内蒙古自治区东明勘探区煤质特征及开发条件分析毕业论文.docx
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内蒙古自治区东明勘探区煤质特征及开发条件分析毕业论文.docx
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内蒙古自治区东明勘探区煤质特征及开发条件分析毕业论文
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远程与继续教育学院
本科毕业论文(设计)
题目:
内蒙古自治区东明勘探区煤质特征及开发条件分析
学习中心:
内蒙古学习中心
学号:
090F29133038
姓名:
张运涛
专业:
资源勘查工程
指导教师:
谢继华
2015年9月19日
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院
本科毕业论文(设计)指导教师指导意见表
学生姓名:
张运涛学号:
090F29133038专业:
资源勘查工程
毕业设计(论文)题目:
内蒙古自治区东明勘探区煤质特征及开发条件分析
指导教师意见:
(请对论文的学术水平做出简要评述。
包括选题意义;文献资料的掌握;所用资料、实验结果和计算数据的可靠性;写作规范和逻辑性;文献引用的规范性等。
还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。
)
论文以内蒙古自治区东明勘探区为研究对象,在对区域地质及勘查区地质进行研究分析的基础上,对该区的煤质特征及资源开发条件进行了分析。
论文选题符合专业要求,第一手资料丰富详实,较好的支持了论点。
论文写作较规范,逻辑性较强,达到了本科毕业论文的水平和要求。
不足之处:
论文排版及图、表标注还需进一步规范。
指导教师结论:
合格(合格、不合格)
指导教师
姓名
谢继华
所在单位
满洲里扎矿电大
指导时间
2015-9-28
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院
本科毕业设计(论文)评阅教师评阅意见表
学生姓名:
张运涛学号:
0902F29121009专业:
资源勘查工程
毕业设计(论文)题目:
内蒙古自治区东明勘查区煤质特征及开发条件分析
评阅意见:
(请对论文的学术水平做出简要评述。
包括选题意义;文献资料的掌握;所用资料、实验结果和计算数据的可靠性;写作规范和逻辑性;文献引用的规范性等。
还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。
)
论文选择内蒙古自治区东明勘查区为研究对象,总结了区域地质特征和勘查区地质特征,从含煤性、可采煤层、煤层对比及煤质等几个方面阐述了煤层特征,重点分析了研究区水文地质及开采技术条件,使用比拟法预算了先期开采地段涌水量,论文最后还初步估算了各可采煤层的资源储量。
论文选题合理,结构清晰,数据资料丰富,格式较为规范,所得结论有一定实际意义,达到了学士论文的水平和要求。
修改意见:
(针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。
评阅成绩合格,并可不用修改直接参加答辩的不必填此意见。
)
毕业设计(论文)评阅成绩(百分制):
83
评阅结论:
同意答辩(同意答辩、不同意答辩、修改后答辩)
评阅人姓名
张洁
所在单位
中国地质大学(武汉)
评阅时间
2015.10.13
论文原创性声明
本人郑重声明:
本人所呈交的本科毕业论文《内蒙古自治区东明勘探区煤质特征及开发条件分析》,是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。
论文中引用他人的文献、资料均已明确注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及使用过的材料。
对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。
本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范,没有侵权行为,并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。
论文作者(签字):
张运涛
日期:
2015年 9 月 19 日
摘要
东明南区位于大兴安岭西坡海拉尔河北岸的陈旗煤田宝日希勒勘探区西部详查区,行政区划隶属内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗巴彦库仁镇。
其地理座标为:
东经119°38′30″--119°42′10″,北纬49°21′30″--49°24′41″。
面积:
21.17km2。
通过勘探工作,确定本区含煤地层为白垩系下统大磨拐河组。
发育4个煤层,大部可采煤层1层,局部可采1层,不可采煤层2层。
区内构造形态总体为走向近东西的断陷型向斜构造,地层倾角平缓,局部地段隆起,断层稀少,构造复杂程度为简单。
主要煤层全区大部可采,煤层厚度有一定变化,属于较稳定煤层。
全区共获煤炭资源量19857万吨,其中探明的内蕴经济资源量(331)10833万吨,控制的内蕴经济资源量(332)2334万吨,推断的内蕴经济资源量(333)6690万吨。
本区的煤为中灰、低硫-特低硫、低磷、高热值褐煤。
本区不具备煤层气开采条件,也未发现其他有益矿产。
东明南区内植被和种植作物覆盖率近100%,但生态环境脆弱,矿井建设和生产过程中,采取有效环境治理措施,加强生态环境建设,减少污染。
关键词:
呼伦贝尔东明勘探分析
一、绪言
(一)目的和意义
研究目的是通过对为矿井建设可行性的研究可以了解和掌握东明南区煤层赋存好的地带圈定了先期开采地段,通过对东明矿区具体开采环境的了解和分析,为呼伦贝尔地区的能源开发提供重要保障。
勘探工作程度的一般要求是:
1、控制井田边界构造,其中与矿井的先期开采地段有关的边界构造线的平面位置,应控制在150m以内;
2、详细查明先期开采地段内落差等于和大于30m的断层,详细查明初期采区内落差等于和大于20m的断层;对小构造的发育程度、分布范围及对开采的影响做出评述;
3、控制先期开采地段范围内主要可采煤层的底板等高线;
4、详细查明可采煤层层位及厚度变化,确定可采煤层的连续性,控制先期开采地段内各可采煤层的可采范围(包括煤层因受岩浆侵入、古河流冲刷、古隆起、陷落柱等的影响使煤层厚度和可采性发生的变化),对厚度变化较大的主要可采煤层,应控制煤层等厚线;
5、严密控制与先期开采地段有关的主要可采煤层露头位置,在掩盖区,隐蔽煤层露头线在勘查线(测线)上的平面位置应控制在75m以内,控制先期开采地段范围内主要可采煤层的风氧化带界线;
6、详细查明可采煤层的煤类、煤质特征及其在先期开采地段范围内的变化,着重研究与煤的开采、洗选、加工、运输、销售以及环境保护等有关的煤质特征和工艺性能,并做出相应的评价;
7、详细查明井田水文地质条件,评价矿井充水因素,预算先期开采地段涌水量,预测开采过程中发生突水的可能性及地段,评述开采后水文地质、工程地质和环境地质条件的可能变化,评价矿井水的利用可能性及途径;
8、详细研究先期开采地段范围内主要可采煤层顶底板的工程地质特征、煤层瓦斯、煤的自燃趋势、煤尘爆炸危险性及地温变化等开采技术条件,并做出相应的评价;
9、详细调查老窑、小煤矿和生产矿井的分布和开采情况,划出其采空范围,详细调查生产矿井和小煤矿的涌水量、水质及其动态变化,分析其充水因素;
10、基本查明其他有益矿产赋存情况,估算各可采煤层的探明的、控制的、推断的资源/储量,在先期开采地段范围内探明的和控制的比例为≥80%。
(二)位置与交通
1、位置
研究区位于大兴安岭西坡海拉尔河北岸的陈旗煤田宝日希勒勘探区西部详查区,行政区划隶属内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗巴彦库仁镇。
其地理座标为:
东经119°38′30″--119°42′10″,
北纬49°21′30″--49°24′41″。
本区由11个拐点圈定,南北平均长5.57km,东西平均宽3.79km,面积约21.17km2。
其拐点座标见表1-1。
在东明南区煤层赋存好的地带圈定了先期开采地段,面积5.135km2,其拐点座标见下表。
《内蒙古自治区陈旗煤田东明(南、北区)煤炭勘探设计》经内蒙古自治区地质勘查项目招标委员会办公室评审,以内国土资字[2008]106号文通过该设计。
表1-1东明南区拐点座标
序号
纬度
经度
X
Y
1
49°24′28″
119°38′30″
5475136.16
40473994.42
2
49°24′25″
119°39′11″
5475039.61
40474820.52
3
49°24′36″
119°40′18″
5475373.40
40476172.70
4
49°24′41″
119°40′38″
5475526.14
40476576.53
5
49°24′26″
119°41′20″
5475059.17
40477421.25
6
49°24′17″
119°41′24″
5474780.79
40477500.74
7
49°24′18″
119°41′14″
5474812.51
40477299.27
8
49°23′22″
119°41′25″
5473081.52
40477513.93
9
49°21′39″
119°42′10″
5469895.78
40478408.91
10
49°21′30″
119°42′10″
5469617.74
40478407.82
11
49°21′30″
119°38′30″
5469637.01
40473968.31
2、交通
勘探区南距呼伦贝尔市海拉尔区15km,有省道S201公路相通,G301国道从矿区以南通过,西距陈巴尔虎旗12km,宝日希勒露天矿-海拉尔铁路已建成通车,经海拉尔站与滨洲铁路相连,西行到满洲里,东行经牙克石到全国各地,交通较方便。
见图1-1。
(三)自然地理与经济地理
1、自然地理
勘探区的地貌,其宏观显示为略有起伏的高平原。
地势东高而南西低。
海拨标高最高636m(中东部),最低602.00m(88勘查线中北部)。
区内地形起伏不大,呈缓波状。
勘探区内无河流和湖泊,勘探区南有海拉尔河,距本区南部边界约15km,北有莫勒格尔河,距本区约8km。
海拉尔河最高水位499.28-500.70m,最低水位497.20-497.79m,平均水位498.00-498.68m。
最大流量1550.00m3/s,最小流量0.05m3/s,平均流量52.40-222.00m3/s。
最大流速4.06m/s,最小流速0.055m/s。
莫勒格尔河最高水位8.06-9.04m。
最低水位连底冻结,平均水位部分连底冻。
最大流量20.00-204.00m3/s,最小流量为零,平均流量1.41-8.28m3/s。
最大流速2.70m/s,最小流速0.13m/s。
积冰厚度中心0.98m,最薄0.40m。
交通位置图1-1
本区属大陆性亚寒带气候,经常遭受西伯利亚寒流的袭击。
春秋两季风较多,风力较大,冬季严寒,夏季较热。
气温在摄氏-48--37.7度,年平均-2.6度;年最大降水量542.9mm,平均315.0mm,月最大降水量199.0mm,日最大降水量55.6mm,小时最大降水量31.7mm。
年平均蒸发量1344.8mm。
春季多东南风,冬季多西北风,风力3-5级,风速最大17m/秒。
年平均积雪日数149.9天,平均结冰日期172天,季节性冻结深度2.41m,永久性冻土厚度2-4m。
近三十多年来呼伦贝尔市地区地震频度有明显增强的趋势,据地震部门记载先后发生过十次,最强两次发生在1979年2月6日,震中海拉尔北山额尔敦,1980年2月10日,震中在博克图;震级分别为5.1和5.6级。
本区地震烈度6度,地震动峰值加速度(g)0.05。
2、经济地理
本区人口稀少,居住较分散,以牧业为主,农业次之,工业以煤炭开采为主,电厂的建设刚刚起步,煤化工项目业已开始,对煤炭的需求将逐步增加,本区如能快速建成投产,势必带动地区经济的发展,安置富余劳动力,提高人民群众的生活水平。
海拉尔河由矿区西南测流过,地表水及地下水资源丰富,水源充足;勘探区紧邻东海拉尔电厂,电源有保障。
矿区附近有水泥厂、采石场、砖厂,建筑材料可以满足矿井建设的需求。
(四)以往地质工作
1972年至1979年原黑龙江省煤田地质勘探公司109队在该区进行普查找矿工作,勘查面积为375km2,施工钻孔28个,工程量11756.80m,获得储量55亿吨。
1979年6月至8月原黑龙江省煤田地质勘探公司109队对该区外围做陈旗煤田1:
10万地质测量工作,填图面积1925km2,同年年末提交《内蒙古自治区陈旗煤田宝日希勒区普查找矿报告》,由黑龙江省煤田地质公司以第79033号文审查批准该报告。
1978年11月至1979年12月原黑龙江省煤田地质勘探公司109队在本区进行普查找矿工作,勘查面积为375km2,施工钻孔28个,工程量11756.80m,获得储量64亿吨。
提交的《陈旗煤田宝日希勒区普查找矿报告》,由黑龙江省煤田地质勘探公司以煤地审字第8003号文审查批准该报告。
1980年至1987年原煤炭部109勘探队在宝日希勒原普查区基础上进行详查及勘探工作,勘查范围东起第4勘探线,西至第96勘探线,南、北边界均为5号煤层露头线,面积171.56km2,共施工钻孔1812个,工程量277387.52m,获煤炭资源储量41.66亿吨,提交《内蒙古自治区呼伦贝尔盟陈旗煤田宝日希勒勘探区详查暨一二三四露天地质报告》,经全国储委审查,以全储决字[1989]214号文批准,审查认为“各项勘探工程质量一般达到国家有关规程,规定和标准的要求,勘探及研究程度基本符合《煤炭资源地质勘探规范》关于详查和露天煤矿勘探阶段的要求,全区各级储量比例符合详查和露天煤矿勘探阶段的规定,提交的报告资料在规定区域内除缺少边坡勘探外,其余均达到露天煤矿勘探程度,可以作为露天矿建设设计和矿区总体设计的依据。
决定批准该报告”。
本区位于陈旗煤田宝日希勒勘探区西部详查区的南部(76-96线间南部)。
1982年至1986年原煤炭工业部第一水文队在陈旗煤田宝日希勒勘探区进行了水文地质勘探工作,完成的主要工作量有:
水文观测孔、抽水孔97个,钻探进尺11789.77m;;抽水试验22段;水文测井11256实测米;水文地质测绘(1:
5万)860km2;水文地质编图(1:
10万)3760.25km2。
提交了《陈旗煤田宝日希勒勘探区详查及一、二、三、四露天地质报告(水文地质部分)》。
2005年904水文队在东明露天区进行详查勘探,完成主要工程量有:
地质孔12个,钻探进尺913.14m;观测孔7个,钻探进尺251m;单孔非稳定流抽水试验孔9个,降次15个,稳定时间120h;干扰井群抽水试验2组,降次2个,稳定时间334h。
本区以往未做过专门的水文、工程地质工作。
2008年4-5月,109勘探队在本区西侧东明西区进行煤炭普查工作,施工钻孔9个,工程量2670.50m,见可采煤层4层,预获煤炭资源量8亿吨,报告在编制中。
2006年4月至2007年6月内蒙古自治区地质工程总公司在东明西区的西侧巴彦哈达区进行煤炭普查工作,施工钻孔76个,工程量30788.90m,获煤炭资源量60.48亿吨,提交的《内蒙古自治区陈旗煤田巴彦哈达区煤炭资源普查报告》,经内蒙古自治区矿产资源储量评审中心审查,以内国土资储审字[2007]097号文批准。
1.5、周边煤矿及小窑
勘探区范围内没有矿井和小窑。
本区与周边煤矿同属于陈旗煤田,地质条件相同,分述如下:
在勘探区的北部有东明露天矿、东明斜井;东明斜井的北部为东明北区。
东明露天矿正在建设中,面积4.01km2,核准能力180万吨/年;东明斜井尚未动工。
(五)周边煤矿及小窑
勘探区范围内没有矿井和小窑。
本区与周边煤矿同属于陈旗煤田,处于一个水文地质单元,地质条件相同,分述如下:
在勘探区的北部有东明露天矿、东明斜井;东明斜井的北部为东明北区。
东明露天矿正在建设中,面积4.01km2,核准能力180万吨/年;东明斜井尚未动工。
在勘探区的东侧有宝日希勒露天矿,归属神华能源集团公司,面积43.72km2,核准能力800万吨/年,2008年实际采出830万吨。
周边矿井见图1-2。
周边煤矿示意图1-2
二、区域地质及勘查区地质
(一)区域地层
根据内蒙古古生代地层区划图,本区属北疆-兴安地层大区兴安地层区达赉-兴隆地层分区。
中新生代地层区划属滨太平洋地层区大兴安岭-燕山地层分区博克图-二连浩特地层小区。
区域发育的地层有:
古生界泥盆系上统变质岩系,中生界侏罗系中统颜家沟群,白垩系下统的龙江组、南屯组和大磨拐河组,第四系的更新统和全新统。
区域地层情况见表1。
表1区域地层简表
地层系统
厚度
(m)
主要岩性
第四系Q
4.85~
77.95
全区发育,主要由冰、湖积、冰水沉积、冲积、洪积的更新统和湖沼沉积、风积、残积的全新统组成。
中
生
界
MZ
白
垩
系
下
统
K1
大
磨
拐
河
组
K1d
595~
1540
以整个海拉尔盆地群发育及含有经济价值的煤层为特征。
按岩性组合和含煤性分为5个岩段:
砂砾岩段:
岩性以灰、灰白色砂砾岩为主,中夹薄层细砂岩。
泥岩段:
岩性以灰、深灰色泥岩、粉砂岩为主,中夹薄层细砂岩和1-2层煤层。
砂砾岩段:
以灰、灰绿、深灰及暗灰色砾岩、砂岩、粉砂岩为主,中夹薄层泥砾岩和泥岩。
砂、泥岩段:
主要为灰、灰白、深灰色泥岩、粉砂岩和细砂岩,中夹薄层粗砂岩。
含煤段:
岩性以灰、灰白色砾岩、砂质砾岩、细砂岩和暗灰色粉砂岩、泥岩为主,中夹6个煤层群14个煤层。
南
屯
组
K1n
250~
445
发育于陈旗煤田的宝日希勒区、巴颜哈达区。
按岩性组合和含煤性分为三个段:
砂、粉砂岩段:
以灰色深灰或暗灰色粉砂岩、砂岩为主,中夹薄层含砾粗砂岩,与下伏地层整合接触。
含煤段:
以灰、深灰、灰白色砂岩、粉砂岩和4-5个煤层群为主,中夹薄层粗砂岩和砂质砾岩,与下伏地层整合接触。
底砾岩段:
以灰、灰绿色砾岩、砂质砂岩和粉砂岩为主,中夹薄层泥岩和砂岩,与下伏兴安岭群角度不整合接触。
龙
江
组
K1l
400~
920
发育于盆地以北的莫勒格尔河沿岸,及库库湖以西等地,由一套中、酸性熔岩及火山碎屑岩组成。
按岩性组合分为以下两段:
酸性熔岩段:
于头站公路旁和莫勒格尔河沿的昂供山、富温多尔、789.6高地一带呈大面积出露,岩性由灰白色,紫色球状流纹岩、酸性熔岩、流纹岩、岩屑晶屑凝灰岩等组成。
与下伏地层整合接触。
中酸性熔岩段:
零星出露于头站和莫勒格尔河北山一带,岩性主要是灰、灰紫色安山岩、鞍山玢岩及凝灰岩,与下伏地层呈角度不整合接触。
侏罗系J2
颜
家
沟
群
150~
200
仅出露于海拉尔河左岸的海拉尔后山663.9高地附近。
由灰白-黄褐色的板状粗砂岩、中细砂岩、黄绿-灰黑绿色板状粉砂岩及凝灰质粉砂岩组成,岩石致密坚硬,具轻微蚀变现象。
与下伏古生界地层呈角度不整合接触。
古
生
界
PZ
泥盆系
上统变
质岩系
D3
不详
零星出露于海拉尔河北山采石场处,其岩性为一套灰绿色、灰黑色绿帘石、片理化安山玢岩安山玄武玢岩和酸性熔岩。
(二)区域构造
陈旗煤田位于新华夏系第三沉降带海拉尔沉降区的中偏北部,东以免渡河断裂与原林凹陷为邻,西以上库力断裂与西乌珠尔盆地相望,南以海拉尔河区域性东西向构造与呼山盆地、南屯-西索木盆地为邻,北邻莫勒格尔河凸起(见图1-2)。
海拉尔河沉降区的构造格局是新华夏系与区域性东西向构造的复合。
新华夏系构造行迹比比皆是,大者如额尔古纳隆起的黑山头、满洲里隆起区、小的如开放山盆地、克鲁伦盆地、呼和诺尔盆地和红花尔基盆地,区域性东西向构造行迹有三条,是三河断裂、海拉尔河断裂和哈拉哈河断裂,且分别以125km的等距由北往南平行展布。
注:
Ⅰ-额尔古纳隆起带Ⅱ-海拉尔沉降带(5)上库力断裂
(7)特尼河断裂(28)海拉尔断裂
图1-2海拉尔盆地区构造位置示意图
陈旗煤田位于海拉尔盆地群西北部,为一断陷型向斜含煤盆地、走向近东西,南北两侧为F3、F4盆缘断裂控制,煤系基底为兴安岭群火山岩系。
本区位于陈旗煤田的中西部,西接巴颜哈达区,东连宝日希勒露天矿。
(三)区域岩浆岩
零星出露于海拉尔河以北的满头山和莫勒格尔河以北的641.5高地一带,岩性由灰黑、灰紫色玄武岩,气孔、杏仁状玄武岩,安山玄武岩夹凝灰岩和安山岩组成。
(四)勘查区地层
根据钻孔揭露资料,本区发育的地层为白垩系下统大磨拐河组的含煤段和第四系。
1、大磨拐河组(K1d)
全区发育,以含特厚或中厚煤层为特征,煤层赋存集中而且埋藏较浅,是本次勘查的对象。
区域上按其岩性组合和含煤性,由下而上共分为砂砾岩段、泥岩段、中部砂砾岩段、砂泥岩段和含煤段等五个岩段,本次勘探只见含煤段。
大磨拐河组含煤段:
岩性以灰、灰白色砾岩、砂质砾岩、细砂岩和暗灰色粉砂岩、泥岩为主,含3个煤层组,共计4层煤层,由上至下编号为:
1-2、1-4、2(对比于陈旗煤田宝日希勒区2-2与2-3两分层的合并层,在本区表现为一层,缺失2-1煤层,故称为2号煤层)、3-1等4个煤层。
其中2号煤层厚度大,较为稳定,是本次勘探的目的层。
钻孔揭露厚度34.14-120.20m。
与下伏砂、泥岩段呈整合接触,与上覆第四系呈角度不整合接触。
含煤地层变化规律:
本区含煤地层为大磨拐河组含煤段,本区处于含煤盆地的南翼,含煤地层由南部边缘向盆地中心逐渐变厚,最厚达200m左右,在走向上变化不大。
本区位于陈旗煤田的中西部,在陈旗煤田普查勘探中,钻孔揭露大磨拐河组地层最大厚度820.50m,在盆地中心64线82-260钻孔,钻至801.10m未穿过大磨拐河组,201.10m含煤段过后至终孔未见煤层,在盆地东北部边缘大磨拐河组的下部砂砾岩段过后见基底。
2、第四系(Q)
本区第四系十分发育,广泛分布于煤系地层之上。
厚度在23.00-54.30m之间,平均36.12m。
岩性由褐黄色粘土、砂质粘土、砂砾,少量的中砂、细砂、粉砂、少量的砖红色砾石和腐植土等组成。
(五)勘查区构造
本区位于陈旗煤田宝日希勒勘探区的西部,西接巴颜哈达区,东连宝日希勒露天矿。
陈旗煤田为一走向近东西的断陷型向斜含煤盆地,本区位于向斜南翼,倾向北。
区内含煤地层走向近东西,倾角较平缓(倾角2-5°),煤层底板较平坦,局部略有波状起伏。
根据煤层组合、煤层层间距变化、煤层缺失等情况,区内共组合断层3条,断距50m以下的断层2条(F30、F33),断距>50m的断层1条(F23),正断层1条,逆断层2条(F23、F33)断层特征见表1-5。
本区构造复杂程度属简单构造。
表1-5断层特征统计表
断层
编号
发育
范围
延展长度
(km)
走向
倾向
倾角
(°)
断距
(m)
控制钻孔
断层
性质
可靠
程度
F23
84-96
2.60
NEE
SE
28-43
20-66
86-1640、86-1623、86-1586、85-1588
逆断层
较可靠
F30
82-96
2.90
EW转SE
S
20-46
18-48
86-1622、86-1621、88-20、86-1606、84-20、86-1583、82-22、82-26
正断层
较可靠
F33
92-96
0.46
SEE
S
30
6
86-1671、86-1640
逆断层
较可靠
断层特征叙述如下:
F23:
发育在本区84~96线间的北部边缘,区内延展长度2.60km,走向近NEE,倾向SE,断距20-66m,倾角28°~43°,逆断层,控制该断层的钻孔有:
86-1640、86-1623、86-1586、85-1588钻孔。
为较可靠断层。
依据:
96线(南)86-1640孔
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