吳海波
摘 要:研究區(qū)位于天山-興安地層區(qū)北天山分區(qū),伊連哈比爾尕山地層小區(qū)。行政區(qū)劃屬昌吉市西廟爾溝鄉(xiāng)管轄。位于昌吉市西南70千米處。東西長(zhǎng)約10.0千米,南北寬0.45-2.75千米。
關(guān)鍵詞:新疆準(zhǔn)南煤田西廟爾溝;煤層特征;聚煤規(guī)律
一、地質(zhì)背景
1、構(gòu)造
研究區(qū)大地構(gòu)造位置歸屬準(zhǔn)噶爾盆地南緣烏魯木齊山前拗陷西段的中部,位于諾爾加復(fù)式向斜構(gòu)造帶上。構(gòu)造線方向近東西,主要褶皺構(gòu)造為諾爾加復(fù)式向斜,斷裂構(gòu)造發(fā)育(圖1)。
2、地層
區(qū)域出露地層有:泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、新近系和第四系。
研究區(qū)的主要含煤地層為中侏羅統(tǒng)西山窯組地層,為一套河流相、泥炭沼澤相沉積,由灰黃色、灰白色、灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、中-粗砂巖、細(xì)-中礫巖和煤層組成。鉆孔控制地層厚度414.83-790.06米,平均地層厚度555.16米,與下伏三工河組(J1s)地層呈整合接觸。
二、煤層及煤質(zhì)特征
1、煤層特征
研究區(qū)煤層賦存于中侏羅統(tǒng)西山窯組上、中、下含煤地層中,沿東西向分布于研究區(qū)中部,少量分布在西北部。含0.30米以上煤層47層,全區(qū)范圍內(nèi)累計(jì)平均總厚50.78米。其中可采煤層12層,平均可采總厚33.46米。
全區(qū)多數(shù)煤層不含夾研,部分煤層只含1~2 層夾矸,個(gè)別煤層含3~4 層夾矸,夾矸厚度一般0.1~0.3 m,各煤層以層狀或似層狀產(chǎn)出,煤層間距較小。
2、煤質(zhì)特征
物理性質(zhì):煤層呈黑-灰黑色,條帶狀結(jié)構(gòu)、瀝青光澤-弱瀝青光澤,階梯狀-參差狀斷口,條痕黑褐色,節(jié)理較發(fā)育,鉆孔中取出的煤芯樣大多呈短柱狀、塊狀,視相對(duì)密度1.34-1.48t/m3。
顯微煤巖特征:無(wú)機(jī)質(zhì)組分主要為粘土礦物,其含量在5~43%之間,呈浸染狀或薄層狀分布于鏡質(zhì)體間隙。還含有少量的硫化物和碳酸鹽類礦物,呈粒狀或團(tuán)粒狀分布。有機(jī)組分以鏡質(zhì)組為主,一般為55.6~90.3%,惰質(zhì)組次之,一般為6~44.1%,含少量殼質(zhì)組,一般為0-3.1%之間,不含半鏡質(zhì)組。煤巖類型為微鏡惰煤。
煤的化學(xué)性質(zhì)及工業(yè)性能:水分:原煤一般為0.78% 一12.28 %,屬低水分煤;灰份:原煤一般值3.24% 一38.39 %,屬特低灰一中灰煤;揮發(fā)份:原煤一般值28.36 % 一51.69%,浮煤為30.26% 一44.93%,屬中高-高揮發(fā)份煤。發(fā)熱量:原煤一般值16.71 ~ 30.90M J/kg, 屬中低-高發(fā)熱量煤;元素分析中的碳:原煤一般值77.53% 一85.39%;氫:原煤一般為1.99 %一5.73%;氧+硫:原煤一般值8.79%-14.20%;氮:原煤為1.09%一4.01 %;全硫:原煤一般為0.11%-0.92%,屬特低-低硫煤;磷:原煤0.002 % 一0.176 %,屬低-中磷分煤;粘結(jié)指數(shù)在0 ~ 80之間,以無(wú)粘結(jié)煤-弱粘結(jié)煤為主,少量為中弱結(jié)煤。
煤類:鏡煤反射率(R°max) 在0.24 %~0.69%之間,變質(zhì)階段多為0-II階,即長(zhǎng)焰煤階段,煤類以長(zhǎng)焰煤為主。
三、聚煤規(guī)律及構(gòu)造控制因素
1、聚煤規(guī)律
新疆準(zhǔn)南煤田中侏羅世含煤巖系的古地理類型屬大型內(nèi)陸坳陷盆地。煤系是在氣候溫暖潮濕,植物大量繁殖,介質(zhì)化學(xué)特征為強(qiáng)還原~弱還原微偏堿性的淡水條件中沉積的,聚煤有利地段為湖泊三角洲、扇三角洲及沖積扇扇緣洼地。
西山窯組聚煤作用時(shí)間長(zhǎng)、煤層多、厚度大、分布廣。準(zhǔn)南煤田各時(shí)期的聚煤中心與地層沉積中心的遷移、變化多呈正向關(guān)系,富煤帶的展布方向與沉積中心的長(zhǎng)軸方向具明顯的一致性,多分布于盆緣及內(nèi)側(cè)地區(qū),且多沿走向與盆地邊緣呈近平行分布[1]。
2、構(gòu)造控制因素
侏羅紀(jì)時(shí)期,準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定,但并未停止,總體以沉降作用下的小型震蕩為主,對(duì)含煤建造的形成極為有利。盆地南部受依連哈比爾尕、博格達(dá)邊界斷裂和中央斷裂的聯(lián)合控制,形成規(guī)模較大的山前坳陷區(qū)。博格達(dá)推覆體在早侏羅世對(duì)該區(qū)產(chǎn)生了明顯影響,在基本均衡的沉積作用下,小型震蕩運(yùn)動(dòng)頻繁,泥炭沼澤發(fā)育,對(duì)煤層的形成極為有利。西山窯組具備了這樣的古地理?xiàng)l件,加以氣候適宜,植物茂盛,因此成為新疆地區(qū)重要的聚煤期[2]。
四、結(jié)論
(1)研究區(qū)中侏羅統(tǒng)西山窯組含0.30米以上煤層47層,全區(qū)范圍內(nèi)累計(jì)平均總厚50.78米。其中可采煤層12層,平均可采總厚33.46米。
(2)研究區(qū)煤層以長(zhǎng)焰煤為主,具有特低-中灰分、中低-高熱值、特低-低硫、低-中磷分等特點(diǎn)。
(3)聚煤有利地段為湖泊三角洲、扇三角洲及沖積扇扇緣洼地。
(4)準(zhǔn)南煤田受依連哈比爾尕、博格達(dá)邊界斷裂和中央斷裂的聯(lián)合控制。
參考文獻(xiàn)
[1]安慶.新疆準(zhǔn)南煤田中下侏羅統(tǒng)沉積環(huán)境及聚煤規(guī)律初探[J].科技信息,2012,(6):401-402.
[2]姜科慶,田繼軍等.準(zhǔn)噶爾盆地南緣西山窯組沉積特征及聚煤規(guī)律分析[J].現(xiàn)代地質(zhì),2010,24(6):1204-1212.