第一章矿井地质第一节区域地质概况一、区域地质井田位于霍西煤田乔家湾详查区,根据《山西省区域地质志》对区域构造单元的划分,乔家湾详查区所处构造单元为吕梁块隆之次级构造单元勍香—太林南北向褶带之克城—南湾里复式向斜的南部。(一)区域地层井田所处位置为克城—南湾里复式向斜的中段核部偏东翼。克城—南湾里复式向斜北起蒲县克城一带,南到南湾里一带,走向北北西-北北东,其核部出露地层为二叠系,两翼为石炭系,边部为奥陶系,新生界(新近系、第四系)松散沉积物零星覆盖于不同时代的地层之上。区域地层分区属山西区长治-临汾小区,区域地层特征详见区域地层简表。(二)区域构造本井田所处构造单元为吕梁块隆之次级构造单元勤香—太林南北向褶带的南部,克城—南湾里复式向斜的中段核部偏东翼。克城—南湾里复式向斜北起蒲县克城一带,南到南湾里一带,走向北北西-北北东,出露上下古生界地层,内部发育一系列彼此平行成雁行斜列的次级褶曲,两翼岩层倾角10~20°,核部发育一些延伸距离不长的张性正断裂,边部发育一些北北东、北北西向断裂。区域岩浆活动不发育。表2-1区域地层简表地层单元厚度(m)岩性特征界系统组新生界Kz第四系Q全新统(Q4)0-30由冲积和洪积层组成,分布于河床及I级阶地。成分为砾石、卵石、砂层夹粉土及粉质粘土。一般厚0-30m。分布于山前盆地、河谷、沟谷底部上更新统(Q3)马兰组(Q3m)0-25分布广泛,岩性为浅黄色粉土、粉质粘土,具垂直节理,含钙质结核,局部夹砾石层。山区及丘陵地带一般厚0-25m。中更新统(Q2)离石组(Q2l)0-50灰黄、浅红色粉质粘土,夹有2—3层棕红色古土壤及灰白、灰黄色钙质结核层。山区及丘陵一般厚0-50m。下更新统(Q1)午城组(Q1w)0-18黄红、灰绿等杂色粉质粘土、粘土,夹卵石、砾石层,呈尖灭状,含钙质结核,山区及丘陵地带一般厚0-18m。新近系N上新统(N2)静乐组(N2j)0-20由紫红色、深红色粘土夹钙质结核组成,局部地段夹棕黄色、棕红色粘土或亚粘土条带,含Fe、Mn结核或薄膜。山区及丘陵地带一般厚0-20m。含Hipparionsp.ProsiphneusLctitheriumspHipparionrichthfeniLynxshansius保德组(N2b)0-30下部主要由多种颜色的粘土、亚粘土、亚砂土、砂层、砂砾层及砾石层组成;上部由棕黄、棕红色粘土、亚粘土及少量亚砂土组成。山区及丘陵地带一般厚0-30m。与下伏基岩呈不整合接触。中生界Mz三叠系T中统(T2)二马营组(T2er)520灰白、浅灰绿色及肉红色长石砂岩为主,夹紫红色泥岩,厚520m左右。含PurakannemoyeriayoungiSinokannemeyoriapearsoni下统(T1)和尚沟组(T1h)200以紫红色砂质泥岩为主,夹紫红色细砂岩,厚200m左右。含PleuromeiastornbergiiNeoalamitessp.刘家沟组(T1l)390以砖红色薄板状砂岩为主,夹红色砂质泥岩,厚390m左右。上古生界Pz2二叠系P上统(P1)石千峰组(P2sh)150-190岩性为黑紫色、棕红、鲜红色泥岩夹长石石英砂岩,顶部含薄层石膏泥岩,厚150-190左右m。上石盒子组(P2s)350-450以紫、褐、黄褐及杏黄等杂色泥岩、砂质泥岩为主,夹黄绿、灰绿、灰白色长石石英砂岩,厚350-450m。含ChiropterisreniformisLobatannulariaensifotiaGigantonodeahallei等。下统(P2)下石盒子组(P1x)85-136灰白色中-粗粒砂岩、灰色砂质泥岩、泥岩夹煤线组成,顶部出现紫斑泥岩,厚85-136m。含EmglcctopteristrangularisCathaysioptorisuhitei等。山西组(P1s)45-76重要含煤地层之一,以深灰色泥岩、砂质泥岩及灰白色中-粗粒砂岩,中下部含主要可采煤层,厚45-76m。含taehiopterismccltineris.CrinusspLingulasp.石炭系C上统(C3)太原组(C3t)71-142海陆交互相沉积,为灰色、灰黑色砂岩、泥岩、石灰岩及煤层组成,中下部含主要可采煤层,厚71-142m。含PseudoschllagerinatexanaNeuropterisovata等。中统(C2)本溪组(C2b)5-33平行不整合于奥陶系中统之上,底部为铁铝岩,其上为薄层砂、泥岩,夹1-3层薄层石灰岩及不稳定薄煤层,厚5-33m。与下伏奥陶系平行不整合接触。含NeuropterisgiganteanDzazoaneuaVozhgalica等。下古生界Pz1奥陶系O中统(O2)峰峰组(O2f)64-126上部深灰色薄——巨厚层灰岩。中部灰色中厚层角砾状灰岩与泥质白云质灰岩互层。下部浅灰、灰黄色薄——中厚层含泥质白云质灰岩。厚度64-126m。上马家沟组(O2s)154-250上部灰色、浅灰色灰岩夹灰质白云岩、含泥质白云岩和石膏。中部灰色浅灰色薄——中厚层豹皮状灰质白云岩、白云质灰岩互层。下部浅灰、灰黄色角砾状薄板状含泥质灰岩、灰质白云岩、白云质灰岩。厚度154-250m。含Armenoarassp.Ecculiomphalussp.下马家沟组(O2x)92-146上部灰色、浅灰色薄——中厚层灰岩、灰质白云岩、白云质灰岩和石膏互层。下部黄灰色泥灰岩、页岩。底部为含底砾的石英砂岩。厚度92-146m。下统(O1)冶里组、亮甲山组103-137灰黄色、灰色、浅灰色含燧石结核白云岩夹燧石层底部为黄绿色泥质白云岩。厚度103-137m。二、区域含煤特征矿区及周边出露的地层有二叠系中统茅口组、上统峨眉山玄武岩组、龙潭组、长兴组、大隆组、三叠系下统飞仙关组及第四系。地层走向总体为南西~北东向,倾向东南,倾角6~28°,一般10~16°左右,由浅到深地层倾角逐渐变小。井田及相邻区域出露地层特征见下表(表2-2):表2-2矿区地层简表系统组段主要岩性一般厚度(m)第四系(Q)冲积、残积、坡积物等。0-10三叠系(T)下统(T1)飞仙关组(T1f)三段(T1f3)灰、灰绿色、灰紫色,薄~中厚层状钙质泥岩夹灰岩、泥质灰岩。90二段(T1f2)灰、浅灰色,薄~中厚层状、块状灰岩、泥质灰岩,夹钙质粉砂岩。140一段(T1f1)灰黄色、黄灰色、灰绿色粉砂岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩。140二叠系(P)上统(P3)长兴大隆组(P3c+d)黄灰、紫灰色粉砂岩、泥质粉砂岩夹泥质灰岩、燧石灰岩及蒙脱石泥岩。45龙潭组(P3l)灰~深灰色,薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、灰岩及煤层等。263峨眉山玄武岩组(P3β)浅灰、灰绿色,厚层状玄武岩,上部夹凝灰岩。不详中统(P2)茅口组(P2m)灰色,薄~中厚层状灰岩。不详现由老至新分述如下:1.茅口组(P2m):出露于井田北部边界外。为灰色、浅灰色,中~厚层状,隐晶~细晶结构灰岩,具溶蚀现象和缝合线构造,裂隙发育,充填方解石,产珊瑚及瓣鳃类动物化石,局部见燧石团块,厚度不详。2.峨眉山玄武岩组(P3β):出露于井田北部边界外。为浅灰色~灰绿色,块状玄武岩,具气孔及杏仁状构造,含大量杂色斑纹及黄铁矿结核,厚度不详。其上一般有2~20m紫色、灰绿色凝灰岩与玄武岩过渡。3.龙潭组(P3l):出露于井田北西部边界附近。主要由浅灰色、灰色及深灰色,薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、灰岩、煤层组成。含煤20~35层,一般28层左右,含可采煤层10层,其中全区可采4层。含腕足类及瓣鳃类动物化石,产大量植物化石,见栉羊齿PecopterisBrongninartSP.化石等,厚度在263m左右,与下伏地层呈假整合接触。龙潭组是典型的海陆交互相沉积,海相动物化石及植物化石十分丰富。常见腕足类、瓣鳃类、海百合、螺等动物化石,代表浅海或滨海沉积;常见大羽羊齿、栉羊齿等植物化石,代表一种温暖潮湿的气候环境。4.长兴大隆组(P3c+d):出露于井田北西部。主要由黄灰色、深灰色、紫灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩组成,中夹数层灰岩及黄绿色蒙脱石泥岩,产腕足类及瓣鳃类动物化石,见中华准全形贝EnteletinaSinensis(Huong)等,厚度一般在45m左右。5.飞仙关组(T1f)根据区域资料,飞仙关组地层按岩性组合及颜色变化情况自下而上分为五段,井田内出露一、二、三段,分别简述如下:(1)飞仙关一段(T1f1)主要由黄灰~灰绿色粉砂岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩等岩层组成,薄~中厚层状,微波状水平层理,上部夹1~2层灰岩,底部夹1~4层黄绿色蒙脱石泥岩。与下伏二叠系上统长兴大隆组呈整合接触,含克氏蛤ClaraiaClarai及瓣鳃类等动物化石,厚度一般在140m左右。(2)飞仙关二段(T1f2)浅灰色、灰色,薄~厚层状、块状灰岩、泥质灰岩,下部含鲕粒灰岩,夹灰紫色及浅灰绿色泥质粉砂岩,隐晶~显晶结构,中厚~厚层状,具锯齿状缝合线构造及水溶蚀现象,产腕足、瓣鳃类动物化石。厚度一般在140m左右。(3)飞仙关三段(T1f3)灰、灰绿色、灰紫色,薄~中厚层状钙质泥岩夹泥灰岩,具水平层理,中下部夹泥质灰岩及灰岩3~4层,底部为泥灰岩及钙质泥岩,产瓣鳃类动物化石。一般厚度在90m左右,地貌上多呈缓坡。6.第四系(Q):主要为坡积、崩积、残积亚粘土、粘土、冲积砂、砾石等松散沉积物。厚度一般小于10m。二、构造矿区位于三塘向斜北西翼中段,总体为一单斜构造,地层走向呈北东~南西向,倾向南东,倾角5~32°,一般10~16°,从浅部到深部,地层倾角逐渐变缓。区内次一级褶曲不发育,矿区内及边界附近发现断层2条,简述如下:F21:位于矿区北西部界外,走向为北东~南西向,走向长度约1450m,倾向南东,倾角43°,为正断层,落差约15m。SF8:位于矿区西部,走向为南~东向,走向长度约9000m,倾向西,倾角70°,为正断层,落差约100m。总的说来,矿区构造复杂程度类型应属简单。第二节矿井地质一、地层井田位于霍西煤田克城矿区乔家湾详查区中东部。区内地层出露较好,自东向西由老而新依次出露:石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、二叠系上统上石盒子组,第四系零星分布于山梁、山坡和沟底。(一)奥陶系中统1、上马家沟组(O2s)1)二段(O2s2)为一套海相碳酸盐岩沉积,本区未出露。本次ZK201孔揭露41.57m,未见底。为厚层状白云质灰岩,具豹皮状结构,节理裂隙和溶蚀现象较发育。2)三段(O2s2)为一套海相碳酸盐岩沉积,本区未出露。本次ZK201孔揭露厚度77.82m。上部以角砾状灰岩为主,夹石膏条带,裂隙及小溶洞发育。下部为中厚层状白云质灰岩,节理裂隙发育,有方解石脉充填。2、峰峰组(O2f)本组为含煤地层的沉积基底,为一套海相碳酸盐沉积,本区未出露。下段(O2f1)岩性以泥质灰岩、白云质灰岩为主夹灰岩,夹有薄层状、似层状的石膏层,厚53.51-67.28m。上段(O2f2)岩性为灰褐及深灰色致密厚层块状灰岩为主,厚14.24-19.37m,顶部含较多的星散状,结核状黄铁矿。(二)石炭系(C)⒈中统本溪组(C2b)平行不整合覆盖于峰峰组之上,本区未出露。厚13.90~22.77m,平均厚18.31m,为一套海陆交互相沉积。由灰色、浅灰色铝土质泥岩、深灰色泥岩、炭质泥岩及较稳定的石灰岩、煤线及“山西式铁矿”组成。⒉上统太原组(C3t)该组是区内主要含煤地层之一,为海陆交互相沉积,主要由砂岩,含燧石生物碎屑灰岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。K1砂岩底为本组底界,K7砂岩底为本组顶界,主要岩性和岩石组合特征基本稳定,并具有4个灰岩标志层(K2、K3、K4、K6)和2个砂岩标志层(K1、K5),可划分为三个岩性段。本组厚78.80-91.00m,平均88.07m。。⑴下段(C3t1)本段自K1砂岩底至K2灰岩底,厚29.56-33.84m左右,平均厚31.70m。主要由灰色、深灰色