鹤岗盆地北部构造发展及成煤地质条件浅析

(整期优先)网络出版时间:2020-05-14
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鹤岗盆地北部构造发展及成煤地质条件浅析

谢尚晓

黑龙江省煤田地质研究院 150000

摘要:鹤岗盆地为黑龙江省重要的产煤盆地之一,但其北部边缘地区并未开展过深入研究。本文从2017年刚完工的地勘项目钻孔入手,结合以往资料及地表地质填图,分析鹤岗盆地北部区域的构造发展趋势,并对进一步找煤工作做了简单的预测。

关键词:构造;地层;找煤

本研究区块位于鹤岗盆地西北端。鹤岗盆地总体呈南北向,为一向斜盆地,西部和北部为侵蚀边界,东部为鸭蛋河边界断裂,南部被北东向依舒断裂斜切。

1以往地质勘探情况

研究区内以往未进行过煤炭类勘查工作,未设置勘查矿权。仅西部地区设置石墨勘查矿权。

2区域地质概况

工作区地层由老到新主要有上太古界兴东群大马河组、元古界兴东群大盘道组、东风山岩群、下白垩统城子河组、下白垩统穆棱组、下白垩统东山组、下白垩统猴石沟组、第四系。

3构造发展及成煤条件分析

3.1研究区钻孔简表

序号

孔号

终孔深度

测井深度

钻孔级别

1

ZK1

1350.00 m

1345.25 m

2

ZK2

193.11 m

192.10 m

3

ZK3

132.01 m

129.80 m

4

ZK4

1250.00 m

1248.10 m

3.2 构造发展

研究区位于鹤岗盆地西北部边缘。本节主要从研究区盆地的发展构造角度,说明研究区成煤地质的条件。

本区至早古生代就结束了地槽的发展阶段,而形成了现今的完达山地块,自古生代到中生代早期基本上是一个长期隆起的地区,直至白垩系由于燕山运动作用的结果产生了鹤岗断陷盆地,形成了中生代及新生代沉积地层。由于白垩世的气候条件等的适合,其物源补给与沉积产生的可容空间相对平衡,堆积了有经济价值的含煤地层,而研究区的西部及北部在此时期处于盆地边缘,未沉积含煤地层。

随着时间的推移和造山运动的产生,鹤岗盆地由下沉转为上升后又再次下降,因为这次沉降的速度加快,活动性加强,所以含煤建造转变为不含煤的火山碎屑建造,充分说明伴随着这次造山运动有火山岩的活动,它与东山组沉积同时期进行,ZK1及ZK4号钻孔所见安山岩为喷出岩,安山岩与火山碎屑岩类互层现象,可印证火山活动的同期进行。盆地在总的下降过程中由于震荡运动的差异性,研究区不同区域下降幅度不同,造成东山组沉积厚度差异明显。调查部南部尚志凹陷处东山组厚度明显增厚,而向研究区北部东山组厚度逐渐变薄。

随着时间的推移,火山活动逐渐减弱,而地层继续下降,研究区普遍沉积了猴石沟组地层。猴石沟组地层底部为河流相厚层砾岩,对前期形成东山组地层具有一定的冲刷破坏作用,形成了与东山组地层平行不整合的接触关系。研究区北部ZK3号钻孔未见东山组地层,而是猴石沟组砾岩厚度105米,之下直接见基底,可见此处东山组地层沉积厚度比较薄,被之后形成的猴石沟组冲刷殆尽。

至白垩世末期,伴随着燕山运动的再次发生,不但使研究区盆地由下降转为上升,而且致使前期沉积地层再次产生一定的褶皱和断层,中生代地层遭受不同程度破坏,致使研究区猴石沟组地层普遍遭受剥蚀,仅在北部地区保留。其保留原因可能为此区域受到断裂控制,上升活动有所减弱,断裂产生的火山活动也发生在此区域,如研究区ZK3号孔附近的花岗岩和闪长玢岩出露,表现为侵入猴石沟组地层的侵入岩及浅成岩,说明为猴石沟组形成以后产生的局部火山活动。

在第三纪时鹤岗盆地东南边缘(不包含研究区)被切割由上升转入下沉,接受了第三纪地层的沉积。至第三纪末期,跟随着喜山运动的又次发生,研究区外有玄武岩的喷发活动。至第四纪后,区内大部分已上升成为今日所见之地形外貌。

3.3成煤地质条件

研究区在本次煤炭资源调查工作中,未见煤,未见含煤地层。根据构造将研究区分为三个区域进行叙述。梧桐河断裂以西为西部;烟筒山林场断裂以北为北部;梧桐河断裂以东及烟筒山林场断裂以南为东南部。

(1)研究区西部:

1)地质图中西部显示局部有穆棱组出露。经过本次煤炭资源调查,在该区域地表未发现穆棱组地层出露,而是基底东风山岩群的变质岩出露。将此处地质图改为东风山岩群,这样在地质图中与其相邻的上部及下部东风山岩群合在一起,也更符合地质规律。

2)地质图中的另一处穆棱组出露,由于本次工作未布置工作量,而未得到证实。但依据其上部为东风山岩群出露,下部为闪长玢岩(浅成岩)出露,且其下部的闪长玢岩与断层东侧出露的闪长玢岩应为同一时期形成,埋藏较浅。这样看来,地质图中此处的穆棱组可能并不存在,同样改为东风山岩群更为合理。

(2)研究区北部:

ZK3钻孔处,原地制图中显示此钻孔处为东山组,与之相邻的北部区域出露地层都为猴石沟组,经本次调查工作后,将此区域出露地层改为猴石沟组。

(3)研究区东南部:

此次调查工作中施工的两个钻孔未见含煤地层,由此推断研究区东南部可能不发育含煤地层或埋藏较深,大于1500m。

4.2.1.2 研究区煤炭资源评价

(1)研究区西部:工作区西部由ZK2号钻孔控制,深度115米处见基底片麻岩,说明研究区西部为沉积盆地的西部边缘带,埋深最浅,无条件沉积较厚的煤系地层。由西向东,逐渐延伸为盆底;

(2)研究区北部:工作区北部为沉积盆地的北部边缘带,埋深较浅,亦无条件沉积煤系地层,ZK3号孔只见到105米的猴石沟组底砾岩,与下部的基底的接触关系为明显接触,推断此处在白垩纪时期,可能在基底之上仅仅沉积了薄层的东山组地层,由于地层在断裂活动中的沉降,该薄层东山组被其上形成的猴石沟组砾岩冲刷殆尽,形成了此处如今猴石沟组底砾岩与基底明显接触的关系。

(3)研究区东南部:工作区东南部为沉积盆地的盆底附近。在尚志村施工的ZK1号孔,1350米处仍为东山组地层,符合区域地质中尚志凹陷的凹陷构造。此处东山组下部是否存在沉积煤系地层,尚不可知。即使存在,也应在1500米以深。但依据研究区地表出露的白垩系东山组地层,直接与元古界变质岩变质岩地层或古生代花岗岩类的角度不整合接触,且并没有见到研究区内的含煤地层出露,由此证明了研究区含煤沉积地层不厚的特征,即使有白垩系含煤地层在研究区东南部赋存,也易被其后的强烈构造活动破坏。

4下一步找煤预测区的建议

本研究区含煤性不佳,在研究区外南部较浅区域,可能赋存白垩系含煤地层。本研究区出露的变质岩较多,且埋深较浅,更有利于石墨及金属类矿床的发育,建议研究区西部及北部主要以非煤类勘查为主,研究区外南部可以进行进一步的找煤工作。

作者简介:谢尚晓,性别,男,满族,汉,1987619,大学,地质工程中国矿业大学(北京)地质中级工程师