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矿山安全讲座 登封地质 2009年9月 2 地质背景 登封地区在大地构造单元上处于华北地台区西南部 其地层属于华北地层区 按中南地层区划属于豫西分区的嵩山 箕山小区 本区太古界 元古界 古生界 新生界均有出露 号称 五世同堂 沉积岩 岩浆岩 变质岩三大岩类齐全 基岩区占全区面积的五分之四强 地壳具明显的双层结构 基底由太古界 下元古界组成 主要分布在该区的南北两侧和东南部地区 以古老的变质岩即片麻岩或结晶片岩为特征 盖层由中元古界 三叠系组成 属稳定的海相 海陆过渡相 陆相沉积岩 三叠系以后侧属于地台阶段的山间盆地或断陷盆地沉积 该区西半部基底有古老的岩浆岩侵入 区内地质构造基底以断裂为主 褶皱次之 在漫长的地质发展过程中 本地区地壳活动频繁 岩浆岩活动较强烈 地质构造复杂 岩石变质有浅有深 这些都为本市多样性矿产的形成创造了有利条件 3 地质演化史 本区古老的岩石系形成于23亿年前 此前 本区是一望无际的大海 据中外地质学家考察 区内岩石发育完整 在地球发展历史上 历太古代 元古代 古生代 中生代 新生代五代 习称为 五世同堂 区内有岩浆岩 沉积岩 变质岩的出露 构成了中国最古老的岩系 登封群的 登封朵岩 地质历史上 经过23亿年的 嵩阳运动 8亿年前的 中岳运动 5 6亿年前 少林运动 才结束了地质史上的元古代 进入了古生代的寒武纪和奥陶纪 又经过约两亿年 此处地壳上升至海平面以上 因其受风化和剥蚀作用 形成了嵩山地区的含煤地层 两亿三千年前后 中国的版土上 又发生了一次延续很长时间的地壳运动 南北广大地区的 燕山运动 嵩山地区受到南北方向的推挤 形成了今天的山势地貌 4 地质矿产工作简史 本区采矿历史悠久 建国前区内只有少数以煤为主的矿产调查 没有系统的地质资料 建国后随着工农业发展和国民经济建设的需要 开始对区内开展大规模的地质工作 填制了不少大比例尺地质图 并进行了航磁测量和航空放射性测量 自60年代以来有不少的地质院校和科研单位相继在本区进行调查研究 区测队进行区调 积累了丰富的地质资料 并发现了不少矿产资源 近三十年来地调 冶金 煤田等地质队 对本区的铝 煤 铁等矿进行普查 勘探 其中 50 60年代主要是以铁 煤为主 部分铝土矿作了些地质工作 70年代以磷矿为主 并全面对矿产进行调查 登封煤田经过全面会战 于1983年提交了煤田地质报告 并经过了验收 对大冶 王村 费庄 平陌 岳爻等处铝土矿进行了详查或勘探 并提交了地质报告和图件 90年代初期对蒋庄 新新 郑庄等铝土矿进行了详细勘查 90年代对王堂 苗庄铝土进行了详查 5 登封煤田 登封煤田 东部跨新密煤田和禹县煤田 包括马鞍山 东边大部 郭沟 新新 箕山 告城 卢店 大冶 弋弯 大平 东施村 王庄 西边小部分 扒村 西边大部分 王村 费庄 屈沟共14个井田 勘探区 登封煤田属石炭二迭纪含煤地层 箕山以西连续出露较好 而告城和卢店多被红层 三叠纪和第三纪地星 掩覆 仅见零星分布为半掩盖型煤田 本区属华北型聚煤区 缺失早石炭世沉积 含煤地层有石炭系上统太原组 二迭系下统山西组 下石盒子组及上统的上石盒子组 总厚度为661 23米 含煤56层 分属九个煤组 见表III 4 煤层总厚度为11 5米 含煤系数为1 74 二1煤层是本区的主要可采煤层 五3煤层为大面积可采煤层 一1 一3 一5 二1 二2 四3 六2 七2煤层属局部可采 其它煤层均不可采煤层 可采煤层的总厚度为8 08米 可采含煤系数为1 22 6 登封煤田 煤田为一宽缓不完整的向斜构造 向斜构造走向在东金店以西为东西向 往东转为北东向 以弧顶向南突出的弧形 嵩山背斜的南翼和大红寨背斜北翼颖阳 卢店向斜含煤地区 大部分区段内被断层所隔开 登封煤田南翼煤系地层出露与保存较完整 构造简单一中等 为本煤田勘探主体 而北翼受月湾 太后庙 断层破坏 仅有零星煤系出露 如石道北的月湾 卢店北焦家沟 阎沟 北新庄等地 但面积小 构造复杂 煤层受破坏严重 月湾 大后庙 断层构造煤田北部自然边界 郭沟正断层构造煤田南部的控制断层 7 登封煤田 区内含煤地层呈带状展布于县城东部及南西部600 700m高的低山区 东西长约50公里 南北宽约7 15公里 含煤地层有600平方公里 约占登封总面积 1219平方公里 的一半 其中 100M水平线以上基本可靠的预测储量约26亿吨 1000 2000m水平为远景 推断 储量 远景较为可观 目前各煤层储量计算浅部原则上以风化带及老窑采空区为界 浅部以相应控制程度的煤层低板高为界 五3煤为 350m 四3煤为 400m 二1煤为 600m 二21煤为合并线 一煤组为 200m 登封煤田共探明储量15 54亿吨 8 登封煤田 登封煤炭的总储量大于15 54亿吨 本区煤种牌号主要有贫 瘦 焦三种 贫煤和局部的无烟煤产于太原组和山西组煤层 瘦煤和主焦分别分布于上石盒子组四煤组和五煤组 均属动力煤 二1煤质为低一中灰 特低一中硫 低磷 高熔点粉状贫煤 可选性中等 机械强度特低 化学活动性弱 热稳定性较好 结渣性中等 可作动力用煤 五3煤层为富灰 特低硫 高熔点的瘦一主焦煤 可选性极差 属极难选煤 无洗选价值 应以动力用煤为主 9 登封煤田 以开采技术条件看 本区主要可采煤层二1煤直接顶板西部以砂质泥岩 中部以砂岩 东部以断层破碎带为主 因此告城及卢店区二1煤层直接顶板岩性混杂松软易碎 属于极易冒落的顶板 其它区属于中等冒落顶板 底板为岩性致密的泥岩及砂质泥岩 少部分为砂岩和炭岩和炭质泥岩 开采技术条件有利 顶 底板易于管理 除个别鼓底现象外 一般很少冒顶 五3煤顶板常为泥岩 砂质泥岩及细砂岩 底板为泥岩及粉 中细砂岩 开采技术条件有利 顶 底板易于管理 一煤顶底板多为灰岩 部分为细砂岩 砂质泥岩和泥岩均不存在复杂的开采技术问题 10 登封煤田 区内水文地质条件简单一中等 直接充水岩层为层间裂隙岩溶水 东