第二章 矿井地质
第一节 区域地质简况
一、区域地质 (一)地层
井田位于阳曲—盂县纬向构造带的南翼,区域内出露的地层有奥陶系、石炭系、二叠系和第四系,现将地层由老至新分述如下:
1.奥陶系中统峰峰组(O2f)
一段(O2f1)由上下两层灰黄,灰白和浅灰褐色泥灰岩夹灰、灰褐色厚层石灰岩组成。灰岩较质纯,豹皮状构造不发育。厚60m左右。 二段(O2f2)为灰黑、灰色厚层—巨厚层质纯石灰岩,本段(残留)厚度东厚西薄,南厚北薄,最厚达95m。
2.石炭系(C)
石炭系中统本溪组(C2b):主要由下部的铝土岩、褐铁矿和中上部的黑色页岩,砂质页岩、灰白色中细粒砂岩夹薄煤层及石灰岩组成。与下伏中奥陶峰峰组呈平行不整合接触。厚15-54m。
石炭系上统太原组(C3t):主要由灰白色砂岩、灰黑色页岩、砂质页岩、煤层和3-5层石灰岩组成,与下伏本溪组呈整合接触。厚71.0-150m。
3.二叠系(P)
(1)二叠系下统山西组(P1s):连续沉积于太原组地层之上,由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色中细粒砂岩及煤层组成,厚40-100m。
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(2)二叠系下统下石盒子组(P1x):连续沉积于山西组地层之上,底部灰白色灰黄色粗粒岩屑石英砂岩(K8)砂岩、砂质页岩夹灰黑色泥岩、页岩,上部以灰黄、黄绿色砂岩为主夹黄、黄绿色的砂质泥岩,顶部常发育1-2层杂色含铁质鲕粒的铝土质页岩或砂质页岩,铁质沿石裂隙染成红色称为“桃色页岩”,成分划分上、下石盒子组地层的重要辅助标志层。厚120-144m。
(3)二叠系上统上石盒子组(P2s):由黄绿、杏黄、暗紫、蓝紫色砂质泥(页)岩夹砂岩组成,厚500m左右。
4.第四系(Q)
第四系中更新统(Q2):主要为灰黄、棕黄或浅红色亚砂土及亚粘土组成,一般夹有2-6层棕红色古土壤条带及层数不等的钙质结核层。厚10-20m。
第四系上更新统(Q3):岩性由灰黄色亚砂土组成,质地均匀,疏松易碎,常具大孔隙和垂直节理,厚5-10m。
第四系全新统(Q4):岩性为灰黄色—灰褐色亚砂土、亚粘土、砂层、砂砾石等组成。厚0-30m。
(二)构造
本区位于阳曲—盂县纬向构造带南翼。其东西两侧受太行经向构造带和新华夏系构造的控制。南部受寿阳西洛南北向构造带影响。寿阳矿区地层总体走向近东西向,向南倾的单斜地层,大型断裂较少,宽缓次级褶曲较发育。
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二、区域含煤特征
区域内含煤地层有石炭系中统本溪组、上统太原组,二叠系下统山西组。本溪组含薄煤层或煤线,不可采;太原组含煤8-10层,可采煤层5层、编号自下而上为8、9、12、15、15下号。山西组含煤6层,可采煤层2层、编号自下而上为3、6号。
本井田位于沁水煤田北部边缘,可采煤层编号与沁水煤田可采煤层编号一致。
第二节 矿井地质
井田位于沁水煤田寿阳矿区寿阳东详查勘探区的北部老区。井田内地表部分被第四系松散层覆盖,现根据寿阳详查地质报告有关地质资料,结合本矿开拓、掘进井巷工程揭露的地质资料,将井田内地层由老至新叙述如下:
一、奥陶系中统峰峰组(O2f)
为含煤地层基底,以深灰、灰色厚层状石灰岩为主,夹淡黄、浅灰色泥灰岩,中部及下部常发育有两层硬石膏,底部为浅灰色泥灰岩,与下伏地层整合接触。厚度大于100m。
二、石炭系C) 1.中统本溪组(C2b)
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厚44.28-76.63m,平均49.62m。主要由灰色、黑灰色泥岩、砂质泥岩、细-中粒砂岩及3层石灰岩,含煤2层,石灰岩一般为3层,中层及下层较稳定,中层灰岩上、下多有煤线沉积,底部为铝土矿和山西式铁矿,与下伏地平行不整合接触。
2.上统太原组(C3t)
自K1砂岩底至K7砂岩底,连续沉积于下伏本溪组地层之上,属海陆交互相沉积,与下伏地层整合接触。为全井田主要含煤地层之一。厚93.76-132.35m,平均129.03m。由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色砂岩,3-5层石灰岩及6-10层煤组成。一般为4层,层位稳定,可作为良好标志,自下而上编号为K2、K2上、K3及K4,可与太原西山之庙沟灰岩、毛儿沟灰岩、斜道灰岩及东大窑灰岩相对比。本组下部16号煤下有一层不稳定泥灰岩,厚0-2.4m,平均1.35m,与太原西山吴家峪灰岩相当。本组含煤层自下而上为16下、16 、15下、15上、14、13下、13、12、11、9、8、7号煤层,其中8、9、15上、15下号煤层属全井田内稳定部分-大部可采煤层, 12号煤层属井田内绝大部可采的较稳定煤层,其余为不稳定不可采煤层。
三、二叠系(P) 1.下统山西组(P1s)
自K7砂岩底至K8砂岩底,连续沉积于下伏太原组地层之上,为陆相碎屑岩含煤建造。地层厚度27.2-57.4m,平均43.74m。岩性主要由灰黑色泥岩、砂质泥岩、浅灰色中-粗粒砂岩及3-5层煤层组成。本组含
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煤自上而下编号为2、3、4、5、6号,其中6号煤层在其批采范围内属可采的稳定煤层,其余属不稳定不可采煤层。本组泥岩中富含植物化石。底部K7为灰色细粒砂岩,与下伏太原组整合接触。
2.下统下石盒子组(P1x)
自K8砂岩底至K10砂岩底,连续沉积于下伏山西组地层之上,为陆相碎屑岩沉积。厚度114.68—166.50m,平均144.00m。下部为灰黄、黄绿色、灰黑色砂质泥岩、泥岩与灰黄色中细粒长石石英砂岩互层组成。底砂岩(K8)厚1.30—10.90m,平均5.00m,为白灰色粗粒岩屑质石英砂质,石英颗粒呈次棱角状,分选中等。上部以灰黄,黄绿色中粗粒长石石英砂岩为主,夹灰黄、黄绿色砂质泥岩。顶部为铝质泥岩或含铝砂质泥岩,富含铁质鲕粒,风化后呈鲜红色、紫红斑块,俗称桃花泥岩,可作为辅助标志层。
3.上统上石盒子组(P2s)
K10砂岩底以上的基岩地层,为陆相碎屑岩沉积。本组地层井田内赋存不全,中上部地层已被风化剥蚀,残留层段属下部以下的地层,井田内最大残留厚度30.00m左右。岩性由灰、深灰、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及灰、浅灰、灰绿色中细粒砂岩相间呈互层条带状出现。底部以K10浅灰绿—灰白色粗粒砂质与下伏下石盒子组地层整合接触。
4.第四系中、上更新统(Q2+3)
部分分布于全井田沟、坡、梁顶,厚10.00-40.00m,平均15.00m左右。角度不整合覆盖于下伏基岩之上,上部为灰白-浅黄色黄土层,疏松、
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