1、地层
(1) 矿区地层
中奥陶统峰峰组(O2ƒ)与马家沟组(O2s、O2x) 该厚约578m,为深灰色厚层石灰岩、泥灰岩、白云岩及豹皮状灰岩组成,在古侵蚀面下90m有石膏3层。
中石炭统本溪组(C2b) 该厚约45m,平行不整合复于奥陶系灰岩之上,底部为鸡窝状山西式铁矿与铝土岩;其上为灰黑色砂质泥岩、灰岩及2~3层薄煤。灰岩2~3层,均较薄,以下层发育较好。
上石炭统太原组(C3t) 该厚120m,与本溪组连续沉积,为深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、细砂岩并夹3~4层石灰岩及煤层组成。其中四节石、钱石、猴石等3层石灰岩(K2、K3、K4)全区发育良好,在四节石灰岩之上局部有一层凝灰质和长石为主的细砂岩,或称“黄大肚”砂岩。
下二叠统下段山西组(P1s) 该厚56m,与太原组连续沉积,以灰黑色砂质泥岩、泥岩及灰白色中、粗粒砂岩组成,含煤4~6层。
下二叠统上段下石盒子组(P1x) 该厚161m,连续沉积在山西组之上;主要由中、粗粒砂岩、砂质泥岩组成。按其风化后的色调可分为三段,下为绿色岩段,中为黄色岩段,顶为砂岩段。砂岩带段由2~3层砂岩和紫斑状铝质泥岩(桃花泥岩)组成,为上下石盒子组分界辅助标志。
上二叠统上石盒子组(P2s) 该厚312m,为一套黄绿、杏黄、灰白、紫红色砂岩及砂泥岩组成,以中间砂岩(K11)及狮垴峰砂岩(K12)分红黄色地层上下段及褐色地层段。在狮垴峰砂岩下常有一层不稳定的锰铁矿。
上二叠统石千峰组(P2sh) 该厚约150m,本区出露不全,保存厚度70m。由砖红色长石砂岩和砂质泥岩组成。连续沉积在上石盒子组之上,顶部夹有2~3层较稳定的钙质结核和淡水灰岩。
第四系中上更新及全新统 该厚0~40m,不整合复于各基岩地层之上。中上更新统(Q2+3)主要为红棕、红黄色亚砂土及亚粘土组成,厚0~20m。全新统(Q4)主要分布在主要河谷Ⅰ、Ⅱ级阶地上,为现代河床沉积,由砂、卵石及粉砂土组成,厚0~20m。
(2) 含煤地层
沁水煤田含煤地层为太原组(C3t)和山西组(P1s)。
太原组(C3t)自下而上可分为3段:
第一段(C3t1)该为K1砂岩至15号煤层下透镜状石灰岩之顶,或其相当层位。底部K1砂岩为浅灰色中细粒石英砂岩,局部为粗砂岩,其上为深灰色、黑色泥岩、砂质泥岩及浅灰色中、细砂岩,含16号煤层,在古县、沁源矿区为11号煤层。本段厚度10~25m,平均约20m。
第二段(C3t2)该为15号煤层下透镜状石灰岩之顶至K5砂岩(第一砂岩)之底。岩性为深灰色生物碎屑灰岩3~4层,(K21、K22、K3、K4)和灰黑色、黑色砂质泥岩、泥岩及浅灰色中、细砂岩,含10、11、12、13、14、15号不可采或局部可采薄煤层,在古县、沁源矿区为7、8、9、10号煤层,是本煤田主要含煤层段。本段厚40~70m,平均60m。
第三段(C3t3)该为K5砂岩之底至K7砂岩之底。K5为浅灰色中、细砂岩,局部底部为含砾粗砂岩,其上为深灰色、灰色泥岩、砂质泥岩和浅灰色中、细砂岩含1~3层石灰岩(K5、K6)和2~5层不可采或局部可采的不稳定薄煤层,其编号在和顺及其以北矿区为7、8、9号,武乡至冀城矿区为5、6、7、8、9号,古县、沁源矿区为5、6号。本段厚度35~50m,平均40m。
山西组(P1s)该岩性为灰色、浅灰色中、细砂岩和深灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩,底部K7为浅灰色中、细砂岩,局部底部为粗砂岩。含煤2~6层,其编号在和顺及其以北矿区为1、2、3、4、5、6号,为不可采或局部可采的不稳定的薄煤层。在武乡至冀城矿区为1、2、3、4号,其中3号为稳定可采的厚煤层,古县、沁源矿区为1、2、3号为不稳定的局部可采的薄至中厚煤层。本组厚50~60m。沁水煤田与太原西山煤田含煤地层的标志层及煤层对比列入下表。
沁水煤田含煤地层标志层及煤层对比表
地层 |
东山、寿阳、阳泉、 平昔矿区 |
和顺矿区 |
武乡、襄垣、潞安、长治、高平 晋城、阳城、沁水、翼城矿区 |
古县、沁源矿区 |
太原西山 煤田 | ||
山 西 组 (P1s) |
1、2 砂岩 |
1、2 砂岩 |
1、2 砂岩 |
1、2 砂岩 |
铁磨沟段 |
山 西 组 P1s | |
3、4、5、6 K7砂岩(第三砂岩) |
3、4、5、6 K6砂岩 |
3 、4 K7砂岩 |
3 K7砂岩 |
北岔沟段 | |||
太 原 组 (C3t) |
第 三 段 (C3t3) |
8 K6砂岩(第二砂岩) 9 K5砂岩(第一砂岩) |
南峪灰岩(K6) 8 K6砂岩 南窑灰岩(K5) 9 K5砂岩 |
K6灰岩(山垢灰岩、附城灰岩) 5、6 K5灰岩(滩山洼灰岩) 7、8、9 K5砂岩 |
K6灰岩 5、6 K5灰岩 K5砂岩 |
东 大 窑 段 |
太 原 组 (C3t) |
第 二 段 (C3t2) |
K4灰岩(猴石灰岩) 11、12 黄大肚砂岩 K3灰岩(钱石灰岩) 13 K2灰岩(四节石灰岩) 15、15下 |
K4灰岩 11、12 K3灰岩 13 K2灰岩 15、15下、 |
K4灰岩 10、11、12 K3灰岩 13 K2灰岩 14、15 |
K4灰岩 7 K3灰岩 8 K2灰岩 9、10 |
毛 儿 沟 段 | ||
第 一 段 (C3t1) |
透镜状灰岩 16 K1砂岩 |
透镜状灰岩 16 K1砂岩 |
透镜状灰岩 16 K1砂岩 |
透镜状灰岩 11 K1砂岩 |
晋 祠 段 |
2、构造
本区位于盂县-黎城隆起(A2-2①)北东部南和西南侧,跨沁水坳陷(A2-2②),属沁水煤田的东北边缘,北部走向近似东西向,向南转为北西向,倾向由南转为西,总体仍为一个向西南倾斜的平缓单斜。地层倾角一般为6~10°左右。次一级构造以短轴平缓波状褶曲为主,北部褶曲轴多为东西向,南部以北北东向为主。区内断层稀少,仅在北部有落差20~50m的正断层数条。陷落柱在本区较发育。
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