浅谈曹县煤田深部地质找矿的实践与启示

　　摘要：随着现代经济建设的快速持续发展，经过长期开采，危机矿山越来越多，煤矿产业尤显突出。加强深部找矿，为大中型矿山寻找接替资源迫在眉睫，菏泽市是山东省深部地质找矿的重点靶区。因而，更有效的深部找矿值得研讨。结合曹县煤田深部找矿的实践，通过收集、整理、分析已有的地质资料及技术路线，简要阐述了深部找矿范畴、深部找矿靶区选择、工作思路及勘察方法等，以进一步加大深部找矿的工作力度。

　　关键词：深部找矿;曹县煤田;勘察选区;勘察方法;启示

　　引言

　　随着经济社会的快速发展，山东省矿产资源的消耗大量增加，资源供需矛盾日益突出。探明的后备资源速度远远不及开采利用速度，保有储量较预期大为减少，资源危机矿山越来越多，经济社会的可持续发展面临资源短缺的严峻挑战。同时，近年来的地质勘察和研究成果表明，山东省深部找矿潜力巨大。因此，加强深部找矿，为大中型矿山寻找接替资源迫在眉睫。菏泽—曹县预测含煤区被列为开展深部找矿的重要成矿区带。

　　一、科学选择重点靶区，实现深部找矿重大突破

　　菏泽市境内煤炭资源丰富，据山东省地质科学实验研究院编写的《菏泽地区矿产资源综合调查报告》和“菏泽市地质矿产图”，预测全市9个县区地下均有含煤地层分布，2004年以前菏泽市境内勘察工作程度都比较低，勘察进度比较缓慢。 2004年初山东省地质科学实验研究院运用鲁西地区“北断南超，掀斜式构造”地质构造模式及“凹中找凸，凸中找凹”找矿工作经验，编制了《菏泽市矿产资源总体规划》、《菏泽市煤(煤层气)及地热资源地质勘察规划》，规划了巨野煤田外围、菏泽—曹县、郓城—鄄城、单县北部、曹县—单县等六大找矿靶区。经深入分析研究将“菏泽—曹县预测含煤区”定为深部找矿重点靶区。并采用“震钻结合，地震先行”的技术路线，以二维地震结合钻探为主要手段，配合测井、采样测试等手段密切配合的综合勘察方法，成功地发现了该区蕴藏着储量丰富的优质煤炭资源的曹县煤田，预测资源量30亿吨，使菏泽市深部找矿工作取得了突破性进展，实现了山东省深部找矿的重大突破。

　　二、建立多渠道深部找矿投入机制

　　深部找矿工作能否顺利开展，资金是关键，国务院加大了对煤炭资源勘察开发工作的宏观调控力度，特别是对煤炭资源有偿使用制度的改革是历史性突破。菏泽市国土资源局在认真贯彻落实国家、省有关文件要求的同时，切实加大了勘察资金投入力度，严格按照省政府《关于开展重要矿产资源深部找矿工作的通知》中明确要求，积极筹集资金，确保勘察工作所需资金。一是各矿山企业为寻找接续资源，积极进行风险投资勘察。为此建立了政府引导、多元投资的联动机制，充分调动各类投资人、地勘单位和矿山企业的积极性，由菏泽市矿产资源勘探开发中心与各投资人合作勘察，加大了深部找矿投入力度。二是为加快资源山东建设，加强重要成矿区带找矿工作，实现地质找矿新突破，山东省国土资源厅将曹县煤田整装勘察项目列为优先支持项目，菏泽市国土资源局积极争取了省级地质勘察基金在菏泽的勘察投入。

　　三、曹县煤田深部找矿工作概述

　　曹县煤田主要工作区青岗集—张湾勘察区位于曹县和定陶县境内，行政区划隶属曹县韩集镇、砖庙镇、青岗集乡、普连集镇、古营集镇和定陶县南王店乡、张湾镇等管辖，面积548.88km2 。

　　1.地质简况。勘察区大地构造位置属华北板块(Ⅰ)鲁西地块(Ⅱ)鲁西南潜隆起区(Ⅲ)菏泽—兖州隆起(Ⅳ)菏泽凸起(Ⅴ)内。勘察区含煤岩系为石炭纪—二叠纪月门沟群。煤系的沉积基底为奥陶纪马家沟组，盖层自上而下有第四系和新近系。地层自下而上有：奥陶纪马家沟组(OM)、石炭纪—二叠纪月门沟群(C-Py)、本溪组(CyB)、太原组(C—PyT)、山西组(Py■)、二叠纪石盒子组(P■)、新近纪黄骅群(Nh)和第四纪地层(Q)。

　　2.勘察方法。该勘察区为全隐蔽华北型石炭—二叠系煤田，上覆第四系和新近系地层厚度达1 000米左右，煤层埋深较大，基底为奥陶系巨厚层灰岩，区内地势平坦，岩性和物性条件优良，地震地质条件良好。因此本次勘察确定以地震结合钻探为主要手段，配合测井、采样测试等手段密切配合的综合勘察方法。勘察表明，该区含煤地层总体上为走向近东西的短轴向、背斜褶曲构造，伴有一定数量的断层。构造复杂程度应属中等构造。根据区域资料分析，主要可采煤层3煤(包括3上、3下)可采煤层厚度均有一定变化，但规律性较明显，结构简单～较简单，全区可采，煤质变化不大，煤层稳定程度可认定为较稳定煤层。基于本区构造复杂程度中等、煤层稳定程度属较稳定煤层的判断，普查工作采用的工程基本控制密度为：用地震勘探线网度1 000m×2 000m;钻探2 000m×4 000m来探求(333)资源量;仅有地震测线控制的地段资源量类别为(334)?。

　　3.勘察对象和勘察深度。根据本区煤层赋存较深和各可采煤层的厚度、深度、煤质特点，本次工作将3煤层作为主要勘察对象，兼顾其他可采煤层。由于本区地震成果显示，3煤层最大赋存深度达2 000m，根据规范要求结合近年来山东省煤田勘察的实际情况，本次探求(333)资源量的钻孔的最大勘察深度原则上控制在1 500米以浅。

　　4.勘察成果。(1)地层：初步确定了本区的地层层序，自上而下为第四系、新近系、二叠系、石炭系和奥陶系;含煤地层为石炭纪—二叠纪月门沟群的山西组和太原组。(2) 勘察区第四系与新近系的厚度及变化特征。全区新生界厚度940m～1 280m，下伏基岩剥蚀面的古地貌形态为一由东向西逐渐加深的斜坡，坡度1°左右。钻探揭露厚度980m~1 168.85m。(3)地质构造：根据地震勘察资料解释结合钻探验证，工作区地质构造复杂程度属中等类型。区内的构造形态呈现为煤系地层总体为走向近北西，倾向南西的单斜构造形态，在其上发育有幅度不大的次一级向、背斜褶曲构造，并主要集中在本区的中部。煤系地层倾角一般约3°～5°左右，东北部煤层露头附近倾角较大，最大约8°。(4) 勘察区内可采煤层的赋存状态。区内可采煤层为3煤层及其分叉区3上、3下煤层。赋存深度在1 000m—2 000m。3(3上)煤层位山西组中下部，赋存面积1 500m以浅为174.68km2，为全区可采煤层。厚4.95～8.83m，平均6.92 m。3下煤层，赋存面积约141.4km2，平均厚度2.26m。煤层结构简单，不含或偶含一层夹矸，属较稳定煤层，是勘察区工作的主要目的层。(5)勘察区内可采煤层的煤质特征和煤类，对煤层的工业用途进行了初步评价。本区可采煤层具有中低灰分、特低—低硫分、中高挥发分、特高热值发热量和强粘结性的煤质特征。本区煤类主要为焦煤和1/3焦煤，其类别为烟煤(YM)大类;按主要工业用途划分，则为炼焦用煤。(6)估算了3(3上+3下)煤层(333)+(334)?资源量17.86亿吨。提交可供详查的大型矿产地，另外，经初步估算1 500m以深还有6亿多吨资源量。

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