第一章 地质矿藏
第一节 地层构造
构造
高家堡镇位于毛乌素沙漠南缘,地质构造属鄂尔多斯地台,为祁吕贺山字形构造体系之伊陕盾地与新华夏系第三沉降带复合部位。地基底属前震旦系,至震旦纪开始,接受沉积形成地层,基底覆盖层主要是古生代沉积岩。地台在早古生代时,长期处于海侵状态,自古生代早期加里东运动开始抬升形成陆地,直至石炭纪末期再没接受沉积。石炭纪后期,海水从正西方向侵入,沉积了海相地层。二叠纪早期,海水退出。其间在盆地内发生了第一次聚煤作用。二叠纪后期,海西运动发生,台向斜三面抬升,中部沉陷为内陆盆地,形成一套内陆地沉积物。
中生代三叠纪期间,盆地继续发育,呈缓慢下沉状态。由于盆地中心偏南,陕北范围表现出湖沼密布、河流发育的近湖陆地景观。到了晚三叠纪古气候温暖湿润,适宜于古植物生长,盆地内发生了第二次聚煤作用,局部地区形成了可采煤层。侏罗纪中世以前,三叠纪末的印支运动,对该区域的形成具有深远的影响,部分地区曾一度上升遭受剥蚀成为低山丘陵。鄂尔多斯盆地再度凹陷,地势渐平坦,湖沼密布、植物丛生,盆地内发生了第三次聚煤作用,生成特大型煤田。晚侏罗纪燕山运动使本区再度升窿遭受剥蚀,造成上侏罗纪地层缺失。白垩纪时,沉积中心转移到盆地西部,早白垩纪晚期以后,盆地急剧上升,致使残留水体退出,盆地周边相继形成新的断陷盆地,从而结束了作为大型沉积盆地的历史,形成了鄂尔多斯地台。白垩纪后,盆地主体部位一直保持隆起性质。
新生代第三纪时期气候炎热潮湿,植物茂盛,类似亚热带气候,内陆盆地布满湖泊、沼泽,沉积物受强氧化作用,形成红色黏土及白色沙质黏土层。第三纪上新世末,发生了西玛拉雅运动,鄂尔多斯台向斜升起成为高原。此后,地壳先沉后升,轻度反复,在高温多雨的陆地环境中低洼处接受沉积,并产生强烈的淋溶作用。境内古水系初步形成,同时气候逐渐变干,湖泊缩小,沉积了灰色黏土层。第四纪以来,以风力作用为主,以流水、重力作用为次的外营力作用下,地台上逐步形成了新月形沙丘和波状沙丘链为主的风沙堆积地貌与黄土高原地貌。后期由于秃尾河水系贯穿本区域,随着地壳再次抬升,气候益旱,风沙强劲,秃尾河I级阶地、II级阶地及各河沟漫滩形成,进而本区域形成丘陵沟壑、山川相间地貌。
地层
镇域内地层由老到新依次为中生界三叠系、侏罗系和新生界新近系、第四系地层。现将境内地层按其沉积顺序,从老到新分述见高家堡镇域内地层划分表2-1-1。
表2-1-1 高家堡镇域内地层划分表
三叠系上统永坪组(T3y)
出露于秃尾河喇嘛河以南、红柳沟沟口、洞川沟青杨岔以南及支沟中,岩性为灰白、黄绿色中粒砂岩及长石石英砂岩,夹灰绿色及灰色粉砂岩、砂质泥岩,局部呈蓝灰色。前石峁出露最厚为75米,区域厚度80米以上。
侏罗系(J)
下统富县组(J1f)出露于秃尾河喇嘛河以南、洞川沟青杨岔以南、扎林川上游、王界沟上游及支沟中,岩性上部为巨厚层状灰白色粗粒长石石英砂岩、含砾粗粒砂岩,夹中、细粒长石石英砂岩,顶部为灰绿色、紫杂色粉砂岩、砂质泥岩。下部主要为灰绿色、褐灰色、紫杂色粉砂岩、砂质泥岩、粗粒石英砂岩、含砾粗粒石英砂岩,夹石英细砾岩。底部发育有砾岩,砾石成分由石英、燧石、硅质岩组成,砾石直径5—50毫米不等。本组与下伏三叠系永坪组呈平行不整合接触。
中统延安组(J2y)主要出露于秃尾河喇嘛河以北,洞川河青杨岔以北地区及支沟中。下部岩性为灰白色、浅灰色细砂岩、泥质粉砂岩;上部为紫红色中粗砂岩与黄绿色、灰绿色、蓝灰色粉砂质泥岩互层,并夹有3—5层厚度不等的可采煤层。被沟谷切穿的煤层部分已风化自燃,形成局部烧变岩破碎带,岩体呈灰白色、棕红色,个别层段已烧变成煤渣,裂隙空洞极发育,在地质地貌有利部位,常成为地下水理想的储运场所,构成富水区段。境内本组厚度97—270米,岩层微向北西倾斜,倾角1°—3°,与下伏富县组呈整合接触。
中统直罗组(J2z)区内无露头,其岩性下部为黄绿色砂质泥岩夹细砂岩及粗砂岩;中部为黄绿色、暗紫色细砂岩及砂质泥岩;上部为紫红色泥质粉砂岩与砂质泥岩互层。总厚度100—140米,与下伏延安组呈平行不整合接触。
新近系上新统(N2)
主要出露于境内东部分水岭一带沟谷上游,岩性为棕红色、浅红色黏土,结构致密,富含不规则的钙质结核,并夹有钙质结核层,具似水平层理。受第四系沉积初期冲蚀的影响,厚度变化大,出露厚度0—60米,与下伏地层呈不整合接触。
第四系(Q)
中更新统离石组(Q2l)主要分布于秃尾河以东各支沟沟坡上部,在红柳沟上游。岩性为灰黄色、棕黄色、浅肉红色亚砂土、亚黏土,其中夹5—7层古土壤层。含分散的大小不一的钙质结核,具柱状节理。其厚度变化较大,黄土梁峁区一般为30—70米,沙漠滩地区厚度相对较薄,厚度一般为5—20米。
上更新统萨拉乌素组(Q3s)为河湖相堆积物,广泛分布于沙漠滩地区,主要出露于秃尾河右侧各支沟内,岩性主要为灰色、浅灰色中细砂、细砂及亚砂土,其次为粉细砂、粉砂及黏性土,含有机质,泥、钙质胶结,半固结,局部底部含有10—20毫米砾石层,成分以砂岩、泥岩、钙质结核为主,磨圆度呈次棱角状,分选性中等。萨拉乌素组冲湖积层在古沟槽处厚度较大,厚度25—40米,一般30米左右。
上更新统马兰组(Q3m)主要分布于团团沟以南黄土梁峁区顶部及谷坡上。岩性为浅灰黄色亚黏土、黏土、粉土质亚砂土,质地均一,结构疏松,垂直节理发育,大孔隙。含白色钙质网膜及少量钙质结核,厚度3—24米。
全新统冲洪积层(Q4al+pl)主要分布于秃尾河河谷及其各支沟沟谷中。岩性下部为灰黄色中细砂、粗砂,底部偶含砾卵石,砾径0.5—5厘米;中上部为灰黄色、灰色细砂及亚砂土。厚度一般5—16米。其他支沟中厚度一般不大于5米。详细分布情况见高家堡镇境内秃尾河河谷横向地质剖面图(图2—1)。
图2-1 高家堡镇境内秃尾河河谷横向地质剖面图
1.细砂 2.细砂及砂砾石 3.黄土 4.泥岩 5.砂岩
全新统风积层(Q4eol)即现代风积沙,广泛分布于秃尾河以西地区,形成沙漠区。以固定、半固定沙丘和流动的新月形沙丘、沙梁、沙垄等形式覆盖于其他地层之上。在红柳沟以南和秃尾河以东地区,主要披覆在黄土梁峁的背风坡上,岩性为黄色、棕黄色中细砂、粉砂,结构疏松,分选性、磨圆度好,砂粒成分以石英、长石为主,云母等暗色矿物次之,厚度0—30米。
第二节 矿产资源
神木县地域广阔,资源丰富,矿产资源主要有煤炭、石英砂、膨润土、岩盐、铁矿、石灰石、天然气等。县境内以煤炭储量最为丰富,储煤面积4500平方千米,占全县总面积的59%,探明储量为523亿吨。膨润土储量1.2亿吨,石英砂探明工业储量436万吨,二氧化硅含量在97%以上。岩盐、铁矿石、石灰石、天然气等储量也很可观。
高家堡镇内矿产资源也较为丰富,地下不仅含有大量可供开采的煤炭资源,而且岩盐、天然气、砂石、黏土等矿产资源也广为分布。
煤炭
高家堡镇位于神府—东胜煤田边缘,总面积444平方千米,煤炭资源丰富,储煤面积169平方千米,占境内总面积的38%,探明储量约3亿吨。目前,镇域内涉及勘查区有1个、核查区1个、煤矿2个,分别为马王庙勘查区、朱家塔核查区、神木县恒瑞源煤矿、神木县兴盛源煤矿。境内含煤6—11层,主要可采4层,分别为3-1、4-2、5-2上、5-3煤层。主要可采煤层特征及顶、底板特征简述如下:
3-1煤层:仅在朱家塔核查区内可采,厚度1.90—2.49米,平均厚2.14米,结构简单,顶板为细砂岩、粉砂岩。底板为灰色粉砂岩、细砂岩。
4-2煤层:厚度1.11—2.33米,平均厚1.47米,结构简单,部分可采。顶板为灰黑色泥岩、粉砂岩。底板为灰色粉砂岩、细砂岩。
5-2上煤层:仅在马王庙勘查区范围内可采,纯煤厚为0.74—1.79米,平均1.27米,一般无夹矸或含一层夹矸,夹矸厚度较稳定,0.03—0.15米,一般厚0.10米,岩性主要为粉砂岩,局部为泥岩及炭质泥岩,夹矸层位稳定。顶板为灰白色细粒长石石英砂岩或粉砂岩,波状层理。底板为具波状层理的粉砂岩、泥岩。
5-3煤层:厚度0.90—1.41米,平均厚1.21米,含稳定夹矸1层,可形成两个煤分层,结构较简单,全区基本可采。直接顶为深灰色含植物叶化石的粉砂岩;老顶为细砂岩和粉砂岩互层。底板为深灰色粉砂岩、泥岩或砂质泥岩,富含植物碎片化石。
岩盐
镇域内有丰富的盐矿资源,含盐层厚度大,易开采。7个含岩盐层系里均有多个盐层叠置,盐层层数多,盐层厚度大。盐深2200—2700米,平均厚度为36米,岩盐矿品质优异,岩盐的矿石矿物主要为石盐,钾石盐、硬石膏次之,石盐矿石NaCl含量一般为95%—97%,最高为99%,有害成分含量甚微,绝大部分石盐矿石都属Ⅰ级品,是国内外品质最好的盐矿田。目前,境内有探井1孔,位于高家堡镇南约1千米处,秃尾河东侧河漫。施工终孔深度为2361.29米,于2296.92米见到共有3个盐矿层,纯盐厚度35.72米,化验分析成果表明,NaCl含量均在85%以上。靠近秃尾河,水源丰富,距秃尾河约300米,附近土地均属滩涂地和荒沙地。
天然气
镇域内天然气资源较为丰富,2000年后,勘探公司所打探井分布在永利河流域。具体有2000年水磨村,2003年李家洞村,2008年阳畔、水洞村,2010年邱家园则村,2011年西山村,2012年园则沟村,2013年崔家峁、白山村等探井。单井无阻流量大约在3万方/天到4万方/天,层位分别在太原组、山2、盒8、千5、马五5,控制储量在115亿立方米,探明储量目前尚未定论。