杨予生①;陈兆芹①;陈兆光②;蒋传志③
①河南省煤田地质局四队,平顶山467000;
②中平能化集团公司勘探工程处,平顶山467000;
③河南省煤田地质局物探测量队,郑州450009
摘要:通过对平顶山煤田逆掩矿区地质构造特征的分析,对横跨豫皖的逆冲推覆构造带的有利区域进行宏观评价,为在华北地区推覆体下寻找可能赋存供经济开发煤炭资源提供参考。
关键词:逆冲推覆构造;平顶山煤田;推覆体;找煤方向
中图分类号:TD82文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)09-0026-02
0引言
随着时代的发展,人们对能源的需求越来越大。而在我国,作为主要能源之一的煤炭,经过千百年的开采[1],特别是改革开放以来,煤炭开采机械化程度的提高,开发量逐年迅速提高,到2008年,年产量已超过27亿吨/年[2]。如此高强度的开采,不仅使我国煤炭储备资源量迅速减少,还使我国在2009年从煤炭出口国成为煤炭进口国,全年煤炭净进口量达到8700万吨[3],如此下去将会危机到我国建设与经济发展步伐。为保障煤炭后备资源量底线,近年来,国家拿出了大量资金用于寻找新的煤炭资源地。从这些年寻找煤炭新资源的思路看,虽有很多领导人、专家提出要在“推覆体下、红层下、火成岩下找煤”,但多数人还是习惯沿用传统的思路——在浅部有煤系地层赋存地区找煤,而在这种地区寻找煤炭的埋深基本都处在1000m以深了。在华北地区,按照“见到二叠系就有煤,见到灰岩就停钻”的思路,总体是正确的。然而,除上述规律外,还应注意华北地台南缘构造接触带的一些构造复杂、老地层覆盖的地区,有可能存在一些可供开发的煤炭资源。
其实,早在二十年前河南省煤田老一代地质工作者就发现并指出:“在河南的韩梁、汝阳、宜洛、渑池和三门峡的南缘以及临汝镇至伊川白杨镇一带、平顶山至宝丰和朝川一带,均有希望在老地层或新生代下找到被掩覆的煤层”[4]。在这个指导思想下,在平顶山韩梁地区老地层下发现被掩覆的煤系并建成韩梁矿;此后,又在平顶山煤田十一矿井田的寒武系下发现了被掩覆的石炭系[5],再次证明上述预言的正确性。为了寻找老地层掩覆煤系地层的规律,从平顶山煤田区域宏观构造及地质特征方面来进行分析。
1平顶山煤田区构造特征
平顶山煤田位于华北板块南缘、秦岭~大别山构造带的北侧。华北板块经历了加里东~早华力西运动隆起剥蚀作用后,在中奥陶世至早石炭世的夷平基底面上,开始稳定接受晚古生代海陆交互相含煤岩系的沉积。印支运动使华北板块与扬子板块碰撞对接后,华北地台又相继经历了中生代挤压变形为主和新生代伸展变形为主的阶段。特别是燕山早期古特提斯洋壳向北俯冲,东秦岭褶皱带向北的挤压作用,给华北板块产生很大影响,地壳发生区域性的拱曲隆起与断陷,形成一组轴向北西及北东的宽缓隆起与断陷,煤系在隆起区遭到剥蚀,断陷区得以保存[6]。正是华北古板块与杨子板块间的相互作用,华北板块内煤系地层经历了不同期次和不同性质的作用,从而改变了原有的完整性和连续性,形成规模不等、形态各异的煤田。由于构造位置的不同,煤田变形的性质和构造形式虽有较大差异,但总体呈现出明显的环带变形分区特征,即强挤压的外环带、弱挤压的中环带和伸展变形的内环带[7]。
外环强挤压带的南部,挤压变形区锋线(河南段)由硖石~义马断裂、陈宅~吕沟断裂、陆浑断裂、鲁山断裂、驻马店~正阳断裂等一系列断裂组成的三门峡~驻马店逆冲断裂带,由南西向北东逆冲推覆,分别控制着义马、宜洛、临汝、平顶山等煤田的南部边缘,断面倾角上陡下缓,其前缘影响范围可达岸上~襄郏断裂[6]。
2平顶山煤田构造特征
平顶山煤田就位于上述南部挤压变形区内,主要地层有震旦系、寒武系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系和第四系。含煤地层为石炭系和二叠系,总厚度约1000m。
平顶山煤田内发育的褶曲与断裂主要有:李口向斜、白石沟背斜灵武山向斜及青草岭逆冲断裂带、鲁叶正断层、九里山逆断层、石灰窑正断层、锅底山正断层、十一矿南缘逆冲断裂带、郏县断层、霍堰断层、襄郏断层等[7]。
2.1青草岭逆冲断裂带青草岭逆冲断裂带位于平顶山煤田的韩梁矿区西南,由五条平行的次一级断面组成,走向330°,倾向240°,倾角30~50°。该断层东延至平顶山市区一带,被舞阳凹陷掩盖。研究认为青草岭逆冲断裂带是三门峡~驻马店逆冲断裂带的一部分。
2.2九里山逆断层位于平顶山煤田南部,白龟山北侧的九里山一带,走向320°,倾向50°,两侧地层分别为震旦系及寒武系,局部地层直立、倒转,显示明显逆冲特征。
2.3十一矿南缘逆冲断裂带该断层位于平顶山十一矿南部岳庄一带,据53′-4、53′-5及55-1钻孔揭露,在寒武系岩层下见到被掩覆的石炭系[5]。断层附近岩层倾角多在60~70°,特别是断层南侧出露的寒武系岩层中可见强烈的褶曲和明显的逆冲特征。
3平顶山煤田被掩覆煤系的特征
华北板块与扬子板块碰撞产生的侧向挤压力导致的秦岭~大别山造山带的形成,在造山带北侧产生了逆冲推覆构造带。青草岭逆冲断裂带和十一矿南缘逆冲断裂带都位于逆冲推覆构造带北侧平顶山煤田南西边界附近,断裂带由北东向南西逆冲,使南西侧老地层直立,褶曲发育,在韩梁矿区和十一矿井田浅部地层倾角均很大,都具有逆冲断裂带前缘区的特征。从逆冲断裂带在平面上呈弧形展布的特征,可以认为十一矿南缘逆冲断裂带是青草岭逆冲断裂带的次生构造。
4结论
研究表明,在三门峡~驻马店逆冲断裂带华北地台侧外环带南部挤压变形区的锋线沿线,从西向东存在着平顶山煤田、确山煤田和淮南煤田内逆冲推覆构造带老地层下见到晚古生代煤炭资源情况[8]。由此可知,在上述煤田之间类似平顶山煤田西南缘的华北地台碰撞外环带中逆冲断裂带锋线沿途,都是属于石炭二叠系沉积地带,有希望在老地层下找到可供经济开发的煤炭资源。所以,应该加强对三门峡~驻马店逆冲断裂带的研究。
参考文献:
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[2]2008年中国煤炭产量达27.16亿吨[EB/OL].(2009-01-15)[2009-12-24].http://coal.nengyuan.net/2009/0115/19617.html/.
[3]2009年中国煤炭进口分析[EB/OL].(2009-12-4)[2009-12-16].http://blog.sina.com.cn/s/blog_6252ab050100gr15.html.
[4]河南煤田地质公司.河南晚古生代聚煤规律[M].武汉:中国地质大学出版社,1991:147-285.
[5]韩习运,等.对十一矿井田寒武系地层下发现被掩覆煤系的探讨[J].平顶山煤炭,2005(3):50-52.
[6]付宗昌.推覆构造地带是找煤的有利地区[N].地质勘查导报,2006-07-15(3).
[7]中国煤田地质局.中国煤炭资源预测与评价[M].北京:科学出版社,1999:122-136.
[8]刘城墉.淮南推覆体与找煤[J].中国地质科学院南京地质矿产研究所所刊,1986,25:14-20.