淺析貴州總基煤礦勘探區(qū)龍?zhí)督M煤層及煤質(zhì)特征

何微　楊知敏　陶藝玫

摘? ?要：貴州省畢節(jié)市總基煤礦勘探區(qū)含煤地層為龍?zhí)督M，可采煤層有4層，自上而下編號(hào)為6、7、16和32號(hào)煤層。6號(hào)煤層為中灰、特低硫、中熱值無煙煤。7號(hào)煤層為中灰、特低硫、高熱值無煙煤。16號(hào)煤層為中～高灰、特低硫、中熱值無煙煤。32號(hào)煤層為中灰、中～中高硫、中熱值無煙煤。

關(guān)鍵詞：總基煤礦勘探區(qū);龍?zhí)督M;煤層;煤質(zhì)

中圖分類號(hào)：P618? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

貴州省位于我國西南部，具有明顯的金屬煤炭礦產(chǎn)資源豐富、石油天然氣資源稀少的特點(diǎn)。龍?zhí)睹合凳俏覈戏降闹饕旱貙樱琴F州省的主要含煤地層。該次研究區(qū)位于貴州省畢節(jié)市東北部，直距市中心約35 km，屬畢節(jié)市層臺(tái)鎮(zhèn)、小吉場(chǎng)鎮(zhèn)、八寨鎮(zhèn)管轄，研究區(qū)內(nèi)龍?zhí)督M為煤系地層，其沉積背景為海陸交互相含煤沉積。

1 地質(zhì)概況

1.1 構(gòu)造

研究區(qū)大地構(gòu)造位置地處揚(yáng)子陸塊（一級(jí)構(gòu)造單元Ⅰ）黔北隆起（二級(jí)構(gòu)造單元Ⅰ1）遵義斷拱（三級(jí)構(gòu)造單元Ⅰ1a）畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)。詳見貴州構(gòu)造單元?jiǎng)澐质疽鈭D（圖1）。區(qū)域總體構(gòu)造格局為一系列北東向、北北東向展布的背、向斜、斷裂并有北東向、北西向及東西向幾組斷層。

研究區(qū)位于太極場(chǎng)向斜南段，該向斜軸呈北東—南西向分布;核部出露地層為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組，兩翼出露地層為三疊系地層和二疊系中上統(tǒng)。區(qū)內(nèi)斷裂多發(fā)育在向斜軸部及兩翼地層中，大多數(shù)斷裂呈北東—南西向分布。

1.2 地層

研究區(qū)位于黔北煤田，區(qū)域地層由下至上出露有寒武系（∈）、奧陶系（O）、二疊系（P）、三疊系（T）、侏羅系（J）、第四系（Q），缺失志留系、泥盆系、白堊系、古近系。研究區(qū)內(nèi)出露地層由老到新為：二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m），上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）、長(zhǎng)興組（P3c），三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）、永寧鎮(zhèn)組（T1yn）及第四系（Q），其中龍?zhí)督M為研究區(qū)含煤地層。

1.3 含煤地層

研究區(qū)內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l），出露在太極向斜兩翼，為一套海陸交互相碎屑巖夾碳酸鹽巖的含煤沉積巖層。主要為灰色、深灰色、雜色等泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)粒砂巖、泥巖夾灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r及煤層組成。上部夾灰色、深灰色中厚層狀灰?guī)r。底部有淺灰色似層狀鋁土質(zhì)泥巖或鐵鋁巖。產(chǎn)腕足類、蜓類等動(dòng)物化石和植物化石。該組總厚127.30 m～177.87 m，平均152.01 m。含煤5～36層，一般含煤15層，煤層總厚2.41 m～28.82 m，平均煤厚9.00 m，含煤系數(shù)5.92%?？刹擅簩又饕植加诤旱貙由喜考跋虏浚瑓^(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)可采煤層有4層，自上而下編號(hào)為6、7、16和32號(hào)煤層。

1.4 含煤地層沉積環(huán)境

貴州地區(qū)的二疊系地層龍?zhí)镀诤Ｆ矫嫔递^為頻繁，沉積環(huán)境復(fù)雜多樣，表現(xiàn)為海陸過渡交替的沉積環(huán)境。從陸到向海依次發(fā)育了三角洲、瀉湖、潮坪、局限臺(tái)地、開闊臺(tái)地及深水盆地等沉積體系。

通過對(duì)研究區(qū)露頭剖面、鉆孔巖芯等資料的研究，龍?zhí)督M的巖石類型主要有砂巖、泥質(zhì)巖、 碳酸鹽巖和煤層。

研究區(qū)龍?zhí)督M煤系地層中結(jié)核類型較多，且比較豐富，結(jié)核主要以菱鐵質(zhì)結(jié)核為主，其次為黃鐵礦結(jié)核及少量鈣質(zhì)結(jié)核，大多數(shù)結(jié)核呈豆?fàn)?、瘤狀及不?guī)則狀分布在泥質(zhì)巖及煤層中，常呈星散狀、扁球狀、鮞粒狀、球粒狀等分布，局部呈浸染狀，核體大小不一;鈣質(zhì)結(jié)核多見于粉砂巖中，核心多被方解石晶粒充填。

區(qū)內(nèi)龍?zhí)督M地層中古生物的種類較多，動(dòng)物化石常見的有腕足類、瓣鰓類等，多分布于龍?zhí)督M上部地層的石灰?guī)r及海相泥質(zhì)巖中，保存較完整，局部呈碎屑存在;植物化石及少量完整羊齒類化石，多分布在龍?zhí)督M中下部地層中，植物化石在泥質(zhì)巖中保存較完整，在砂巖中保存不夠完整，多以碎片或碎屑存在。

研究區(qū)二疊系龍?zhí)督M地層沉積環(huán)境龍?zhí)对缙跒槌逼?三角洲過渡沉積，龍?zhí)锻砥跒槿侵蕹练e環(huán)境?？傮w而言，龍?zhí)督M地層發(fā)育一套以泥巖、碎屑巖為主的海陸交互相含煤沉積環(huán)境。

2 龍?zhí)督M煤層特征分析

2.1 可采煤層

研究區(qū)可采煤層有4層，自上而下編號(hào)為6、7、16和32號(hào)煤層。見表1。

6號(hào)煤層：位于龍?zhí)督M（P3l）上部，含0～3層夾矸，主要為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。煤層頂板以泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，其次是粉砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖，少數(shù)為粉砂巖等，底板以泥巖為主，其次為泥質(zhì)粉砂巖，少數(shù)為粉砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖等。層位較穩(wěn)定，屬全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層。

7號(hào)煤層：位于龍?zhí)督M（P3l）上部，含0～1層夾矸，一般不含夾矸，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。煤層頂板以泥質(zhì)粉砂巖為主，其次是粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及泥巖，少數(shù)為細(xì)粒砂巖及砂質(zhì)泥巖;底板以泥巖為主，其次為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，少數(shù)為粉砂巖及砂質(zhì)泥巖。區(qū)域?qū)游惠^穩(wěn)定，屬于大部可采的較穩(wěn)定煤層。

16號(hào)煤層：位于龍?zhí)督M（P3l）下部，含0～2層夾矸，一般不含夾矸，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。煤層頂板以泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，其次是粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，底板以泥巖為主，其次為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，少數(shù)為粉砂巖。層位較穩(wěn)定，屬局部可采的不穩(wěn)定煤層。

32號(hào)煤層：位于龍?zhí)督M（P3l）下部，含0～2層夾矸，一般為1層夾矸。煤層頂板以泥質(zhì)粉砂巖為主，其次是泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，少數(shù)為細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖，底板以泥巖為主，其次是泥質(zhì)粉砂巖，少數(shù)為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖。層位較穩(wěn)定，煤層厚度及煤質(zhì)變化不大，在可采范圍內(nèi)屬于大部可采的較穩(wěn)定煤層。

2.2 標(biāo)志層特征

通過勘查所獲成果，區(qū)內(nèi)所確定的標(biāo)志層3個(gè)，自上而下為B1、B2、B3標(biāo)志層，現(xiàn)分述如下。

（1）Ⅰ號(hào)標(biāo)志層（B1）：位于龍?zhí)督M上部，巖性為灰色至深灰色中厚層狀灰?guī)r。產(chǎn)腕足類等動(dòng)物化石，隱晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，厚0.00 m～3.15 m，平均厚0.68 m。下距6號(hào)煤層5.01 m～39.55 m，平均17.70 m。全區(qū)分布，層位較穩(wěn)定，是對(duì)比6號(hào)煤層的可靠標(biāo)志。

（2）Ⅱ號(hào)標(biāo)志層（B2）：位于龍?zhí)督M上部，為一套灰色中厚層狀細(xì)粒砂巖，含星散狀黃鐵礦。厚0.00 m～7.00 m，平均2.26 m。下距7號(hào)煤層0.00～9.96 m，平均2.66 m。全區(qū)分布，層位較穩(wěn)定，是對(duì)比7號(hào)煤層的可靠標(biāo)志。

（3） Ⅲ號(hào)標(biāo)志層（B3）：位于龍?zhí)督M底部，為一套淺灰色、灰白色中厚層狀鋁土質(zhì)泥巖，含豐富團(tuán)塊狀，星點(diǎn)狀及浸染狀黃鐵礦晶粒、結(jié)核，厚0.53 m～5.46 m，平均厚2.19 m。上距32號(hào)煤層0.32 m～16.18 m，平均7.71 m。該層全區(qū)分布，層位較穩(wěn)定，是對(duì)比32號(hào)煤層的直接標(biāo)志，識(shí)別龍?zhí)督M與茅口組的分界標(biāo)志。

另外，根據(jù)畢節(jié)地區(qū)地層層序，龍?zhí)督M上部為長(zhǎng)興組，長(zhǎng)興組為一套碳酸鹽巖，與煤系地層碎屑巖有明顯區(qū)別，是進(jìn)入煤系地層的重要標(biāo)志。

2.3 可采煤層煤質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)6號(hào)煤層屬半亮型煤，少許塊煤，亮煤為主、暗煤次之;7號(hào)煤層屬半亮型煤，粒煤次之，鏡煤及亮煤為主，少許暗煤;16號(hào)煤層屬半亮型煤，亮煤為主;32號(hào)煤層屬半亮型煤。主要可采煤層浮煤干燥無灰基揮發(fā)分（Vdaf）產(chǎn)率為7.49%～10.86%，一般為8.74%～9.11%。浮煤元素分析中干燥無灰基氫含量（Hdaf）為3.50%～3.95%。

區(qū)內(nèi)可采煤層鏡質(zhì)組最大反射率（R?max%）：為2.07%～2.58%，一般為2.16%～2.26%;顯微硬度（kgf/mm2）為14.30 kgf/mm2～42.40 kgf/mm2，一般為32.70 kgf/mm2～40.04 kgf/mm2。確定研究區(qū)6、7、16、32號(hào)煤層的煤化程度屬低階無煙煤，變質(zhì)類型為深成變質(zhì)。

根據(jù)表2，確定研究區(qū)內(nèi)6號(hào)煤層為中灰、特低硫、中熱值無煙煤。7號(hào)煤層為中灰、特低硫、高熱值無煙煤。16號(hào)煤層為中～高灰、特低硫、中熱值無煙煤。32號(hào)煤層為中灰、中～中高硫、中熱值無煙煤。

3 結(jié)論

（1）研究區(qū)內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l），區(qū)內(nèi)可采煤層有4層，自上而下編號(hào)為6、7、16和32號(hào)煤層。

（2）研究區(qū)內(nèi)6號(hào)煤層為中灰、特低硫、中熱值無煙煤。7號(hào)煤層為中灰、特低硫、高熱值無煙煤。16號(hào)煤層為中～高灰、特低硫、中熱值無煙煤。32號(hào)煤層為中灰、中～中高硫、中熱值無煙煤。

參考文獻(xiàn)

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