加強基礎地質(zhì)問題研究實現(xiàn)找礦新突破

1、加強基礎地質(zhì)問題研究實現(xiàn)找礦新突破河南省禹州市張得區(qū)煤炭資源找礦回顧陳振祿（河南省地礦局第一地質(zhì)調(diào)査隊）河南省禹州市張得區(qū)位丁-河南省中部的禹州市與襄縣之間，以往煤炭資源勘查和研究成果普遍認為：張 得區(qū)二i煤層處于禹州煤田南部一個髙灰?guī)?，成煤詢環(huán)境為濱海砂坪，不利于形成厚大煤層：成煤后為一 南北向的河流沖刷帶上，會在張得區(qū)形成煤層沖刷缺失帶：對于構造的認識，全區(qū)為一單斜構造，地層傾向 南，因此張得斷層以南二i煤層埋藏深較大，沒有勘杏價值?！昂幽鲜∮碇菔袕埖脜^(qū)煤普查”項冃，是2005年 開始的河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查項冃之一，由河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)調(diào)查隊承擔，項冃執(zhí)行過程中， 重點加強了

2、工作區(qū)成煤環(huán)境利成煤規(guī)律的研究，加強了工作區(qū)破礦（控煤）構造的研究，通過20052008 年的普杏工作，利用二維地震勘探利深部鉆探等技術方法，找礦取得了重大突破，初步認定張得區(qū)二煤層 厚度大且穩(wěn)定，為一超大型煤炭基地。工作區(qū)資源一口投入開發(fā)，對改善河南省煤炭資源狀況，發(fā)展豫中經(jīng) 濟具有重要意義。1區(qū)域地質(zhì)特征工作區(qū)區(qū)域上位丁華北陸塊嵩戲構造區(qū)東南部，禹州煤田南部，南為平頂山煤田，北、西為新密煤田、 登封煤田和汝州煤田。地表被第阿系所覆蓋，據(jù)鉆孔揭露資料，區(qū)內(nèi)地層山老至新依次為a古宇、元古界、 古生界、屮生界、古近系、新近系及第四系。禹州市張得區(qū)地處華北平原的西南邊緣，西為中低山和丘陵，連綿起伏

3、；東為遼闊平原，一望無際。受 長期構造運動的影響，該區(qū)褶皺和斷裂均比較復雜。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構造基底以褶皺為主，斷裂次之，蓋層以斷裂 為主，褶皺次之。區(qū)域上東部山于被大面積松散沉積物覆蓋，地質(zhì)構造特征識別較為困難。區(qū)域褶皺以復式背、向斜最具代表性。規(guī)模較大的有石門溝復背斜、禹州-許昌復背斜。工作區(qū)地質(zhì)特征 工作區(qū)位于禹州煤田南部景家洼向斜北翼東段，地衣無棊巖出跟。據(jù)鉆探揭露情況， 本區(qū)發(fā)育地層自古生界、中生界、新生界都有。深部地層與禹州煤山一致，總體呈單斜構造，產(chǎn)狀180。 240°z10°25。斷裂構造主要為近東四向、北西向及北東展布，傾向總體向北的髙角度正斷層，傾角37。 78

4、%落差變化大。一般對煤層連續(xù)性起破壞作用。2以往成果對張得區(qū)煤炭資源前景的認識以往區(qū)域地質(zhì)調(diào)查：1957年1998年，先后有華北石油普查大隊、鄭州地質(zhì)學校、河南省地質(zhì)局區(qū)調(diào) 隊、河南省地礦廳第三水文地質(zhì)隊等在本區(qū)進行石油普查、水文地質(zhì)調(diào)查、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地層剖面研究等 工作。以往區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)査：1953年1985年9刀，先后有中南地質(zhì)局403隊、河南省煤山地質(zhì)局物探隊、102 隊、中南煤田地質(zhì)局126隊、河南省煤田地質(zhì)公司地質(zhì)四隊在禹縣三峰山、米托寺、梁北、李樓等井田進彳亍 了煤礦預測、普查、詳查、精查等工作。另外，北京地質(zhì)學院等教學、科研單位也在區(qū)域上做了大量的科研工作。這些工作，為本次普查工

5、作捉 供了豐富的地質(zhì)資料。普遍認為禹州市張得地區(qū)有較好的成煤巖系存在。但是，山丁覆蓋層厚、對深部構造 認識不清、又加上周圍井田的局限性等種種原因，對木區(qū)的煤層賦存狀態(tài)和煤炭資源前景認識存在一定的疑 慮。其集中表現(xiàn)在以下兒個方面：在沉積環(huán)境和聚煤規(guī)律方面 禹州煤田山西組卞段的潮坪沉積物以潮間帶沉積為主（圖1）,根據(jù)沉積物 的粒度分布、沉積構造、生物化石保存悄況和垂直層序等，可區(qū)分出四種亞相：-是混合潮坪-泥坪相；二是 砂坪相；三是潮溝（潮溪）相；四是潮池（潮塘）相。認為張得區(qū)二i煤沉積時砂坪占主導地位，不利于生成療度大的煤層，二i煤應發(fā)育差，煤層薄。張得 向東及以南二i煤沉枳時混合坪-泥坪占主導

6、地位，有利于生成號度大的煤層。所以，以往普遍認為張得普查 區(qū)內(nèi)西部為一薄煤帶或不可釆帶。在二煤灰分研究方面，認為張得區(qū)內(nèi)西部二i煤應為富灰至髙灰煤，而東部二煤應為富灰至中灰煤。 也就是說，既便是禹州煤田張得區(qū)有山西組二層的存在，也因灰分高而難于利用。在煤層埋藏深和普查區(qū)構造認識方面，認為工作區(qū)煤系地層為一單斜構造，張得斷層以北二煤層埋深 600-1500m,煤層傾角10-15%張得斷層以南二】煤層埋深8002000m以上,煤層傾角16。24。°平面上西 部深、東部淺，南部深、北部淺。而且據(jù)估算，埋深1500m以淺的煤炭資源量，張得斷層以北占全區(qū)的70% 以上。若按當前耍求的勘查深度，

7、張得斷層以南，大部分己超過埋深1500m,近期勘查價值不大。3木次重點開展的地質(zhì)勘查工作手段針對以往對張得區(qū)煤炭資源前景的認識，本次普査工作部署總體思路是：在充分收集已有地質(zhì)、物探、 遙感、礦產(chǎn)等資料的棊礎上，應用“多s”技術方法，深入研究區(qū)域成礦地質(zhì)背景條件，總結(jié)聚煤規(guī)律。運用 地質(zhì)、物探等多種手段，綜合找礦，綜合評價。普査評價工作以二維地震勘探為先導，地震測線與剖面重合: 以鉆探工程解剖深部構造和煤層。遵循由淺入深、由已知到未知、循序漸進的原則。勘査工作中根據(jù)工程施 工情況，遇到新的問題，及時對工程進行調(diào)整。資料搜集和綜合研究工作：勘査工作前和工作屮，充分搜集省內(nèi)省外以往資料，重點搜集了禹

8、州煤田內(nèi) 特別是張得鄰區(qū)的最新勘查成果、研究成果，從屮提取了張得普查區(qū)有用的信息。通過對獲得的各類資料及 時綜合分析研究。結(jié)合區(qū)內(nèi)或鄰區(qū)已知井田成煤特征，總結(jié)了區(qū)內(nèi)成煤地質(zhì)條件和煤層賦存狀況。按照以往 的認識：張得普杳區(qū)內(nèi)，存在二煤層沒有問題，只是煤層厚度和煤質(zhì)有待在工作屮證實。針對煤層埋深較 大問題，工作屮不能急于施工鉆探工程，應先開展二維地震勘探工作，待取得一圧的階段成果后，再做下一 步的工作安排。二維地震勘探工作：重點杳明木區(qū)張得斷層以南的構造形態(tài)、地層產(chǎn)狀；繼續(xù)控制主要斷層張得斷層 （f1）、虎頭斷層（f3）、南關斷層（f5）等的落差、產(chǎn)狀；杳明含煤地層的分布范圍，解釋主要可采煤層二

9、i煤的深度和范囤：控制新生界覆蓋層的厚度與變化。2005-2007年，本區(qū)開展了地震勘查工作，取得了較好 的勘査效果，進一步認識了普査區(qū)內(nèi)二|煤層埋深和構造格架。初步認為張得斷層為一傾向北的正斷層，斷 層以南煤層抬升，抬升跖離約200-1200m,二丨煤層埋深8001800m,大大提高了工作區(qū)的找礦前景。鉆探工作：鉆探是進行煤層揭露的主要工程手段和估算資源儲量的依據(jù)。可以為確立工作區(qū)地層層序， 確泄含煤地層時代，為深入了解區(qū)內(nèi)構造形態(tài)，了解含煤地層的分布范圉、煤層層數(shù)、煤層的一般厚度和埋 藏深度，了解煤類和煤質(zhì)的一般特征提供依據(jù)。在綜合研究的基礎上，選擇合適地段布置了少量鉆孔，以驗證二|煤層的

10、存在。而后，二維地震取得了 階段成果，對區(qū)內(nèi)構造格架取得了新的認識。重點對張得斷層（f1）以南布置系統(tǒng)鉆探工程，張得斷層以北 也布置了少量鉆探工程。施工鉆孔鉆孔全部見到山西組二|煤層。取得了可喜找礦成果，曾被評為2006年度 全國兩大找礦成果之一。4取得的新進展和新認識4.1煤層的埋深和工作區(qū)構造(1) 初步查明了工作區(qū)新工界覆蓋層的厚度及變化悄況：新上界底界埋深為0450m,東西方向上西淺 東深，西部埋深為0150m,東部為150450m；南北方向上，總的趨勢是北淺南深，但西段屮部有一東西 向的淺條帶。(2) 初步了解了主?？刹擅簩佣煤的埋深及其變化趨勢:區(qū)內(nèi)二|煤底板高程變化范圍為700

11、-1950m, 埋深8002000m，總的埋深變化趨勢是：東西方向上東部稍深。南北方向上由于受張得斷層的作用，煤層埋 深呈階梯狀。(3) 初步查明了區(qū)內(nèi)的斷裂構造形態(tài)：通過工作，共發(fā)現(xiàn)斷層12條。斷層走向宙屮西部的東西向，到東 部轉(zhuǎn)為北西向，大部分斷層傾向北或北東。其中較大的斷層是張得斷層(f1 )、虎頭斷層(f3)、南關斷層(f5) 等。4.2煤層與煤質(zhì)情況4.2.1主要可采煤層工作區(qū)二丨煤層普遍存在。其中產(chǎn)狀穩(wěn)定、賦存較好的區(qū)段可以張得斷層(f1)為界分為兩塊：張得斷 層(f1)以北二|煤層底板等高線-900-1650m,呈東西向展布,南北寬1.53.5km,東西長18km；以南由 于張得

12、斷層(f1)的作用，二|煤層底板等高線-700-1700m,呈東西向展布，南北寬35.5km,東西長24km“ 而且構造簡單，找煤潛力大。二丨煤層位于山西組底部，平均4.50m,結(jié)構簡單，偶見炭質(zhì)泥巖或泥巖夾肝一層，厚0.140.80m。頂 板大占砂巖(sd),底板為條帶狀細砂巖。二|煤層局部分義為兩層，但厚度變化不大。屬較穩(wěn)定的可采煤層。422局部可采煤層七4煤層：位于上石盒子組七煤段屮部，厚度變化大，平均1.10m,屬局部可采煤層。五4煤層：位于下石盒子組五煤段屮下部，煤厚平均0.85m。東部厚度較大，屬局部可采煤層。四9煤層：位于下石盒子組四煤段頂部，平均1.60m.中部厚度大，東西兩端

13、厚度小，屬大部可采煤層。4.2.3煤質(zhì)情況二】煤巖特征：有機組分含量平均為85.6%,其中鏡質(zhì)組占50.3%,半鏡質(zhì)組占31.2%,絲質(zhì)組及半絲 質(zhì)組約占4.2%。鏡質(zhì)組中主要為均勻無結(jié)構鏡質(zhì)體；半鏡質(zhì)組中主要為凝膠化基質(zhì)或木質(zhì)鏡煤；絲質(zhì)組及 半絲質(zhì)組中多為絲炭碎片、木質(zhì)鏡煤絲炭、鏡煤絲炭等。無機組分含量平均14.4%,其中以粘土礦物為主， 平均含量為13.6%,多呈浸染狀及團塊狀分布于有機組分中；另有少量硫化物及碳酸鹽礦物。發(fā)熱量：屬中高發(fā)熱量，主要作為煉焦用煤、動力和民用煤。5結(jié)語(1) 通過河南省禹州市張得區(qū)煤普查工作，初步認沱工作區(qū)為一超大型煤炭基地。實現(xiàn)了找礦重大突破, 充分說明，認

14、真搜集資料，對以往資料進行分析研究，加強成煤環(huán)境和聚煤規(guī)律的研究,加強破礦(控煤) 構造的研究的重耍性。開展張得區(qū)煤普查工作前期，收集了禹州煤田特別是鄰區(qū)梁北井田、李樓井田的資料, 通過對以往的研究資料進行了認真的分析，普遍認為而月確信，禹州幣張得地區(qū)有較好的成煤巖系存在。(2) 以往的研究成果是建立在當時的地質(zhì)勘査水平和資料的基礎上，對以往資料要有一個淸醒的認識， 不能有日照搬，耍分析其優(yōu)點和不足，同時在勘査工作屮去修改和補充以往的成果。在晚古生代早二疊世， 二煤生成環(huán)境處在大的三角州體系屮，其亞環(huán)境是相當復雜的，依據(jù)以往有限的資料，得出的結(jié)論往往不 夠全面，是否正確，必須山實踐來證明。例如

15、，在對禹州煤田二煤聚煤環(huán)境和二|煤灰分產(chǎn)率的認識方面, 若按照以往禹州煤田整體規(guī)律向南部推斷，就會得出，張得及以南區(qū)段二|煤沉積時砂坪占主導地位，不利 于生成厚度大的煤層，二i煤應發(fā)育差，煤層薄，且二灰分產(chǎn)率也髙，應屬丁-髙灰煤帶。本區(qū)工程施工結(jié) 果表明，這是一個不正確的推論。(3) 煤炭資源勘查工作，是一項復雜的系統(tǒng)工程，不但耍利用以往的文字、表格、圖件資料，而且耍用 現(xiàn)代地質(zhì)理論、技術方法對以往資料進行重新的加工。特別是利用計算機技術，快速檢索以往資料，從中獲 得新的找礦信息，為新一輪勘查工作服務，可獲得事半功倍的效果。項冃執(zhí)行過程中，由于注重研究以往資 料，加上計算機技術的應用，及時為工程布置提供理論支持，大大加快了勘查工作的進度。(4) 禹州市張得區(qū)地表全