永安福溪矿区构造特征及其控煤作用分析

永安福溪矿区构造特征及　煤作用　

王绪辉　（１．安徽理工大学地球与环境学院．安徽淮南２３２００１；２．福建省１９６地质大队，福建三明３６５０５１）　

摘要：通过对福溪矿区构造特征及其形成机制的分析与研究，初步探讨了褶曲、断层以及岩浆岩对含煤地层的影响，分析了其　控煤作用，对今后矿区的勘探与开发具有一定的指导意义。　关键词：福溪矿区；构造特征；含煤地层；控煤作用　中图分类号：Ｐ６１８．１１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００８—０１５５（２０１４）１２—０２０５－０３　

福溪矿区为福建省２０１３年度地质勘查专项资金　

项目，矿区位于永安市境内，行政区划隶属永安市曹远　

镇管辖，面积１３．３１ｋｍ　。福建省１９６地质大队于２０１２　

年至２０１４年上半年期间完成该区的预查地质工作，通　

过对本区及邻区义窠普查区的地质构造研究，发现本　

区构造复杂，褶曲、断层发育，控制并影响着矿区内含　煤地层的赋存情况【１．２ｊ。分析研究本区的构造特征，了　

解其对含煤地层的影响，对今后的进一步勘探工作具　

有一定指导意义。　

１矿区及周边含煤地层特征　

矿区及周边出露的地层主要由奥陶系下统魏坊组　

（０，ｗｆ）、中上统罗峰溪组（０：一　ｌｆ），泥盆系上统天瓦岽　

组（Ｄ，ｔ），二叠系下统文笔山组（Ｐ　Ｗ）、童子岩组（Ｐ　ｔ）、　上统翠屏山组（Ｐ　ｃｐ）、大隆组（Ｐ　ｄ），三叠系下统溪口　

组（Ｔ。ｘ），侏罗系上统南园组（Ｊ３ｎ）、坂头组（Ｊ３ｂ）等地　

层　（图１）。　

矿区深部赋存有下二叠统童子岩组（Ｐ。ｔ）地层，其　

中童子岩组第三段（Ｐ１　ｔ　）为本区主要含煤地层，亦为矿　

区主要勘探对象。　

本区童子岩组第三段（Ｐ１ｔ　）由下部以浅海相、过渡　

相沉积为主和上部以滨海湖泊相沉积为主的一套近海　型海退序列聚煤沉积。全段共含煤层线ｌ３—２９层，煤　

层总厚度１０．５０ｍ，其中可采、局部可采煤层７层，可采　

煤层总厚度６．４８ｍ。　

２矿区构造特征　矿区位于福建闽西南拗陷带北端、沙县一永安复　

向斜中南段、西靠胡坊一永定背斜、西南为永安～晋江　

断裂所截；处于永安加福复式向斜北端，受永安～晋江　

断裂影响，主向斜轴向东偏移，变为北东～南东东方　向，次级褶皱发育　Ｊ。（图１）　

２。１褶皱　矿区处于加福向斜的北端，总体为一向斜构造，次　

一级褶皱发育，向斜北西翼倾角陡，而南东翼倾角相对　

平缓。受次一级褶皱影响，本区煤层局部倒转重复现　象较为常见（图２）。　

ｏ’　｝’　ｊ　ｌ｛　｝　；　：　＇．　船ｊ’　一　＿　ｌ＿　≯　Ｉ　ｕ　…　…　

图２福溪矿区８线剖面简图　１一奥陶系下统魏坊组；２一二叠系下统文笔山组一栖霞组；　３一二叠系下统童子岩组第一段；４一二叠系下统童子岩组第二　段；５一二叠系下统童子岩组第三段；６一二叠系上统翠屏山组；　７一二叠系上统大隆组；８一三叠系下统溪口组；９一侏罗系上统　南园组；１Ｏ一断层及编号；１１～不整合界线；ｌ２一推钡『Ｊ／实测地层　

界线；ｌ３一推测／实测煤层线；ｌ４一钻孔　２．２断裂构造　

区内断裂构造较发育，部分地层被断层切割，呈断　

层接触。目前发现的断层有Ｆ。、Ｆ　、Ｆ　、Ｆ　等断层，根据　

断层性质、产状、组合形态及成因联系可分为三类，即　

Ｆ０活脱断层，由Ｆ　、Ｆ　组成的正断层，以及Ｆ　逆断层。　

收稿日期：２０１４—１０—１４　作者简介：王绪辉（１９８４一），男，安徽固镇人，硕士研究生，工程师，现就职于福建省１９６地质大队，研究方向为地质工程。　

２０５　其中，Ｆ，、Ｆ　断层对本区含煤地层影响较大。　２．２．１滑脱断层　

Ｆ０断层：为加福井田Ｆ０的延伸，为缺层型缓倾角　

滑脱断层，隐伏于矿区深部，为印支期构造应力与重力　

联合作用的产物，断裂面呈波状起伏，根据附近丰海矿　

区及义窠矿区的资料，该断层断距约１００ｍ，缺失了Ｐ．ｔ　

大部分和Ｐ　ｔ　上部。本区施工钻孔均未能揭露到该断　

层，地表仅出露于矿区西侧外围，上盘为童子岩组第三　

段（Ｐ。ｔ　），下盘为文笔山组（Ｐ　Ｗ），而深部推测上盘为　

童子岩组（Ｐ　ｔ），下盘为文笔山组（Ｐ。ｗ）。　

２．２．２正断层　Ｆ５正断层：本区地表未见出露，仅深部被两个钻孔　

控制。其发育于上二叠统翠屏山组（Ｐ２ｃｐ）下部和下二　

叠统童子岩组第三段（Ｐｌ　ｔ　），断层总体态势呈近北西一　

东西方向延伸，倾向向南，倾角较陡，断距约１００ｍ，断　

失了Ｐ：ｃｐ大部分和Ｐ。ｔ，中上部。断层上盘为上二叠　

统翠屏山组（Ｐ２ｃｐ）及部分下二叠统童子岩组第三段　

（Ｐ１ｔ　），下盘为下二叠统童子岩组第三段（Ｐ．ｔ’）（见图　

２）。　Ｆ６正断层：出露于本区西南侧外围，本区地表未见　

明显露头，仅深部有钻孔控制。结合相邻的义窠矿区　

勘查资料，该断层呈近东西走向，倾向南，倾角不详，上　

盘为下三叠统溪口组（Ｔ。ｘ），下盘为上二叠统翠屏山组　

（Ｐ２ｅｐ）。　

２．２．３逆断层　Ｆ。逆断层：地表出露于本区的中西部及西北侧外　

围，走向为南东东一北西西，延伸长度大于３ｋｉｎ，倾向　

北东，断面呈起伏状，平均倾角约４５。，上盘为上泥盆统　

天瓦岽组（Ｄ，ｔ）和下奥陶统罗峰溪组（０　一　Ｉｆ），下盘为　

上二叠统翠屏山组（Ｐ２ｃｐ），本区地表及深部均有直接　控制。　

３构造形成机制分析　

晚三叠世早期之末，发生的印支运动，致使华力　

西——印支构造发生强烈褶皱。由于印支运动时，矿　

区内地层在强烈的水平挤压力以及地壳不均衡升降运　

动下，沿柔性岩层和刚性岩层交界面形成了一系列重　

力滑动成因的缓倾角断裂，这些断裂顺层滑脱，滑脱随　

着岩层的弯滑而褶曲Ｈ］。其中在早二叠系栖霞组　

（Ｐ，ｑ）灰岩等刚性岩层与柔性岩层（Ｐ。ｔ）之间，形成了　

一条影响较大的脱底断层Ｆ。断层，造成地层的大段缺　

失。　

由于水平挤压力向南推进，在煤系地层中形成了　

矿区的主体构造为一复式向斜——加福向斜。在水平　

挤压力和重力共同作用下，矿区地层中发育形成了一　

系列彼此近于平行或叠瓦状的正断裂，如本区的Ｆｓ、Ｆ　

等正断层。矿区北部地层受力较为强烈，地层倾角较　

陡甚至倒转。在水平挤压力持续作用下，形成了Ｆ。逆　

断层，切断了Ｆ。、Ｆ　、Ｆ　等断层。　

４构造对含煤地层的影响分析　

４．１褶曲的控煤作用分析　印支运动时期，在强烈的水平挤压力及地壳不均　

衡升降运动下，形成了本区的主体构造——向斜构造。　

本区处于主体向斜的北翼，煤层埋藏深度自北向南逐　

渐加深，直至南部曹远煤矿煤层埋藏深度才呈抬升趋　

势。受主体向斜影响，本区东南部煤层埋藏深度达　

１０００ｍ，加大了本区的勘探难度。此外，在主体向斜的　

形成过程中，地层发生相互挤压、牵引、切割，甚至会出　

现倒转之势　Ｊ。　

区内钻孔所揭露的次级褶曲，使得煤岩层产状突　然变陡，部分煤层近于直立，甚至局部出现倒转。褶曲　

的存在，不仅大大加厚了孔内含煤地层的厚度，更使得　

本区构造复杂化，不利于煤层对比。　

４．２滑脱断层的控煤作用分析　

断层隐伏于矿区深部，区内深部上盘为童子岩　

组（Ｐ。ｔ）底部，下盘为文笔山组（Ｐ。ｗ）等地层，其破坏了　含煤地层（Ｐｌ　ｔ）的完整性，本区钻孔均没有揭露到Ｆ０断　

层。因此，Ｆ０断层对本区的主要含煤层段（Ｐ　ｔ　）没有　

影响。　

４．３正断层的控煤作用分析　Ｆ５正断层发育于煤系地层内，断失了Ｐ：ｃｐ大部分　

和Ｐ．ｔ　中上部。一方面，使煤系地层埋深变浅，利于勘　

探；另一方面，由于　断层断失了Ｐ。ｔ　中上部，破坏了　

含煤地层的完整性。　

Ｆ６正断层发育于下三叠统溪口组（Ｔ。Ｘ）与上二叠　

统翠屏山组（Ｐ　ｃｐ）之间。不仅对本区含煤地层无破坏　

作用，而且其断失了部分溪口组（Ｔ。Ｘ）与翠屏山组　

（Ｐ　ｅｐ）地层，使得本区含煤地层埋藏变浅，有利于勘　

探。　

４．４逆断层的控煤作用分析　Ｆｌ逆断层上盘为上泥盆统天瓦岽组（Ｄ，ｔ）和下奥　

陶统罗峰溪组（０　一　ｉｆ），下盘为上二叠统翠屏山组　

（Ｐ：ｃｐ）。Ｆ，断层的存在，虽然对下盘的含煤地层具一　

定破坏作用，但其使得本区深部的含煤地层赋存面积　

变大。因此，Ｆ．断层使本区深部含煤地层得以保存，其　

对区内含煤地层具有破坏和保护两重性。　

４．５上覆侏罗系盖层对含煤地层的影响　本区出露的侏罗系南园组（Ｊ３ｎ）、坂头组（Ｊ，ｂ）与　

下伏地层成角度不整合接触，区内ＺＫ８—１孔揭露该接　

触面较缓，上覆盖层侏罗系覆层厚度不大，对深部含煤　

地层保存影响不大，但其造成了含煤地层埋深变大，不　

利于勘探（见图２）。　４．６岩浆岩对含煤地层的影响　

区内地表及深部均未揭露岩浆岩。仅于邻区义窠　矿区深部揭露了少量的辉绿岩，以岩脉的形式贯入煤　

层顶底板或切穿地层，其对本区含煤地层影响不是很　

大。　

５结论　（１）受主体向斜的影响，本区煤层埋藏深度自北向　

南逐渐加深，加大了矿区的勘探难度。本区普遍存在　

的次级褶曲，不仅加大了含煤地层的埋藏深度，

更使得　本区构造复杂化，不利于煤层的对比。　

（２）区内主要发育有Ｆｏ、Ｆ　、Ｆ，和Ｆ　等断层，其中，　

Ｆ。、Ｆ　断层对本区含煤地层影响较大。Ｆ　、Ｆ　正断层的　

存在，使得含煤地层的上覆地层上二叠统翠屏山组　

（Ｐ２ｃｐ）及下三叠统溪口组（Ｔ】ｘ）部分断失，使得含煤地　

层埋深变浅，有利于勘探，但Ｆ　断层亦破坏了本区含　

煤地层的完整性。Ｆ１逆断层对本区含煤地层具有破坏　

和保护两重性。　

（３）矿区出露的侏罗系盖层厚度不大，对深部含煤　

地层保存影响不大，但其造成了含煤地层埋深变大，不　

利于勘探。　

参考文献：　［１］福建省１９６地质大队．福建省永安市福溪矿区煤矿预查　地质报告［Ｒ］．２０１４．　［２］福建省１９６地质大队．福建省永安市义窠矿区煤矿普查　地质报告［Ｒ］．２０１３．　［３］福建省地质矿产局．福建省区域地质志［Ｍ］．北京：地质　出版社，１９８５．　［４］徐开礼，等．构造地质学［Ｍ］．北京：地质出版社，１９８４．　［５］卢聪生．福建永定东中矿区控煤构造特征及其对含煤　地层的影响［Ｊ］．中国西部科技，２００８，７（１６）．　［６］鲍继坤．龙永煤田昌福山区构造特征及其控煤作用　［Ｊ］．中国西部科技，２００８，７（４）．　（责任编辑：焦蓬华）　

（上接第２０１页ｌ　（１）野外经过数据采集，利用地质勘查数字化软件　

把原始数据输入后大大简化了后期数据处理流程，通　

过对软件进一步完善。将有助于今后钻探施工及编录　

数字化。　

（２）野外利用平板电脑采集数据后，系统连接不够　

顺畅常出现连接不上的情况，希望进一步把各项功能　

完善。　

（３）数字化原始地质资料归档汇交与验收缺少相　

应的技术规范，需进一步完善各项技术规范。有关野　

外数字化原始资料质量检查技术要求与标准欠缺，需　

加强质量检查技术要求标准的编立工作。　

参考文献：　［１］黄与能，等．２００６固体矿产勘查原始地质编录规程［ｓ］．　北京：中国地质调查局．　［２］李永生，孙焕英．勘查工程数字地质编录系统应用［Ｍ］　北京：地质出版社．　（责任编辑：焦蓬华）　

（上接第２０３页）　但为防止未来开采活动对保护目标造成影响，还应在　各个保护目标周围设置监测点，以便于将影响减轻到　

最低。本方案监测体系的建立，为矿山地质环境保护　

与恢复治理方案中的监测工程提供了可行的参考。　

参考文献：　［１］孙伟，等．矿山地质环境监测对象及要素研究［Ｊ］．中国　矿业，２０１４，２３（７）：６０．　［２］ＴＤ／Ｔ　１０１４—２００７．第二次全国土地调查技术规程［ｓ］．　北京：中国标准出版社，２００７．　［３］ＤＺ／Ｔ　２２３—２０ｌ１．矿山地质环境保护与恢复治理方案编　制规范［ｓ］．北京：中国标准出版社，２０１１．（责任编辑：焦蓬华）