早石炭世含煤地层构造及煤矿区
昭通地区褶皱构造发育，万寿山组多分布在背斜、向斜两翼。矿区分布如图6-15所示。
1.苗寨背斜（小发路）煤矿区
苗寨背斜南起威宁石门坎，往北经彝良苗寨至洛泽河，轴部最老地层为上泥盆统，两翼依次为下石炭统岩关组、万寿山组、上司段、摆佐组及中石炭统威宁组，西以簸箕寨断裂、东以狮子洞断裂为界，北端被洛泽河断裂切断。两翼地层对称，西翼地层倾角35°～55°，东翼较缓为10°～30°，轴线走向在南段为北西350°，北段转为北东40°，中部向西凸出，呈新月状。以万寿山组出露带为准，走向长20km，宽约3km。背斜的云南部分，统称为小发路煤矿区，2002年云南省煤炭地质勘查院作过1∶25000 填图普查工作，估算普查资源量20474×104t。分4个规划勘查开发区：东翼洛泽河以北为小发路煤矿，1998～2000年云南省198煤田地质勘探队作过“小发路煤矿生产地质勘探”估算详查资源量353×104t；南段东部为核桃坪片区，2003年云南省煤炭地质勘查院进行详查工作；提交“小发路煤矿区核桃坪北段详查报告”估算资源量3955×104t；南段西部称大寨片区，1973年9月至1975年10月，云南省地质局第八地质在该区浅部大寨煤矿范围4km2面积进行勘查，在1.64km2面积计算得B＋C＋D级储量343.6×104t，提交“彝良小发路煤矿北段初步勘探地质报告”（详查）。背斜西翼称龙潭片区，只进行过填图预查工作。该区C5煤为全区可采煤层，C3为大部可采煤层，估算334 级资源量15952×104t。小发路煤矿区是优质无烟煤勘查开发区。小发路煤矿区煤质见表6-20。
图6-15 昭阳区煤矿区地质图
2.箐门背斜（鲍家地）煤矿区
箐门背斜南起箐门，北经新华至花园，以万寿山组出露为准，走向长22km，箐门以南被第三系覆盖，成为第三系盆地基底，继续往西南方向延伸（昭鲁背斜）。背斜轴部地层为下泥盆统翠峰山组至上泥盆统，两翼依次为下石炭统各组、中统威宁组（缺失上石炭统）至上二叠统峨眉山玄武岩组。轴向约为北东25°，万寿山组出露较完整，两翼不对称，地层倾角西翼为30°～40°，东翼较缓为15°～25°。背斜南东翼为万寿山组的沉积中心和聚煤中心，从鲍家地、凉风台、大垭口一带，有不少小煤矿在开采。背斜北端为笋叶普查区。西翼因煤系超覆沉积，缺失煤系下段，仍保有C5、C2两层可采煤层，有放羊冲等小煤矿开采。煤系南延部分，在盆地古近系和新近系覆盖区边缘，有昭阳区太平乡的煤矿在开采。预查估算资源量15476×104t。煤质情况见表6-21。
3.五寨向斜（大坪—石灰）煤矿区
五寨向斜南自诏家沟起，经新店子、五寨至老君山，全长50km，其中万寿山组出露长32km，向斜轴最新地层为中侏罗统遂宁组，最老为石炭系，两翼地层不对称，东南翼被新店子断层切割，北西翼地层保存完好，有万寿山组连续分布，南起尼古寨，向北经靖安大坪、大关玉碗蜘蛛湾、石灰煤矿，圈闭折向南东，至麦子坝南部因沉积缺失而终止。该含煤区地层倾角由南部的30°向北渐变至石灰煤矿为5°～10°，含可采煤层一层，煤厚2.50～1.50m，厚度稳定，连续性好，构造较简单，有王家山煤矿、靖安大坪煤矿、大关石灰煤矿等处进行过普查工作。煤质情况见表6-22。本区共有普查资源量1007×104t。以煤层露头一般标高1900m起算，至埋深1000m，估算含煤斜面积80.3998km2，预测资源量22117×104t，其中埋深600m以浅的斜面积50.8393km2，资源量13711×104t。
4.新寨子向斜（阿多罗）煤矿区
向斜轴线近南北向，轴部出露最新地层为上二叠统峨眉山玄武岩组，两翼依次至下二叠统梁山组。在向斜南端梁山组与万寿山组上覆地层旧司组和摆佐组呈假整合接触。由于旧司组和摆佐组在向斜东翼由南向北沉积逐渐缺失，万寿山组也逐渐缺失。因此，该向斜只有南端及东翼南段保存在万寿山组含煤地层。一般含可采煤层一层，厚1.50～1.80m，尚较稳定，但随煤系变薄煤层不可采。其中玉碗阿多罗煤矿进行过普查，探明资源量154×104t。其西南部的白崖脚、伍家寨等地虽被断层切割成小块，仍为可采煤层分布区，以一般露头标高1900m起算，至埋深1000m，含煤斜面积18.8799km2，资源量5102×104t，其中埋深600m以浅含煤斜面积12.3558km2，资源量3339×104t。
5.白草坪背斜、白沙背斜
两背斜呈北东向展布于洒渔河的东南侧。北东部的白草坪背斜轴部为志留系，两翼为万寿山组，其南东翼即为五寨向斜的北西翼。背斜的北西翼万寿山组出露较完整，有丁家坡煤矿点，有较薄的可采煤层，煤系向南延至白沙背斜。白沙背斜北西翼被洒渔河断裂切割煤系不全，南东翼煤系出露较完整，但已接近沉积边缘，煤系薄未证实是否有可采煤层，未预测资源量。
6.小草坝煤矿区
小草坝煤矿区位于彝良县北东50°方向平距26km处，属彝良县和盐津县管辖，南部沿龙海、小草坝、龙安火烧坝一线展布，西至两河，东至牛街三合，北至盐津庙坝乡的红碧、流场一线，为东西长25km，南北宽18km，面积约400km2的高家穹窿状背斜的翼部。区内石灰岩广布，地形切割强烈，最高点为侧身岩海拔2172m。矿区南沿有彝良县城至牛街公路，东北部外围有柿子坝至牛街公路，龙安至两河的通乡公路，其余交通不便。
表6-20 小发路煤矿区煤质化验成果表
表6-21 鲍家地煤矿区煤质化验成果表
表6-22 五寨煤矿区煤质化验成果表
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矿区为一背斜构造（高家山穹窿状背斜），核部出露志留系和泥盆系，似圆形的翼部周边为含煤地层万寿山组和梁山组。由于石炭系各统的退覆沉积和下二叠统的超覆沉积，本区又处于万寿山组北部沉积边缘，致使梁山组与万寿山组靠近以至直接重叠在一起。大致包括小草坝矿段和北部的高家山矿段两部分。南翼小草坝附近有一北东东走向的逆断层（乌坡岭断层F33）切割，使含煤地层重复，该断层南侧的含煤条件较好，万寿山组之上有残存的上司段灰岩薄层与梁山组分隔；断层北侧的含煤条带，梁山组与万寿山组重叠在一起。在东、西两翼向北大致到盐津县界的高家山矿段，万寿山组北部沉积尖灭，至盐津庙坝境内，只有梁山组分布，含煤性较差。区内以往工作程度很低，只有1∶20万区域地质调查，2002年云南省煤炭地质勘查院进行“彝良县煤炭资源调查评价”时作过一些矿点调查。结合遥感地质解释，发现背斜南翼有北东东向的乌坡岭逆断层（F33）使煤系重复，北翼有南西向和南东向的一组断层发育在背斜内，虽切割了含煤地层，但破坏不大，各矿段表现为由背斜翼部外倾的单斜构造，矿区构造复杂程度属中等类型。
由于本区万寿山组处在沉积边缘带，地层变薄至尖灭，梁山组直接超覆其上形成很特殊地质情况。在昭通地区万寿山组一般含煤较好，有一层全区可采的中厚煤层；梁山组含煤性差，只有大关寿山至天星一带含煤相对较好，该含煤带有可能呈北西 南东向延伸到小草坝矿区，值得今后工作证实，因此，本区含煤性具有多种可能性。①矿区南部万寿山组（C1w）地层厚约40m，梁山组（P1l）地层厚约20m，两者重叠地层总厚大于60m，含可采煤层两层，上层厚1.00～1.20m（认为属P1l），下层厚1.00～1.50m（认为属C1w），在龙安煤炭沟煤矿可见到。②矿区东、西部，万寿山组厚度变薄至尖灭，厚度0～40m，梁山组厚20m左右，两者重叠。在西翼见有0.70～1.00m的可采煤层，未能肯定其属哪个含煤时代的。③矿区北部。大致是盐津庙坝范围内，万寿山组尖灭，只有梁山组超覆在泥盆系上，梁山组厚约20 ～30m，只见地层分布，未见采煤矿点，含煤性尚不清楚。昭通地区万寿山组和梁山组的煤层，多为低中灰、中高硫 高硫无烟煤。据“彝良县煤炭资源调查评价”资料，小草坝煤矿区万寿山组C1煤层（相当于小发路煤矿区顶部的C5煤层）采样化验结果，原煤：水分（Mad）0.68%，灰分（Ad）14.95%，挥发分（Vdaf）9.30%，发热量（Qgr，ad）31.68%MJ/kg，全硫（St，d）3.40%，为低中灰、高硫无烟煤。
以矿区煤层标高1600m为垂深起算标高，计算垂深1000m，对P1l的C1煤层和C1w的C2煤层估算资源量，结果如下：C1煤层：计算平面积104.80km2，斜面积120.76km2，煤层平均厚度1.02m，体重1.45 t/m3，资源量17808×104t。C2煤层：计算平面积130.35km2，斜面积148.83km2，煤层平均厚度1.06m，体重1.40 t/m3，资源量21997×104t。全区合计预查资源量39805×104t，其中彝良县占37957×104t，盐津县占1848×104t。本区以往地质工作程度低，估算是根据矿区南部调查的煤层厚度及西翼煤层厚度变薄的情况综合确定，万寿山组变薄至尖灭给含煤性带来的影响不清楚，所估算资源量的可靠性较低。
矿区工作建议：小草坝矿区有P1l和C1w两个含煤地层重叠的特殊性，矿区南部又显示有可采煤层，并有小煤矿开采，因此，有必要进一步进行勘查工作。对全区进行1∶1万～1∶5万地质填图预查，初步确定矿区含煤地层分布、厚度及含煤性。选矿区南部含煤较好的矿段或彝良县范围进行普查 详查。其中南段乌坡岭断层（F33）以南龙海以西至火烧坝走向长约25km的含煤条带较完整。第二、三次煤田预测，定名为核桃坪预测区，含煤面积22.40km2，以可采煤层1层，平均可采厚度0.70m，预测估算垂深600m以内的资源量1568×104t，应作为该区今后工作重点。
1.晚二叠世煤矿区煤质及煤岩综合特征
（1）煤质化验综合特征
按新《煤炭地质勘查规范》说明，一个矿区（井田）煤层的最高灰分（或硫分），是指该煤层全部可采见煤点的灰分（或硫分）平均值。昭通地区晚二叠世煤层之煤质，在东部海陆交互区为中灰、中高 高硫煤，向西过渡为陆相沉积区后，为中高-高灰、低-特低硫煤。煤类以无烟煤为主，东部小部分（新庄煤矿区）为贫煤，如表6-18所示。
图6-14 丁木树煤矿区地质图
表6-17 丁木树煤矿区煤质化验成果表
表6-18 各矿区分煤层平均煤质化验成果汇总表
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煤质变化规律。昭通晚二叠世镇雄煤田和盐津煤田煤层之主要煤质变化，由东部海陆交互相区向西部过渡为陆相区时，灰分由低变高、硫分由高变低。在洛旺向斜（不含洛旺）以东海陆交互相沉积的主要矿区，以20.01%～30.00%的中灰煤为主，一般灰分为22%，少数为10.01%～20.00%的低中灰煤，其中，新庄向斜北翼C5煤层灰分最低，为15%左右，镇雄、以古矿区 C5煤层也低于20%；母享、则底煤矿区因煤层较薄，灰分略超过30%，为中高灰煤。洛旺向斜及其以西的庙坝、兴隆等煤矿区，因接近沉积边缘陆源物质供给区，煤层灰分增高，为30.01%～40.00%的中高灰煤，灰分26.20%～38.99%，平均31.50，再向西至绥江五角堡矿区所开采的2～4层煤中，灰分41.29%～45.26%，平均43.04%，为高灰煤。一般在一层煤中，上、下部灰分较高，中部灰分较低。煤的硫分，大致以洛旺矿区南界—庙坝煤矿区一线为界，以西为低硫 特低硫区，但兴隆向斜中部以东几层可采煤层有低硫也有中高硫，反映其局部仍受海水影响。此线以东镇雄煤田各矿区，为中高硫—高硫煤层。所采煤样化验结果，多为中高硫煤，也有低硫煤点；已勘查的墨黑煤矿C5煤层20个样中，全硫2.43%～8.84%，平均4.12%，目前勘查的观音山矿段302钻孔所采的煤层样全为高硫煤。一般在一层煤中，上、下部含硫较高，中部含硫较低。最典型的宏观可见的黄铁矿结核，是木卓乡坡上煤矿C5煤层上部0.50m含大量黄铁矿结核，似砾石状结构，坚硬如石板，称蓬炭或打铁炭，向东南至石坎向斜六井煤矿，C5煤顶部也见扁豆状蝌蚪状结核。可见各煤矿区在平面上和煤层垂向上，硫的分面不均匀，这是由于滨海平原网状河潮坪沼泽环境的不均匀性造成，网状河道是潮汐通道，受微地形影响，在普遍受海水影响的高硫煤大背景下，也有局部低硫煤存在，高、低硫带的方向大致为北西向，有待以后勘探时注意证实。
全区主要可采煤层C5、C6，具有下部的C6煤层灰分较高、硫分低，向上至C5煤层灰分降低，硫分增高的明显规律。
（2）煤岩鉴定特征
宏观煤岩特征。以半暗型—半亮型为主，一般都具有条带状及线理状结构，光亮条带与暗淡条带常呈互层状出现。长透镜状结构也常见，它往往是丝炭层以大小不等的透镜状、扁豆状顺层分布形成的。煤层外生及内生裂隙均较发育，普遍有摩擦痕迹及滑动镜面出现，表明该地区的煤层普遍经受过较强地壳应力作用。丝炭体及煤裂隙中普遍具矿化现象，多数为方解石矿化充填，少数为黄铁矿矿化。丝炭体普遍矿化，且矿化后变硬，密度增大，这是本区煤炭的一个特点。
显微煤岩特征。有机组分：显微煤岩组分中的镜质组、惰质组以及壳质组均可见到，但以镜质组占绝大多数，占80%以上，惰质组含量不多，以半丝质体及丝质体为主，一般约占2%～4%。壳质组一般较惰质组为多，这些样品其变质程度虽然介于贫煤—无烟煤间，但壳质组分在反射光下的色调和反射力仍然与其他组分可以区别，所以单独将它们鉴别出来，为了区别于烟煤变质阶段的正常壳质组分，故在该组分前面冠以“变”字，以示本区该组分的特点。无机组分：粘土类、硫化物类、碳酸盐类及氧化硅类均有出现。其中以黏土类为主，其次是硫化物（黄铁矿），碳酸盐类和氧化硅类含量较少，由于黄铁矿是影响本区硫含量高的主体因素，本书专对它的特征进行分析，如表6-19所示。
表6-19 煤质化验及煤岩鉴定成果表
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煤中黄铁矿赋存状况及特征分析。宏观煤岩鉴定中的黄铁矿赋存状况。煤层是块粉混合状出现者较多，完整块状层及细碎的粉状层均较少，样品的大部分（约占90%）所含黄铁矿均未形成明显的独立分层，也未见在顶部、底部或夹矸层中成小层独立出现。基本上是以肉眼辨别不出的形态在有机质中隐蔽出现。但在暗淡型或半暗型煤中，约有10%的样品内肉眼可见黄铁矿颗粒或黄铁矿被地下水淋滤后留下的氧化铁膜痕迹。说明在暗淡型或半暗型煤中黄铁矿可能存着相对集中的趋势。肉眼可辨黄铁矿可分为三类：一类以结核状出现，其较小者2～20mm，较大结核20mm×60mm，一般以约10mm×30mm的长透镜状出现在暗淡分层中；第二类在裂隙、节理缝中以充填状出现；第三类是星点状结晶体状（0.5～1mm）散布于暗淡的煤分层或丝炭层中（如镇雄梨子梗）。肉眼可辨别的这部分黄铁矿在洗选中较易去掉。
（3）显微煤岩鉴定中的黄铁矿综合分析
各矿点的所有样品均普遍见到数量不等、形态各异的黄铁矿微粒。这可能与该区属泻湖潮坪相成煤、成煤时泥炭沼泽受海水影响直接有关。黄铁矿是与有机质紧密共生的。其在有机质中的形态有：①莓粒状、微粒状、微结核状或自形晶体状、细胞腔充填状和微裂隙充填状，粒状体的大小在4～50μm间，一般10～40μm。②矿化有机质的团块，呈似层状延伸，显微层厚和延伸长度为（10～35）μm×（100～200）μm。据目前已获得的资料分析来看，调查区内煤中硫是以黄铁矿硫为主（大部分样品的全硫成分中还含有约10%～30%的有机硫），黄铁矿在煤中的嵌布及赋存形态存在差异，除极少数为结核状的黄铁矿很容易剔除外，绝大多数是以显微镜才可以识别的微粒形态与有机质紧密共生的，这就给选煤脱硫提出了需要重点攻关的课题。调查区的煤层存在随样品粒度的减小全硫含量逐渐降低的趋势。因而选煤脱硫的工艺似应在小粒度级别上进行研究。以找出回收率要高、脱硫效果又要好的先进的工艺方法。
