*湖南涟邵煤田聚煤规律及资源潜力评价 杨 汉 元1, 李 建 中1, 伍 意 德2(1. 中南 大学 地 球科学与信息物理学院 , 湖 南 长 沙4 1 0 0 8 3;2. 湖 南 省 煤 田 地 质 局 ,湖 南 长 沙4 1 0 0 1 4)摘 要 : 介绍 了涟邵煤田 含煤地层沉积环境及聚煤规律研究的 最 新 成 果 , 并对 区 内 三 大 主要煤系的 潜在资源量进行了预测与评价 初 步预测本区测水煤系资 源 量 达 2 1 亿t、 龙 潭 煤 系 达 4亿t、 下 侏 罗 煤 系 达 0. 3亿t, 表 明 该 区 还有较好的找煤前景 同 时 , 指出 测 水 煤系下一步 工作的择优区为廉桥 、 黑 石 铺 、 黄 龙 等 地 , 对 今 后 区 内 开 展 找 煤 工 作 具 有 一 定 的指 导 意 义 关 键 词 : 涟 邵 煤 田 ; 沉 积 环 境 ; 聚 煤 规 律 ; 资 源 评 价(C1c)3,5煤 层 可 采 ,3煤 层 一 般 厚 0. 6 0~3. 5 0 m,5煤 层 一 般 厚 0. 6 0~2. 4 0 m; 二 叠 系 上 统 龙 谭 组(P3l)2,3煤 层 可 采,2煤 层 一 般 厚 0. 5 0~2. 3 0 m,3 煤 层 一 般 厚 0. 6 0~2. 5 0 m; 侏 罗 系 下 统(J1) 含 煤 地 层 分 布 不 广 , 含 煤 6 层,3,6 煤 层 可 采,3 煤 层 厚0 . 1 6 ~1 . 9 8m, 平均0 . 9 1m,6煤层厚0 . 6 0 ~ 1 . 1 0m。
地 质 背 景1涟 邵 煤田位于湘中邵 阳 及娄底 市境 内 , 区 内 以 丘 陵 、 低山 地 形 为 主 , 交 通 较 方 便 , 煤系地层分布面 积 约 4 6 0 2. 1 4k m2, 以 东 西 向 白 马 山 ~ 龙 山 隆 起 为 界 , 划分 北 部 涟 源与南部 邵阳两个含煤区 , 共 5 9 个 矿 区 本区 构造上位 于华南褶皱系中长邵断坳的中部 和 西 部[1]区 内 元 古 界 冷 家 溪 群 浅 变 质 岩 系 分 布 于 新 化 望 云 山 、 双峰 紫 云 山 及 城 步 苗 儿 山 一 带 ; 晚古 生 界 泥 盆 系 、 石炭 系 、 二叠系及中生界三叠系地层出露 较 广 ; 早、 中古 生 界地层出露零星 , 仅在西南部局部 较 集 中 出 露 ; 中生 界 上 三 叠 - 下 侏 罗系零星分布于 祁 阳 、 零陵 、 洞口 等 地 ; 中、 新生界的白垩系红层零星 分 布 于 山 间 盆 地 之 中 ; 总 体 上 呈 北 东 ~ 北 北 东 向 展 布[2]北 部 的 白 马 山 ~龙山串 珠 状隆起将涟邵 煤 田 分 为 北 段 的 涟 源 凹陷和南部的 邵 阳凹陷 , 大 致 以 北 纬 2 7°4 0′为 界把本区龙潭组含煤地层 分 南 型 和 北 型 两 个 亚 型 [3]。
下 石 炭 统 测 水 组 (C1c)测 水 组(C1c) 为 一 套 以 碎 屑 岩 为 主 的 滨 海 和 滨 海 沼 泽 沉 积 , 以 其 含 煤 建 造 与 下 伏 的 石 磴 子 组(C1s) 、 上 覆 的 梓 门 桥 组(C1z) 浅 海 相 灰 岩 建 造 而 明 显 区 别 , 易于 识 别 和 对 比 测 水 煤 系 中 部 一 般 发 育 有一厚层状石 英 砂 岩 或 含 砾 石 英 砂 岩 , 常 以 此 划 分 为 上 下 两 段 全 组 厚 7. 5~4 5 0 m, 一般 厚 1 1 0 m下 段(C1c1) 主 要 由 细 砂 岩 、 粉 砂 岩 、 砂 质 泥 岩 、 泥 岩 、 炭质 泥 岩 和 煤 组 成 含菱铁矿条带或结核 ; 含 煤 1~7 层 , 可 采 0~3 层 , 局 部 可 采 1~2 层 , 其 中3,5煤 层 普 遍 发 育 , 可采 煤 层 厚 0. 7~4. 7 m 全 段 厚 5~1 6 4 m, 一 般 厚 5 0 m 产 丰 富 的 植 物 化 石 , 以 石 松 纲 的 鳞 木 、 亚 鳞 木 、 拟 鳞 木 为 主 , 次 为 节 蕨 纲 的 古 芦 木 , 中芦 木 及 裸 子 植 物 门 的 种 子 蕨 、 科达 纲 也 开始 出 现 ; 动 物 化 石 由 正 常 盐 度 ~半咸水的以腕足类 、苔藓虫和瓣鳃 类 组成 。
2. 1地 层 的 岩 性 、 沉积相特征及层序地层划分 2区 内 有 石 炭 系 下 统 测 水 组(C1c) 、 二 叠 系 上 统 龙谭 组(P2l) ( 南 型 与 北 型 ) 、 下 侏 罗 统(J1 )3 个 含 煤 地 层 , 其中 石 炭 系 下 统 测 水 组(C1c) 及二叠系上统 龙 谭 组(P2l) 为 本 区 主 要 含 煤 地 层 石 炭 系 下 统 测 水 组上 段(C1c ) 主 要 为 粉 砂 岩 、 砂 质 泥 岩 、 泥 岩 , 夹有 细 砂 岩 、 泥灰 岩 及 透 镜 状 灰 岩 , 底部为石英砂 岩 或 含 砾 石 英 砂 岩 , 含煤 线 及 薄 煤 数 层 , 仅个 别 地 段 发 育2* 基 金 项 目 : 湖南省煤炭资源潜力评价课题 ( 1 2 1 2 0 1 0 8 1 3 0 1 7 ) .杨 汉 元 ,等 : 湖南涟邵煤田聚煤规律及资源潜力评价 8 9有 局 部 可 采 煤 层 , 因 含 煤 性 差 , 俗 称 “不 含 煤 段 ”, 厚5~1 9 0 m, 一 般 厚 6 0 m根据各 种 岩 相 类 型及 不 同沉积类型的 沉 积特 征 , 本区测 水组含煤岩 系中识别出 的沉积相有泻湖 、沼 泽 、 潮 坪 、 潮 道 、 障 壁 砂 坝 、 滨 外 泥 质 陆 棚 ( 见 图1) , 它 们 构 成 了 障 壁 ~泻 湖 沉 积 体 系 , 成煤 环 境 为 泥 炭 沼 泽 。
在 测 水 组 上 段 上 部 , 还 有 以叠层石为代表 的碳 酸盐 潮坪和以 灰岩为代表的滨外碳酸盐陆棚 龙 潭 北 型2. 2. 1根 据 龙 潭 北 型 地 区 的 实 测 剖 面 、 钻 孔 资 料 及 勘探报告编制了 龙 潭北 型 沉 积 环境及层序地层综 合 柱状 图( 见 图 2) 图 2晚二叠世沉积相及层序地层柱状简图 ( 北 型 )北 型 龙 潭 组 上 段(P3l2) 稳 定 发 育 , 主 要 由 砂 岩 、粉 砂 岩 、 砂质 泥 岩 及 炭 质 泥 岩 、 煤 层 等 组 成 , 煤 系 厚 度 一 般 为 3 4~5 3 m, 含 煤 1~2 层 , 可 采 1 层 , 下 段(P3l1) 缺 失 , 与 下 伏 茅 口 组 (P2m) 为 假 整 合 接 触 , 上覆地层为长兴组 长 兴 组 以 硅 质 岩 、 硅 质灰岩沉积为主 本 区 自 下 而 上 为 泥 质 陆 棚 、 碳 酸 盐 陆 棚 及 深 水 盆 地 沉 积 本 区 海 水 较 深 , 不利 于 泥 炭 沼 泽 的 形 成 , 故不 含 煤 茅 口 组 主 要 为 碳 酸 盐 沉 积 , 代 表 着 水 较 深 的 深 水 盆 地 沉 积 。
龙 潭 组 底 部 为 灰 黑 色 泥 岩 沉 积 , 发 育 近 岸 湖 泊相 沉 积 , 在近 岸 湖 泊 之 上 发 育 本 区 的 主 采 2煤 层 , 为 潮坪环境的潮 上 沼泽 , 往上 主要岩性为灰黑色砂岩 、泥 岩 互 层 , 发育 潮 坪 相 的 潮 间 坪 沉 积 , 往上 发 育 一 套 向 上 变 细 的 序 列 , 从 下 到 上 的 岩 性 为 细 砂 岩 、 粉 砂 岩 、 砂质 泥 岩 , 泥岩 组 成 正 粒 序 , 见槽状交错层理 、 小 型板状交错层理 、 楔状 层 理 , 见植物碎片化石及 植 物 茎 杆 化 石 , 见双 壳 类 , 发育 潮 道 沉 积 龙 潭 组 顶 部 为灰黑色的砂质 泥 岩及 泥 岩 沉 积 , 见水 平 层 理 , 为潮 下 带 沉 积 龙 潭 组 在 本 区 为 一 个 水 深 逐 渐 加 深 的 过 层 , 煤层 即 形 成 于 海 侵 的 过 程 从 图 2 可 知 本 区 主 要 发 育 潮 坪 相 , 以 龙 潭 组 不 整 合 面 及 1煤层 底面 为 界 面 的泻湖环境划分 2个 三级 层 序 , 下部 为 茅 口 组 , 不 整 合 面 下 层 序 Ⅰ 缺 失 , 不整 合 面 及 1 煤 层 底 面 为 层 序 Ⅱ, 1煤 层 底 面 上 为 层图 1早石炭世沉积相及层序地层柱状简图 测 水 组 下 段 5煤之下主要有泥岩 、 砂质 泥 岩 、 粉砂 岩 、 细砂 岩 等 组成的泻湖相沉积 。
泻 湖 之 上 发 育 泥 炭 沼 泽 , 即 5 煤 3 煤 和 5 煤 之 间 发 育 石 英 砂 岩 组 成 的 潮 道 沉 积 其 上 发 育 3 层 薄 煤 层 , 为 潮 坪 沼 泽 成 煤 测 水 组 上段底部为石 英 砂岩 、 细 砂 岩 组 成 的 海 侵 障 壁 砂 坝 随 着 海 侵 进 一 步 扩 大 , 海 侵 砂 坝 之上 发育 由泥岩组 成的滨外泥质陆棚 , 其上 为 砂 坝 测水 组顶 部为一向 上变细的海侵障壁砂坝 涟 邵 煤 田 测 水 组 以 分 界 石 英 砂 岩 底 部 为 界 面 , 将 下 段 分 为 层 序 Ⅰ, 上段 分 为 层 序 Ⅱ两 个 三 级 层 序 层 序 Ⅰ为 障 壁 岛 泻 湖 潮 坪 沉 积 , 低 位体系域主要为 泻 湖 沉 积 , 海侵 体 系 域 为 泻 湖 沼 泽 沉 积 , 发育 可 采 煤 层 , 高位 体 系 域 主 要 为 潮 坪 沼 泽 和 泻 湖 沼 泽 沉 积 ; 层 序 Ⅱ可 以 识 别 出 海侵体系域和 高 位体系域 , 低 位 体 系 域 发 育 海 侵 障 壁 砂 坝 , 高位 体系域为滨外泥质陆 棚 相 和 滨 外 碳 酸 盐 陆 棚 相 ( 见图 1) 。
上 二 叠 统 龙 潭 组 (P3l)2. 2采 矿技 术2 0 1 2,1 2(2)9 0序 Ⅲ层 序 Ⅱ为潮坪 环境的潮上沼泽 , 发育 2煤 层 ; 层 序 Ⅲ形 成 于 海 侵 体 系 域 , 发育 1煤 层 影 响 , 出露 不 全 , 表现 出 从 北 向南厚度逐渐增大 高位体系域为分 流 涧 湾 沉 积 , 发 育 本 区 主 要 可 采 煤 层2煤 层 从 北 向 南 煤 层 厚 度 减 小 , 到 箍 脚 底 、 短 陂 桥 以南地区煤层 变 薄 , 向西 至 马 鞍 山 及 晏 家 铺 ,2 煤 层变 簿 3)层 序 Ⅲ沉 积 期 为 龙 潭 组 上 段 上 部 至 大 隆 组 顶 部 地 层 , 低位 体 系 域 , 主 要 岩 性 为 细 砂 岩 , 在 北 部 为 潮 坪 相 沉 积 , 南部为分流河道沉积 从 北 向 南 层 位 逐 渐 变 高 海 侵 体 系 域 , 主要岩性为钙质泥岩 、 石 灰 岩 、 硅质 灰 岩 在海 侵初期发育一层煤 为 决 口 扇 、 天然 堤 及 滨 外 泥 质 陆 棚 沉 积 和 滨 外 碳 酸 盐 陆 棚 沉 积 。
从 北 向 南 厚 度 逐 渐 减 小 综 上 所 述 , 涟 邵 煤 田 晚 二 叠 世 可 以 识 别 出 3 个 三 级 层 序 , 层序 Ⅰ主 要 为 三 角 洲 相 沉 积 , 层序 Ⅱ发 育三 角洲相和潮坪 沉 积 , 层 序 Ⅲ 主 要 发 育 滨 外 泥 质 陆 棚相和碳酸盐 陆 棚 龙 潭 南 型2. 2. 2龙 潭 组 南 型 根 据 岩 性 、 岩相 的 变 化 划 分 为 上 、 下两 段 , 其中 下 段 主 要 由 细。