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摘要：本文介绍了宣东矿区深部的构造、地层、煤层和煤质等地质特征，对未来煤矿开采生产具有一定的指导意义。
关健词：构造特征，地层，煤层和煤质，宣东矿区深部，河北
中图分类号：P618.11
位于河北省宣化—下花园煤田北部的宣东矿区，自西向东依次分布有冀中能源张家口矿业集团的宣东一号煤矿和二号煤矿，二号煤矿东部外围即为本文所指的宣东矿区深部地区（图1）。勘查资料表明，本区含煤地层为侏罗系中统下花园组，煤系盖层是侏罗系中统九龙山组、髫髻山组和后城组等，基底为下侏罗统南大岭组或青白口系下马岭组。该区为二号煤矿的后备区，分析研究其地质特征对指导未来煤矿开采生产具有指导意义。
1构造特征
宣化——下花园煤田大地构造位置处于中朝准地台（Ⅰ），燕山沉陷带（Ⅱ），冀西陷褶断束（Ⅲ）宣龙复向斜（Ⅳ），宣后向斜（Ⅴ）的中央部位。宣后向斜以其宽缓的褶皱和四周太古界及元古界地层大片出露为特征，并被其外围的大河南—在海坨断裂、水泉—洗马林断裂、黄羊山—鸡鸣山逆掩断层带和怀安—宣化断裂所围割。宣东矿井深部地区位于宣—下煤田西北部，西邻宣东二号煤矿，其周边发育的主要构造尚有：玉带山——烧坡里向斜，古城梁穹窿、定方水断层等（图1）。
宣东矿井深部地区整体构造形态呈一走向NE，倾向SE的单斜构造，地层产状平缓，倾角一般3°～10°，局部倾角15°左右。在单斜构造背景上发育有宽缓褶皱和若干断层构造，断层主要为走向近南北和NE向的正断层。规模、性质不同的断层将勘查区切割呈不同形态的断块，每个断块的地层产状受之影响发生了不同程度的变化。据钻孔揭露，断层面附近的地层倾角普遍较大，最大可达45°以上。褶皱也被这些断层沿纵向切割错移，显得支离、不完整。勘查区构造以断层为主，褶曲构造相对不发育。迄今，共发现大小断层29条，其中正断层18条，逆断层11条。识别划分褶皱构造4个，背斜、向斜各2个。构造复杂程度属于中等。
2 地层
2.1煤系基底地层
2.1.1 青白口系下马岭组
一般为煤系基底，区内及周边无出露。主要为灰黑色、灰绿色页岩，夹少量砂岩及透镜状泥灰岩薄层，页理发育，风化后呈页片状。与下伏蓟县系呈假整合接触关系。
2.1.2 侏罗系下统南大岭组
东北部外围的李家庄东有零星出露。区内仅有个别钻孔揭露到该组，厚度21.00～43.53 m，岩性分别为黑色玄武岩和淡绿灰色绿泥石化安山岩，前者呈块状、杏仁状构造，后者具斑状结构，块状、气孔状构造。与下伏青白口系下马岭组不整合接触。
2.2 煤系上覆地层
2.2.1 侏罗系中统九龙山组
为煤系直接盖层，与煤系呈平行不整合接触。区内所有钻孔均揭露到该组地层，且有大面积出露。厚度29.45～588.99m。区域上本组自下而上划分为：底部砂砾岩段（一段）、凝灰岩段（二段）、安山质沉火山角砾岩段（三段）和杂色粉—细砂岩段（四段）等四段。与二号煤矿比较，本区二段（即凝灰岩段）不太发育，厚度小，特征不典型，常不易与三段区分。三段则常夹灰白色凝灰岩和含砾凝灰岩，沉火山角砾岩中砾石的次生加大边现象也较少见。
2.2.2 侏罗系中统髫髻山组
主要出露于本区南部和东部，除少数钻孔（九龙山组露头区）外，大部分钻孔均揭露到该组，厚度21.35～486.00m。与下伏九龙山组之间为角度不整合关系。岩性以安山岩、安山质角砾岩为主，间夹有河流相碎屑岩。
2.2.3 侏罗系中统后城组
本区中部大面积出露，揭露到该组的钻孔基本位于露头区内，揭露厚度为27.83～360.51m。与下伏髫髻山组呈角度不整合接触关系。以山麓洪积相紫红色砾岩为主，夹砂岩、泥质粉砂岩和火山碎屑岩等。
2.2.4 第四系
主要分布于勘查区西南及东南角，主要由中更新统砂土及砾石层、上更新统黄土夹砾石层、全新统亚砂土、黄土及砾石层等冲洪积物组成。揭露厚度0～27.35m。
2.3 含煤地层
下花园组为本区含煤地层，勘查区内无露头，北部外围赵家庄北及李家庄——贾家庄一带有大面积出露。据钻孔揭露，区内厚度131.85～603.52m，平均407.74m，与下伏青白口系下马岭组呈角度不整合接触或与南大岭组平行不整合接触。主要岩性为灰白色砂岩、灰色泥质粉砂岩、砂质泥岩及少量砾岩，底部一般为菱铁质泥岩、鲕状泥岩。含煤5组（ⅠⅡ...Ⅴ）30余层，其中Ⅲ3、Ⅳ2和Ⅴ2煤层为可采煤层。基本岩性特征是：砂岩的成分成熟度及结构成熟度均较低。长石含量高，一般为25%～45%。岩屑含量10%～25%，且成分复杂，有燧石、花岗岩、安山岩、泥岩和碳酸盐岩等。碎屑磨圆不好，多呈次棱角状，分选中等—差，多为含砾中粗、细中、粉细粒级的过渡型岩石。岩石类型以岩屑长石砂岩、长石砂岩和长石岩屑砂岩为主。细屑岩多为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，而较纯的粉砂岩与泥岩较少见。砂岩中常见块状层理、交错层理，粒序层理及平行层理，泥质岩层理一般不明显。保存完好的植物化石较少见。总体显示为近源快速堆积的特征，为一套形成于陆相山间断陷盆地的冲积扇（远端）——河流三角洲——湖泊体系的含煤建造。本文以Ⅲ煤组顶板为界将下花园组划分为上、下两段。特征如下：
下段：指Ⅲ煤组及其以下含煤地层，厚度主要受煤系基底地形控制，为150～280m。
下部（Ⅴ煤组及其以下地层）岩性主要为灰色泥岩，夹砂岩，砂岩以安山质岩屑砂岩为主，间夹泥化的安山质岩屑砂岩、石英砂岩及长石砂岩等，含Ⅴ1、Ⅴ2和Ⅴ3等煤层。Ⅴ煤组顶板砂岩主要为安山质岩屑砂岩，部分为长石砂岩，安山质岩屑含量在25%～75%之间，明显区别于上部地层。泥岩多数呈块状，层理不发育，常含菱铁质，化石稀少，底部常发育鲕状泥岩。厚度受基底古地形控制，变化大（45～105m），在古地形相对低洼处厚度较大，高处较薄，为下花园组沉积期初，在煤系基底上形成的凹地湖沼及湿地沉积。 中部基本不含煤，以泥岩、粉砂质泥岩为主，向上砂岩含量渐增高。泥质岩颜色较深，多呈黑灰及深灰色，具水平纹层及隐水平层理，层面上可见植物化石及碎片，有时夹菱铁质薄层。分层幅度大，岩性较单一。代表平静的弱还原条件下浅水湖泊沉积。砂岩多为中细粒砂岩。
上部岩性以中粗、中细粒砂岩为主，其次为粉砂岩和泥岩。含煤0～7层（包括Ⅲ和Ⅳ两个煤组），Ⅲ3和Ⅳ2为可采煤层，其余均为0.2～1.2m的薄煤层。砂岩以长石砂岩为主，夹有安山质岩屑砂岩及少量的燧石质长石砂岩、菱铁质长石砂岩，碎屑成分以长石、石英及安山质岩屑为主，长石、石英含量较稳定，而安山质岩屑含量一般在1%～20%之间，个别样品含量较高，可达50%，且具有由下向上逐渐减少的规律。多数不显层理，部分具斜层理。在极细砂岩中常见爬升波纹层理及小型交错层理，粉砂岩和粉砂质泥岩中常见脉状层理和透镜状层理，含较多的植物化石碎屑，泥岩、含炭泥岩常具有水平纹层。以上沉积特点，表明这部分地层形成于河流三角洲平原及前缘，分流河道砂岩及其漫流的沉积物占优势，还有少部分的浅湖相沉积。主要可采煤层形成于三角洲平原泥炭沼泽。
上段：Ⅲ煤组以上地层，包含Ⅰ、Ⅱ两个煤组，含薄煤4～10余层，均不可采。岩性主要为辫状河道充填沉积的含砾中粗粒砂岩、中粒砂岩等，其次是越岸的细粒砂岩和粉砂岩、粉砂质泥岩。砂岩多数呈灰色，有时为灰白色，岩石类型以长石砂岩为主，其成分均由长石和石英为主组成，且含量比较稳定，未见安山质岩屑，绿泥石亦少见，磁铁矿含量较低。与下段比较，粗碎屑比例增加，煤层薄而不稳定。反映其沉积环境的水动力条件变得更加动荡，不利于沼泽和泥炭沼泽的形成和持续发育，沉积环境主要属冲积扇远端辫状河体系。因后期剥蚀，本段厚度变化较大，为30～600余米。
3 煤层及煤质
3.1煤层
Ⅰ、Ⅱ煤组赋存于下花园组上段，Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ煤组赋存于下段。 Ⅲ3和Ⅴ2煤层分别位于下花园组下段的上部与底部，间距为100m左右，Ⅳ2煤层上距Ⅲ3煤层平均70m。Ⅲ3、Ⅳ2和Ⅴ2煤层均为较稳定的大部可采煤层，为主要勘查对象，其它各煤层可采面积甚小或仅有零星的可采点，为不可采煤层。
Ⅲ3煤层：位于下花园组下段上部，上距九龙山组底界62.25～678.75m，平均472.44m，埋藏深度934.15～1418.07m。煤层厚度0.78～8.34m，平均4.00m，一般不含夹矸，有时夹一层厚度为0.06～0.61m的炭质泥岩或细砂岩夹矸，为结构简单的薄——厚煤层。富煤带位于勘查区西北部，以郝家庄村为中心呈北西——南东向展布，厚度3.50～8.34m。属较稳定的大部分可采煤层。
Ⅳ2煤层：位于下花园组下段上部，上与Ⅲ3煤层间距为7.58～140.40m，平均70.27m，埋藏深度1032.28～1431.32 m。富煤带在郝家庄至方家庄一带，厚度2.5～5.0m，向四周渐变薄，并向南北方向尖灭，东部则被辉绿岩吞蚀。为较稳定的大部分可采煤层。Ⅳ2煤层厚度0.32～7.08m，平均2.36m，一般不含夹矸，局部含2层厚度为0.18～0.68m的泥岩夹矸，为结构简单的薄——厚煤层。
Ⅴ2煤层：位于下花园组近底部，下距下花园组底界4.37～128.06m，与Ⅲ3煤层之间距为34.52～217.72m，一般为100m左右。埋藏深度1081.75～1499.75m。属较稳定的大部分可采煤层。Ⅴ2煤层主要分布于勘查区中南部，北部因受同期河流冲刷而缺失，无煤带及变薄带呈指状由北向南延伸。煤层厚度0.22～4.79m，平均1.54m，常夹一层厚度0.14～0.48m的泥岩夹矸，偶有夹2层者或不含夹矸，为结构简单的薄——厚煤层，中厚煤层为主，一般为1.5～2.0m，具有自北向南逐渐变厚的趋势。
3.2 煤质
Ⅲ3、Ⅳ2和Ⅴ2等煤层均为中灰、特低硫、低磷、中或高热值的中等挥发分煤。煤类以不粘煤、弱粘煤为主，其次为贫煤，焦煤或气煤仅零星分布。主要用作动力用煤（如火力发电、工业锅炉用煤）或民用燃料。
4 结语
宣东矿区深部地区地质特征具有构造中等，地层层序及岩石组合与二号煤矿类似，主要可采煤层Ⅲ3、Ⅳ2和Ⅴ2煤层属于较稳定的大部可采煤层，煤类以不粘煤、弱粘煤为主，可用作动力用煤或民用燃料。
关健词：构造特征，地层，煤层和煤质，宣东矿区深部，河北
中图分类号：P618.11
位于河北省宣化—下花园煤田北部的宣东矿区，自西向东依次分布有冀中能源张家口矿业集团的宣东一号煤矿和二号煤矿，二号煤矿东部外围即为本文所指的宣东矿区深部地区（图1）。勘查资料表明，本区含煤地层为侏罗系中统下花园组，煤系盖层是侏罗系中统九龙山组、髫髻山组和后城组等，基底为下侏罗统南大岭组或青白口系下马岭组。该区为二号煤矿的后备区，分析研究其地质特征对指导未来煤矿开采生产具有指导意义。
1构造特征
宣化——下花园煤田大地构造位置处于中朝准地台（Ⅰ），燕山沉陷带（Ⅱ），冀西陷褶断束（Ⅲ）宣龙复向斜（Ⅳ），宣后向斜（Ⅴ）的中央部位。宣后向斜以其宽缓的褶皱和四周太古界及元古界地层大片出露为特征，并被其外围的大河南—在海坨断裂、水泉—洗马林断裂、黄羊山—鸡鸣山逆掩断层带和怀安—宣化断裂所围割。宣东矿井深部地区位于宣—下煤田西北部，西邻宣东二号煤矿，其周边发育的主要构造尚有：玉带山——烧坡里向斜，古城梁穹窿、定方水断层等（图1）。
宣东矿井深部地区整体构造形态呈一走向NE，倾向SE的单斜构造，地层产状平缓，倾角一般3°～10°，局部倾角15°左右。在单斜构造背景上发育有宽缓褶皱和若干断层构造，断层主要为走向近南北和NE向的正断层。规模、性质不同的断层将勘查区切割呈不同形态的断块，每个断块的地层产状受之影响发生了不同程度的变化。据钻孔揭露，断层面附近的地层倾角普遍较大，最大可达45°以上。褶皱也被这些断层沿纵向切割错移，显得支离、不完整。勘查区构造以断层为主，褶曲构造相对不发育。迄今，共发现大小断层29条，其中正断层18条，逆断层11条。识别划分褶皱构造4个，背斜、向斜各2个。构造复杂程度属于中等。
2 地层
2.1煤系基底地层
2.1.1 青白口系下马岭组
一般为煤系基底，区内及周边无出露。主要为灰黑色、灰绿色页岩，夹少量砂岩及透镜状泥灰岩薄层，页理发育，风化后呈页片状。与下伏蓟县系呈假整合接触关系。
2.1.2 侏罗系下统南大岭组
东北部外围的李家庄东有零星出露。区内仅有个别钻孔揭露到该组，厚度21.00～43.53 m，岩性分别为黑色玄武岩和淡绿灰色绿泥石化安山岩，前者呈块状、杏仁状构造，后者具斑状结构，块状、气孔状构造。与下伏青白口系下马岭组不整合接触。
2.2 煤系上覆地层
2.2.1 侏罗系中统九龙山组
为煤系直接盖层，与煤系呈平行不整合接触。区内所有钻孔均揭露到该组地层，且有大面积出露。厚度29.45～588.99m。区域上本组自下而上划分为：底部砂砾岩段（一段）、凝灰岩段（二段）、安山质沉火山角砾岩段（三段）和杂色粉—细砂岩段（四段）等四段。与二号煤矿比较，本区二段（即凝灰岩段）不太发育，厚度小，特征不典型，常不易与三段区分。三段则常夹灰白色凝灰岩和含砾凝灰岩，沉火山角砾岩中砾石的次生加大边现象也较少见。
2.2.2 侏罗系中统髫髻山组
主要出露于本区南部和东部，除少数钻孔（九龙山组露头区）外，大部分钻孔均揭露到该组，厚度21.35～486.00m。与下伏九龙山组之间为角度不整合关系。岩性以安山岩、安山质角砾岩为主，间夹有河流相碎屑岩。
2.2.3 侏罗系中统后城组
本区中部大面积出露，揭露到该组的钻孔基本位于露头区内，揭露厚度为27.83～360.51m。与下伏髫髻山组呈角度不整合接触关系。以山麓洪积相紫红色砾岩为主，夹砂岩、泥质粉砂岩和火山碎屑岩等。
2.2.4 第四系
主要分布于勘查区西南及东南角，主要由中更新统砂土及砾石层、上更新统黄土夹砾石层、全新统亚砂土、黄土及砾石层等冲洪积物组成。揭露厚度0～27.35m。
2.3 含煤地层
下花园组为本区含煤地层，勘查区内无露头，北部外围赵家庄北及李家庄——贾家庄一带有大面积出露。据钻孔揭露，区内厚度131.85～603.52m，平均407.74m，与下伏青白口系下马岭组呈角度不整合接触或与南大岭组平行不整合接触。主要岩性为灰白色砂岩、灰色泥质粉砂岩、砂质泥岩及少量砾岩，底部一般为菱铁质泥岩、鲕状泥岩。含煤5组（ⅠⅡ...Ⅴ）30余层，其中Ⅲ3、Ⅳ2和Ⅴ2煤层为可采煤层。基本岩性特征是：砂岩的成分成熟度及结构成熟度均较低。长石含量高，一般为25%～45%。岩屑含量10%～25%，且成分复杂，有燧石、花岗岩、安山岩、泥岩和碳酸盐岩等。碎屑磨圆不好，多呈次棱角状，分选中等—差，多为含砾中粗、细中、粉细粒级的过渡型岩石。岩石类型以岩屑长石砂岩、长石砂岩和长石岩屑砂岩为主。细屑岩多为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，而较纯的粉砂岩与泥岩较少见。砂岩中常见块状层理、交错层理，粒序层理及平行层理，泥质岩层理一般不明显。保存完好的植物化石较少见。总体显示为近源快速堆积的特征，为一套形成于陆相山间断陷盆地的冲积扇（远端）——河流三角洲——湖泊体系的含煤建造。本文以Ⅲ煤组顶板为界将下花园组划分为上、下两段。特征如下：
下段：指Ⅲ煤组及其以下含煤地层，厚度主要受煤系基底地形控制，为150～280m。
下部（Ⅴ煤组及其以下地层）岩性主要为灰色泥岩，夹砂岩，砂岩以安山质岩屑砂岩为主，间夹泥化的安山质岩屑砂岩、石英砂岩及长石砂岩等，含Ⅴ1、Ⅴ2和Ⅴ3等煤层。Ⅴ煤组顶板砂岩主要为安山质岩屑砂岩，部分为长石砂岩，安山质岩屑含量在25%～75%之间，明显区别于上部地层。泥岩多数呈块状，层理不发育，常含菱铁质，化石稀少，底部常发育鲕状泥岩。厚度受基底古地形控制，变化大（45～105m），在古地形相对低洼处厚度较大，高处较薄，为下花园组沉积期初，在煤系基底上形成的凹地湖沼及湿地沉积。 中部基本不含煤，以泥岩、粉砂质泥岩为主，向上砂岩含量渐增高。泥质岩颜色较深，多呈黑灰及深灰色，具水平纹层及隐水平层理，层面上可见植物化石及碎片，有时夹菱铁质薄层。分层幅度大，岩性较单一。代表平静的弱还原条件下浅水湖泊沉积。砂岩多为中细粒砂岩。
上部岩性以中粗、中细粒砂岩为主，其次为粉砂岩和泥岩。含煤0～7层（包括Ⅲ和Ⅳ两个煤组），Ⅲ3和Ⅳ2为可采煤层，其余均为0.2～1.2m的薄煤层。砂岩以长石砂岩为主，夹有安山质岩屑砂岩及少量的燧石质长石砂岩、菱铁质长石砂岩，碎屑成分以长石、石英及安山质岩屑为主，长石、石英含量较稳定，而安山质岩屑含量一般在1%～20%之间，个别样品含量较高，可达50%，且具有由下向上逐渐减少的规律。多数不显层理，部分具斜层理。在极细砂岩中常见爬升波纹层理及小型交错层理，粉砂岩和粉砂质泥岩中常见脉状层理和透镜状层理，含较多的植物化石碎屑，泥岩、含炭泥岩常具有水平纹层。以上沉积特点，表明这部分地层形成于河流三角洲平原及前缘，分流河道砂岩及其漫流的沉积物占优势，还有少部分的浅湖相沉积。主要可采煤层形成于三角洲平原泥炭沼泽。
上段：Ⅲ煤组以上地层，包含Ⅰ、Ⅱ两个煤组，含薄煤4～10余层，均不可采。岩性主要为辫状河道充填沉积的含砾中粗粒砂岩、中粒砂岩等，其次是越岸的细粒砂岩和粉砂岩、粉砂质泥岩。砂岩多数呈灰色，有时为灰白色，岩石类型以长石砂岩为主，其成分均由长石和石英为主组成，且含量比较稳定，未见安山质岩屑，绿泥石亦少见，磁铁矿含量较低。与下段比较，粗碎屑比例增加，煤层薄而不稳定。反映其沉积环境的水动力条件变得更加动荡，不利于沼泽和泥炭沼泽的形成和持续发育，沉积环境主要属冲积扇远端辫状河体系。因后期剥蚀，本段厚度变化较大，为30～600余米。
3 煤层及煤质
3.1煤层
Ⅰ、Ⅱ煤组赋存于下花园组上段，Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ煤组赋存于下段。 Ⅲ3和Ⅴ2煤层分别位于下花园组下段的上部与底部，间距为100m左右，Ⅳ2煤层上距Ⅲ3煤层平均70m。Ⅲ3、Ⅳ2和Ⅴ2煤层均为较稳定的大部可采煤层，为主要勘查对象，其它各煤层可采面积甚小或仅有零星的可采点，为不可采煤层。
Ⅲ3煤层：位于下花园组下段上部，上距九龙山组底界62.25～678.75m，平均472.44m，埋藏深度934.15～1418.07m。煤层厚度0.78～8.34m，平均4.00m，一般不含夹矸，有时夹一层厚度为0.06～0.61m的炭质泥岩或细砂岩夹矸，为结构简单的薄——厚煤层。富煤带位于勘查区西北部，以郝家庄村为中心呈北西——南东向展布，厚度3.50～8.34m。属较稳定的大部分可采煤层。
Ⅳ2煤层：位于下花园组下段上部，上与Ⅲ3煤层间距为7.58～140.40m，平均70.27m，埋藏深度1032.28～1431.32 m。富煤带在郝家庄至方家庄一带，厚度2.5～5.0m，向四周渐变薄，并向南北方向尖灭，东部则被辉绿岩吞蚀。为较稳定的大部分可采煤层。Ⅳ2煤层厚度0.32～7.08m，平均2.36m，一般不含夹矸，局部含2层厚度为0.18～0.68m的泥岩夹矸，为结构简单的薄——厚煤层。
Ⅴ2煤层：位于下花园组近底部，下距下花园组底界4.37～128.06m，与Ⅲ3煤层之间距为34.52～217.72m，一般为100m左右。埋藏深度1081.75～1499.75m。属较稳定的大部分可采煤层。Ⅴ2煤层主要分布于勘查区中南部，北部因受同期河流冲刷而缺失，无煤带及变薄带呈指状由北向南延伸。煤层厚度0.22～4.79m，平均1.54m，常夹一层厚度0.14～0.48m的泥岩夹矸，偶有夹2层者或不含夹矸，为结构简单的薄——厚煤层，中厚煤层为主，一般为1.5～2.0m，具有自北向南逐渐变厚的趋势。
3.2 煤质
Ⅲ3、Ⅳ2和Ⅴ2等煤层均为中灰、特低硫、低磷、中或高热值的中等挥发分煤。煤类以不粘煤、弱粘煤为主，其次为贫煤，焦煤或气煤仅零星分布。主要用作动力用煤（如火力发电、工业锅炉用煤）或民用燃料。
4 结语
宣东矿区深部地区地质特征具有构造中等，地层层序及岩石组合与二号煤矿类似，主要可采煤层Ⅲ3、Ⅳ2和Ⅴ2煤层属于较稳定的大部可采煤层，煤类以不粘煤、弱粘煤为主，可用作动力用煤或民用燃料。