1、以空心坡地区为例浅析滇东南二叠系龙潭煤系煤层特征与找煤标志摘要：滇东南地区二叠系龙潭煤系含煤地层分布较广，成煤条件优越，赋存无烟煤 13 层，其中可采煤层 12 层，利用方向主要是烤烟、砖瓦以及农村民用燃料，对农村经济建设和保护森林资源贡献巨大。开远市空心坡地区含煤地层、煤层特征与找煤标志与滇东南地区“龙潭煤系”地层的煤层特征与找煤标志十分相近，可作为典型性煤区进行研究。归纳总结、分析研究开远市空心坡地区煤层特征与找煤标志对寻找滇东南地区二叠系“龙潭煤系”无烟煤资源意义重大。 关键词：龙潭煤系 含煤地层 煤层特征 找煤标志 中图分类号：P618.11 文献标识码：A 文章编号： 成煤地质背景
2、1.1、煤区地质特征 煤区地层出露较简单，从新到老主要出露：第四系（Q）残积、坡积、洪冲积粘土及砂砾岩；三叠系中统个旧组下段（T2g1）厚层块状白云质灰岩、白云岩，三叠系下统永宁镇组（T1y）薄中厚层状灰岩，飞仙关组（T1f）薄层状粉砂质页岩；二叠系上统龙潭组（P1l）薄至中厚层状泥岩、粉砂岩、硅质岩、含铁铝土质泥岩及无烟煤，峨嵋山玄武岩组（P2）玄武岩，下统（P1）厚层块状灰岩；石炭系上统（C3）厚层块状灰岩。 其中二叠系上统龙潭组（P2l）为晚二叠世含煤沉积岩系，是矿区的含煤地层。 矿区地质构造较为发育，以褶皱构造和断裂构造为主。区内断裂构造较发育，主要出露有北西向（F5、F9） 、北东向
3、（F1、F2、F3、F6、F7） 、近东西向（F4）和近南北向（F8）四组断裂，这四组断裂控制着矿区构造格局、煤层分布，其中 F1、F4、F5、F8、F9断层对含煤地层及煤层有不同程度的破坏作用。 1.2、岩浆岩 区内的岩浆活动表现为晚二叠世的基性岩浆喷发形成的峨嵋山玄武岩，是煤区含煤岩系的沉积基底，与含煤岩系呈不整合接触，对煤层、煤质无影响。 煤层特征与煤质 2.1、煤层特征 空心坡地区煤层赋存于二叠系上统龙潭组上段（P2l2）底部，呈层状、似层状沿层产出。按煤层产出位置可分为上煤层（M2）和下煤层（M1）两层，其中上煤层（M2）赋存于硅质岩顶部，不稳定，多呈透镜状，煤层真厚度一般 0.50
4、1.00m，变化大，仅局部见及，不可采，而下煤层（M1）赋存于硅质岩底部，稳定，厚度大，煤质好，全区可采，开发潜力大，是煤区的主采煤层，上煤层（M2）与下煤层（M1）间距一般2030m 不等，煤层的产出特征基本上与龙潭组（P2l2）含煤地层一致，随含煤地层的产状变化而变化，与地层同步褶皱变形，同步遭受煤区断裂构造的破坏和影响，受断裂构造的影响和控制。空心坡地区的煤层（M1）赋存于空心坡向斜之中，煤层分布与空心坡向斜中龙潭组（P2l2）含煤地层分布基本一致，煤层分布南北长约 2400m，东西宽约1100m，煤层真厚度 1.203.01m，平均厚 2.22m，煤层分布面积1249275m2，延深标
5、高 2552.002140m。煤层（M1）一般无伪顶，直接顶为 12 厘米厚的炭质泥岩，开采过程中随煤层一起崩落，老顶为硅质岩，厚 2030m，硅质岩抗压强度 245.1Mpa，抗拉强度为 18.5 Mpa，说明煤层顶板稳定，强度高；煤层（M1）直接底板为含铁铝土质泥岩及铝土岩，其抗压强度为 120.00 Mpa，抗拉强度为 6.8 Mpa，说明煤层直接底板的力学强度一般。煤层中没有稳定产出的夹矸石，仅局部块段可见 12 层夹矸，分布不连续，一般夹矸厚度 0.10.15m。煤区煤层为简单结构煤层，按产状为缓倾斜煤层，按厚度为中厚煤层，煤层显层状构造，在断裂构造影响带因原始结构遭到破坏，见鳞片状
6、或粉末状构造。 2.2、煤质 煤区煤的变质程度为无烟煤阶段，为灰黑色、钢灰色，似金属光泽，半亮型，燃烧时无烟，火力耐久，燃烧后残渣（煤灰）呈灰白色，不结块。原煤干燥基灰份（Ad）26.2026.84%，平均 26.48%；干燥无灰基挥发份（Vdaf）11.7118.61%，平均 14.39%；收到基低位发热量（Qnet,ar）21.8622.43MJ/kg,平均 22.15MJ/kg；全硫（St，d）1.643.41%,平均 2.45%；磷（P，d）0.0100.010%，平均 0.010%；作火温度原样 357365，平均 361；焦渣特征原煤 23；收到基水份（Mar）5.408.30%,
7、平均 6.85%。据煤岩鉴定成果：显微组份中有机组份为镜质组 70.9%，惰质组 29.1%，镜质组以碎屑镜质体为主，次为基质镜质体，惰质组以碎屑丝质体为主；无机组份中粘土类 9.4%，硫化物类7.5%，氧化硅类 0.2%、碳酸盐类 0.4%，合计 17.5%。镜质组油浸最大反射率（Rmax %）1.854%。根据分析测试成果，煤区煤为中灰中高硫煤，根据磷含量，煤区煤为低磷煤。 找煤标志浅析 凡是能够直接或间接地指示可能有煤层存在的一切现象或线索都叫做找煤标志，各类找煤标志的可靠作用是不同的：直接找煤标志能够说明煤层的存在（如煤层露头、老窑遗迹等） ；间接找煤标志可间接指示可能有煤层存在（如煤
8、层顶底板围岩特殊的岩性及其风化特征、地形地貌等） 。在找煤工作中，找煤标志能够起着“向导”作用，认真判别、分析研究、运用好找煤标志可以帮助我们有效而迅速发现煤层存在、意义重大。 3.1、直接找煤标志 煤层的露头和老窑的遗迹是直接找煤的重要标志。在找煤工作中发现煤层露头时，一定要将它测绘在地质图上，但发现了煤层露头并不等于发现了有工业价值的煤层，因为煤层出露地表后，遭受后期改造，其厚度、产状、煤质等均会发生变化，因此，必须进一步进行一系列的工作，并动用适量槽井工程进行揭露，确定煤层的实际意义。 历史时期的采煤活动或多或少曾遗迹下老窑、老坑、废石碓、残煤、矸石、采煤工具等古时采煤遗迹，是很重要的直
9、接找煤标志，由于古时采煤方法、技术水平有限，采煤工程多布置在煤层露头附近，开采深度较浅，因此，在找煤过程中遇到老窑遗迹时，必须对老窑进行认真调查，了解老窑的分布、形状、大小、数量及采煤情况，查明老窑与地质构造的关系，测绘老窑分布图等重要图件，并通过老窑调查来了解煤层的分布规模、形状、产状，为进一步勘查评价煤层打基础。事实证明，通过对老窑、老坑、废石、矸石、残煤、古人采煤工具等的清理、调查，可以在最短的时间、用少量的工作，便可以概略掌握煤区煤层的分布规模、煤类、煤质等方面的资料，对找煤工作起到事半功倍的作用。 3.2、间接找煤标志 煤层顶底板围岩特殊的岩性特征可间接指示煤层的存在。空心坡地区煤层
10、（M1）的老顶为硅质岩，真厚度 2030m，岩性为灰白色中厚层状硅质灰岩，抗风化能力强，硬度高，沿煤层（M1）顶板出露，稳定性好，连续出露，风化面交错状节理裂隙很明显，显差异风化特征，其岩性特征与上下岩层有明显不同，可作为煤层（M1）的顶板找煤标志。煤层（M1）底板的含铁铝土质泥岩、铝土岩，岩性特征特殊，稳定性好，可作为煤层（M1）的底板找煤标志。煤层及其顶底板围岩的风化特征、所形成的地形地貌等是煤区找煤的间接标志。煤层（M1）顶板的硅质岩，由于抗风化力强，在地形上常形成 2030m 高的陡坎。煤层底板的含铁铝土质泥岩、铝土岩，硬度低，容易遭受风化，其颜色以红色为主色调，可指示煤层底板位置。近
11、地表的煤层遭受风化剥蚀，常被表土覆盖，多不直接出露地表，但沿煤层走向追索，辅以适量槽井工程揭露，容易确定煤层位置。 3.3、找煤标志的综合分析与应用 找煤标志是自然或人为的一些现象显示，在找煤工作中遇到时，均应将其标志测绘在地质图上，并详细记录，然后根据这些资料结合相关地质情况不断实践，进行综合研究才能发挥应有的找煤作用。为此，在综合分析与应用找煤标志去指导找煤时，必须注意三个问题：一是直接找煤标志与间接找煤标志间的关系，二者是相对概念，发现了原煤露头，不等于那个露头的深部就一定有具有工业价值的煤层存在，反之，在某地段尚未发现原煤直接露头，但煤层顶底板围岩的标志明显，深部也可能有工业煤层存在，
12、因此，在分析应用找煤标志时，忌带主观性、片面性和表面性；二是注意找煤标志的普遍性与特殊性，每个找煤标志，对于找煤工作都有一定的普遍意义，不过这种意义是有条件的，空心坡地区煤层（M1）顶板的硅质岩和底板的含铁铝土质泥岩，在滇东南二叠系龙潭煤系煤层顶底板普通存在，但其厚度、岩石特征在不同地区均有一定差异变化，同时，在诸多找煤标志中，每个找煤标志对找煤工作贡献的意义大小也不尽一样，故此，找煤标志有它的普遍性与特殊性，只有通过不断实践，认真总结，才能正确指导找煤；三是重视找煤标志与找煤地质条件的内在联系，各种找煤标志不是孤立出现的，总是与周围的地质条件有着密切的联系，它们是互相依赖、互相影响，且存在着
13、一定的规律，如只有在滇东南二叠系龙潭煤系地层中的同生硅质岩对找煤才有指示意义，而其它地区、其它聚煤期、其它成因的硅质岩对寻找龙潭煤系的无烟煤就没有指示意义，不能作找煤标志。 找煤标志是长期找煤工作实践的总结，它对找煤有指导意义，但客观地质变化是永无完结的，对地质因素的认识也是永无止境的，因此，必须通过反复的地质找煤实践，认真归纳总结，根据不同地区的实践，不断发现新的找煤标志，从而更有效地为找煤工作服务。空心坡煤区的找煤标志仅供在滇东南地区寻找二叠系龙潭煤系的无烟煤参考。 参考文献 1区域地质矿产调查报告，云南省地质局第二区域地质测量大队，1970 . 2龙正发，李国然，梁华等 . 云南省开远市空心坡煤矿普查报告，云南省地质矿产勘查开发局滇南地质大队，2006 .
