马田矿区深部资源浅析

马田矿区深部资源浅析

黄先英

（湖南省煤田地质局第一勘探队，湖南 耒阳 421800）

摘要：本文通过对马田矿区的地层、构造形态特征观察，简要分析了其构造及深部煤炭资源，并通过对地层及构造特征的分析，发现该矿区还存在较丰富的高热值非常规天然气—煤层气和页岩气。

关键词：马田矿区；深部资源；构造

前言：中国主要的能源资源为煤炭，在能源结构中约占70%，在国民经济中起着非常重要的作用，随着我国的经济的发展，煤炭作为一次性能源越来越引起社会的重视。资源的勘查开采遵循由近而远、由浅而深、由容易而后困难、由简单而后复杂的过程原则，对于世界上最大的煤炭生产及消费国的中国，浅层及易采资源早已几近枯竭,深部资源的勘查及开采工作尤为重要。我国煤炭资源分布不均匀，北方产煤丰富但运输紧张，湖南煤炭资源贫缺，自给严重不足，随着湖南经济的发展，煤炭需求量更加紧张，故积极勘查开发深部煤炭资源具有重要意义，同时寻找接替资源也意义非凡。

1  区域概况

1.1  区域地层特征

马田矿区位于湖南省湘东南分区郴耒小区，区域出露的地层主要有第四系，白垩系，侏罗系下统茅仙岭组，三叠系下统大冶组，二叠系上统大隆组、龙潭组，二叠系下统当冲组、栖霞组。其中：二叠系下统栖霞组、当冲组及二叠系上统龙潭组、大隆组分布于和平圩向斜外围，三叠系下统大冶组分布于和平圩向斜核部，侏罗系下统茅仙岭组分布于和平圩向斜东翼复和一带，白垩系在矿区深部东南大面积分布。

1.2  区域构造特征

区域构造背景：位于扬子板块南东缘，属华南加里东褶皱带之攸兰断坳，华南褶皱系地处于太平洋板块与欧亚板块的结合部位，经历了自吕梁运动以来的多期次碰撞～拼合，区内以软弱能干性差为特征的煤系变形强度相对较大，且塑性变形特征明显，以挤压体制下的褶皱变形和逆冲推覆为主。

马田矿区位于华南加里东褶皱带之攸兰断坳郴耒煤田北段南部，整体呈向北东扬起、南东倾伏于白垩系红层下、中段向西弧形凸出的含煤向斜，自东向西依次为石里山向斜、源头冲背斜与和平圩向斜，在向斜浅部发育一条区域性的推覆断层F1，该断层在石里山向斜与和平圩向斜西翼浅部，主滑脱面位于P2l1与P2l2之间，属顺层滑褶构造，基本顺层滑覆，造成主煤层缺失，在马田深部主滑脱面位于P2l1，对煤层基本无破坏性。

2  深部详查区特征

2.1  深部详查区构造特征

马田矿区深部详查区位于和平圩复式向斜的西翼，次级褶皱较发育，本区为一组宽缓的复式褶皱，由庙嘴岭背斜和和平墟向斜所组成。庙嘴岭背斜为和平圩向斜西翼的次级褶曲。轴部走向近于南北，北端翘起，向南倾伏于大冶组地层之下，对本区煤层影响不大。和平圩向斜为本区主要赋煤向斜，核部地层为三叠系下统大冶组，北端走向北东，往南渐转为南北且隐伏于侏罗系下统茅仙岭组之下，轴面倾向南东。向斜西翼较缓，发育本区的主要可采煤层，东翼变陡且具倒转现象，大隆组地层重复出现二次，大冶组地层夹入当中。

马田推覆断层(F1)是马田矿区最大的主干断裂，对马田矿区的含煤地层起着控制、改造和破坏的作用，也是影响本区煤层变化的主要断裂。该断裂出露于本区浅部外围，对深部详查区内的煤层无影响。马矿逆断层(F10)为马田矿区主干断裂。属马田推覆大断裂(F1)的分支断裂，规模仅次于(F1)的大断裂，以锐角交于马田推覆大断裂(F1)之上，构成了明显的剖面“入”字型构造。浅部井田有巷道控制。对详查区内的煤层影响较小。该区出露其他各断裂均对详查区内煤层影响不大。

2.2  深部详查区地层特征

详查区东西边界附近出露白垩系下统(K1)，厚度0～400m，平均132m。东部的寨岭一带分布着侏罗系下统茅仙岭组(J1m)，厚度175—237m，平均190m。中部为一套浅海相碳酸盐沉积-三叠系下统大冶组(Tld),由泥质灰岩、含泥灰岩、灰岩组成,厚度大于750m。东北端为一套浅海相的硅质岩沉积二叠系上统大隆组(P2d),区内主要含煤地层二叠系上统龙潭组(P2l)在区内地表未出露，据钻孔揭露资料，厚达500米以上。中东部以下侏罗系茅仙岭组不整合超覆在二叠系和三叠系地层之上，而下白垩系的红层又在本区的下侏罗系茅仙岭组右侧不整合超覆在茅仙岭组。

3  深部资源

3.1  深部煤炭资源

马田矿区主要含煤地层为二叠系上统龙潭组，岩性、厚度变化较大，厚341.20～926.64m，平均503.15m。主要含煤段为上段，厚245.21m，由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤等组成，共含煤7～10层，其中可采和局部可采煤层4层，总厚4米左右，可采含煤系数约1.6%。和平圩向斜东翼变陡且具倒转现象，煤层重复出现。深部赋存较丰富的优质煤炭资源。

3.2  煤层气资源

煤层气的主要成分为甲烷，热值是通用煤的2-5倍，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料，是理想的能源资源。由各勘查阶段资料可知本区各煤层均属高变质程度无烟煤，处于

高生气、高吸附阶段。由于煤系上覆大隆组（P2d），三叠系下统大冶组（T1d），侏罗系下统茅仙岭组（J1m），白垩系下统（K1）等多地层，这些地层岩石多致密，裂隙不发育，多为屏障层或半屏障层，形成了良好的盖层，将煤系地层封闭成为了独立的系统，使吸附在煤层中的烃类气体以吸附状态很好的储集和保存在煤层中，形成较丰富的高热值非常规天然气——煤层气资源。

3.3  页岩气资源

详查区以往资料及野外露头剖面显示，龙潭组～大隆组下部发育有厚度较大的黑色页岩系。根据钻探揭露，大隆组的黑色页岩沉积厚度约90m，龙潭组上段的黑色页岩沉积厚度超100 m。大隆组页岩之上是一套深灰色硅质灰岩、硅质岩以及大冶组泥灰岩的岩性组合，厚度可达数百米，下部目标层龙潭组页岩之下为二叠系下统当冲组，是一套灰黑、深灰色薄至中厚层硅质岩，中夹灰岩组合，厚度大于50m，灰岩与硅质岩均具有良好的封盖性，具有极其良好的页岩气基础地质条件。处于较宽缓的向斜西翼，封闭性较好，有利于页岩气稳定保存。本区龙潭组层段富有机质泥页岩TOC含量在2.0%左右，有机质成熟度适宜，具备较好的页岩气地质条件，大隆组层段有机质泥页岩TOC含量极高，平均达8.0%以上，显示大隆组拥有极好的页岩气资源基础，两目标层均有进一步深入开展页岩气资源勘探的前景。

3.4  石膏资源

白垩系下统为一套紫红色的内陆淡水湖泊相的泥质碳酸盐类和泥砂碎屑质沉积，可见厚度大于400m，由紫红色泥岩、粉砂岩、粗粒砂岩及砾岩组成。上部夹石膏层，局部具开采前景。

4  结论

一、通过对马田矿区以往资料的分析研究，结合对井田地层，构造分析及详查情况，发现该井田深部赋存有丰富的煤炭资源。

二、据浅部矿井资料分析该区瓦斯突出，煤的变质程度高，上覆及下伏地层岩石致密，裂隙不发育，形成了良好的盖层，为煤层气的形成提供了良好的气藏条件。据深部详查煤层气参数井现场试井与室内相关测试分析数据显示，马田矿区深部详查区不仅赋存有丰富的煤炭资源，还蕴藏有较丰富的高热值清洁能源——煤层气。

三、根据详查区以往资料及野外露头剖面显示及详查钻探揭露，龙潭组～大隆组下部发育有厚度较大的黑色富有机质泥页岩系，具备极好的页岩气地质条件及资源基础，二叠系上统龙潭组及二叠系上统大隆组均有进一步深入开展页岩气资源勘探的前景。

四、本区不仅富含上述能源资源，由于上覆很大厚度的一套紫红色的内陆淡水湖泊相的泥质碳酸盐类和泥砂碎屑质沉积地层——白垩系下统，该地层上部夹石膏层，局部具开采前景。

参考文献

[1]湖南省煤田地质局第一勘探队.湖南省永兴县马田矿区桐子山—新星井田深部煤炭详查地质报告，耒阳：2014年9月

[2]中华人民共和国国土资源部.煤、泥炭地质勘查规范[S]，北京：地质出版社，2003.

[3]中华人民共和国国土资源部.煤层气资源勘查技术规范[S]，北京：地质出版社，2013.

[4]湖南省煤田地质局.湖南省煤炭资源预测与评价(煤炭资源分区预测专辑),长沙：1994年8月.

[5]湖南省煤炭工业局.湖南煤炭资料汇编(衡阳地区分册),长沙：1976年10月.