河北省蔚县矿区德胜庄井田地质特征

河北省蔚县矿区德胜庄井田地质特征

作者：成宏

来源：《中国科技博览》2012年第16期

[摘要]：本文通过对蔚县矿区德胜庄井田的地层、构造以及含煤地层的分析，探讨了本区域的地质背景及地质特征。依据钻探资料对矿区井田含煤地层、可采煤层的分布与厚度变化进行了分析。

[关键词]：蔚县矿区 德胜庄井田 地质特征

中图分类号：S731.6 文献标识码：S 文章编号：1009-914X（2012）16-0023-01 一、区域地质 1、区域地层

蔚县煤田地层区划属华北地层区冀北地层分区蔚县地层小区，地层层序太古界桑干群（Ars）、中元古界长城系高于庄组（Chg）、大红峪组（Chd）、蓟县系雾迷山组（Jxw）、古生界寒武系下统毛庄—馒头组（∈1）、中统张夏—徐庄组（∈2）、上统崮山组（∈3g）、凤山—长山组（∈3ch）、奥陶系下统冶里组（O1y）、亮甲山组（O1l）、中生界侏罗系中下统下花园组（J1-2x）、中统九龙山组（J2j）、髫髻山组（J2t）、后城组（J2h）、上统张家口组（J3z）、新生界古近系始新统灰泉堡组（E3h）、渐新统蔚县玄武岩（E3y）、第四系下更新统（Q1）、中更新统（Q2）、上更新统（Q3）、全新统（Q4）。 2、 区域构造

蔚县煤田在大地构造位置上处于华北地台（中朝准地台Ⅰ）、山西断隆（Ⅱ）、五台台拱（Ⅲ）、蔚县凹褶束（Ⅳ）的五级构造单元——蔚县块坳（Ⅴ）内，属于山西地堑系北部拉张区的一部分。

蔚县块坳以其舒缓开阔的褶皱和大面积出露寒武系、奥陶系为主要特征，燕山运动各幕对其均有一定影响。构成蔚县块坳主体的蔚县煤田外围被四条诞生时代不同的大断层所围割，形成一个相对独立的北东向矩形“块断”，其总体构造形态为一轴向北东的开阔复向斜构造。 二、井田地质 1、井田地层 古生界寒武系

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中统（∈2）

主要岩性为灰色厚层状鲕状灰岩、结晶灰岩，夹薄层条带状灰岩及泥岩等，其层位为张夏组。井田内的灰岩加深孔均揭露到该组，厚度50～80m。 上统（∈3）

为煤系直接基底地层，与下伏张夏组整合接触。钻孔揭露厚度一般10～30m，层位属于固山组。岩性为浅灰色石灰岩夹灰绿色、暗紫色泥岩薄层和条带，呈互层状，局部夹暗紫色（夹灰绿色）薄层泥灰岩、竹叶状、砾状灰岩、薄层鲕状灰岩和紫红色粉砂岩。 中生界侏罗系

中—下侏罗统下花园组（J1-2x）

为本区含煤地层，区内无露头。根据钻孔资料，基本全区均有分布，但井田东北部和东南部因后期剥蚀，厚度较小，向西部厚度逐渐增大。煤系基底古地形的起伏，对煤系的厚度变化也有较大的影响。厚度为7.98～187.55m，平均80.80m。主要岩性为砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩，夹砾岩、砂砾岩、含炭泥岩和鲕状泥岩等，产丰富的植物化石及瓣鳃类动物化石。自下而上含1、1-1、2...7等10层煤层，其中1、1-1、4和5煤层为可采煤层。与下伏寒武系为不整合接触关系。按岩性、岩相及含煤性等的不同可划分为上、下两段。 下段（J1-2x1）

岩性以湖泊——湖泊三角洲相的灰色砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩为主，夹炭质泥岩及1…7等10层煤层，其中1、1-1、4、5煤层为可采煤层。

下部（5煤以下）岩性普遍偏细，主要为粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩，夹砂岩、炭质泥岩和1、1-1、2、3和4煤层。1煤层底板通常为一层浅绿灰色或浅灰色（有时呈红色）鲕状粘土岩，该层厚1.5～15.0m。一般呈厚层块状，不显层理，动、植物化石极少见，含大量鲕状菱铁矿结核，岩性特征显著，层位稳定，是煤系中一个良好的标志层。1煤层顶板及4和3煤层之下多为湖泊相沉积，湖相泥岩中常含动物化石，泥岩和粉砂岩互层则含大量菱铁质条带。由于受煤系基底古地形的影响，下部地层沉积厚度变化较大，由3.70（40-1孔）～74.71m（923孔），平均43.85m。

上部（5煤—上段底界）：与下部相比，颜色变浅，粒度变粗。主要岩性为灰白色细、中粒砂岩，其次为灰色粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩，含5、5-1、6、6-1和7煤层等。由于沉积环境变化及后期剥蚀（冲刷），上部地层常常缺失，6煤层及其以上地层仅在局部赋存，厚度变化较大，为0～42.28m（43-7孔）。

本段厚度6.68～172.14m，平均64.31m，其变化规律与下花园组相似。

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上段（J1-2x2）

井田内大部分地段均有分布，但厚度变化大，为1.55～139.02m，平均26.11m。岩性以紫红色、灰绿色泥岩为主，次为灰绿、灰白色砂岩、砾岩。泥岩的矿物成分以蒙脱石为主，多呈厚层块状，不显层理，富含钙质结核，化石稀少。垂直层序多为突变型向上变细层序。冲积扇相构成本段的主体。局部含1～2层不可采煤层。本段以连续——微角度不整合关系覆于下段地层之上。

中侏罗统九龙山组（J2j）

区内无出露。据钻探揭露，全区均有分布，且具有由西北向东南逐渐变薄的趋势，厚度10.53～318.97m ，平均128.33m。假整合覆于下花园组之上。为一套含火山碎屑的河流相沉积建造。下部为灰白色、灰绿色凝灰质砾岩、含砾粗砂岩夹紫色、灰绿色粉砂岩、粉砂质泥岩，中部为厚层灰白色、灰绿色凝灰质中粗粒砂岩夹紫红、褐红色粉砂岩、泥岩，上部为紫色、灰绿色粉砂岩、泥岩夹灰绿色、灰白色砂岩，有时夹凝灰岩，偶夹安山岩薄层。底部常为一层厚5～10m的砾岩。

中侏罗统后城组（J2h）

在全区均有分布，并小面积出露于井田的西北部。为一套类磨拉石建造，与下伏地层呈角度不整合接触关系。厚度78.30～372.40m，平均245.36m。具有北厚南薄的特点。按岩性可划分为上、下两段。

下段：为暗紫、紫红色巨厚层状砾岩，砾石成分以安山岩、凝灰岩为主，少量为石灰岩及硅质灰岩。分选极差，砾径一般15～30mm，部分大于110mm。多为次棱角——次园状，泥砂质充填。上部无胶结，松散，下部钙质胶结，致密块状。局部夹砂岩薄层。厚度65.30～172.18m，平均114.47m。

上段：一般由紫色砾岩、灰紫色砂砾岩夹褐红色粉砂岩组成，部分地段相变为砂岩、粉砂岩夹砾岩。砾石成分由凝灰岩、安山岩和少量石灰岩组成，砾径5～50mm，分选差，次棱角——次园状。泥质、凝灰质充填，无胶结。本段常夹2～3层厚2～65m的白色凝灰岩、含砾凝灰岩、沉凝灰岩或膨土岩，含直径1～2mm的高温石英粒。中上部有时夹安山岩薄层，并偶夹玄武岩。局部在底部夹灰色含煤地层，厚2～48mm，含煤0～5层或炭质泥岩1～2层，煤层厚度0.10～1.54m。该段厚0～248.76m，平均138.07。 新生界第四系（Q）

井田内广泛分布，为一套湖泊相、河床相、洪积相、残积相及风积相堆积物。主要由黄土状土、粘土和亚粘土组成，夹砂和卵砾石层。厚度0～357.24m，平均122.56m。西北部较薄，向井田东南部渐变厚。与下伏侏罗系呈不整合接触关系。

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2、井田构造

德胜庄井田位于蔚县矿区的东北部，下花园组沉积在印支运动所形成的继承性构造凹陷内，其沉积范围和轮廓受构造凹陷的严格控制。含煤建造的厚度、岩性和岩相的变化，主要受基底不均衡沉降和成煤期后构造剥蚀的影响。煤系及煤层的保存，主要受矿区南、北及东部边界断层垂向运动的制约。区内的褶曲及断裂构造，受燕山运动和喜山运动的影响，大多有多期活动的历史。

三、含煤地层及煤层特征