洪山预测区煤层赋存的可能性分析

1洪山预测区煤层赋存的可能性分析河北省煤田地质勘查院尚洪田摘要：本文在系统分析洪山岩体地质特征的前提下，对洪山岩体边部煤层赋存的可能性进行了分析，并指出了找煤的首选区。关键词：洪山岩体.预测区构造因素分析地质特征煤层赋存1.前言洪山预测区位于武安煤田的东北部，北与北掌勘查区相邻，南到焦窑煤矿，西到洪山岩体，东到F断层，面积约48km2，地表大部分被岩浆岩所覆盖。本区位于武安煤田与邢台煤田结合部位，见图1。北部的北掌勘查区勘查程度达到普查，南部的焦窑煤矿也达到了详查程度，根据以上两区岩浆岩侵入特征，在进行了地表实地踏勘后，笔者认为本区有煤层赋存的可能，本文着重对其进行分析。2.影响本区煤层赋存的主要因素勘查工作证实，焦窑煤矿和北掌勘查区煤层发育情况良好，本区不存在沉积变薄或无煤区原因。影响本区煤层赋存的因素主要有两个，一是岩浆岩侵入对煤层的破坏因素，是否由于岩浆岩的侵入破坏出现无煤区，是本区有无煤层赋存的主要原因；二是构造因素，将直接影响煤层的赋存深度。3.邯邢地区侵入岩特征邯邢地区侵入岩研究程度较高，按侵入年代可分为三期，第一期1.80-1.40亿年（符山），第二期1.00-1.20亿年（武安、固镇、矿山村、鼓山），第三期1.20-0.69亿年（洪山）。第一期辉长岩—角闪闪长岩侵入体，侵入规模较小，在邯邢地区不明显，只有符山岩体为其代表，可分为三次侵入。第二期和第三期侵入规模较大，第二期占71.5%，第三期占13.2%，从第二期到第三期经历了从超基性、基性、中性、中偏碱性至碱性岩的演化过程，是以其独特的地质、岩石、岩石化学和成矿等特征与其它岩区相区别的一套幔源分异成岩系列岩石。机场预测区西阳城预测区北掌勘查区邯西预测区焦窑煤矿康二城煤矿-500-1000章四井白塔三王村许庄矿马庄矿永和会-500-1000TTOO9章二井洪山预测区9高窑冀窑图1预测区位置图东北区西南区2第二期以花岗闪长岩和石英二长岩为主体，占62.9%，其次为闪长岩类，占27.1%，是燕山旋回各期中所占比例最多的。燕山旋回第二期形成了复杂的层状岩床、岩盖，与围岩呈整合接触的岩体为主。地表出露尽管可分出如矿山村、綦村、新城、武安、固镇等几个岩体，钻探证实地下有些地段还是连在一起的；对煤系和煤层影响较大的主要为本期岩浆岩。在新城、武安、矿山村、鼓山等地可见第三期岩体与第二期岩体之间有清楚的侵入接触关系。第三期以主要是碱性、钙碱性正长岩类侵入体，是本区杂岩系晚期产物。第三期各类岩石之间可见由新到老的相互穿插关系，在洪山岩体内可见到巨斑正长岩、细粒正长岩、正长岩、次粗面斑岩、粗面质角砾凝灰熔岩等相互穿插，在永年娄里还可见到辉石正长岩侵入闪长岩。可见岩浆活动次数之频繁，同时说明正长岩侵入时代晚于闪长岩类。由于岩浆内挥发分大量集中，变为局部的火山爆发，形成洪山杂岩体外围的粗面质火山碎屑岩，以及潜火山粗面班岩的侵入。洪山杂岩体由辉石正长岩、黑云角闪正长岩、正长岩、正长斑岩等多次侵入组成，局部甚至出现巨斑正长岩，以及正长斑岩脉、石英岩脉等。此期岩浆岩和铁矿床成因无关，伴生有铜矿化现象。从侵入层位看，这些侵入岩体的主要侵入层位为奥陶系及以下地层，而侵入于煤系地层中的岩浆岩多位于侵入体远端。4.洪山岩体地质特征分析本区曾做过不同高度的航磁测量，根据物探资料分析，本区的物性特征是洪山岩体有显著的磁性，而沉积地层不具有磁性，这就是说只有岩体能够引起磁异常，岩体厚度大的部位磁异常强度高，反之磁异常强度低。对比不同高度的般磁异常图发现，其磁异常中心均与洪山岩体的中心部位相吻合，随着高度的增加，三个不同高度的异常中心位移不大，强度衰减较小，即垂直梯度小，而东北部和西南部则衰减迅速，即垂直梯度大。这说明在这两个边缘部位岩体可能呈薄层侵入，尽管在这两个部位的地表有岩体出露，但其深部仍有保留煤系地层的可能。5.岩浆岩侵入对煤层的影响从邯邢地区煤矿井生产揭露和煤矿床勘探资料看，对煤系煤层产生破坏的岩浆岩岩性多为闪长岩、闪长玢岩，为燕山旋回第二期的产物，而后期形成的正长岩类基本没有扩散，对煤层的影响较小；3岩浆岩多以层状或似层状侵入于煤系煤层中。岩浆岩对煤层的破坏程度取决于岩浆岩的侵入强度，可由岩浆岩的单层厚度确定；易容空间的大小，煤层及附近裂隙发育程度将决定岩浆岩是否穿层、分岔，可由岩浆岩的层数确定。岩浆岩对煤层的破坏形式可分为以下几种：一是以单一厚层状侵入于煤层及其附近，全部呑蚀煤层，造成无煤区；二是岩浆岩侵入于煤层之中，以煤层夹矸形式出现，将煤层穿插成多层，侵蚀部分煤层；三是岩浆岩以单一薄层状侵入于煤层之中，多半将煤层分为上下两个分层，一般不侵蚀煤层；四是煤层被岩浆热液交代，使煤中硫分略有增高，部分或全部被硫化铁取代，如台口村西的ZK4、ZK10孔所见，8、9号煤层全部被磁黄铁矿取代。岩浆岩侵入区煤变质程度增高，有时可变成天然焦，失去煤的开采利用价值。岩浆岩从侵入源区向侵入体远端厚度减小，层数减少，如北掌勘查区侵入于2号煤附近的岩浆岩，从西向东由单一厚层状，逐渐变为多层中厚层状，最后变为单一薄层状至尖灭。见图2.6.北掌勘查区及焦窑煤矿岩浆岩特征北掌勘查区侵入岩岩性和焦窑煤矿相同，均为闪长玢岩，分多层侵入于煤系地层中，局部对煤层有破坏作用。北掌区主要受西部新城岩体的影响，南部受侵入岩破坏较小。南部的焦窑煤矿位于武安侵入岩体的远端，煤层受到的破坏较小，一般均能保留，岩浆岩只是侵入于煤层的上下。根据以上两区的情况看，洪山岩体向外扩散较小，其周围煤层存在的可能性较大。北掌勘查区和焦窑煤矿煤质均为无烟煤，没有变成天然焦。在娄里村附近，岩浆岩的侵入作用使煤系地层抬升，有煤系露头的存在。7.预测区构造因素分析从区域看，本区以断裂构造为主要构造形式，断层走向以北东向为主，均为高角度正断层，地层总体向东倾斜，本区所处的构造位置与南部的焦窑煤矿和北部的北掌勘查区相同；笔者在对预测区进行地表踏勘时发现，区内出露地层为三叠系下统刘家沟组T1l,和二叠系上统石千峰组P2sh，在洺山附近可见闪长玢岩岩体侵入于石千峰组中的，根据区域厚度分析，本区煤层埋深应在800-1100m。而北部的北掌勘查区煤层埋深基本和南部的焦窑煤矿相近，由-500m—1000m。这样推断洪山预测区煤层埋深应为-700--1000。8.结论通过以上分析，笔者认为洪山岩体向外扩散的范围比较小，对煤系及煤层赋存的影响也相应较小，除洪山岩体根部煤系受破坏外，其岩体外围应有煤系赋存，建议今后做适当的工作加以验证。根据洪山岩体的展布方向，判断洪山岩体根部不会有煤系地层赋存，找煤工作只有从岩体的远端外围开始，逐渐向岩体推进，基本可分两个区进行，东北区：可先在岩体北部的高窑和冀窑村东部施工一定的勘查工程，探查煤层的赋存情况；东南区：应在焦窑煤矿的北部外围施工一定的勘查工程，探查煤层的赋存情况，根据探查情况决定本区是否有进一步勘查前景。本文在编写过程中，得到了杨广田地质高级工程师、崔玉宝物探高级工程师的指导与帮助，在此一并表示感谢。参考文献：M河北省、北京市、天津市区域地质志作者：尚洪田（1962--），男，河北新城县人，煤田地质工程师