湖南永興大嶺井田含煤地層及資源前景分析

韓逢杰，李 莉，車 翀

（湖南省煤田地質(zhì)局 第一勘探隊，湖南 耒陽 410081）

湖南省煤炭資源總體情況尚屬緊缺，省屬重點煤礦的資源接替問題已十分突出，礦井資源接續(xù)緊張，淺部資源日漸枯竭，保有資源量嚴重不足。尋找新的煤炭資源重點向礦區(qū)的外圍深部隱伏區(qū)轉(zhuǎn)移，充分運用現(xiàn)代構(gòu)造控煤分析方法，探討煤田的構(gòu)造成因、演化及煤層分布規(guī)律，從而評價勘查區(qū)煤炭資源及找煤前景。大嶺井田位于湖南省永興縣，區(qū)內(nèi)以丘陵低山地形為主，二疊系龍?zhí)督M為含煤地層，分布較廣，厚度大，煤炭資源豐富。

1 地質(zhì)背景

大嶺井田主要含煤地層為石炭系測水組上段及二迭系上統(tǒng)龍?zhí)督M上段，煤層最厚可達16m，富煤帶呈南北向展布，屬潮坪環(huán)境成煤，為龍?zhí)督M有利成煤區(qū)。大地構(gòu)造位于華南加里東褶皺帶攸蘭斷坳中部永耒向斜北東端，該向斜軸向北北東，軸線呈不同程度地向西突出的弧形，軸面向東傾斜，次級褶皺發(fā)育，北部寬緩，南部狹窄，西翼平緩，發(fā)育有區(qū)域性大斷層（永耒向斜西翼大斷層），東翼地層較陡，并伴生有較多斷層，軸部分布有廣闊三疊系上統(tǒng)大冶組，兩翼地層為二疊系～泥盆系。區(qū)域構(gòu)造類型為復(fù)雜型。

2 勘查區(qū)地質(zhì)

大嶺井田位于郴耒煤田的第二個聚煤中心耒陽東南部聚煤區(qū)，本區(qū)屬湘桂海盆之北緣，具有海水進退頻繁、沉積類型復(fù)雜之特點。地層出露有二疊系當沖組、龍?zhí)督M、大隆組，三疊系大冶組。因區(qū)內(nèi)構(gòu)造以褶皺為主，斷裂較少，所以各地層保留較完整（見圖1）。當沖組分布于井田東側(cè)，巖性主要由黑色含鐵錳質(zhì)硅質(zhì)巖、硅質(zhì)頁巖、少量硅質(zhì)灰?guī)r等組成，產(chǎn)瓣鰓類、腕足類化石。龍?zhí)督M主要出露于井田西側(cè)，東側(cè)少量出露，為一套海陸交互相旋迴沉積，根據(jù)巖性、含煤性、古生物等特征，以“龜形結(jié)核泥巖”頂部為界分為下部不含煤段和上部含煤段。不含煤段：由長石石英砂巖、石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖組成，含較多菱鐵礦結(jié)核。含煤段：由石英砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖及煤組成，共有多個小旋回，產(chǎn)瓣鰓類、腕足類等動物化石。大隆組，為一套淺海相硅質(zhì)巖建造，分布于井田西側(cè)，下部灰黑色薄層硅質(zhì)泥巖夾少量硅質(zhì)灰?guī)r，上部灰黑色薄層狀硅質(zhì)泥巖，夾薄至中層灰?guī)r或透鏡狀灰?guī)r。大冶組為一套淺海相的碳酸鹽類及泥質(zhì)沉積，分布在永耒向斜中部，灰色，以泥灰?guī)r為主，夾有鈣質(zhì)砂巖及薄層灰?guī)r，產(chǎn)頭足類、瓣鰓類和腕足類化石。

圖1 湖南省永興縣大嶺井田地質(zhì)圖

3 勘查區(qū)構(gòu)造

勘查區(qū)總體構(gòu)造復(fù)雜程度為中等，區(qū)內(nèi)褶皺比較發(fā)育，斷裂稀少，斷層對開采影響不大，褶皺對勘查區(qū)內(nèi)煤層賦存狀態(tài)起主導作用。永耒向斜為一復(fù)式向斜，北西到南東展布一系列褶曲，從褶曲平面展布的特點上來看，間距大致相互平等，根據(jù)前期勘查資料證明，復(fù)式向斜的褶曲平行展布，樞扭向南西傾伏，向斜西翼較平緩，東翼傾角陡，軸向為北東30°～43°，軸面略向北西偏斜，為不對稱褶曲。但主要向斜較為開闊，僅在井田北側(cè)邊緣地帶出現(xiàn)緊密褶曲，地層傾角大，甚至有直立、倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。褶曲一般自北東往南西傾伏，最后多消失于大冶組地層中。其樞扭均向南西傾伏，角度4°～26°，一般約20°，且有由西往東依次逐漸減小的規(guī)律，其樞扭尚有微波狀起伏。

4 煤層及煤質(zhì)

大嶺井田含煤地層為龍?zhí)督M上段，為井田內(nèi)可采煤層賦存段。共有多個小旋回，根據(jù)巖性、含煤性等特征自上而下分為1 煤組、薄層砂巖組、2 煤組、5 煤組、疏松砂巖組、6～7煤組共6個巖組，厚約160 m。其中2 煤厚0～1.10m，均厚0.21 m，為不可采煤層，1 煤、5 煤、61煤、62煤、63煤為不穩(wěn)定大部分可采煤層。

1煤組巖性為灰黑色砂質(zhì)泥巖，微薄層狀，具水平層理，含較多的瘤狀黃鐵礦及少量薄透鏡狀菱鐵質(zhì)結(jié)核（核心有黃鐵礦晶體），偶夾粉砂巖及細砂巖薄層。產(chǎn)瓣鰓類等動物化石及較豐富的植物碎片化石以及少量完整的植物化石。下部含1煤，0～5.84m，均厚1.56m，為井田主要可采煤層之一。煤層底板多為灰黑色砂質(zhì)泥巖。

5煤組上部為灰至深灰色細砂巖，局部地段為中粒到細粒砂巖，成分以石英為主，硅質(zhì)膠結(jié)，分選性較好，堅硬，斷面較平，顯弱油脂光澤，中厚層狀，水平波狀層理，偶見扁豆狀粉砂質(zhì)、菱鐵質(zhì)包裹體。中部為黑灰色粉砂巖、薄層狀、水平波狀層理，夾微薄層狀細砂巖，其底部含5煤層0～6.34m，均厚0.74m，屬次要可采煤層。下部為黑灰色粉砂巖，局部地段粉砂巖的中部發(fā)育有細砂巖，砂巖下偶夾薄煤一層。產(chǎn)腕足類動物化石及較豐富的植物碎片化石以及少量完整的植物化石。

6～7煤組由灰色砂巖、灰色粉砂巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖及61、62、63、7煤層組成，含小橢園形菱鐵質(zhì)結(jié)核（核心偶有黃鐵礦），中部為深灰色薄至中厚層狀細砂巖。產(chǎn)舌形貝，煤層頂?shù)装甯划a(chǎn)植物化石。61煤層，是本井田主要可采煤層之一，厚0～3.31m，平均1.15m。62煤層，本井田主要可采煤層之一，厚0～3.11m，平均1.09m。63煤層，為局部可采煤層，厚0～3.95m，平均0.8m。7煤層，屬偶爾可采煤層，厚0～5.60m，平均0.30m。

據(jù)大嶺井田煤質(zhì)化驗成果資料，1 煤層為中灰分、中硫、中磷、高熱無煙煤，5煤層為為中灰分、低硫、低磷、高熱無煙煤，61煤層中灰分、低硫、中磷、高熱無煙煤，62煤層屬低灰、低硫、低磷、特高熱值無煙煤，63煤層屬低灰、低硫、特低磷、高熱值無煙煤（見表1）?？勺鳛閮?yōu)質(zhì)動力用煤和民用煤。

表1 可采主要煤層煤質(zhì)指標表（原煤）

5 資源前景分析

大嶺井田位于華南加里東褶皺帶攸蘭斷坳的中部，郴耒煤田的第二個聚煤中心耒陽東南部聚煤區(qū)，潮坪環(huán)境成煤，為龍?zhí)督M有利成煤區(qū)；區(qū)內(nèi)煤層均為不穩(wěn)定大部分可采煤層，構(gòu)造以褶皺為主，斷裂較少，對煤層破壞小，褶皺構(gòu)造對煤層的賦存狀態(tài)起了主導作用，受褶皺構(gòu)造影響，中深部賦存大量煤炭資源量，且煤質(zhì)較好，主要為低—中灰、低硫、低—特低磷、高熱值無煙煤，有良好市場前景。綜上所述，大嶺井田有著巨大的勘查和開發(fā)潛力。

〔1〕伍意德.湖南煤田滑脫構(gòu)造特征及找煤方向探討〔J〕.國土資源導刊，2006（3）：112-114.

〔2〕許圣傳，劉招君，董清水，等.陸相盆地含煤、油頁巖和蒸發(fā)鹽地層單元沉積演化〔J〕.吉林大學學報，2012，42（2）：296-303.

〔3〕楊漢元，李建中，伍意德，等.湖南漣邵煤田聚煤規(guī)律及資源潛力評價〔J〕.采礦技術(shù)，2012，12（2）：88-91

〔4〕陳美英.湖南省煤炭資源構(gòu)造特點及找煤潛力分析〔J〕.資源與產(chǎn)業(yè)，2009，11（6）：64-68.

〔5〕張路鎖，占文鋒，曹代勇.太行山東麓含煤區(qū)構(gòu)造特征與深部找煤方向〔J〕.中國煤炭地質(zhì)，2008，20（10）：22-24.

〔6〕曹代勇，譚節(jié)慶，黎光明，等.湖南白兔潭礦區(qū)荷田區(qū)段構(gòu)造特征及找礦前景〔J〕.煤田地質(zhì)與勘探，2009，37（6）：5-7.

〔7〕劉榮登，龔玉紅，等.湖南省二疊紀含煤地層沉積環(huán)境和聚煤規(guī)律研究〔R〕.株洲：湖南煤田地質(zhì)局，1994.

〔8〕彭正奇.湖南龍?zhí)睹合敌纬傻拇蟮貥?gòu)造環(huán)境〔J〕.煤田地質(zhì)與勘探，1996，24（4）：5-8.

〔9〕林 亮，曹代勇，彭正奇，等.湘東北地區(qū)煤田構(gòu)造格局與控煤構(gòu)造樣式〔J〕.中國煤炭地質(zhì)，2008，20（10）：47-49.

〔10〕王 永，王 佟，康高峰，等.中國可供性煤炭資源潛力分析〔J〕.中國地質(zhì)，2009，36（4）：845-853.