山凝灰物，含有大量的湖泊生物化石。

從盆地演化發(fā)展的階段上看，盆地由西向東由南向北由初始發(fā)育逐漸向擴(kuò)展過(guò)程演化，沉積的這種遷移在不同剖面上都表現(xiàn)的十分清楚。通過(guò)鉆孔資料分析盆地有五次較大的升降運(yùn)動(dòng)，每次沉降開始都由沖積扇沉積開始，隨后變?yōu)楹闯练e，向上逐漸被扇三角洲所代替。雖然盆地幾何形體是一個(gè)長(zhǎng)方體，但在每個(gè)發(fā)展階段盆地中順向河流體系并不發(fā)育。這可能是盆地向外排泄條件不好所致。

來(lái)岱溝煤系是盆地發(fā)育到收縮期形成的，它是在扇前或扇間洪泛平原上發(fā)育起來(lái)的泥炭沼澤。向上由于古地理環(huán)境不同，在盆地北部常為淺湖泊代替，在盆地南部多為扇三角洲沉積。

生金溝一帶在和尚溝煤系之上蓋著一套灰色安山質(zhì)火山巖。這套火山巖實(shí)屬“外來(lái)構(gòu)造體系”，與黑城子河以南上莊家溝車站鐵路旁剖面所見的“外來(lái)構(gòu)造體系”是一致的，是隨著基地的花崗片麻巖一起滑動(dòng)過(guò)來(lái)的。

二，黑城子盆地構(gòu)造特征

盆地東面有一條長(zhǎng)期發(fā)育的北～東向蟒牛河斷裂（F5），這條斷裂具有區(qū)域性和長(zhǎng)期活動(dòng)性。盆地以這條斷裂為東界，盆地內(nèi)以這條斷裂平行縱貫有四條走向斷層，從西向東有水泉-小城子斷層（F1），珠營(yíng)子-八大股子斷層（F2），上奈林皋-王家窩鋪斷層（F3），獅子溝-來(lái)岱溝斷層（F4），如圖1所示。

和尚溝礦區(qū)煤系地層上部所見的太古界地層為“外來(lái)體系”， 前人把這里的滑動(dòng)構(gòu)造認(rèn)為是推覆體構(gòu)造，認(rèn)為煤盆地基底巖系被逆沖到煤系上。本文經(jīng)過(guò)野地觀察和生產(chǎn)巷道的實(shí)踐認(rèn)為，是規(guī)模較大的滑脫構(gòu)造產(chǎn)物。是由西向東滑動(dòng)過(guò)來(lái)的，通過(guò)礦井調(diào)查，滑動(dòng)面具有時(shí)緩時(shí)陡的特征，在鄰近滑動(dòng)面的煤層有時(shí)有褶皺出現(xiàn)，褶皺樞紐傾向總是朝西，滑動(dòng)面總的趨勢(shì)是向深部逐漸變緩，結(jié)合地表所見其滑動(dòng)面是一勺形。

由上述和尚溝礦區(qū)“外來(lái)體系”特征看，和尚溝礦區(qū)的“外來(lái)體系”是該區(qū)滑動(dòng)構(gòu)造的前鋒部分，其大青山區(qū)與和尚溝礦區(qū)間面積約285平方公里覆蓋的太古界地層均為“外來(lái)體系”。

在和尚溝煤礦西北部出現(xiàn)大規(guī)模的滑脫構(gòu)造，是盆地所處的大地構(gòu)造背景構(gòu)成，由于盆地處華北地臺(tái)北緣“地軸”，而“地軸”兩側(cè)是兩條較大斷裂，又具有長(zhǎng)期活動(dòng)性的特點(diǎn)，以其相鄰的北票盆地尖山子飛來(lái)峰構(gòu)造是翕文灝早年發(fā)現(xiàn)的，像這類構(gòu)造在北票盆地甚為發(fā)育，特別是鄰近龍?zhí)稊嗔褞?，所以在地臺(tái)邊緣地帶出現(xiàn)大規(guī)模滑動(dòng)構(gòu)造是區(qū)域構(gòu)造的產(chǎn)物。

3、預(yù)測(cè)靶區(qū)

3.1預(yù)測(cè)靶區(qū)（1）

和尚溝區(qū)煤層，現(xiàn)在礦井開拓已接近或已超過(guò)原勘探時(shí)劃定的井田邊界，但剖面告訴我們賦煤邊界不可能越過(guò)水泉-小城子斷層，向西尋找是唯一可行方向，黑城子盆地與西部的大青山區(qū)，據(jù)以往的勘探資料分析煤巖系充填形式相似，成煤時(shí)的大青山區(qū)與和尚溝屬一個(gè)成煤環(huán)境。所以本文認(rèn)為大青山與和尚溝是成煤的有利環(huán)境，按照一般盆地的相區(qū)平面分布，大青山和尚溝之間的滑脫體下是找煤最有前景區(qū)域。

黑城子盆地北部洞子溝區(qū)施工的鉆孔，有兩個(gè)鉆孔見煤，其厚度為1.89米。其中可采見煤點(diǎn)是位于黑城子盆地的最北端，是處在北北東向構(gòu)造與東西向構(gòu)造相復(fù)合部位。眾多的煤田地質(zhì)工作者都把北北東向與東西構(gòu)造相復(fù)合的區(qū)域看做找煤最有前景的區(qū)域。如把大青山、和尚溝及其外圍連為一體其面積約285平方公里。雖然煤質(zhì)多是長(zhǎng)焰煤。如果從老礦的接續(xù)角度看，或從已建設(shè)起來(lái)的和尚溝坑口電廠今后用煤的角度，找這種煤也同樣是可行的也是必要的。

3.2預(yù)測(cè)靶區(qū)（2）

黃家溝一來(lái)岱溝含煤區(qū)，通過(guò)對(duì)來(lái)岱溝施工的鉆孔資料分析，來(lái)岱溝煤層是直接發(fā)育在沖積扇帶上，是在湖泊擴(kuò)張期形成的湖濱泥炭沼澤，泥巖與泥炭呈交互狀，上部為淺湖相沉積。而黃家溝的來(lái)岱溝煤層，它是發(fā)育在沖積扇前端的洪泛平原上，煤層上部為河流體系，借鑒已知的一些斷陷型煤盆地聚煤時(shí)的巖相古地理的空間配置關(guān)系，認(rèn)為在黃家溝—來(lái)岱溝兩者之間應(yīng)當(dāng)有一個(gè)良好聚煤區(qū)。

4、結(jié)論

（1）本文依據(jù)以往施工的鉆孔資料及野地觀察，對(duì)北票黑城子盆地的充填特點(diǎn)及構(gòu)造特征綜合分析，認(rèn)為該區(qū)大青山區(qū)與和尚溝區(qū)的火成巖體為成煤期后的滑脫構(gòu)造。（2）據(jù)以往的勘探資料[1-2]分析，大青山區(qū)與和尚溝兩個(gè)地區(qū)的煤巖系充填形式是相似，成煤時(shí)的相環(huán)境也大體相當(dāng)，原屬一個(gè)煤盆地，本文認(rèn)為大青山與和尚溝及其外圍連為一體其面積約285平方公里的“外來(lái)巖體”下為最有前景的區(qū)域，該區(qū)域作為找煤最有前景的找煤靶區(qū)。（3）通過(guò)對(duì)來(lái)岱溝所施工的鉆孔[1-2]古沉積環(huán)境分析，認(rèn)為在黃家溝—來(lái)岱溝兩者之間應(yīng)當(dāng)有一個(gè)良好聚煤區(qū)。

參考文獻(xiàn)

[1]東煤地質(zhì)局一五五勘探隊(duì).黑城子區(qū)和尚溝普查報(bào)告（普查），1973年

[2]東煤地質(zhì)局一五五勘探隊(duì).北票外圍黑城子區(qū)找礦勘探總結(jié)報(bào)告（找煤），1976年