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江西省樟树市经楼地区隐伏煤田找矿预测

发布时间:2022-02-12 08:39:42 浏览数:

摘 要:本文在前人已有的区域地质、矿区地质、地球物探等资料的基础上,通过综合分析、研究,探索性地从地层、构造,尤其是褶皱构造的角度,重建并预测经楼地区红盆之下有隐伏煤田存在的可能性,同时对隐伏煤田的前景作出简要的、概略性的找矿预测。

关键词:乐平煤系;构造;重力异常;隐伏煤田;找矿预测

煤是重要的能源矿产,在江西的能源消费结构中,煤炭资源量占能源消费总量的76%(江西省统计局2013年)。许多矿井面临资源枯竭、进入危机矿山行列的局面,主要矿区的接替和矿井延深陷入了困境。江西省成了煤炭资源缺乏省份之一。萍乐拗陷带乐平煤系(南型)为我省主要的含煤地层,也是我省地质工作者找煤的首选层位。我省地表及浅层煤炭资源基本枯竭,向深部要煤是新时期地质工作者的奋斗目标。

基于此,本次选择樟树经楼地区及其周边近二百平方公里区域,在前人已有的区域地质、矿区地质、地球物探等资料的基础上,进行综合分析,探索性地预测并指出经楼地区红盆之下有隐伏煤田存在的可能性,同时对隐伏煤田的前景作出简要的、概略性的分析,以期激发广大煤田地质工作者的共同关注和思考。

文中拙见或有欠妥、或有谬误,敬请同仁批评、指正。

一、预测区范围

预查区位于江西省樟树市北西约15 km处。北侧为中林煤矿、新华煤矿,东北侧有八景煤礦,呈北东东向分布。预测区面积约190平方千米(图1)。

二、区域地质背景

预测区位于钦杭中部结合带之萍乐拗陷带西部的袁水复向斜的中部偏东。处于袁水复向斜的南翼。主体构造以褶皱为主,构造线方向呈北东东-北东。沿褶皱两翼普遍发育北东-北东东向具一定规模且高角度的逆(掩)断层、正断层和斜切岩层的横向断层。预测区基本上被中新生代红盆覆盖,仅在后窑、礼港等地局部零星出露二迭系茅口组。

区域内出露地层主要为:二叠系中统栖霞组、小江边组、茅口组,上统乐平组、长兴组;三叠系下统殷坑组、青龙组,中统杨家组;侏罗系下统水北组,白垩系中统河口组、塘边组。古近系新余组、临江组和第四系。其中二叠系上统乐平组为区内主要的含煤地层。

区域构造以北东向线型褶皱为主,断裂构造不发育,多以走向断层为主,处于袁水复向斜的南翼。袁水复向斜南翼褶皱自北向南依次为付家圩复向斜、礼港复背斜(图1)。往南为中、新生代地层组成的清江坳陷。

(一)付家圩复式向斜

轴向北东。东起独城,被华山岭-礼港断层切割,向西延伸至英岗岭。整个向斜形态东段简单,西段复杂,具次一级褶皱。三叠系和侏罗系组成向斜的轴部,乐平组和茅口组组成向斜的两翼。北翼地层倾角较缓,一般30°~40°,南翼较陡,一般在60°以上,局部甚至直立或倒转,为一不对称的箱形褶皱。向斜核部地层为下三叠系,两翼地层分别为乐平组、长兴组。向斜东段宽约4.00~6.00km,西段宽约6.00~8.00km。

(二)礼港复式背斜

东起官帽山、峨嵋山,往西延伸至樟树中林。礼港复式背斜呈北东-北东东向展布,往东仰起,往西倾伏,至经楼附近被古近纪地层所覆盖。在礼港、后窑、铜鼓岭等大片区域零星出露茅口组,呈隆起状态。

背斜的北翼受徐府岭断层的破坏切割,形态较为简单,基本呈单斜产出;而南翼较为复杂,由多个次级褶皱组成。

三、预测区控矿地质条件

(一)地层条件

预测区基本上被中新生代红盆覆盖,仅在后窑、礼港等地局部零星出露二迭系茅口组。据区域资料,红盆主要由白垩系中统河口组、塘边组。古近系新余组、临江组和第四系组成。

在预测区北、东部外围,主要出露茅口组、乐平组。其中乐平组(南型)为区内主要的含煤地层。

乐平组(南型)含煤地层,其四分性十分清楚,沉积环境类同,早期(相当于官山时期)为河床~河漫滩相和湖泊沼泽相为主的陆相沉积;中期(相当于老山下亚段)为滨海沼泽相沉积;晚期(中老山段~王潘里段)为浅海~滨海湖泊相沉积。在中期,地质构造活动相对稳定,泥炭沼泽相持续时间较长,成煤条件好。在宜春~乐平形成了稳定的B煤组沉积。区域内查明的煤矿产地均赋存于乐平组地层中。呈北东向分布于高安钧山背斜、付家圩向斜、礼港背斜两翼和樟树中林一带。地层厚度290.00~350.00m。其中B4煤层稳定,两极厚度0~4.64m,一般厚度0.80~1.76m。其它煤层不稳定,仅局部可采。

B4煤层之顶板灰岩或钙质砂岩为全区煤层的标志层,易于对比。

另据1964年江西省地质局物探大队在经楼地区开展的电测深剖面测量成果认为:

1)在经楼西部神岭村(矿区西部)重力高异常区存在煤系地层,其产出状态为向南倾伏延伸,且愈向南其覆盖层愈厚。

2)在杨家园~长岗村异常区覆盖层之下,煤系地层赋存的可能性较大,而且东浅西深。

3)经楼以东,礼港复背斜南翼地区在覆盖层之下,尚有含煤地层(P3L)存在,但盖层较厚。

(二)构造条件

1.常规地质工作解析的构造

预测区位于礼港复式背斜南翼西南的延伸部位。据已有的区域地质和矿区地质资料:礼港复式背斜的北翼构造较为简单,为一单斜构造(徐府岭矿区)。而其南翼则大致由三个次级褶皱组成。即:由北向南由杉林村-槐树村背斜、八景煤矿向斜、胡家坊-樟坑背斜再次一级褶皱构造组成(见图1)。

礼港复式背斜褶皱构造形态主要表现为平行长轴状、箱状、梳状以及它们之间的过渡型褶皱。构造线方向为北东-北东东向,形态紧密。背、向斜一般表现为长轴状相间分布,背斜成脊状,向斜成箱状。向斜宽,背斜窄为礼港复式背斜在区域内褶皱构造之特点。

乐平组及其上覆地层组成复式向斜的翼部及核部,二叠系组成背斜的核部。沿褶皱两翼发育有北东向走向断层及近南北向的横断层。向斜轴线总体呈北东东向。

2.布格重力异常解析的构造

根据《江西中部1:5万(临江镇幅)(樟树市幅)布格重力报告》(1989年江西省地矿局第二物探大队),发现在预测区红盆之下有隐伏构造的存在。其重力异常变化有以下规律:重力高反映为背斜构造形态,重力低反映为向斜构造形態。同时显示煤系地层有重力低异常特征。

布格重力异常格局面貌基本反映了预测区构造形迹:预测区以褶皱为主,异常轴向反映了褶皱构造的轴部位置与构造走向。经楼背斜北邻前保向斜,南接曲江向斜(清江盆地北缘),属礼港复式背斜的次级褶皱,与本区地质构造相吻合。(见图1)。

1)礼港-前保背斜:位于预测区北部边界,北东自礼港镇,往南西经前保,至中林。总体呈北东东向展布,延伸长度大于5km。核部地层为石炭系下统梓山组、二叠系中统茅口组,两翼地层为二叠系上统乐平组、长兴组。地层产状:北西翼315∠40°-60°,南东翼倾145∠35°-55°,轴面150∠85°。背斜北东端枢纽倾向北东,倾伏角10°-15°,南西端则倾伏于樟树中林矿区的新居村附近。

2)前保向斜:位于预测区北部,北东自后窑,往南西至中林。本区重力异常变化规律与背、向斜构造基本一致(即重力高、低异常区分别反映为背、向斜构造形态)及煤系地层有重力低异常特征。前保向斜隐伏于红盆之下,在1/5万重力异常图上反映为G29、G30重力低异常区,延伸长度大于10km,最宽处1.8km,面积约16km2。轴向北东东向,向斜轴向呈舒缓波状起伏,其中北东端、南西端翘起,中部隐伏于红层之下。核部地层为二叠系上统乐平组,两翼地层为二叠系中统茅口组。

3)经楼背斜:位于预测区的中部,东起高安八景,西至樟树中林以南,呈北东东向展布。往东仰起,向西倾伏,在经楼附近被古近纪地层所覆盖。经楼背斜基本上隐伏于红盆之下,在1:5万重力异常图上反映为G23、G24重力高异常区。位于预查区中北部,北东自铜鼓岭、至经楼往南西延伸至云溪。延伸长度约17.00km,最宽处2.20km。轴向北东东,背斜轴向呈舒缓波状。轴部地层为二叠系茅口组。两翼倾角一般为25°~50°。

4)曲江向斜:隐伏于红盆之下,位于预测区的南部,东起马村,经张家山至陈简家,南西至翁家。在1:5万重力异常图上反映为G23南侧、伴生的一串珠状重力低异常,幅值不高,呈北东东向分布。向斜核部地层为下三叠系,两翼地层分别为乐平组、长兴组,北翼地层产状倾向南东,倾角10°~30°,宽约8.00km。

另据1970~1981年清江盆地石油地震勘查资料,在预测区之南的蛟湖~樟树北为一狭长隆起区,原915队称之为“蛟湖背斜”,按常理在经楼背斜与蛟湖背斜两个隆起之间应该为坳陷(向斜)。由此,可将经楼以南区域确立为曲江向斜的西延部分。

四、预测区构造分析与反演

根据区域地层展布、区域构造格局,同时将以上地层及构造分析资料进行融合整理(图1),不难看出:

预测区处于礼港复背斜的西南延伸部位,通过重力异常解译的褶皱构造与礼港复背斜的次级褶皱构造一一对应。即:礼港-前保背斜为杉林村-槐树村背斜的西南延伸,并组成礼港复背斜的核部;前保向斜为八景向斜的西南延伸;经楼背斜为胡家坊-樟坑背斜的西南延伸。只是在礼港、后窑一带有一隆起。

基于此,我们根据已有的区域地质、矿山地质资料,首先建立20线地质剖面的基本形态,然后以20线为基准,再根据以上分析的预测区的构造格局,往西南方向反演。从反演的结果看,在预测区范围内还是有乐平煤系存在。

为方便起见,我们将预测区反演的地质构造形态用乐平煤系的底板等高线形式表现出来(图2)。从图2可以看出,无任是区域地质、矿山地质解译的构造,还是物探电测深和布格重力异常解译的构造,这些构造貌似分离,实则相互相成,有机融合,它们共同形成了礼港复式背斜南翼统一的构造体系。也就是说,预测区的构造仍处于礼港复式背斜的南翼,属于礼港复式背斜构造往西南方向的整体延伸,呈北东东向展布,往东仰起,向西倾伏。

根据图2反演结果,经估算,在约190平方千米的范围内,-1000米标高以上的乐平组煤系约有83平方千米。

五、结论

预测区外围的中林煤矿、徐府岭煤矿、八景煤矿等为我省重要的产煤区段。通过对预测区及其区域内地层、构造及控矿条件的研究、分析,尤其是将布格重力异常和电测深异常资料与常规地质工作成果加以整合,并通过综合分析、研究、反演表明:预测区处于礼港复背斜的西南延伸部位,预测区的构造与礼港复背斜构造形成了统一的构造体系,在预测区的深部有较大的找矿空间。

本文在完成过程中,得到了覃兆松老先生的悉心指导,在此表示诚挚谢意!

参考文献:

[1] 1:20万《高安幅》区域地质调查.江西省地质局,1964年.

[2] 1:5万《清江幅》、《新街幅》、《尚庄幅》区域地质调查.江西省地矿局.

[3] 《江西中部1:5万(临江镇幅)(樟树市幅)布格重力报告》.江西省地矿局第二物探大,1989年.

[4] 江西省清江县经楼地区电法工作报告.江西省地矿局物探大队,1964年.

[5] 1970-1981年清江盆地石油地震勘查资料.

作者简介:谌仲孙(1964-),男,地质矿产工程师,长期从事地质矿产勘查工作。

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