矿井地质与水文地质

矿井地质与水文地质

2.1 矿井地质

2.1.1 地质构造

1、地层

本矿位于沁水煤田东南部，井田内出露地层主要为二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组及上第三系、第四系地层，基岩主要分布于山梁上，上第三系、第四系松散沉积物广泛覆盖于各时代地层之上，下面将本井田地层由老至新简述如下：

（1）奥陶系中统峰峰组（02f）

为含煤地层基底，井田内未出露。据2个奥灰延深孔Y补-2、Y补-12孔及YS-1孔资料，地层厚95.34~117.40m，平均厚102.91m。该岩层由厚层状灰色致密石灰岩组成，质纯、性脆、夹泥质灰岩，节理发育，多为方解石充填。

（2）石炭系中统本溪组（C2b）

井田内未出露，上部为灰、浅灰色含鲕粒铝土质泥岩、浅灰色黄铁矿，局部为致密铝土矿、鲕状铝土矿，其顶部为灰色、灰黑色砂质泥岩、砂岩，下部为泥岩，含星散状、结核状黄铁矿。本组地层厚0(ZK1-2孔)～15.80m，平均厚6.48m。与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。

（3）石炭系上统太原组（C3t）

井田内主要含煤地层之一，厚71.84～113.72m，一般厚90.14m，与下伏本溪组地层呈整合接触。主要岩性为砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩和煤层。按岩性组合特征可划分为三个岩性段：

1）一段（C3t1）

K1砂岩底至K2灰岩底，厚3.05～14.72m，平均厚7.42m。由泥岩、中粒石英砂岩、铝土质泥岩及煤层组成。

①K1砂岩：厚0～3.06m，平均厚0.31m，成分主要为石英，细～中粒结构，磨圆度较好，分选中等，硅质胶结，常含黄铁矿细粒，但厚度变化大，不稳定。

②灰黑色泥岩：厚1.72～4.50m，平均厚3.72m，有时相变为铝土质泥岩、炭质泥岩。

③15号煤层：厚1.33～6.89m，平均厚3.31m，结构简单，是区内主要可采煤层之一。

④黑色泥岩：厚0～0.27m，平均厚0.08m，含钙质和黄铁矿细粒，有时相变为炭质泥岩。

2）二段（C3t2）

K2灰岩底至K4灰岩顶，厚26.22～43.68m，一般厚33.14m。由石灰岩（K2、K3、K4）、泥岩、粉砂岩和3层薄煤层组成。该段以色深、粒细、灰岩比例大为特征。

①K2灰岩：厚5.48～12.06m，平均厚8.16m，岩性为厚层深灰色含生物碎屑的微晶灰岩，局部含泥质高，动物化石丰富，种类多，见燧石结核和方解细脉。

②灰黑色泥岩夹粉砂质泥岩：顶部为不稳定的13号薄煤层，不可采，全层厚

9.04～10.17m，平均厚9.18m。

③K3灰岩：为深灰色含生物碎屑的泥晶灰岩，常含泥质和有机质，全层厚

1.50～5.27m，平均厚3.53m。

④深灰色泥岩夹砂质泥岩或砂岩：顶部为11号薄煤层，不稳定，不可采，中部夹薄层泥质灰岩及12号薄煤层，全层厚10.20～11.30m，平均厚10.49m。

⑤K4灰岩：为深灰色泥晶灰岩，含较多的生物碎屑及有机质，厚0.33～4.88m，平均厚1.78m。

3）三段（C3t3）

K4灰岩顶至K7砂岩底，厚42.57～55.32m，一般厚49.58m。由砂岩、细砂岩、泥岩、煤层、煤线及灰岩组成。

①泥岩和砂岩：厚29.81～32.58m，平均厚31.06m，中上部夹7号、8号煤层，中下部夹9号煤层，下部有时含10号煤层，其中9号煤层厚0～1.55m，平均厚0.96m，为井田内不稳定的局部可采煤层，7号、8号、10号煤层不稳定，不可采。本区以

砂岩较发育、煤层多为特征。

②K5灰岩：厚4.00～7.00m，平均厚5.16m，为生物碎屑泥晶灰岩，含蜓，有孔虫、蜿足类化石。

③泥岩、粉砂岩夹砂岩：厚7.68～9.75m，平均厚9.53m，顶部为5号煤，不可采。

④K6灰岩：厚0～2.0m，平均厚0.50m，上部为燧石层或硅质灰岩，质地坚硬，下部为泥晶灰岩，含燧石结核和泥质，质不纯，生物碎屑含量较高。

⑤灰黑色泥岩：厚1.08-3.69m，平均厚3.07m，呈薄层状水平层理，下部具页理，有时含黄铁矿细粒。

（4）二叠系下统山西组（P1S）

为一套陆相碎屑岩含煤地层，厚33.30～56.49m，平均厚43.74m，岩性主要为岩屑石英杂砂岩、细砂岩、泥岩和煤层。所含砂岩多以中细粒为主，成分以石英、长石和岩屑为主，有时含煤屑。砂粒磨园，分选中等，交错层理发育，有时有冲刷下伏地层现象，所含泥质岩多具水平层理，局部含植物化石。

本组一般含煤1～3层，其中3号煤层位于本组下部，为井田内稳定的大部可采煤层，其余煤层均不可采。井田内3号煤层厚0.60～5.81m，平均厚3.63m，一般含0～1层夹矸，煤层结构简单，为稳定的大部可采煤层。

（5）二叠系下统下石盒子组（P1X）

区内零星出露，一般厚45.50～71.22m，平均厚53.20m，与下伏山西组地层呈整合接触。岩性主要为砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、铝质泥岩等，顶部为灰绿、紫红富含菱铁质鲕粒的铝质泥岩，有时呈锰菱铁矿透镜体。上、中部为灰绿、浅灰色细中粒砂岩夹砂质泥岩，含菱铁矿鲕粒，具斜层理；中、下部为砂质泥岩夹砂岩；底部为灰色中～粗粒石英砂岩（K8），含炭屑并常夹泥质包体。砂岩碎屑颗粒为棱角状～次棱角状，胶结物为钙质及少量硅质，杂基支撑；泥岩成分为高岭石、水云母、含鲕绿泥石，铁质。本组含大量植物化石。

（6）二叠系上统上石盒子组（P2S）

为一套河流相沉积岩系，连续沉积于下石盒子组地层之上。区内大面积出露，

岩性主要为杏黄色、黄绿色砂质泥岩及泥岩互层，其中夹不稳定黄绿色砂岩，底部以K10砂岩与下石盒子组分界。该组地层厚度较大, 井田内残留厚度一般约52.30m。

（7）上第三系上新统（N2）

主要为棕红色、褐红色砂质粘土，厚0～40m，一般厚约20.0m，与下伏地层呈不整合接触。

（8）第四系上更新统（Q3）

岩性主要为浅红色亚粘土、灰黄色亚粘土组成，厚0～26.55m，一般厚约12.66m。

（9）第四系全新统（Q4）

由粉砂、粘土及砂石层组成，为一套近代河床冲积和山前洪积物，厚0～12.0m，一般厚约5.0m，多分布于河谷和山坡。

2、构造

井田位于沁水盆地东南缘，晋获褶断带东侧，井田构造方向与区域构造方向基本一致，受区域构造影响，形成了以赵庄向斜为主的一系列褶曲构造，赵庄向斜纵贯南北，控制了整个井田的构造形态，北端向北东倾伏，南端向南西倾伏，其轴迹大致呈“S”形，地层走向、倾向随褶曲的变化而变化，倾角约1~13°。现将井田内构造情况叙述如下：

（1）褶曲

赵庄向斜：位于井田中西部，纵贯全区，全长约7km，两翼岩层平缓，倾角1～13°，向斜轴轴迹呈“S”形，北段为近正北方向，中段为北45°东转北38°西，南段为北46°东。

（2）赵庄正断层

位于井田西部边缘，走向北东10°～30°，倾向南东，倾角约75°，为东盘下降，西盘上升的正断层，推测断距约35m。

（3）陷落柱

据1985年7月山西省地质矿产勘查开发局二一二地质队提交的《山西省高平县赵庄煤矿详查地质报告》资料，井田内共有5个形态大体相似的陷落柱，呈近