永定昌福山中井田F2斷層特征及控煤作用分析

（福建省華廈能源設(shè)計(jì)研究院有限公司 福建福州 350003）

1 井田概述

昌福山礦區(qū)位于龍永煤田撫市復(fù)向斜的西翼，西側(cè)外圍發(fā)育了大面積的巖漿巖體，著名的政和—大埔斷裂在礦區(qū)東南約20 km處通過［1-2］。礦區(qū)包括昌福山中井田和昌福山東井田，含煤地層為童子巖組第三段和童子巖組第一段地層。F2斷層發(fā)育于昌福山中井田童子巖組第三段地層之內(nèi)，導(dǎo)致童子巖組第三段部分煤系地層缺失。筆者通過對(duì)昌福山中井田構(gòu)造進(jìn)行分析研究，結(jié)合前人的資料，通過對(duì)昌福山中井田F2斷層形成機(jī)制及斷層特征的總結(jié)，分析該斷層的控煤作用。

1.1 昌福山中井田位置

昌福山中井田地處永定縣撫市鎮(zhèn)的溪聯(lián)村和龍?zhí)舵?zhèn)的昌福山村之間，行政隸屬永定縣撫市鎮(zhèn)的溪聯(lián)村和龍?zhí)舵?zhèn)的上寨村管轄［1］。

1.2 昌福山中井田總體構(gòu)造特征

昌福山中井田內(nèi)總體為一向北北西傾伏的背斜構(gòu)造，井田的大部位于背斜的北東翼［2］。在井田深部發(fā)育了緩傾角斷層F2，該斷層對(duì)井田煤層賦存的影響較大，導(dǎo)致童子巖組第三段部分煤系地層缺失。

2 昌福山中井田F2斷層特征及形成機(jī)制

2.1 F2斷層特征

F2緩傾角斷層地表出露于中井田南部，在井田東部被后期形成的斷層F9切割。F2斷層線呈“S”型，在井田9線至7線之間近南北走向，7線至1線之間則近東西走向，總的延伸長(zhǎng)度大于 6 000 m，傾向總體西或北，傾角 10°～40°［2］。 該斷層發(fā)育于童子巖組第三段煤系地層中，會(huì)造成部分煤系地層的缺失。

2.2 F2斷層形成機(jī)制分析

印支早期，福建許多地域由于不均勻升降作用，而形成了一種特別的重力滑動(dòng)構(gòu)造。在童子巖組第三段煤系地層中順層發(fā)育了緩傾角的F2斷層。斷層形成后，在隨后的數(shù)次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造中與其上下地層發(fā)生近似同步的彎曲變形。燕山早期，福建所處的亞歐板塊受到太平洋板塊俯沖的影響，受到了強(qiáng)烈擠壓［1］。

燕山晚期，隨著太平洋板塊對(duì)亞歐板塊的繼續(xù)碰撞，在井田西側(cè)出現(xiàn)了較大規(guī)模的巖漿巖侵入活動(dòng)，也對(duì)區(qū)內(nèi)地層變形產(chǎn)生影響。一方面，加劇了井田內(nèi)構(gòu)造變動(dòng)復(fù)雜性，另一方面，該巖漿侵入除直接大面積吞蝕、破壞含煤地層和煤層外，部分巖漿也順著早期形成的構(gòu)造帶（如F2斷層帶）、巖層裂隙或煤層等軟弱巖層侵到含煤地層中。昌福山中井田繼續(xù)受到擠壓作用，產(chǎn)生了次一級(jí)褶曲構(gòu)造［1］。

3 煤系地層賦存情況及F2斷層控煤作用分析

3.1 昌福山礦區(qū)煤系地層賦存情況

根據(jù)昌福山礦區(qū)綜合柱狀圖，該區(qū)主要含煤地層為童子巖組第三段（P1t3），厚度456.00 m，分為三個(gè)亞段。其中童子巖組第三段下亞段（P1t3-1)厚度149.00 m，含有煤層11層以上，編號(hào)25～30號(hào)，其中28上號(hào)煤層為局部可采煤層，28號(hào)煤層為大部分可采煤層；童子巖組第三段中亞段（P1t3-2）厚度104.50 m，含煤 13層，編號(hào) 13～24下號(hào)，其中24號(hào)煤層為局部可采煤層，23號(hào)煤層為大部分可采煤層；童子巖組第三段上亞段（P1t3-3）厚度202.50 m，含煤27層左右，編號(hào)1～12號(hào)，其中 7號(hào)煤層為局部可采煤層，3、5、9號(hào)煤層為大部分可采煤層。

3.2 昌福山中井田煤系地層賦存情況

昌福山中井田由于斷層F2的存在，導(dǎo)致童子巖組第三段（P1t3）部分煤系地層缺失。一般10～20號(hào)煤層被斷失，但在井田1線北部施工的1-10、1-12號(hào)鉆孔，3線北部施工的3-10、3-12號(hào)鉆孔，5線北部施工的 5-8、5-10、5-12號(hào)鉆孔中 9號(hào)煤層被斷失（見圖1），在井田1線北部施工的1-12號(hào)鉆孔，3線北部施工的3-12號(hào)鉆孔中7號(hào)煤層被斷失。

根據(jù)以往施工鉆孔分析，大部分鉆孔在7號(hào)或9號(hào)煤層過后，就直接出現(xiàn)23號(hào)煤層，7號(hào)、9號(hào)煤層也在井田北部施工的鉆孔中缺失。因此在井田內(nèi)F2斷層對(duì)煤系地層的賦存有較大影響。

3.3 昌福山中井田F2斷層控煤作用分析

F2斷層發(fā)育于昌福山中井田煤系地層之內(nèi)，為層間斷層，切斷了煤系地層的延伸，造成了煤系地層不連續(xù)，破壞了煤系地層的完整性。

根據(jù)昌福山中井田3線地質(zhì)剖面圖分析 （見圖2），在ZK3-8中F2斷層上、下盤揭露的可采煤層層位是9號(hào)煤層和23號(hào)煤層，缺失9下～22號(hào)煤層，根據(jù)本區(qū)綜合柱狀圖分析，缺失煤系地層厚度約85 m；在ZK3-10中F2斷層上、下盤揭露的可采煤層層位是7號(hào)煤層和23號(hào)煤層，缺失8～22號(hào)煤層，根據(jù)本區(qū)綜合柱狀圖分析，缺失煤系地層厚度約100 m；在ZK3-12中受斷層F2及F11影響，僅控制到童子巖組第三段下亞段（P1t3-1）煤系地層，缺失1～24號(hào)煤層，根據(jù)本區(qū)綜合柱狀圖分析，缺失煤系地層厚度約240 m。由此可見，隨著F2斷層不斷向下延伸，對(duì)煤系地層的破壞也越嚴(yán)重。另外分布于F2斷層下盤的F24等小型斷層，也對(duì)煤系地層有一定的破壞，使該區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造變的更加復(fù)雜，也加劇了斷層對(duì)該區(qū)煤系地層的破壞。

由于F2斷層把部分煤系地層斷失，下部的煤系地層也相應(yīng)的抬升，使本區(qū)的23、24號(hào)可采煤層賦存層位變淺，有利于該區(qū)的煤炭資源開發(fā)利用。

根據(jù)井田鉆孔資料分析，F(xiàn)2斷層發(fā)育于7～22號(hào)煤層之間，對(duì)本井田煤系地層的賦存造成了破壞，并且隨著斷層不斷向下延伸，對(duì)煤系地層的破壞作用越大。因此，該斷層對(duì)本井田的煤系地層延伸起著決定性作用，是井田控煤的關(guān)鍵斷裂構(gòu)造之一，對(duì)煤系地層的賦存影響較大。

4 結(jié)論

通過對(duì)昌福山中井田緩傾角斷層F2形成機(jī)制及斷層特征的總結(jié)，分析該斷層的控煤作用如下：

（1）F2斷層發(fā)育在童子巖組第三段（P1t3）煤系地層中，往往造成煤系地層的缺失，使得童子巖組第三段的煤系地層變薄，對(duì)煤系地層的賦存影響較大。

（2）F2斷層使下部煤系地層抬高，井田23號(hào)、24號(hào)主采煤層埋藏變淺，有利于該區(qū)的煤炭資源開發(fā)利用。