六盤水 水城煤田地質(zhì)背景

1、煤田地質(zhì)背景研究區(qū)東部和東北部邊界為紫云-埡都斷裂，南部邊界為盤縣-樂民斷裂，西部 邊界為省界和行政區(qū)劃邊界，北部邊界為水城礦區(qū)北部邊界2。區(qū)內(nèi)主要的含 煤地層為上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M及汪家寨組。研究對象主要是上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M及汪家寨 組所含煤層。研究區(qū)范圍、賦煤構(gòu)造及上二疊統(tǒng)含煤巖系分布如圖1所示。1 地質(zhì)構(gòu)造研究區(qū)構(gòu)造位于揚子地臺的西南部，成煤期屬華南二疊紀(jì)陸表海盆地的一部分。 晚二疊世期間，受紫云-班都、師宗-貴陽斷裂影響，六盤水地區(qū)成為坳陷區(qū)，受 南部邊緣加里東褶皺帶的影響,研究區(qū)發(fā)育有一系列北東向斷槽,這些斷槽對煤 的富集起著一定的控制作用3。褶曲是研究區(qū)主要的控煤構(gòu)造，區(qū)內(nèi)以阻擋式 褶皺為主

2、。研究區(qū)主要賦煤構(gòu)造包括盤江礦區(qū)的盤關(guān)向斜、土城向斜、照子河向 斜和水城礦區(qū)的楊梅樹向斜、格目底向斜、小河邊向斜、大河邊向斜、土地埡向 斜、神仙坡向斜、二塘向斜、結(jié)里向斜、媽姑向斜、香爐山向斜。2 含煤地層主要含煤地層龍?zhí)督M和汪家寨組屬海陸交互相含煤沉積，厚220460 m ,平均456 m2。主要由碎屑巖和煤層組成。含煤層數(shù)可達(dá)1390層，一般37層， 累積煤層厚度可達(dá)770 m ,平均29 m。煤層主要位于龍?zhí)督M，部分位于汪家寨組。 1. 2. 1 龍?zhí)督M(P21 )龍?zhí)督M主要由細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥巖組成，含煤267層，其中可采 煤層020層。盤北礦區(qū)龍?zhí)督M厚度有西薄東厚之勢，由

3、北西向南東，含煤性漸差; 水城礦區(qū)龍?zhí)督M含煤性由北西向南東逐漸變好。根據(jù)巖性、巖相特征，龍?zhí)督M可 分為上下兩段。上段(P212 )主要由細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖組成，可 采煤層較多且穩(wěn)定性較好；盤北礦區(qū)松河-古樹寨地段含煤性較好,可采煤層多在 45層;水城礦區(qū)龍?zhí)督M上段富煤地帶呈北東向展布，向北西方向含煤性逐漸變 差。下段(P211)以粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖為主，其含煤性較上段差， 一般可采層數(shù)較少，穩(wěn)定性亦較差;含可采煤層09層，以薄煤層為主。2. 2汪家寨組(長興組)(P2wj )汪家寨組主要由細(xì)砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖組成;可采煤層主要發(fā)育在下段， 含煤220層，可采煤層0

4、11層，區(qū)內(nèi)由北西向南東含煤性逐漸變差;盤北礦區(qū) 含煤520層，且西薄東厚，水城礦區(qū)含煤214層2 。1. 3 含煤沉積環(huán)境研究區(qū)處于陸表海濱岸地帶,其沉積環(huán)境背景由沖積平原、三角洲和碎屑海岸體 系構(gòu)成3-4?？傮w上，晚二疊世含煤地層主要為海陸交互相沉積。研究區(qū)在 龍?zhí)锻砥诤烷L興(汪家寨)期處于古三角洲平原，且是上、下三角洲平原的過渡地 帶，聚煤時間長，因此龍?zhí)督M上段和汪家寨組富含煤炭資源。盤北水城晚二疊世龍 潭早期則屬于濱海山前沖積型環(huán)境，即辮狀河-扇三角洲。1. 4 煤層一盤北礦區(qū)主要可采煤層為6、7、12、14、16、17、23、27、29、30號煤層;水城 礦區(qū)主要可采煤層為6、7、1

5、0、12、14、16、17、23、27、30號煤層;其中，1 6號煤層賦存于汪家寨組,7 21號煤層賦存于龍?zhí)督M上段,22 37號煤層賦 存于龍?zhí)督M下段。區(qū)內(nèi)上二疊統(tǒng)煤炭查明儲量68. 86 X108 t ,主要賦存于龍?zhí)?組上段，其儲量占區(qū)內(nèi)查明儲量的56 % ,次之為汪家寨組，占29 % ,龍?zhí)督M下段含 煤相對較少，僅占查明儲量的15 %。煤巖特征上二疊統(tǒng)煤層基本屬腐植煤，腐泥煤僅在水城大河邊10號和7號煤層的個別分 層出現(xiàn)。這里介紹的煤巖特征僅限于腐植煤。1宏觀煤巖特征主要煤層中，常見半暗型和半亮型,其次為暗淡型，光亮型少見。宏觀煤巖類型與 煤類有一定關(guān)系，低、中變質(zhì)煙煤，一般以暗淡型和

6、半暗型為主；中、高變質(zhì)煙煤 中，常見半暗和半亮型。宏觀煤巖組分主要為亮煤和暗煤，鏡煤次之，少量絲炭。2顯微煤巖特征據(jù)近50個煤巖鑒定統(tǒng)計結(jié)果（表1）顯示,鏡質(zhì)組是最常見的顯微組分，其變化范 圍為30. 16 %86. 64 %，平均62. 74 %。顯微亞組分中，無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體的基質(zhì) 鏡質(zhì)體最為常見。盤關(guān)向斜西翼的煤中，常見均一鏡質(zhì)體與樹皮體互層形成完好 的條帶狀顯微結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體多出現(xiàn)于水城、盤縣等地的低變質(zhì)煙煤中，常見 鱗木皮層鏡質(zhì)體、裸子木材鏡質(zhì)體、葉鏡質(zhì)體、蕨類枝鏡質(zhì)體等顯微組分種類。 煤中惰質(zhì)組變化范圍為2. 67 %-48. 86 %，平均26. 68 %;惰質(zhì)組分主要是結(jié)構(gòu) 絲質(zhì)

7、體和結(jié)構(gòu)半絲質(zhì)體，此外，還見有粗粒體、碎屑惰質(zhì)體、微粒體和菌類體等。 殼質(zhì)組變化范圍為0. 10 %24. 74 % ,平均9. 53 %。殼質(zhì)組多見于中低變質(zhì) 煤中，其主要顯微組分是樹皮體和孢子體，其次為角質(zhì)體和樹脂體。盤關(guān)向斜西翼 各井田和水城大河邊、小河邊井田的煤中，相對富含殼質(zhì)組，一般為11. 7 %15.8 %。區(qū)內(nèi)煤中礦物質(zhì)占8. 34 %37. 79 % ,平均16. 71 %，且以粘土礦物（主 要是高嶺石）和石英為主，其次為黃鐵礦和碳酸鹽礦物。3煤巖組分的垂向變化在垂向不同含煤地層中，煤的顯微組分含量不同:龍?zhí)督M下段，煤的鏡質(zhì)組和殼質(zhì) 組含量較高，而惰質(zhì)組含量較低;汪家寨組，煤

8、的鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組含量較低，而惰 質(zhì)組含量較高;龍?zhí)督M上段，煤的顯微組分含量介于二者之間，且更接近于汪家 寨組（表1）。煤質(zhì)特征區(qū)內(nèi)煤種（類）較為齊全，主要為氣煤、肥煤、焦煤、1P3焦煤、瘦煤和貧煤。煤 種主要受煤變質(zhì)程度控制。在東西方向，靠近紫云-埡都東部邊界，煤變質(zhì)程度增 高;在南北方向，變質(zhì)程度表現(xiàn)為南北高、中間低。盤北礦區(qū)主要為中揮發(fā)分和低 揮發(fā)分煙煤,水城礦區(qū)主要為高揮發(fā)分和中揮發(fā)分煙煤5 - 7 。1 灰分龍?zhí)督M下段煤層灰分為13. 00 %57. 90 %，平均25. 47 %，整體上表現(xiàn)為西高 東低、北高南低的變化規(guī)律。在水城礦區(qū)，灰分為20 %30 %的中灰煤最多，其次 為灰分

9、40 %的高灰煤和灰分為30 %40 %的中高灰煤;在盤北礦區(qū)，灰分的變化 范圍與水城礦區(qū)類似，但低中灰煤和中灰煤的比例相對有所上升。龍?zhí)督M上段煤 層灰分為39. 57 %8. 50 %，平均21. 68 %。大部分煤層的灰分介于20 %30 % 之間，為中灰煤?？傮w上由北至南灰分略有減小趨勢,西北地區(qū)的煤層灰分較高。 水城礦區(qū)煤層灰分具有顯著的西高東低變化;盤北礦區(qū)北高南低的變化較明顯。 汪家寨組煤層灰分在46. 20 %11. 73 %之間，平均26. 94 %。北部以中高灰煤 和中灰煤為主，南部以中低灰煤和中灰煤為主。水城礦區(qū)煤層灰分表現(xiàn)為南高北 低，而盤北礦區(qū)煤層灰分為中間低四周高。垂

10、向上，汪家寨組煤層灰分最高，龍?zhí)?組下段煤層次之，龍?zhí)督M上段煤層灰分相對較低（表2）。根據(jù)煤層灰分的時空變 化推斷，煤層灰分主要來自西部康滇古陸剝蝕區(qū)的地表水搬運;黃鐵礦也是區(qū)內(nèi) 煤層重要的灰分物質(zhì)，屬自生或次生礦物，與成煤期海水作用有關(guān),表現(xiàn)為高硫煤 的灰分也較高。2 硫分龍?zhí)断露蚊簩恿蚍譃?. 05嚀10. 80 %，平均2. 69 %。區(qū)域內(nèi)硫分呈北低南高 趨勢。其中，水城礦區(qū)西北部煤層硫分均小于1 %，到東南部煤層硫分逐漸增為 1 %2 %;盤北礦區(qū)煤層硫分較水城礦區(qū)高，多在1. 5 %以上，且區(qū)內(nèi)有多個硫分 大于3 %的高硫區(qū)，這些區(qū)域多沿礦區(qū)東部邊界延伸分布。龍?zhí)督M上段煤層硫分為

11、0. 08 %11. 17 %，平均1. 13 %，整體呈現(xiàn)西北低、東南高的趨勢。水城礦區(qū) 北部硫分多小于1 %，南部硫分普遍大于2 %;盤北礦區(qū)硫分多在1. 5 %2 %范圍 內(nèi)。汪家寨組煤層硫分為0. 10 %9. 95 % ,平均1. 87 %。區(qū)域內(nèi)硫分呈北高 南低的變化趨勢。水城礦區(qū)煤層硫分多大于2 %;盤北礦區(qū)硫分呈現(xiàn)西低東高趨勢。 垂向上，龍?zhí)督M下段煤層硫分最高，汪家寨組煤層次之，龍?zhí)督M上段煤層硫分相對 較低（表2）。硫分主要受成煤環(huán)境的控制。區(qū)內(nèi)成煤作用主要形成于受海水影響 的三角洲平原和間灣潮坪。龍?zhí)督M下段，總體為海侵環(huán)境，主要煤層的硫分平均值 偏高;龍?zhí)督M上段，總體為海退環(huán)

12、境,煤的平均硫分較低;汪家寨組又以海侵環(huán)境 為主，故煤的平均硫分也較高。煤中硫分在同一煤層的不同層位分布并不均一， 且相同煤層的不同地區(qū)煤的硫分也有明顯變化，這主要與煤相密切相關(guān)。3 揮發(fā)分龍?zhí)督M下段煤層揮發(fā)分為1. 29 %42. 20 %，平均21. 95 %，其在研究區(qū)內(nèi)呈 東北低、西南高的變化趨勢。水城礦區(qū)內(nèi)煤層揮發(fā)分表現(xiàn)出明顯的西高東低趨勢； 盤北礦區(qū)也表現(xiàn)出極明顯的西高東低變化。龍?zhí)督M上段煤層揮發(fā)分為0. 32 % 41. 28 %，平均24. 54 %，整體呈現(xiàn)東北低西南高的變化趨勢。水城礦區(qū)東部揮 發(fā)分一般為10 %20 %，西部多為20 %28 %;盤北礦區(qū)表現(xiàn)出明顯的西高東

13、低 的變化規(guī)律。汪家寨組煤層揮發(fā)分為0. 3 %41. 3 %，平均24. 6 %，區(qū)域內(nèi)呈 現(xiàn)南高北低的變化趨勢。在垂向上,汪家寨組煤層平均揮發(fā)分產(chǎn)率最高，龍?zhí)督M上 段煤層次之，龍?zhí)督M下段煤層揮發(fā)分相對較低（表2）。煤層揮發(fā)分產(chǎn)率主要受煤 變質(zhì)程度影響，下部煤層變質(zhì)程度相對較高，煤的揮發(fā)分隨著埋藏深度的增加而 減少。3. 4碳?xì)湓颖三執(zhí)督M下段煤層碳?xì)浔葹?3. 4414. 87,平均19. 99 ,整體變化趨勢為中部高、 南北相對較低。水城礦區(qū)煤層碳?xì)浔瘸尸F(xiàn)出中間低、南北相對較高的變化;盤北 礦區(qū)煤層碳?xì)浔茸兓?guī)律大致為北低南高。龍?zhí)督M上段煤層碳?xì)浔葹?5. 7314. 59,平均18.

14、04,總體呈南高北低的變化規(guī)律。水城礦區(qū)煤層碳?xì)浔缺辈砍誓系?北高、南部呈北低南高的變化;盤北礦區(qū)碳?xì)浔缺辈砍饰鞲邧|低、南部呈南高北 低的變化。汪家寨組煤層碳?xì)浔戎禐?3. 4814. 10，平均17. 31。總體來說， 煤層碳?xì)浔戎涤杀敝聊嫌凶兇蟮内厔?。水城礦區(qū)的碳?xì)浔戎等吭?620范圍 之內(nèi)；盤北礦區(qū)的總體展布規(guī)律為自東向西逐漸減小。龍?zhí)督M下段煤層碳?xì)浔戎?最大，龍?zhí)督M上段煤層次之,汪家寨組煤層的碳?xì)浔戎迪鄬^低（表2）;水城礦區(qū) 與盤北礦區(qū)相比，煤層中氫含量相對較高。碳?xì)浔戎档倪@種變化規(guī)律是煤化程度、 顯微組分及成煤原始物質(zhì)綜合作用的結(jié)果。參考文獻(xiàn)1 賀永德.現(xiàn)代煤化工技術(shù)手冊M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2003.2 貴州省煤田地質(zhì)局.貴州煤田地質(zhì)M.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2003.3 李思田，夏文臣,程守田，等.中國西南晚二疊世構(gòu)造古地理和富煤帶的 分布MPP王鴻禎.中國及鄰區(qū)構(gòu)造古地理和生物古地理.武漢：中國地質(zhì)大學(xué) 出版社，1991 :1 - 347 ,127 - 142.4 曾榮樹，趙杰輝，莊新國.貴州六盤水地區(qū)水城礦區(qū)晚二疊世煤的煤質(zhì)特征及其控制因素J .巖石學(xué)報，1998 ,14 (4) : 549 -558.5 陳學(xué)敏.貴州龍?zhí)督M煤類分布規(guī)律及其成因J .煤田地質(zhì)與勘探，1995 ,23 (2) :21 - 24