01第一章井田概况及地质特征099复件Word格式.docx

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164km

矿井交通位置见图1.1-1。

1.1.2地形地貌

井田位于陕北黄土高原与毛乌素沙漠的接壤地带。

井田地形总的趋势为西南、西北高，中东部低，海拔高程最高1319.70m（单家阿包三角点），最低海拔高程1088.00m（常家沟河谷处）。

一般在1150～1260m。

井田地貌类型可分为风沙滩地区和黄土丘陵沟壑区。

井田西南角为风沙滩地区，地表被松散沙层覆盖，地势相对比较平坦，矮丘状固定沙丘和垄崗状半固定沙丘呈波状起伏。

近年来植被恢复速度较快，主要有人工种植草地、荒草地、少量沙棘、沙柳等。

除上述风沙滩地地貌外，区内其余地区属黄土丘陵沟壑区，地形支离破碎，沟壑纵横，坎陡沟深，梁峁相间，沟谷陡峻狭窄，地表侵蚀强烈。

第四系中更新统黄土广布，一般厚度50～100m。

现代地貌形态主要以地表迳流侵蚀为主，返耕还林政策实施以后，植被恢复很快，水土流失得到初步控制。

基岩裸露于沟谷两侧，沟坡和山顶固定、半固定沙丘、沙坡、平沙地屡见不鲜。

1.1.3地表水系

1．矿区水系

窟野河为矿区最大河流，发源于内蒙古自治区伊金霍洛旗，上游为乌兰木伦河，从井田东部自北向南流过，最后注入黄河。

据神木县水文观测站资料：

该河流域面积7298km2，多年平均流量17.40m3/s，最小流量0.02m3/s，最大流量13800m3/s（1976年8月2日）。

2．井田内水系

（1）考考乌素沟（河流）

发源于神木县中鸡乡一带，位于井田北部，自西流向东南，汇于窟野河，河宽10～20m，为一条较大的常年性流水河。

河谷呈“U”字型，属侵蚀型谷地。

河床宽缓，河漫滩及一级阶地发育。

一级阶地最宽大于100m。

河谷两旁支沟发育，井田内属于考考乌素沟水系南部的支沟自西向东有：

四门沟、李家梁沟、雷家沟、院家梁沟、张家峁东沟、贺地山沟、赵苍峁沟；

北部的支沟自西向东有：

张家沟、前喇嘛寺沟、捣不赖沟、缸房

图1.1-1。

沟等。

据194队1988年10月至1989年9月张家沟沟口站观测资料，该沟流量224.90～1403.80L/s，一般801.70L/s。

（2）常家沟（河流）

常家沟河由乌兰不拉沟泉和老来沟溪汇合而成，源于井田南部区内，延伸达7km，自西向东流入窟野河。

河谷呈“V”字型，属侵蚀型谷地。

河床宽2～10m，河漫滩及一级阶地均不发育，一级阶地最宽约100m。

河谷两旁冲沟发育，属于该河流域的大支沟自西向东依次为：

乌兰不拉沟、郭家也沟、乔家圪劳沟、水塔沟、大进沟。

据131队1989年4月～1990年3月陈家塔村站观测资料，该沟流量3.25～635L/s，一般60～120L/s。

流量因季节而异，变化幅度较大，夏季流量较小且多洪峰，冬季流量比较稳定，一般每年三月底至四月初因冰雪融化而流量稍有增加，七、八月因降雨集中，往往出现山洪，致使农田被淹，交通受阻。

3．水库

常家沟水库位于井田内东南部，建于乌兰不拉河与老来河的交汇处，是神木县目前最大的蓄水水库。

汇水面积44km2，水库最大容量1200万m3，供下游三万亩农田灌溉和人畜饮用，同时该水库亦承担华能公司自备电厂供水任务。

水坝为土质结构，坝高46.7m，长250m，坝面宽10m，坝底及周围岩石为延安组第三段极弱含水层段。

库底被泥沙淤积，库底标高1111.74m。

洪峰期最高水位1127.74m，枯水期水位标高1121.74m，蓄水量154～299万m3，一般225万m3。

1.1.4气象与地震情况

1．气象

本区地处我国西部内陆，为典型的中温带半干旱大陆性气候。

气候特点为：

冬季寒冷，春季多风，夏季炎热，秋季凉爽，四季冷热多变，昼夜温差悬殊，干旱少雨，蒸发量大，降雨多集中在七、八、九月份。

全年霜冻期较长，初霜冻期为九月中下旬，十月初冻结，次年四月解冻。

据榆林市神木县气象站多年累积气象资料分析，主要气象参数如下：

极端最高气温38.9℃

极端最低气温-29.7℃

近年平均气温8.8℃

多年平均降雨量436.6mm

近年最大降雨量553.1mm

日最大降雨135.2mm（1977年8月1日）

枯水年降雨量108.6mm（1965）

多年平均蒸发量1774.1mm

多年平均绝对湿度7.6mbar

平均风速2.2m/s

极端最大风速25m/s（1970.7.18）

最大冻土深度146cm（1968）

2．地震烈度

据历史记载仅公元1448年在榆林发生过4.7级地震，烈度为6度；

1621年5月在府谷孤山一带发生过6.7级地震。

1477年银川6.5级地震、1739年银川平罗8级地震和1920年海源8.5级大地震曾波及到本区，仅受到轻微破坏。

1996年5月30日，距本区350km的内蒙古包头市发生6.4级地震，本区仅有震感。

本区地壳活动相对微弱，近百年来区内从未发生较大的地震，虽有几次小震，烈度仅在2.5度，属地震微弱区。

据国家地震局《中国地震反应谱特征周期区划图》（GB18306-2001）B1图和《中国地震动峰值加速区划图》（GB18306-2001）A1图，矿区地震动反应谱特征周期Tm为0.35s，地震动峰值加速度PGA＜0.05g，相当于中国地震局1990年发布的《中国地震烈度区划图》（50年超越概率10%）的地震烈度Ⅵ度区。

1.1.5矿区总体规划及井田开发现状

1.1.5.1矿区总体规划

2004年7月，陕西煤业集团委托中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司编制了神府矿区南区总体规划。

陕北侏罗纪煤田神木北部详查勘探区位于陕北侏罗纪煤田之北部，位于陕西省榆林市神木县北部，属大柳塔、孙家岔、中鸡、麻家塔乡辖区，地理坐标，东经110°

05′～110°

26′北纬38°

52′～39°

27′之间。

东以悖牛川、窟野河为界，北达陕蒙边界，西以60、32、54号孔连线为界，南以麻家塔沟与60号孔连线为界。

详查勘探区南北长64km，东西宽8.5～25km，面积1267km2。

神府矿区南区属陕北侏罗纪煤田神木北部详查区的一部分，位于神木北部详查区之南部，行政区划隶属神木县孙家岔、店塔、麻家塔管辖。

矿区范围：

北至朱盖塔井田，南以神木北详查区南界为界，东至窟野河及其上游乌兰木伦河，西以神木北部详查区西界为界。

规划区南北长约32km，东西宽约19km，面积约625.67km2。

矿区设计生产总规模34.00Mt/a。

共划分4个矿井，分别为柠条塔（12.0Mt/a）、张家峁（6.0Mt/a）、孙家岔（4.0Mt/a）和红柳林矿井（12.0Mt/a）。

该总体规划由国家发展和改革委员会以发改能源[2006]1621号《关于陕西省神府矿区南区总体规划的批复》通过审批。

根据《陕西省神府矿区南区总体规划》，张家峁井田北以137、134号钻孔连线与孙家岔井田相邻，东以乌兰木伦河、5-2号煤层火烧边界为界，南以坐标点（x=4314673，y=37437000）与坐标点（x=4314870，y=37446030）连线与红柳林井田相邻，西以144、198号钻孔连线与柠条塔井田为界。

井田南北长约17.2km，东西宽约10.4km，面积145.6km2。

1.1.5.2矿区开发现状

神府矿区南区有生产煤矿44处，大多为乡镇小煤矿，主要分布在考考乌素沟两侧及乌兰木伦河西侧，大多开采2-2、3-1煤层，生产规模一般为0.03～0.15Mt/a左右。

位于考考乌素沟北侧石窑湾附近的海湾矿井隶属于神府开发区海湾矿业有限责任公司，设计生产能力初期0.30Mt/a，后期滚动发展至1.50Mt/a。

矿井采用平硐开拓，主要开采4-2上、5-2煤，井下布置长壁工作面，爆破落煤；

后期拟采用高档普采、综采。

龙华煤矿、大哈拉煤矿位于原孙家岔精查勘探区内，龙华煤矿隶属于神木县煤焦电有限责任公司，设计生产能力0.60Mt/a，井田面积5.86km2，保有储量11.04Mt；

大哈拉煤矿隶属于陕北矿业管理局，设计生产能力0.30Mt/a，井田面积3.32km2，保有储量9.66Mt。

乡镇及个体小煤矿多采用斜井，开采煤层露头、火烧残留煤、河滩出露煤，多数开采2-2或3-1煤。

小煤矿开采技术条件简单，生产设备简陋，多为人工打眼放炮，房柱式开采。

1.1.5.3井田内小煤矿情况

本次设计张家峁矿权范围（52.1532km2）内尚无小煤矿开采，井田北部分布众多地方个体或联办煤矿，主要开采5-2、4-2、3-1和2-2煤层。

小煤矿开采有如下特点：

1．多为平硐房柱式开采，预留煤柱支护。

顶板稳定（岩性多为粉砂岩），局部有小规模垮落，但在垮落之前可沿裂面人工放落。

因此，未发生过因大规模顶板冒落灾害事故。

2．小煤矿多位于侵蚀基准面之上，多呈疏干状态，一般无需排水设备，个别位于侵蚀基准面之上的煤矿，洞内潮湿，局部低洼处虽有积水但水量较小。

3．各煤矿均属无瓦斯矿井，已往井内所有小煤矿均未发生瓦斯及煤尘爆炸事故。

但是，近年来，与张家峁井田西部相邻的柠条塔井田，发生了H2S中毒事故，井田东部的新民矿区发生了CO中毒事故和顶板冒落致死矿工灾害事故，未来煤矿生产中应引以为戒。

4．小煤矿主要位于考考乌素沟附近，少量矿井河水通过冲积层渗入矿坑，需水泵抽水疏排，暴雨季节，洪水易冲决护提，溃入矿坑，甚至使煤矿废弃。

5．生产设备简陋，多采用人工打眼放炮，小型拖拉机运输，电灯照明，无通风设备，或有通风设备而从不启用。

1.1.6区域经济概况

1．农作物与畜牧业

张家峁井田地处陕西北端的神木县，区内民风淳朴，热情好客，社会风气良好。

土地贫瘠，农作物有谷子、糜子、大豆等，经济作物有葵花籽、海红果及少量花生等。

畜牧业以羊、牛、猪为主。

2．矿产

本区主要矿产为煤，具有埋藏较浅、地质构造简单、煤质优良、易开采之特点。

是动力、气化、液化、化工、建材等理想用煤。

其它矿产少量，位于煤系底部的石英砂岩二氧化硅含量在97%以上，是良好的玻璃工业原料，由于埋藏较深，目前尚无开采利用价值。

3．经济发展概况

自改革开放以来，尤其是从八十年代煤炭资源开发以后，矿区经济、社会面貌发生了较大的变化，经济建设出现了新的局面。

随着神府矿区的开发和神朔、神包铁路的建成通车，特别是神府矿区的开发及神府经济开发区锦界工业园的建设，煤炭已成为当地国民经济的第一大产业支柱，也成为陕北榆林能源重化工基地建设的核心产业。

神木是中国新型煤都，工业以煤炭为龙头，按照煤电、煤化工和载能三个方向转化，形成了煤炭、电力、煤化工、载能、建材等五大支柱产业。

煤炭产业是神木工业的龙头。

县境内煤炭产量达到86Mt，其中地方33Mt，是全国产煤第一大县。

近几年来，全县国民生产总值呈直线增长之势，经济发展速度年均超过25%，2005年，全县国内生产总值80亿元，财政收入19.8亿元，其中地方财政收入6.7亿元，跻身于西部百强县行列。

在2005年公布的西部竞争力百强县评比中，神木位居第15位，全国第188位。

1.1.7交通运输条件

1.1.7.1公路

省道府（谷）～新（街）二级公路沿考考乌素沟从矿区中部通过；

省道包（头）～神（木）～榆（林）S204二级公路沿矿区东部边缘以南北向通过；

210国道西（安）～包（头）公路从矿区西侧约60km处通过。

包括县乡级道路在内，矿区周围公路交通已基本形成“米”字型公路网。

可北达包头，南达西安，西经绥德至宁夏银川一带，向东经府谷过黄河通达晋北各地。

矿区公路交通十分便利。

1.1.7.2铁路

1．神（木北）～延（安）铁路

神延铁路已于2001年11月建成通车，为本矿区的南通道。

铁路设计牵引定数：

上行1700t，下行为3500t。

向南运输能力初期（2003年）9.95Mt/a，近期（2005年）14.2Mt/a，远期（2010年后）30.9Mt/a。

其中可安排运输的煤炭量分别为8.3Mt/a，12.0Mt/a和27.55Mt/a。

2．神木～朔（州）～黄（骅港）铁路

神黄铁路是国家西煤东运的第二条大通道，设计运力为68Mt/a～1亿t/a，线路全长815km，I级干线、双线电气化，其中神—朔段269km已于1996年7月建成运营。

2003年神黄铁路和黄骅港一期码头全面建成投产，目前外运能力60Mt/a。

本区煤炭具有从包西铁路南下，经西候铁路、西康铁路、陇海铁路、西宁铁路、太中铁路外运的运输条件，同时也具有经神～黄铁路东运的条件。

1.1.8供电条件

为满足张家峁矿井的用电，榆林供电局在矿井东北方向约3km处新建神木张家峁110kV变电所，内设2台变压器，型号为SSZ10-31500/110，容量均为31.5MVA，电压等级为110/35kV，其一回110kV电源引自神木北郊110kV变电所，输电线路为LGJ-300/8km；

另一回110kV电源引自神恒源电厂，输电线路为LGJ-300/15km，110kV为双母线接线，35kV及10kV为单母线分段接线，35kV规划6回出线，本期上3回，给张家峁矿2个间隔。

该站现已投运。

因此，矿井供电电源可靠。

1.1.9供水条件

第四系风沙滩地区的松散含水层，在低洼处可形成富水地段，据N355号孔抽水资料，单位涌水量为1.637L/s·

m。

C35号孔对喇嘛寺附近的河谷区冲、洪积层进行了抽水试验，单位涌水量为0.405L/s，出露在此层的q08号泉，流量14.5L/s，可在上述第四系松散层潜水的富水地段凿井取水。

其他地表水如常家沟水库、考考乌素沟、窟野河等经蓄水净化即可作为矿井临时性供水水源。

利用地表水将与下游农田灌溉发生矛盾，河水流量变化较大且携带大量沙。

因此，需筑坝截流，储水调节。

矿井井下正常涌水量4080m3/d，经处理后水质达到井下消防和洒水水质标准，可作为井下消防洒水水源和地面生产系统补充水。

1.1.10通讯条件

神木县各乡镇已实现了电话程控化，全部进入国际、国内自动传输网，济银、西呼两条国家一级干线光缆交叉经过榆林，已开通了数字微波线路和GSM移动通信工程，移动通讯覆盖全区，达到国内先进水平。

为煤矿建设提供了良好的通讯保障。

1.1.11土地征用及迁村情况

张家峁矿井工业场地位于塔峁村和七俱牛村之间的荒坡地段，用地基本为荒坡地，仅占用很少耕地，占用土地以补充耕地的方式获得。

其它建设项目用地包括风井场地、排矸场地，占地均为山地和荒地，土地征用容易。

本次设计张家峁全井田内受开采沉陷影响的一盘区内有10个自然村，共223户，894人。

其中首采区涉及搬迁的自然村共有5个，涉及居民72户，人口249人。

二盘区涉及111户，480人，在一盘区开采完前实施一次性搬迁，最后安置需在二盘区投产前落实。

矿井投产移交时暂不涉及村庄搬迁。

1.1.12主要建筑材料供应

井田周围无建筑材料生产基地，矿井建设所需的主要建筑材料如钢筋、水泥、木材等均需由外地调入。

砖、瓦、沙石等大宗建筑材料可以由外地采购调入，也可以在矿区附近自筹建厂生产，为矿井建设提供部分建筑材料。

1.2地质特征

1.2.1地层

1.2.1.1矿区地层

矿区出露地层详见陕北侏罗纪煤田神府矿区南区地层一览表1.2-1。

1.2.1.2井田地层

张家峁井田内地表大部分为第四系风成沙及黄土所覆盖，基岩多出露于较大的沟谷之中，依据地表出露和钻孔揭露，地层由老到新有：

中生界三迭系上统延长组；

侏罗系中统延安组、直罗组；

新生界新近系、第四系，现由老到新叙述如下：

1．三迭系上统延长组（T3y）

为煤系沉积基底，井田内地表未见出露，据钻孔揭露，岩性为灰绿色巨厚层状细、中粒长石石英砂岩，夹灰绿～灰黑色泥岩、砂质泥岩。

砂岩中含较多的黑云母、绿泥石矿物，分选与磨园度中等，泥质胶结。

大型板状斜层理及槽状、楔形层理发育，泥岩中常见有巨大的枕状、球状菱铁矿结核及泥岩包裹体。

厚度不详。

陕北侏罗纪煤田神府矿区南区地层一览表

表1.2-1

地层

岩性特征

厚度

（m）

分布范围

界

系

统

组

新

生

第

四

全新统

（Q4）

（Q4eol）

（Q4al）

以现代风积沙为主，主要为中细沙及亚沙土，在河谷滩地和一些地势低洼地带还有冲、洪积层。

0～60

基本全区分布

上更

新统

（Q3）

马兰组

（Q3m）

灰黄～灰褐色亚沙土及粉沙，均质、疏松、大孔隙度。

0～30

零星分布

萨拉乌苏组

（Q3s）

灰黄～褐黑色粉细沙、亚沙土、砂质粘土，底部有砾石。

0～160

中更

（Q2）

离石组

（Q2L）

浅棕黄色～黄褐色亚粘土、亚沙土，夹粉土质沙层、古土壤层、钙质结核层，底部有砾石层。

20～165

新近系

上新统

（N2）

保德组

（N2b）

棕红色～紫红色粘土或砂质粘土，夹钙质结核层，含脊椎动物化石。

0～110

侏罗系

中统

（J2）

直罗组

（J2z）

紫杂～泥岩、砂质泥岩、砂岩，底部有时有砂砾岩。

70～134

局部分布

延安组

（J2y）

浅灰～深灰色砂岩及泥岩、砂质泥岩，含多层可采煤层，是盆地的主要含煤地层，最多含可采煤层13层，一般3～6层，可采总厚最大27m，单层最大厚度12m。

150～280

全区分布

下统

（J1）

富县组

（J1f）

紫红、灰紫、灰绿色砂质泥岩为主，夹黑色泥岩、薄煤线、油页岩、石英砂岩，底部为细～巨砾岩。

0～35

基本全区分布厚度不稳定

三叠系

上统

（T3）

延长组

（T3y）

以灰白～灰绿色巨厚层状细中粒长石石英砂岩为主，夹灰黑～蓝灰色泥岩、砂质泥岩，含薄煤线。

88～200

矿区东南部沟谷出露

2．侏罗系下统富县组（J1f）

与下伏延长组呈假整合接触，主要出露于窟野河两岸及考考乌苏沟下游。

从钻孔资料分析，井田内西北部厚而东南部薄，厚度2.91～28.20m，平均厚度8.44m。

上部岩性为薄层黑色泥岩、粉砂岩；

下部为中粒石英砂岩，一般厚度3～5m，颜色为浅灰白色、微带浅灰褐色，泥质胶结，疏松，质地较纯，石英含量较高。

3．侏罗系中统延安组（J2y）

整合于富县组之上，是井田的含煤地层，厚度28.80m～225.52m。

因遭受剥蚀作用不同，总体上由西向东、由北到南地层逐渐变薄，特别是考考乌素沟一带厚度急剧变薄。

井田大部为上覆松散地层掩盖，仅沟谷中不连续出露。

本组地层系一套陆源碎屑沉积，岩性以浅灰色中细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩、灰～黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成，夹少量钙质砂岩、炭质泥岩及透镜状泥灰岩、枕状或球状菱铁矿结核。

4．侏罗系中统直罗组（J2z）

假整合于延安组地层之上，因受后期剥蚀作用强烈，仅在井田西南和西北部局部地段保留部分地层，最大厚度43.80m，平均厚度为21.91m。

上部为灰绿或兰灰色砂质泥岩、粉砂岩，含菱铁矿结核。

下部为灰白色，局部灰绿色中～粗粒长石砂岩，夹绿灰色泥岩，具大型板状斜层理，或不显层理，含植物茎叶化石、镜煤团块及黄铁矿结核，底部砂岩偶含石英砾石，砾径2mm至15cm不等。

5．新近系保德组（N2b）

主要分布在黄土梁峁丘陵区，厚度0～68.18m，一般厚度5.00～30.00m，出露于各大沟谷两侧及梁峁顶部。

岩性为浅棕红色粘土、亚粘土，夹多层钙质结核层，结核层厚度一般0.40m左右，粘土层厚度0.50～2.00m，呈互层状，结构紧密，具粘滑感，塑性好。

地貌上多冲蚀为“V”型沟谷。

在西南部底部有薄层浅灰色砂砾石层，砾石成份复杂，砾径一般0.5～1.0cm左右，分选极差，滚园度差，半固结状，厚度极不稳定。

6．第四系（Q）

（1）中更新统离石组（Q2L）

厚度0～50m，一般厚度5～10m，出露于梁峁区，覆盖区钻孔可见。

为棕黄色～黄褐色亚粘土，局部夹灰黄色亚沙土和古土壤层，无层理，质地均一，上部含有零星分布的钙质结核，有稀疏的垂直节理。

（2）上更新统萨拉乌苏组（Q3s）

厚度0～25.31m，一般厚度2～10m，出露于梁峁鞍部或相对平缓地带，属湖相沉积。

上部为灰褐色粉沙与亚沙土互层；

中下部为细沙及粉沙互层，间夹薄层状黑色粉细沙透镜体，具明显的水平层理和波状层理。

（3）上更新统马兰组（Q3m）

厚度0～15.0m，平均8m，出露于沟谷两侧。

岩性为灰黄色、灰褐色亚沙土及粉沙，岩性较均一，结构疏松。

（4）全新统（Q4）

风积层（Q4eol）：

厚度0～28.0m，一般厚7.72m，为灰黄色半固定沙～流动沙，以细粒沙为主，圆度好，零星分布于区内不同地貌单元之上。

冲积层（Q4al）：

为沙、砾等河流冲积物，分布于常家河、考考乌素沟及各支沟地带，厚度0～8.14m，一般厚度2～10m。

1.2.1.3含煤地层

延安组含煤岩系为一套内陆浅水湖泊～三角洲相沉积，横向相环境变化大，但以可采煤层为特征的垂向层序结构却十分清晰。

因此，依据岩性特征自下而上划分为五个中级旋迴，含5个煤组。

自上而下编号为1～5号煤层，主要可采煤层均位于旋迴岩段顶部。

各段岩性分述如下：

（1）延安组第一段（J2y1）

厚度28.27m～54.13m，平均35.14m，北厚南薄，该段中下部以厚层状灰白色中细粒砂岩为主，砂岩的上部及下部常有深灰色粉砂岩、石英杂砂岩。

中部为细粒砂岩、粒度上粗下细，泥质胶结，中夹泥岩条带，微波状、水平层理，粉砂岩、泥岩、细粒砂岩具水平纹理。

含5煤组，编号为5-1、5-2、5-3、5-4。

（2）延安组第二段（J2y2）

该段厚度60.57～84.19m，平均70.12m。

细碎屑岩含量高，以灰色细粒长石岩屑砂岩及粉砂岩为主，次为中粒岩屑砂岩，夹多层薄煤、泥灰岩，含菱铁质透镜体，偶见瓣鳃类动物化石为特征。

旋迴结构较复杂，自下而上可分为三个亚旋迴。

第一亚旋迴自延安组5-2煤层顶界至4-4煤顶，厚28.10～47.77m，平均厚度36.26m。

底部为深灰色粉砂岩及泥岩，厚度0.5～5.50m；

其上为浅灰色中细粒岩屑砂岩，泥钙质胶结，中夹多层薄层粉砂岩或泥灰岩，再上为三角洲平原沉积的粉砂岩及泥岩，顶部为4-4煤层。

含瓣鳃类化石，偶夹具迭锥构造的泥灰岩透镜体，薄层浅灰～绿灰色粘土岩或蒙脱质粘土岩