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“四下”找煤模式:南方煤炭勘查新引擎

发布时间:2016-05-12  浏览次数:644 次  来源:
 ——福建省煤田地质局副局长陈泉霖谈地质找矿理论创新
  “福建找煤的主要靶区应集中在红层下、火山岩下、滑覆体下和推覆体下。”当前,这一被称为“四下”的找煤新模式,正在成为指导福建煤田地质局煤炭勘查的理论利器。
  “四下”找煤模式源于福建省煤田地质局承担的省国土资源厅科研项目《福建省二叠纪含煤区深部煤炭赋存特征与找煤模式》,是在应用滑脱构造控煤理论指导深部找煤实践的基础上创新建立的。福建省煤田地质局副局长、总工程师、教授级高级工程师陈泉霖表示,这一创新性的理论将成为南方(东部含煤区)实现找煤新突破的引擎。
  福建找煤理论在探索中不断深化
  福建找煤的历史,是一部别具特色的理论创新发展史。为了打破中外地质学者和专家认定福建煤炭赋存“只有星星,没有月亮”的论断,福建省煤田地质局几代地质工作者从未停止过探索的步伐。
  陈泉霖介绍,福建省含煤区以构造复杂闻名全国,全省各煤田隐伏区、半隐伏区深部煤炭资源的赋存规律、赋存条件,以及如何开展地质勘查一直未得到彻底的认清和解决。
  上世纪80年代末,随着福建省二叠纪含煤地层“铁柱子”的建立,滑脱构造控煤理论逐步成熟,福建煤田地质界形成了“地层是基础,构造是关键,找煤是目的”的共识。
  陈泉霖介绍,这一认识初步解决了福建省主要含煤地层及构造控煤规律等问题,为成就龙岩、永定、天湖山等煤炭生产基地的勘查开发作出了贡献。40多年来,福建煤田地质人在这一认识的指导下,先后提交煤炭资源量15.47亿吨,在缺煤的福建创造了找煤奇迹,被誉为“江南煤勘的一颗明珠”。
  在含煤地层研究方面,他们重点研究了含煤地层的划分与对比,将早二叠世含煤地层划分为下二叠统(现划分为中二叠统)童子岩组(曾分别称龙岩组、加福组),将童子岩组又细分3个段、5个亚段、12个标志层等,基本查明了含煤岩系地层特征。
  地层问题解决后,项目组在煤田地质勘探过程中,发现煤田内普遍发育一种缓倾角断裂,这种断裂对煤系地层的赋存影响很大。于是,他们将构造研究延伸为研究“断裂、褶皱——缓倾角断裂——滑动构造——滑脱构造、逆冲推覆构造”,通过对构造特征认识的不断深化,终于提出了“滑脱构造控煤”的理论。
  建立福建隐伏区下的“四下”找煤模式
  陈泉霖介绍,在滑脱构造控煤理论研究方面,根据其对煤系地层赋存的影响程度,可划分为滑覆构造和推覆构造两大类。滑覆构造又按其发育的层位性划分为顶部滑覆、层间滑覆、底部滑覆三种类型;推覆构造按其发育的层位性则划分为盖层推覆、层间推覆、基底推覆三种类型。
  在多年找煤实践中,他们得出普遍经验是,判断一个煤矿区是否备进一步勘查开发价值,关键看该矿区的滑脱构造对煤系地层的影响大小。有的矿区由于滑脱构造的破坏,虽然有大面积的童子岩组地层出露,但深部主要可采煤层已遭受严重破坏,失去勘探价值;而有的矿区,面上童子岩煤系地层虽然不多,有的还被上伏地层所完全覆盖,但由于滑脱构造的存在,致使煤系地层的赋存深度相对变浅,应为具有勘查价值的远景区。
  从滑覆构造、推覆构造不同类型对煤系赋存影响程度不同分析,隐伏区下找煤的关键是要研究滑覆构造中顶部滑覆构造和基底推覆构造的类型。若煤系盖层中存在滑覆构造,那么煤系地层的赋存深度相对变浅,易于勘探;若煤系上方的老地层证实为推覆体,其下就有可能存在煤系地层。
  “我们因此引申出新的构造找煤模式:将应用滑覆构造控煤理论进行的找煤方式,定义为滑覆体下找煤;将应用推覆构造控煤理论进行的找煤方式,定义为推覆体下找煤。”陈泉霖说。
  陈泉霖介绍,项目组在半隐伏区勘查过程中发现,在闽西南坳陷区内、该条带南部的龙永煤田,大面积分布的上白垩统沙县组红色沉积碎屑岩(俗称“红层”)及在东条带天湖山煤田中大面积分布的中上侏罗统火山沉积岩(俗称“火山岩”),在许多矿区,其直接不整合覆盖在煤系地层或煤系地层上伏地层翠屏山组等新地层之上,指示了在其他矿区“红层”或“火山岩”覆盖层下应该有可供勘查开发价值的煤系地层。
  这些现象说明了闽西南坳陷区内,“红层”、“火山岩”盖层下,可能赋存有可供勘查开发的煤系地层。所以,项目组研究提出隐伏区下找煤的另外两种模式:在“红层”覆盖层下的找煤方式——“红层”下找煤,在“火山岩”覆盖层下的找煤方式——“火山岩”下找煤。
  至此,福建隐伏区下的找煤模式可以归纳为:“滑覆体”下、“推覆体”下、“红层”下、“火山岩”下等四种找煤模式,简称“四下”找煤。
  应加大新理论在适宜地区的推广应用
  陈泉霖介绍,“四下”找煤模式理论创新主要体现在6个方面:
  一是确立了福建深部找煤的构造控煤理论与勘查核心技术组合。
  二是厘清了煤田推覆、滑覆构造类型、分析了不同构造类型对煤系地层的影响程度。
  三是从有利于隐伏区地质找煤角度看,提出了“推覆体下”和“滑覆体下”找煤模式。
  四是建立了“四下找煤”方法组合,提出了福建省找煤的主要靶区应集中在红层下、火山岩下、滑覆体下和推覆体下。
  五是在沉积学研究方面,采用了层序地层分析方法,对含煤岩系沉积环境进行了简要分析,并研究了聚煤盆地层序的地层格架、岩相古地理及聚煤规律,提出了叠加改造盆地的概念。
  六是提出了煤矿区综合找矿的思路及煤系综合矿产资源评价的主要矿种。
  理论创新是否有价值,只有经过实践检验、评价才能确定。那么,“四下”找煤理论在指导找矿过程中取得哪些成效?
  “‘四下’找煤模式的建立,源自福建找煤的实践总结,对福建省煤炭勘查的找煤指导意义非常明显。”陈泉霖说。
  据他介绍,在进行课题研究过程中,项目组预测了37个找煤远景区(靶区),预测资源量约37亿吨,其中,提出滑覆体下预测区15个,预算资源量13.6亿吨。根据“四下找煤”模式所圈定的靶区,仅“滑覆体下”先后就经勘探证实:在永定县东门地矿区、永定县悠远矿区、漳平市内林矿区、永安市龙塘矿区、永安市义窠矿区等矿区发现了煤炭资源,新增资源量超过2亿吨。其他“推覆体下”的大田县水井坑井田;“火山岩下”的永安市福溪矿区、永春县含春北矿区、永春县新村西矿区;“红层下”的新罗区仁盘矿区、新罗区红林坪—津头矿区、新罗区上洋坑矿区等累计发现资源储量超过1.5亿吨。
  陈泉霖认为,地质找矿工作的研究对象是地层、构造、岩浆岩及岩石、矿物的结构、构造。地质现象千差万别,错综复杂,特别是我国地域辽阔,成矿条件、成矿规律只可类比,不能照搬。不过,从运用唯物辩证法关于事物普遍联系的原理和矿产勘查学中的地质类比法上看,我国东部煤田涵盖山东、安徽、江苏、湖北、湖南、吉林、辽宁、江西、浙江、广东、福建等省区,推覆、滑脱(覆)构造发育,应该可以借鉴这一理论,进行进一步的对比研究。
  “东部地区浙江、广东火山岩发育,江西、浙江等地同样发育白垩纪‘红层’,地质条件较为相似,因此,‘四下’找煤的模式,或将成为南方(东部含煤区)实现找煤新突破的引擎。”陈泉霖说
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