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永春天湖山煤矿区童子岩组聚煤规律初探

来源:用户上传      作者: 刘耀华

  摘要 福建永春天湖山煤矿区位于闽西南凹陷东部条带,由上姚、南湖、曲斗、大蔗沟、铅坑、西萍、荷殊、新村、长汀等并田组成,面积约66Km2,是闽南地区重点产煤区。福建省永春煤矿南湖一号井、磨刀坑矿井、官殊矿井分别位于南湖并田、曲斗井田和新村并田,均属于童子岩组煤系地层,笔者通过对三个矿并沉积环境的分析,掌握了童子岩组的成煤条件、聚煤规律以及成煤期的特点,对今后的找煤及指导矿井的生产具有一定的现实意义。
  关键词 童子岩组 沉积环境 聚煤规律 永春天湖山
  
  早二叠世晚期在闽西南凹陷有早、晚二次聚煤期,永春天湖山煤矿区童子岩组一段煤层属早聚煤期。从沉积环境分析,本区为中、低能量的滨海环境。同时根据横向上粒度变化,确定区内古地貌为北东高,南西低,推测当时海浸方向应是由南西往北东推进。各地聚煤作用强弱的差异,一般为北东较南西部聚煤条件好。垂向上,煤层的形成主要受海水进退次数及地壳相对高度的制约。根据海水进退规律及成煤作用的强弱,将早聚煤期分成早、中、晚三个成煤期,分述如下:
  
  1 早期成煤特点
  
  本期是童子岩组一段沉积初期,是由广阔浅海退却为海滩的初期,海水进退较为频繁,地壳相对不稳定,海滩的面积狭小,是煤层形成的初期阶段。成煤环境较差,从各井田所赋存的煤层而言,沉积了67~63号煤层,从下往上煤层变好,除了上部63、64号煤层局部可采外,大部分煤层均为不可采薄煤层。
  64号煤层:煤层厚度由北往南变薄,北部上姚、南湖、曲斗井田煤层厚度大稳定性好,平均煤层厚度1.20m;中部含春井田煤层稳定性差,厚度小,平均厚度0.50m;东北部铅坑南块段仅见煤线,南部新村、长汀井田为F31断层切割,含煤情况不明。
  63号煤层:煤层厚度变化与64号煤层刚好相反,由南往北厚度变薄。中部含春、铅坑南块段煤层平均厚度1.00m,北部南湖、上井田为薄煤层。
  
  2 中期成煤特点
  
  该期从沉积环境分析,海进次数较少,水上的海滩面积较大,沉积小、旋回厚度大,旋回完整程度较好,是地壳较稳定时期,部分已有滨海湖泊相沉积,为煤层形成较理想的地质条件。该期是童子岩组聚煤鼎盛时期,各主要可采煤层均集中于本期。沉积的煤层是62~49号煤层,其中62、60、53号煤层是煤矿区主要可采煤层,煤层稳定性好,厚度大,分布面积广。其他煤层厚度变化较大,绝大部分煤层为局部可采,如61、59、56、54、51、50、49号煤层等。该期总的聚煤特点随着时间推移,聚煤作用由北往南增强。
  62号煤层:全区各井田均有分布,据开采及钻孔资料,煤层厚度不大,但稳定性较好,全区均为可采。横向上由北往南煤层厚度变薄,F31断层下盘的曲斗、大蔗沟井田煤层均在1.00m以上,南湖井田平均厚度为0.66m,含春、铅坑南块段厚度0.90m。而F31断层上盘的新村井田煤层厚度为0.99m,已有部分开采资料证实。
  60号煤层:厚度大,稳定性好,分布面积广,为童子岩组一段主采煤层,煤层平均厚度为1.00~1.20m。据开采及钻孔资料证实,F31断层上、下盘60号煤层有一定差异,下盘煤层较好,上盘煤层较差。根据F31断层下盘60号煤层厚度等值线图,富煤带位于煤矿区的东部,治北东―南西方向展布,平均厚度1.20~2.00m,南湖、含春井田西部煤层厚度薄,平均0.50~1.00m。F31断层上盘60号煤层厚度等值线图可看出,新村井田中部煤层厚度较大为1~2m,东、西两侧大部分地区为0.50~1.00m,厚煤带沿北东―南西方向分布,经开采资料证实。
  59号煤层:全区虽均有分布,煤层厚度变化大,为局部可采煤层,但煤层变化规律与上述煤层刚好相反,由北往南煤层变好,F31断层下盘59号煤层厚度差于上盘。北部F31断层下盘的曲斗、大蔗沟、南湖井田煤层厚度小,稳定性差,局部可采。南部F31断层上盘的含春、铅坑南块段根据小煤,天湖岩一、二号井开采及钻孔资料,煤层厚度变化较大,煤层厚度为0.78~1.35m,稳定性好,绝大部分为可采。
  53(54)号煤层:全区均有分布,F31断层下盘因煤层稳定性较差,煤层厚度变化大,经常相变为几层薄煤层,沉积旋回不清楚,层位的定位可靠性较低。根据F31断层下盘54号煤层厚度等值线图分析,多数情况下呈煤包沿北东―南西方向展布,仅局部可采。F31断层上盘沉积旋回清楚,定位可靠,根据天湖岩一号井及小煤开采资料证实,煤层稳定性较好,但煤层厚度小,平均厚度仅0.8m左右。根据F31断层上盘53号煤层厚度等值线图分析:该煤层绝大部分地段厚度为0.5~1.0m,不可采段较小,这说明煤层沉积时南北沉积环境的差异。
  52、51、50、49号煤层:除了F31断层下盘的南湖井田51号煤层外,一般南部(F31断层上盘)较北部(F31断层下盘)煤层好。根据天湖岩一、二号井,小煤开采及钻孔资料说明这些煤层不同的块段煤厚为局部可采煤层。
  
  3 晚期成煤特点
  
  这时期是童子岩组由陆退却为海的初期,地壳较中期不稳定,海水进退频繁,垂向上小旋回多而小,旋回完整程度差,不利于煤层的形成。这时沉积了48~31号煤层,绝大部分煤层厚度小,煤层稳定性差,可采煤层少。但从整个煤矿区来看:由北往南煤层变好,南部(F31断层上盘)可采,局部可采煤层层数较北部(F31断层下盘)多,据小煤开采及钻孔资料,南部(F31断层上盘)除37、41煤层可采外。还有47、45、43、42、33号煤层为局部可采煤层,北部(F31断层下盘)仅37号煤层可采,34、36号煤层为局部可采。
  41号煤层:F31断层上盘东部的铅坑南块段,西部含春井田,南部新村井田及荷殊井田,均有小煤开采证实。煤层厚度不大,仅0.8m,但稳定性相对较好,特别是东部铅坑南块段,小煤沿走向开采贯通达1.5km以上,沿倾向开采达200m左右。北部(F31断层下盘)煤层很少有小煤开采。
  37号煤层:根据小煤及南湖二号井开采及钻孔资料证实,煤层分布面积广,煤层稳定性较好,但厚度不大,仅0.6~0.8m左右。F31断层上盘的铅坑南、含春井田均有小煤开采,沿走向、倾向开采贯通的长度与41号煤层相似。南部新村、荷殊、长汀井田已开采得到证实。F31断层下盘的南湖二号井主要开采对象是37号煤层沿走向已开采1km左右,沿倾向开采150m。
  
  4 结语
  
  综上所述,童子岩组一段的聚煤规律:垂向上海退(早期)及海进(晚期)的初期,地壳相对不稳定,海水进出频繁,不利于煤层的形成。海退后、海进初(中期)地壳相对稳定,是聚煤最好的地质时期,多数主要可采煤层皆集中于这时期。横向上随着时间的推移主要聚煤场所早期始于西部、中部,中期由西延向东北部,晚期又回到西南部,这都说明聚煤作用随着海水进退而改变,煤层的好坏并不随着底板砂岩厚、薄而变化,一般情况底板砂岩夹层少的煤层相对较好,这说明煤层的好坏和地壳稳定程度密切相关。


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