桑石煤田龙阳湾矿区成煤环境分析

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[摘要]文章对桑石煤田龙阳湾矿区地质构造进行了阐述，并对该地区的成煤环境进行了分析，对业内人士有一定借鉴意义。

[关键字]地质 成煤环境 分析

[中图分类号] TD82 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-83-2

1地质背景

1.1区域构造

益阳～安化～溆浦断裂带为湖南省的一级断裂，它将湖南省华南古板块分为扬子地台和华南加里东褶皱带，慈利～张家界～古丈断裂带为湖南省二级断裂，在湖南省它将扬子地台的东南边缘分为桑石断坳与江南隆起，桑石煤田形成于桑石断坳之中。

由于桑石煤田接近扬子地台的东南边缘，其总体构造以褶曲为主，断裂次之，相对湖南省其它五大煤田而言，构造复杂程度相对简单；龙阳湾向斜即位于桑石断坳东南部。

1.2矿区构造

龙阳湾向斜走向呈北东东向，其两翼不对称，地层倾角北陡南缓，北翼F1东倒转；南翼较缓，一般10～30°；断层以北西～北西西高倾角正断层为主。矿区构造属中等类型。

1.3矿区地层

龙阳湾矿区地层出露自老至新有志留系（S），泥盆系中统云台观组（D2y），二迭系下统梁山组（P1l）、栖霞组（P1q）、茅口组（P1m），二迭系上统吴家坪组（P2w）、长兴组（P2c），三迭系下统大治组（T1d）、三迭系中下统嘉陵江组（T1+2j），白垩系（K）以及第四系（Q）。

1.4含煤地层与煤层

本矿区主要含煤地层为二叠系下统梁山组（P1l）和二叠系上统吴家坪组辰溪段（P2w），仅有梁山组（P1l）含具有工业价值煤层。

⑴二叠系下统梁山组（P1l）：上部为含泥质砂岩、石英砂岩，铝质泥岩（厚0.50～6.00m）；下部发育10煤层，底部常见铝质泥岩、泥质砂岩（厚0～2.48m）。全组厚1.00～10.50m，一般2.00～6.00m。该区10煤层为可采煤层，厚0～2.61m，平均0.90m，煤层常有分叉现象，具夹矸1～2层。其中区内青峰井田煤厚0～2.61m，一般0.50～1.20m；广福桥井田煤厚0～2.06m，一般0.40～1.20m；苗市井田煤厚0.0～2.00m，一般0.45～1.20m。

10煤层煤质为高灰、高硫、特低磷、高热值气～肥煤。

⑵二叠系上统吴家坪组（P2w）：主要形成于晚二叠世层序Ⅲ的海侵体系域沉积期，属于碳酸盐台地相沉积，该沉积环境水体较深，可容空间的增长速度较快，大于泥炭的堆积速率，导致泥炭被淹没，不能形成持续堆积，所以本区内未见可采煤层；但其中含5～20m厚的炭质、硅质泥岩（一般发热量5.0MJ/kg左右）是当地烧石灰、砖瓦的辅助燃料。

1.5煤层煤质

梁山组可采煤层为10煤层，其物理性质是：黑色，玻璃光泽，条带状或线理状结构，层状构造，煤的宏观煤岩组分主要是镜煤和亮煤，次为暗煤，丝炭少见，宏观煤岩类型属半亮型～半暗型煤。显微煤岩组分主要是镜质组，占85.1%，次为惰质组，占5.02%，壳质组少见，矿物组分主要是黄铁矿和粘土矿，占9.53%；镜质组中又以结构镜质体和均质镜质体为主，显微煤岩类型主要为微镜煤和微镜惰煤，次为微矿化煤和微矿质煤，少量微亮煤。

属中～高灰、高硫、高热值气肥煤，可作民用和动力用煤（见下表1）。

1.6岩浆岩

区内没有岩浆活动。

2环境分析

2.1聚煤环境

据《湖南省含煤地层沉积环境及聚煤规律研究》，梁山组含煤地层是我国南方下二叠世早期的重要含煤地层，湘西北的主要含煤地层。根据环境标志及沉积层序的研究，本区梁山煤系的形成环境划分为二种沉积体系、三种沉积环境、五种亚环境（见表2）。

湘西北梁山组形成于残积平原之上的障壁滨海环境之泻湖潮坪亚环境，地层发育较稳定，沉积物特征、岩相组合基本相同，煤层总厚度变化在0～19.58m，平均1.0m左右。煤质一般为低灰、高硫，硫分以黄铁矿硫和有机硫为主。

湖南桑石煤田有两个聚煤中心，第一个位于西南角怀化岩冲附近，煤层总厚度达到4.0m左右；第二个聚煤中心位于东北部亘山向斜附近（龙阳湾向斜北），煤层总厚度在5.0m 左右。平面上煤层总厚度表现为由南东向西西北方向逐渐变薄，由泥炭沼泽向潮道减小，延海侵反方向聚煤作用减弱。

本区聚煤条件好，位于桑石煤田下二叠世梁山组的聚煤中心之一，是梁山组（P1 l）10煤层发育较好地带；龙阳湾向斜保存完整，向斜轴含煤地层埋深在1500m左右，后期构造有利煤系地层保存；含煤向斜西段浅部原有煤矿较多，现有生产井3个（2个属国有）；向斜东段基本没有勘查， 2011年度区内预查成果较好，推测本区具有较大的找煤前景。

2.2开发现状

至2010年底该矿区己没有探矿权设置，设置采矿权仅在苗市井田有白龙煤矿，青峰井田有青峰煤矿四号井和新源合作煤矿共3个；白龙煤矿截止2009年6月保有资源储量（122b）39.9万t，（333）5.1万t，采损量（122b）91.0万t，累探量（122b+333）136.0万t；青峰煤矿四号井截止2009年12月保有资源储量（122b+333）390.4万t，采损量（122b）623.7万t，累探量（122b+333）1014.1万t（但据矿山反应，截止2011年6月实际保有资源储量约260万t）；新源合作煤矿保有资源储量（122b+333）25.6万t，采损量（122b）212.8万t，累探量（122b+333）238.4万t。白龙煤矿产能为6万t，青峰煤矿四号井产能为15万t，新源合作煤矿产能为6万t，各矿保有资源储量均属不足，为了延续生产，急待扩界补充勘查，增加保有资源储量。

3综合分析

3.1煤炭资源潜力

龙阳湾矿区梁山组（P1l）主要形成于中二叠世梁山期层序Ⅰ的海侵体系域沉，形成环境为障壁滨海的泻湖潮坪亚环境沉积，该环境沉积覆于残积平原之上，滨海障壁岛阻止了海水的进一步入侵，导致水动力条件减弱，障壁岛之后盆地地势降低，水深度加深，有利于泥炭沼泽和潮坪环境的沉积，利于煤的形成和保存。

龙阳湾矿区为一条呈近北东东向的含煤向斜盆地构造，其中苗市、广福桥、青峰井田均在向斜西部，达详查程度，并建有生产井；根据苗市、广福桥、青峰井田生产井和勘查资料，以及湖南省煤田地质局第六勘探队2011年度预查成果，推测本区10煤层为不稳定煤层的第一种情况（即大部分可采煤层），煤层厚度0～2.61m，平均0.90m；已有资料说明该向斜完整，煤系地层保存较好，矿区范围内资源赋存较好。

湖南省煤田地质局2010年完成的”湖南省第四次煤田预测”评价龙阳湾矿区是湖南省最具煤炭资源勘查潜力的矿区之一。

3.2煤炭资源评价

该矿区构造中等，10煤层属不稳定大部分可采煤层；水文地质条件中等～复杂，工程、环境地质条件中等～简单，属低瓦斯矿井，综合开采技术条件较好；煤类为气肥煤，含硫较高，煤炭洁净潜势为Ⅴ级；自然地理为丘陵～低山地区，居民区局部较少，交通位置较方便，外部条件及生态环境较优越；现区内有3个生产井，煤价平均在600元/t左右，经济效益较好。总体评价该区煤炭资源丰富，适合近、中期勘探开发。

3.3勘查开发前景

根据本区现有开采开发力度和资源潜力，虽然西部勘查开发程度较高，但整体基础工作偏低，矿产勘查工作滞后，地质研究工作相对薄弱。有必要加强对本区的整体综合分析研究，对区内成矿环境、构造变化、资源储量进行综合评价；尤其对区内东部、中深部、红层下、构造下隐伏的煤层发育情况进行重点了解。

4小结

总之，桑石煤田龙阳湾矿区是湖南省少有的整体勘查程度低、资源潜力巨大、未经全面开采开发的的处女地之一，具有较大的勘查开发前景。

参考文献

[1]R A 拉赫马尼，R M 弗洛李斯编.李濂清，李思田译.煤和含煤地层沉积学[M].北京：地质出版社，2008：103-112.

[2]蔡厚安，李宝芳.辽西八道壕煤盆地含煤时代及聚煤规律分析[J].

中国煤炭地质，2009，21（1）：1-5.