【正文】 0320 井田地層及地質(zhì)構(gòu)造 井田地層井田內(nèi)地層由老到新分別是上三疊統(tǒng)延長群(J3y),下侏羅統(tǒng)富縣組（J1f），中下侏羅統(tǒng)延安組（J12y），中侏羅統(tǒng)直羅組（J2z），下白堊統(tǒng)志丹群（K1z），及第四系（Q）。一、 上三疊統(tǒng)延長群(J3y)：為本區(qū)含煤地層的基底，鉆孔揭露其表部10~30m，巖性為灰~深灰色粉、細(xì)砂巖互層，夾煤線及泥巖薄層，含植物化石及黃鐵礦結(jié)核。二、侏羅系（J）假整合沉積于三疊系之上，由底部花斑泥巖，中部煤系和上部砂巖組成，厚度90~180m，一般在140m左右。下侏羅統(tǒng)富縣組（J1f）：假整合沉積于延長群之上，巖性為紫雜色花斑泥巖，局部相交為灰綠色粉砂巖及砂質(zhì)泥巖，團(tuán)塊狀具滑面。常見鮞狀結(jié)構(gòu)，厚0~，一般4~15m，厚度變化較大，分布較普遍, 中下侏羅統(tǒng)延安組（J12y）：連續(xù)沉積于富縣組之上。為本區(qū)含煤地層。由深灰~灰黑色粉砂巖、砂巖、泥巖、煤層所組成，含植物化石及黃鐵礦結(jié)核和4四個(gè)煤層。含煤總厚度一般310m，最厚可達(dá)15余m。其中，42煤層為主要可采煤層，32為局部可采煤層。2煤層不可采，~，一般為60~110m。中侏羅紀(jì)直羅組（J2z）：連續(xù)沉積于延安組之上。由紫雜色粉砂巖和中粗粒砂巖所組成。粒度自下而上由粗變細(xì)，底部為含礫粗砂巖，膠結(jié)松散。局部含油，~，一般60~80m，具有背斜薄、向斜厚的規(guī)律。三、下白堊統(tǒng)志丹群（K1z）僅保存有宜君組、洛河組和環(huán)河華池組，厚度一般200~300m。宜君組（K1z）：為紫雜色礫巖，夾含礫粗砂巖，礫石成分多為石灰?guī)r，次為石英巖及其他巖塊，粒徑一般10~50mm，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，~，一般厚10~20m。洛河組（K1z2）：由紫雜色礫巖和磚紅色砂巖所組成，上部以巨厚層狀的礫巖為主，夾厚層狀含礫砂巖，礫巖成分多為石灰?guī)r，次為石英巖及其他巖塊，粒徑一般30~100mm，下部以中粗砂巖為主，夾厚層礫巖。砂巖是大型斜層理，泥質(zhì)膠結(jié)，一般厚度200m左右。環(huán)河華池組(K1z3)：僅在山梁地段局部殘存，巖性主要為灰紫色，雜色的粉砂巖及細(xì)砂巖。四、第四系（Q）：不整合的覆蓋在其他時(shí)代的巖層之上，在山坡主要為腐殖土，厚度0~2m，山頂多為黃土，厚度較大，河谷多為卵石層，一般厚度3~5m。附綜合地質(zhì)柱狀圖 圖13 圖13 構(gòu)造一、區(qū)域構(gòu)造特征黃隴侏羅紀(jì)煤田焦坪礦區(qū)位于鄂爾多斯臺向斜的東南緣，綜觀其構(gòu)造形態(tài)為一向北西傾斜的波狀單斜構(gòu)造，其上發(fā)育了一系列北東向的褶皺構(gòu)造，二者相互交織，長期發(fā)育，對該區(qū)煤層的形成、賦存起著重要的控制作用。北東向褶皺主要有三關(guān)廟背斜、走馬灣背斜、駱駝巷向斜等。北東向褶皺的排列順序的斜列式說明了其逆時(shí)針方向的扭動性質(zhì)。北西向褶皺主要有背塔向斜、陽溝背斜、南塔背斜、崔家溝向斜、土谷梁向斜、杏樹坪向斜、七木橋背斜、杜樹峁背斜、衣食村向斜等。北西向褶皺排列的斜列形式，以及其由東而西，褶皺深部愈益不甚明顯的特征，說明了其順時(shí)針方向的扭動性質(zhì)，同時(shí)也由于受到區(qū)域應(yīng)力場的逆時(shí)針扭動作用的影響，多偏轉(zhuǎn)北西西向。從沉積特征分析，本區(qū)北東向和北西向褶皺構(gòu)造的形成都是長期性發(fā)育的特點(diǎn)，在成煤之前已存在。成煤期間同沉積褶皺的性質(zhì)又十分的明顯，成煤期后仍繼續(xù)發(fā)展，只是晚期燕山運(yùn)動使北東向褶皺相對強(qiáng)化，因而在褶皺表現(xiàn)形式上顯示了居主導(dǎo)地位。二、井田構(gòu)造特征下石節(jié)井田受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的控制，總體構(gòu)造為一向北西傾斜的單斜構(gòu)造，深部以新民村向斜為主體，呈一向斜構(gòu)造。斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，但在主體構(gòu)造上發(fā)育了次級褶皺構(gòu)造，并伴隨小型斷裂構(gòu)造和起伏變化現(xiàn)象，總觀，本井田構(gòu)造較為簡單。單斜構(gòu)造井田淺部為一向北西傾斜的單斜構(gòu)造，煤層傾角一般為519176。，局部有起伏變化，沿煤層走向發(fā)育一煤層變化帶，傾角一般在20176。以上，最大可達(dá)30176。以上，裂隙發(fā)育，并伴有小型斷裂構(gòu)造。褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造主要由各勘探階段鉆孔所控制發(fā)育于井田深部以新民村向斜為主體形成了次級褶皺構(gòu)造——王臺背斜和草灘向斜。褶皺構(gòu)造的發(fā)生和發(fā)展受到區(qū)域構(gòu)造的影響，具有明顯的繼承性。含煤地層沉積厚度小，煤層結(jié)構(gòu)簡單，甚至形成無煤區(qū)如樺樹渠背斜和七木橋背斜形成無煤區(qū)。主要褶皺構(gòu)造：①、七木橋背斜：位于本井田和崔家溝井田交界處，軸向北60176。西，向北西傾沒，軸部出露延長群和富縣組兩地層，兩翼為侏羅系地層，約2500m。②、樺樹渠背斜：分布在井田與陳家山井田交界處，為向北西傾沒的鼻狀背斜，井田內(nèi)延伸約130m，軸部缺失延安組和直羅組下部地層，兩翼傾角15176?！?0176。，局部可達(dá)25176。以上。③、新民村向斜：分布在井田的100489408946號鉆孔一線，為深部水平的主要褶皺構(gòu)造，軸向北36176。東，兩端呈弧形向東彎曲，西延進(jìn)入陳家山井田，延展3000m以上，兩翼傾角平緩，一般在5176。以下。8935號鉆孔，其中42，并沉積了42煤層的底煤，42。向斜翼部沉積厚度相對較薄，如8941號鉆孔，；8942號鉆孔。次級褶皺構(gòu)造①、王臺背斜：分布在井田894589498955號鉆孔一線，軸向北30176。東，向西南傾沒，延展約1000m，兩翼煤層傾角10176。左右，幅度約40m，軸部煤系沉積厚度小，如855號鉆孔，且缺失富縣組；8949號鉆孔。②、草灘向斜：分布在894489508954號鉆孔一線，軸向北65176。東，向北漸轉(zhuǎn)為北20176。東，延展約1600m，幅度約20m。斷裂構(gòu)造井田勘探工程未發(fā)現(xiàn)較大斷裂構(gòu)造，在淺部伴有小型斷裂構(gòu)造，主要集中于煤層變化帶和煤層沉積較厚的部位且落差一般小于3m，個(gè)別可達(dá)10~15m以上，斷層走向多為北東、北西向組，且常具有一定的組合規(guī)律。據(jù)有關(guān)資料分析，斷裂構(gòu)造主要分布在淺部煤層變化帶及其附近，走向延伸長度不大，垂向上一般在煤層底部較頂部明顯，延至煤層頂板及基底，三疊系巖層逐漸減弱甚至消失?？傆^井田斷裂構(gòu)造特征，預(yù)計(jì)深部也不會有較大型的斷裂構(gòu)造出現(xiàn)，小型斷裂構(gòu)造亦較淺部少，有待進(jìn)一步證實(shí)。詳見主要斷層特征表 主要斷層特征表 表15斷層名稱性質(zhì)走向（度）傾向（度）傾角（度）落差（m）備注F11正斷層310130208F8正斷層310130605F2逆斷層120300358F10正斷層310130452F7正斷層100280655F9正斷層120300504F6逆斷層115295557斷層群的影響范圍：走向約800~1000m，傾向約200~400m。構(gòu)造對煤層、煤質(zhì)及采掘生產(chǎn)的影響煤層的賦存受古構(gòu)造的嚴(yán)格控制，據(jù)區(qū)域構(gòu)造特征分析，現(xiàn)在構(gòu)造框架在成煤之前已經(jīng)出現(xiàn)，表現(xiàn)了主構(gòu)造發(fā)育過程中的長期性、繼承性，所以，含煤地層的構(gòu)造實(shí)質(zhì)上反映了延長群古地形的面貌。在含煤地層形成后，由于煤層本身相對比較松軟，在構(gòu)造應(yīng)力的作用下容易發(fā)生變化，從壓力大的地方向壓力小的地方移動，從而形成了小型斷裂構(gòu)造及煤層起伏變化等次級構(gòu)造形態(tài)。①、褶皺構(gòu)造的影響褶皺構(gòu)造對含煤地層及煤層的沉積起了控制作用，一般向斜部位厚，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜。②、斷裂構(gòu)造的影響井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)較大的斷裂構(gòu)造，卻發(fā)現(xiàn)有小型斷裂構(gòu)造存在。這些小型斷裂構(gòu)造對煤層、煤質(zhì)及礦井生產(chǎn)都帶來一定的影響。斷裂構(gòu)造可使煤層破碎，煤質(zhì)降低，增加瓦斯涌出量，影響安全生產(chǎn)和采掘工作的順利進(jìn)行。③、煤層頂?shù)装迤鸱兓挠绊懢飪?nèi)煤層頂?shù)装迤鸱兓^為普遍，形成壓力梁構(gòu)造和底板隆起現(xiàn)象，直接影響采掘設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和煤質(zhì)。④燒變作用的影響：由于本井田煤層自燃發(fā)火，在淺部荒草灣上石節(jié)煤層露頭一帶形成燒變現(xiàn)象，燒變作用使煤層風(fēng)化變薄，直接影響了煤炭質(zhì)量。 煤層賦存特征及開采技術(shù)條件 煤層及煤質(zhì)一、煤層井田內(nèi)含4煤層，煤層總厚度110米，最后10米，平均3米，其中42煤層全區(qū)可采，為主采煤層，3煤層局部可采，其余不可采煤層。煤系地層自上而下分層如下：延安群（J1）含主要可采煤層42煤層，厚度變化不大，一般厚度110m。①、泥巖：紫雜色，灰綠色（俗稱花斑泥巖），含鋁土，具有滑感，團(tuán)塊狀，易碎，常有鮞狀結(jié)核，一般厚8~10m。②、根土巖：粉砂質(zhì)，灰~深褐色，含植物根部化石，較堅(jiān)硬，有鮞狀結(jié)構(gòu)，一般厚5~6m。③、炭質(zhì)泥巖：大部分地區(qū)為42煤層的直接底板，厚度0~。④、42煤：一般厚度110m，中部有夾矸（粉砂巖）一兩層，局部上部夾矸變厚（）致使將此夾矸上部的煤層劃分為41煤，41。⑤、4煤層直接頂板為灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，大部分含植物化石及黃鐵礦結(jié)核，水平層理，一般厚2~3m。直羅群（J2）：巖性和厚度變化均較大，中部含局部可采煤層1~2層（但一個(gè)地點(diǎn)只有一個(gè)可采煤層），厚度7~110m，一般厚度49m，現(xiàn)將他的一般性剖面介紹如下：①、中粗粒砂巖（俗稱小街砂巖）：厚度0~37m，為一大型透鏡體，局部地區(qū)相變?yōu)樯暗[巖或粉砂巖，含植物化石、黃鐵礦結(jié)核、煤屑和煤塊。②、中部含煤組：灰~灰黑色，細(xì)~粉砂巖互層，厚度0~73m，具有緩波狀，微斜狀等層理，含黃鐵礦結(jié)核及植物化石或其碎片。中下部含油中~粗砂巖，粗砂巖下部夾3煤層，總厚度0~，粗砂巖之上夾2煤層，深部個(gè)別鉆孔還夾有3煤組及2煤層的上煤組。③、紫層：為灰紫色或灰綠色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，穩(wěn)定，可視為標(biāo)志層，一般厚度10~12m。含黃鐵礦結(jié)核，偶夾含油中砂巖，~。在無煤區(qū)紫色巖層廠分布在整個(gè)直羅群地層中。1煤層：僅在部分地區(qū)見其層位，~，含炭質(zhì)的黑色泥巖（在紫層下部）。2煤層：位于直羅群中上部，厚度0~，僅在井田中部衣食村附近可采。3煤層：為局部可采煤層，位于直羅群中下部，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常有夾矸一層，形成兩個(gè)煤分層，厚度0~。井田東半部淺部和深部可采，尤其深部斷頭川附近為直羅群沉積中心，3煤發(fā)育，成厚煤區(qū)，較有開發(fā)價(jià)值。同時(shí)在直羅群也出現(xiàn)復(fù)雜煤層，薄煤層、煤線多次出現(xiàn)。4煤層：位于延安群中上部，局部又分為41煤和42煤。41煤層在井田中心部分出現(xiàn)，又5個(gè)見煤點(diǎn)達(dá)可采厚度，一般厚度5m左右。42煤層為本區(qū)的主要可采煤層，位于延安群中上部。厚度110m，一般厚度3m，厚度較穩(wěn)定，除井田邊界部分變薄至尖沒而外，內(nèi)部尚未發(fā)現(xiàn)不可采地段。煤厚度變化主要受煤層沉積時(shí)古地形及地殼不均衡沉降運(yùn)動控制，在古隆起地帶之間的凹陷地帶，煤層沉積的較厚，一般在10m以上，最厚者在草灘村附近達(dá)34m。相反，凹陷地帶沉降幅度過大又不利于煤層沉積，如廟灣無煤區(qū)和1005號鉆孔附近。煤層對比4煤層位于延安群中上部，上距直羅群底部砂巖2~3m，底板為炭質(zhì)泥巖或根土巖和花斑泥巖，后者直接與延長群接觸。根據(jù)4 煤層的厚度，頂?shù)装鍘r性及標(biāo)志層進(jìn)行了對比層位清晰。2煤層，3煤層分別賦存于直羅群的中上部和中下部，均為局部可采煤層。2煤層為簡單煤層，上距紫層8~10m，下距42煤層35m左右。3煤層為復(fù)雜煤層，一般含粉砂巖夾矸一層，將煤層分為兩個(gè)分層，距42煤層50m，距紫層18~20m，根據(jù)煤層與紫層、煤層與42煤層的間距，煤層結(jié)構(gòu)以及粒度旋會并參考α+β巖心檢查的異常點(diǎn)出現(xiàn)在2煤層上下等條件，對2煤層和3煤層進(jìn)行了對比，層位基本上是清楚的。煤層特征表16二、煤質(zhì)本井田的主要可采煤層為42煤層。煤的巖石類型宏觀為半亮型，條帶狀結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造。其上部以光亮型為主，其次為半亮型，夾絲炭薄層，韓黃鐵礦結(jié)核，質(zhì)脆易碎，裂隙較發(fā)育，多充填方解石及黃鐵礦，具貝殼狀斷口，瀝青及玻璃光澤，粉色黑褐。向下漸過渡為半暗及暗淡型煤，堅(jiān)硬無光澤，灰分增高，裂隙不發(fā)育，與底板炭質(zhì)泥巖為過渡關(guān)系。煤質(zhì)分析表：表17 煤層特征表 表16順序煤層編號煤厚（m）煤層間距（m）夾矸層數(shù)煤層可靠程度頂?shù)装逄匦再x存范圍兩極值一般兩極值一般層數(shù)類型頂板底板120～0不可采粉砂泥巖粉砂泥巖2～39121～4局部可采粉砂泥巖泥巖下階段230～5～612834—10～0不可采粉砂巖粉砂泥巖0～5244－2～932～4全部可采粉砂巖炭質(zhì)泥巖全區(qū)0～9354－2底0～不可采中粗砂巖粉砂巖 煤質(zhì)分析表 表17煤層名稱厚度牌號原煤分析Wf%Ag%Vr%42煤（31）不粘煤（31）（31）（31）原煤分析坩堝粘結(jié)性（25）（24）（24）1~4煤灰成分 %（12）（12）（12）（12）（12）煤灰熔點(diǎn) ℃T1（變形溫度）T2（軟化溫度）T3（熔融溫度）（10）（10）（10）各種硫 %（全