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探讨永夏煤田马桥北马庄矿区煤富集控制因素与煤富集规律

2020-05-13 342 上传者：管理员

摘要：通过对古地理的演化过程和古构造的变化情况的详细分析,三角洲沉积相和滨湖相是聚煤的最佳基础条件,后期成岩作用的地层岩石沉积特征和构造变化是煤得以保存的必要条件。

关键词：
古地理
古构造
矿产资源
碎屑岩沉积岩系
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1、概述

豫东地区是华北晚古生界聚煤盆地的一部分，含煤地层为石炭、二叠系。在区域大地构造位置上，位于中朝淮地台鲁西台隆西缘的次级构造单元永城断陷褶皱带内，研究区煤层层数多,暗色泥岩和煤层累计厚度大,含煤地层上部泥岩发育较好，可形成有效的盖层。含煤地层中砂岩较多,对煤储备条件发育较好,具备高变质煤形成的基本条件。为此对煤田机质热演化和构造及其形成机制的研究,对研究区煤炭的资源前景是有重要意义的。

经多年煤田勘查,对顺和西矿区含煤地层的煤层、煤质、岩性、岩相、剖面结构、构造形态的分布及变化规律已基本掌握。所以需要对历年来煤田地质勘查资料进行系统整理,才对该马桥北马庄矿区古构造、古地理、形成了一些粗浅的认识。

2、地层

本区属华北地层区鲁西分区徐州小区，区域上保留了较厚的晚古生界地层。寒武系未控制，奥陶系揭露厚度490m（未揭穿），石炭、二叠系煤系地层厚度达1967m，其中石炭系、二叠系下统和中统含煤地层厚度1207m，上统石千峰组（不含煤）厚度大于760m。除永城市北部的芒山镇及东南部侯岭镇境内局部地区出露有寒武—奥陶系石灰岩及燕山期花岗岩、花岗闪长岩、花岗斑岩外，其余均为新生界沉积物所覆盖。区域上新生界的沉积厚度大于600m，永城背斜轴部的芒山一带厚度较薄，厚度0～40m；背斜的东翼厚度100～300m；背斜的西翼至夏邑一带，新生界厚度在200～600m之间，向西渐厚，整体呈向西增厚的趋势。由于受构造和岩浆岩侵入体的影响，基底起伏形态有一定的变化，上覆地层在部分地段呈现背斜形态。区域地层情况见表1。

3、岩石组成

含煤地层的沉积环境由岩石组成决定的，在一定程度上也体现了沉积体系的空间分布规律。研究区二叠系为一套含煤的碎屑岩沉积岩系，主要岩石类型如表2所示。

4、古构造对煤富集的控制作用

马桥北马庄煤详查区构造以断裂为主，褶皱发育较差。在区域上基岩构造形态大部分为正断层，断距大，延伸远。构造形迹的主要走向特征为发育多组NNE向延伸相对比较紧密的背斜和比较宽、倾角较小的向斜相互组成的隔档式褶皱，向西部延伸逐渐变成形态比较简单构造也比较简单的宽、坡度较小的短轴背、向斜，在此褶皱构造形态的基础上叠加发育了多组近NNE向高角度正断层及后期形成的NW向的断层，形成一系列南北成带状、东西成块状相间排列的构造，是马桥北马庄煤详查区内构造样式的重要组成部分，使其原始的褶皱形态遭受破坏而不完整。

区内较大的背斜是永城背斜。马桥北马庄煤详查区位于永城隐伏背斜西翼，东北部方向为城郊井田，东部方向为新桥井田，全区总的构造形态为走向南北、倾向西的单斜，受断层影响，局部地层形态发生局部变化，并伴有次一级褶曲构造。DF1断层和DF2断层位于详查区西部是普查时经2个钻孔揭露的地层，DF2断层为走向北北东，倾向南东东的正断层，倾角70°～80°，落差50～1100m。DF1断层为走向北北东，倾向北北西的正断层，倾角60°～80°，落差250～1100m。DF1断层及DF2断层之间形成了中部较浅南北部两端相对中部较深的地堑。DF2断层以西总体走向为向西倾斜的单斜构造，偶见有短轴背向斜。F20断层为走向北西西，倾向北东的正断层，倾角60°～80°，落差100～350m。该断层被DF1和顺和断层错断，东段位于详查区，落差100～350m；西段位于酂城-马桥煤普查区，落差200～350m。DF1断层以东、F20断层以南及新桥断层、顺和断层包围的较大完整区域，构造相对简单、断层稀疏、地层起伏较小、构造形态变化不大，在北部发育有和顺集短轴背斜、向斜构造；在F20断层以北发育有柘树集向斜构造。

表1矿区地层简表

表2研究区地层组成

柘树集向斜。位于详查区北部，南部被F20断层切割，轴向北东延伸至顺和断层附近，延展长度5.5km，两翼不对称，西翼地层至DF2断层附近较陡，倾角约11°，东翼地层较平缓，倾角约8°左右。

和顺集背斜。位于详查区西北部，和顺集西侧，轴向近南北，北起DF2断层，延展长度5.2km，两翼地层基本对称，倾角约6°左右。东西两侧至DF5断层及DF2断层；在DF5断层以东发育和顺集向斜，在DF2断层以西为地堑。

和顺集向斜。位于详查区北中部，和顺集东侧，轴向北西，西北起DF5断层，延展长度2.6km，两翼地层基本对称，倾角8°～10°之间。

永城背斜。永城隐伏背斜为区域内一级复式褶皱构造，褶皱轴向为NNE15°左右，轴向延伸长达60km，宽达40km，褶皱核部位于黄口—永城市一线，主要由寒武—奥陶系浅海相碳酸盐岩构成，并有岩浆岩侵入，东西两翼地层为石炭系和二叠系湖相及潮坪相含煤碎屑岩系，东翼地层总体倾角较大，产状105°∠30°左右，西翼较平缓，产状总体为285°∠15°，褶皱轴面西倾，倾角约80°，走向NNE15°左右。

5、古地理及其演化对煤富集的控制作用

详查区石炭系本溪组主要形成于滨湖、浅海环境，地层中发育以含铁矿和铝土矿的铁铝质泥岩为特点的滨湖相沉积。当时沉积地层的古地理特征表现为西高东低。海水从南东方向侵入本区并逐渐向西延伸；物源物质主要来古地理西侧的古陆，豫东成为最大沉积厚度区域。

详查区资料分析可知太原组是晚古生代华北碳酸盐岩台地沉积的一部分，沉积发育了以碳酸盐岩为主和陆源碎屑岩和泥炭为特色的浅海、滨湖相及冲积三角洲沉积，二叠世发生的全面海退形成了山西组和下石盒子组中沉积形成含有大量的可采煤层。

晚二叠世晚期进入以平原为主的陆相沉积阶段,从而终结沉积聚煤期,

6、结论

详查区分析主要海退后以三角洲相和湖滨相发育沉积煤层的重要阶段，构造使泥炭得以保存，为成煤提供必要条件。

参考文献：

[1]河南省永夏煤田新桥井田勘探地质报告[R].中国煤炭地质总局一四七队,1997.

[2]河南省永城市马桥北马庄煤详查报告[R].河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院,2015.

赵盼,秦仁赞.永夏煤田马桥北马庄矿区聚煤规律及控制因素浅析[J].西部探矿工程,2020,32(05):174-175+180.