地质勘查与评价课程设计 - 图文(2)

地质勘查与评价课程设计

第三章 区域地质背景及勘查区地质

第一节 区域地质条件

一、区域地质背景 （一）区域地层

本井田位于宁武煤田北端，含煤地层沉积在奥陶系古风化壳上。地层沉积总厚达2600-3500m以上，沉积中心位于煤田中南部宁武-静乐一带，地层厚度在3500m以上，而北部井坪-朔县一带仅几百米，中心出露最新地层为中生界侏罗系，向周围依次为中生界三叠系、古生界二叠系、石炭系、奥陶系、寒武系，太古界五台群，新生界第三系、第四系在南部静乐盆地及北部朔县平原厚度达200m以上。 （二）区域构造

宁武煤田地处山西地台北中部，煤田南北长，东西窄，呈北东向斜列，展布于鄂尔多斯地台，吕梁地块、五台地块及内蒙地轴之间为一继承性上叠构造盆地。 （三）区域岩浆岩

本区域岩浆岩不发育。 二、区域含煤特征

本区域含煤地层主要为石炭-二叠系含煤地层，含煤地层为山西组、太原组和本溪组，煤系地层平均总厚150-230m，含煤13层，其中含可采煤层8层，分别为3、4、5、6、8、9、10、11号煤层，可采煤层总厚达30m左右，主要可采煤层为4号和9号。

第二节 勘查区地质特征

一、地层

本井田位于宁武煤田平朔矿区，地表大部分被新生界地层覆盖，属典型的黄土丘陵地貌。在本井田的北部靠近煤层露头处以及井田内各大沟谷的底部有零星基岩出露。井田内由下至上发育有奥陶系下统冶里组和亮甲山组，中统下马家沟组、上马家沟组；石炭系中统本溪组、上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组；以及新生界第三系静乐组和第四系中、上更新统、全新统地层（图3-1），现分述如下： （一）奥陶系(O)

本井田缺失中统峰峰组，发育下统冶里组和亮甲山组，中统下马家沟组、上马家沟组，地层总厚400m左右，井田内有水补-8号钻孔揭露了部分地层。主要为白云质灰岩，白云岩，泥质条带灰岩。 （二）石炭系(C) 上统本溪组(C2b)

岩性主要由灰色、深灰色、灰黑色砂岩、砂质泥岩及泥岩组成。含1-3层深灰色石灰岩，仅中下部一层石灰岩较为稳定，定为标志层K1，上部夹薄煤1-2层，不稳定，厚度一般小于0.50m，底部山西式铁矿不甚发育，有时有杂色铝土泥岩。地层厚23.00-53.00m，平均厚45.77m，与下伏奥陶系地层为平行不整合接触。产化石： Sphenophyllum oblongifolium(椭圆楔叶) Pecopteris amborescens(小羽栉羊齿) Calamites cistii(细尖芦木)

灰岩中产有牙形刺Idiognathodus delicates(双叶翼鄂曲刺) （三）二叠系(P)

1、下统太原组(C2-P1t)

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为主要含煤地层,根据以往资料并结合本次钻孔揭露的实际情况：本组主要由灰白色砂岩、灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩和煤层组成，并夹有薄层泥质灰岩。全组从上而下可分为三个煤组：上煤组含4、5号煤层，其中4号煤层为稳定型煤层，5号煤层在本井田极不发育(井田外东露天井田发育)。中煤组间岩性由灰色、灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩及6、7号不稳定型煤层组成，6号煤之上普遍发育的T4砂体是与上煤组区分的标志，7号煤层在本井田极不发育。下煤组间岩性由灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩及8、9、10、11、12号煤层组成。中、下煤组是以T3砂体区分。在9号与11号煤层之间一般发育有一层厚度不大层位较稳定的泥质灰岩，并常与T2砂体共生。

本组地层厚72.90-125.74m，平均厚103.94m，煤层平均总厚34.43m。底部发育的灰白色中、粗粒石英砂岩定为标志层K2，与下伏地层整合接触，平均厚7.31m。11号煤层顶板产有：

Aviculopecten alternatoplicatus(交褶燕海扇)，Dictyoclostus taiyanfuensis(太原网格长身贝)，Lingulella sp.(小舌形贝未定种)以及海百合茎、腹足类、苔藓虫等化石。 在6号煤底板，以及4-6号煤间产有化石：Sphenophyllum Speciosun(美楔

叶),S.oblongifolium(椭圆楔叶),S.verticillatum(轮生楔叶),Calamites sp.(芦木未定种),Pecopteris arborescens(小羽栉羊齿),Lepidodendendron Posthumii(斜方鳞木),Neuropteris ovata(卵脉羊齿),Stigmatia ficoides(脉根座)。 2、下统山西组(P1s)

岩性主要由灰色、灰白色砂岩，灰黑色、灰色砂质泥岩、泥岩组成，砂质泥岩中含菱铁矿结核。本组共含0-3层薄煤层，编号为1、2、3号，全部为不稳定煤层。最底部K3砂岩为浅灰、灰白色厚层状中、粗粒砂岩，一般为下伏4号煤层的直接顶板，厚0.70-13.75m，平均6.53m。本组地层厚度58.70-82.84m，平均厚69.18 m，与下伏地层整合接触，本组地层在井田西北边部被冲刷剥蚀掉。产化石有：

Lepidodendron incertum(华夏鳞木)，Pecopteris wongii(山西栉羊齿)，Taeniopteris multinervis(多脉带羊齿)等 2、中统下石盒子组(P2x)

岩性主要由黄绿、灰黄色、灰白色粉、细砂岩及中粒砂岩、灰色、黄绿色砂质泥岩、泥岩组成。在下部的砂质泥岩中偶夹1-2层煤线，本组上部常见一层红-灰紫色鲕状铝土岩(桃花泥岩)，为K6砂岩的辅助标志层。最底部一层含砾粗粒砂岩为K4标志层，平均厚9.02m，层位稳定。本组地层为86.45-112.15m，平均厚59.54m，与下伏地层整合接触，含植物化石： Sphenophyllum thonii(托尼楔叶)，Pecoprteris sp.(栉羊齿未定种)。 3、中统上石盒子组(P2s)

本组地层在本井田内大部分已被风化剥蚀，只在本井田内的石井沟谷中有部分出露，且出露的地层为本组最底部地层即黄绿色巨厚层状含砾粗粒砂岩，定为标志层K6，井田内残留最大厚度为78.10m，残留平均厚7.67m，与下伏地层整合接触。 （四）上第三系(N)

上新统静乐组(N2j)：岩性为棕红色粘土和亚粘土，内含铁锰质斑点，中下部常含3-5层钙质结核，本组厚0-46.75m，平均厚7.53m，与下伏地层为角度不整合接触。

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（五）第四系(Q)

1、中、上更新统(Q2+3)： 上更新统为土黄色粉砂 第四系含水层第四系 隔水层质亚砂土、亚粘土（即第三系上石盒子组含水层K6马兰黄土），中更新统由

红黄色亚粘土和土壤层组成，含钙质结核，底

下石盒子组含水层约38-180mK4部含砂砾。地层厚0-67.95m，平均厚26.43m。广泛覆盖全区，

山西组含水层为本井田黄土地貌的主K34号煤层要成分，不整合于下伏

6号煤层地层之上。

2、全新统(Q4)：主要分约14-82m布于较大河谷、河床及

太原组含水层两侧阶地之上，由石灰

9号煤岩砾、卵石、粉砂土、

约5-28m中、粗粒砂岩岩屑及洪11号煤积物组成，厚0-40m，

约25-56m平均厚10.00m。 K2本溪组隔水层二、地质构造

马家沟组奥陶系奥灰含水层 本区位于宁武煤田

平朔矿区西北部，宁武

向斜的北端。纵观本井5-1 三号井主采煤层与主要含水层结构示意图图3-1 含煤地层与含水层系 田总体为一向东南倾的 平缓的单斜构造，在此

基础上发育了不少的幅度大小不等的方向不一的次一级背向斜构造，井田内较明显的背向斜有东坡向斜、水补-2向斜、木瓜界背斜、补501背斜、ZK335向斜等，地层倾角2-12o，共发现断层44条，其中落差大于10m的断层2条（F2），落差5-10m的断层8条，落差小于等于5m的断层24条，其中钻孔揭露2条，地震解释22条。推测陷落柱2个，未见岩浆岩侵入体。井田地质构造中等，局部复杂（图3-2）。

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陷落柱3平柱2蕃斜44向东东坡坡91119110910939108335向斜木255背斜910791029101305向斜工作面工工作作面面工作面陷向斜311工作面工作落城向工作面F采15 瓜陷 界落斜 背 营 柱马1斜张马营村主要构造详述如下：

（一）褶曲 1、311向斜

位于本井田中部，轴向NW向，两翼倾角较陡为11-20o。是勘探区最重要的构造之一。 2、木瓜界背斜

位于本井田南部，轴向N78oW，从井田内C-7～C-9～301孔通过，向东南延伸。北东翼倾角较陡7o，南西翼倾角较缓3o左右。 （二）断层

据2006年10月中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院在平朔三号井工矿中部进行的三维地震勘探，解释断层22条，但落差较小，一般均在8m以下，断层编号以DF打头。证实的断层有两条，编号直接以F打头，其中F20正断层最大。 F20正断层

位于本井田首采区中部，走向东西，倾向北，倾角55-70°，落差0-30m，延伸长度约775m。该断层对综采工作面的布置有影响。 （三）陷落柱

陷落柱的存在对井巷开拓有十分重要的影响，应重点查明煤层不稳定区域分布范围、影响程度。

第三节 煤层及煤质

一、含煤地层

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太原组为本井田的主要含煤地层，共含煤10层，编号为4、4（4）、5、6、7、8、9、

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10、11、12号煤。4、4（4）、5号煤层组合为上煤组，6、7号煤为中煤组，8、9、10、

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11、12号煤为下煤组。4、4（4）、9、11号为主要可采煤层：10号为局部可采煤层，5、6号为零星可采煤层；9上、11上、12号为零星赋存煤层，仅个别点可采；7、8号煤层极不发育。本组地层厚72.90-125.74m，一般厚103.94m，煤层平均总厚34.43m，含煤系数为33%。4-9号煤层间距为24.20～68.79m，平均为47.59m。9-11号煤层间距为6.28-26.20m，平均

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335向斜9103 背工 作 斜面小木瓜界图 例村图3-2 主要构造图

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为13.40m（表3-3）。 表3-3 煤层特征一览表 煤层 编号 煤层厚度煤层间距(m) (m) 煤层 最小-最大 最小-最大 结构 平均 平均 1.55-10.55 3.29 顶板 岩性 底板 岩性 稳定赋存范围 性 及可采性 全井田赋存,可采,偶尔剥蚀,具风氧化、合并 全井田赋存,可采,偶尔剥蚀,局部全风4 -10.80-3.20 1.59 简单0-3砂质泥砂质泥层一般1岩、中稳定 岩、泥岩 层 粗砂岩 复杂0-9砂质泥砂质泥层一般岩、中岩、泥岩、稳定 1-2层 粗砂岩 砂岩 1.60-16.95 -24（4） 6.75 1.38-18.00 7.58 5 0-1.92 0.14 6 0-2.78 0.40 0-1.77 0.25 1.32-9.97 3.88 泥岩、赋存点数简单0-1砂质泥泥岩、砂不稳15%，可采点层 岩、砂质泥岩 定 数8% 岩 砂质泥砂质泥赋存点数简单0-1不稳岩、炭岩、粉砂56%、可采点层 定 质泥岩 岩 数32% 16.36-34.50 23.14 8 9 10 11 12 赋存点数中砂岩 不稳简单 粗砂岩 35%，可采点砂质泥岩 定 数16% 0.95-17.96 复杂砂质泥全井田赋3.60-18.55 9.07 砂质泥岩0-10一岩、炭稳定 存，全井田11.87 砂岩 可采 1.75-12.29 般2-4层 质泥岩 赋存点数4.81 0-2.50 简单0-1砂质泥砂质泥不稳90%，可采点0.74 层 岩 岩、泥岩 定 数33% 2.34-20.00 除补1003孔7.85 较简单砂质泥没有赋存0-7.92 砂质泥0-4层一岩、炭稳定 外，其余全3.36 岩、泥岩 般0-1层 质泥岩 井田赋存，大部可采 1.60-13.40 砂质泥赋存点数5.45 0-3.10 不稳简单 岩、细粗砂岩 42%，可采点0.46 定 砂岩 数19% 二、可采煤层 -1-2

本井田主要可采煤层为4、4（4）、9号煤层，稳定、全井田可采；11号煤层稳定、大部可采；6、10号煤层局部可采，属不稳定煤层（表3-4）。 表3-4 可采煤层特征表

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