毛 明
(新疆維吾爾自治區(qū)煤田地質(zhì)局一五六煤田地質(zhì)勘探隊(duì),新疆 烏魯木齊 830009)
礦區(qū)位于庫魯塔格山北、艾丁湖西南部的斜坡地帶,礦區(qū)行政區(qū)劃屬新疆托克遜縣、吐魯番市高昌區(qū)管轄,北距烏魯木齊市直線距離約158 km。礦區(qū)面積523.51 km2。礦區(qū)含可采煤層11 層。礦區(qū)總體為一緩傾斜的單斜構(gòu)造,地層大致呈東西走向,傾向北(360°左右),傾角一般在4°~36°之間。煤層厚度雖有一定變化,但變化不大,規(guī)律明顯,結(jié)構(gòu)簡單至復(fù)雜,為較穩(wěn)定煤層,
侏羅系中統(tǒng)西山窯組是井田含煤地層之一,為湖沼相沉積。該層段的孢粉組合可以與準(zhǔn)噶爾盆地南緣西山窯組的孢粉組合樣比較,桫欏科的孢子繁盛,較侏羅系下統(tǒng)八道灣組Cyathidites 的含量更為豐富。Cyathidites 由早侏羅世逐步繁盛,至中侏羅世達(dá)到鼎盛,根據(jù)這一特征,本次報(bào)告將該組確定為侏羅系中統(tǒng)西山窯組。本組含煤5 層,該地層平均厚度約287.52 m,與下伏地層整合接觸。根據(jù)其沉積規(guī)律和含煤特征,本次工作將侏羅系中統(tǒng)西山窯組分為上下兩段。
(1)侏羅系中統(tǒng)西山窯組下段(J2x1)
侏羅系中統(tǒng)西山窯組底界至6 號(hào)煤層頂界,該段是西山窯組的含煤巖段。地層厚度在172.33~248.05 m 之間,地層平均厚度約212.08 m。與下伏侏羅系下統(tǒng)三工河組呈整合接觸。
(2)侏羅系中統(tǒng)西山窯組上段(J2x2)
6 號(hào)煤層頂界至侏羅系中統(tǒng)西山窯組頂界,該段不含煤,巖性以灰色、深灰色粗、中砂巖為主,粉、細(xì)砂巖次之。底部含有少量的植物化石,粉、細(xì)砂巖水平層理發(fā)育。地層厚度在60.06~105.75 m 之間,地層平均厚度約75.44 m。與下伏侏羅系中統(tǒng)西山窯組下段呈整合接觸。
侏羅系下統(tǒng)八道灣組為河流沼澤相沉積,根據(jù)鄰區(qū)鉆孔采集的孢粉組合樣分析成果,該組裸子植物大量繁盛,銀杏類松柏類廣泛發(fā)育。蕨類植物主要以Cyathidites.Dictyophyllidites 為主。泥巖夾炭質(zhì)泥巖,泥巖富含菱鐵礦結(jié)核及植物化石,礫巖和砂巖的巨大交錯(cuò)層理發(fā)育。
(1)侏羅系下統(tǒng)八道灣組下段(J1b1)
該段巖性以中、粗砂巖為主,粉、細(xì)砂巖次之,呈灰色、深灰色,含少量植物化石。控制的地層厚度在62.26~148.85 m 之間,平均厚度96.12 m。與下伏地層呈整合接觸。
(2)侏羅系下統(tǒng)八道灣組上段(J1b2)
該段是八道灣組的含煤巖段。巖性以灰色和深灰色中、粗砂巖為主,粉、細(xì)砂巖次之,含大量植物化石。該段含煤8 層,地層厚度在142.25~217.65 m 之間,平均厚度175.74 m。
礦區(qū)含煤巖系內(nèi)含煤層13 層,可采煤層11 層,其中主要可采煤層3 層(6、8、10-4 號(hào)煤層)。其中侏羅系中統(tǒng)西山窯組含可采煤層4 層,煤層平均總厚度26.38 m,含煤系數(shù)13.89%;侏羅系下統(tǒng)八道灣組含可采煤層7 層,煤層平均總厚22.73 m,含煤系數(shù)9.01%。
表1 礦區(qū)可采煤層特征一覽表
6 號(hào)煤層位于西山窯組下段,可采面積154.49 km2。煤層總厚0~37.15 m,平均總厚14.05 m,煤層有益厚度0.56~36.0 m,平均有益厚度13.84 m,可采厚度0.97~36.0 m,平均可采厚度14.36 m。煤層頂板巖性以粉、細(xì)砂巖為主,底板巖性以粉、細(xì)砂巖為主,中、粗砂巖次之。多數(shù)見煤點(diǎn)煤層結(jié)構(gòu)簡單,僅有少數(shù)的見煤點(diǎn)煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般情況下6 號(hào)煤層與下部煤層之間的間距較穩(wěn)定,待煤層有變薄、尖滅趨勢時(shí),與下部煤層之間的間距急劇增大。6 號(hào)煤層等厚線圖如圖1。
圖1 6 號(hào)煤層等厚線圖
8 號(hào)煤層位于八道灣組上段,分布范圍內(nèi)有190個(gè)鉆孔控制該煤層,可采點(diǎn)176 個(gè),可采性指數(shù)為92.63%,可采面積278.89 km2。煤層總厚0.41~6.52 m,平均總厚2.72 m,可采厚度0.83~6.52 m,平均可采厚度2.65 m。煤層結(jié)構(gòu)簡單,該煤層煤類以長焰煤為主,褐煤次之。煤層頂板巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主,中砂巖、粗砂巖次之;底板巖性以細(xì)砂巖、粗砂巖、砂礫巖為主,粉砂巖、中砂巖次之。與上部西山窯組煤層之間的平均間距209.43 m。煤層的厚度變化不大,只在干溝煤礦88 線到100 線淺部局部富集,煤層厚度變大。8 號(hào)煤層等厚線圖如圖2。
圖2 8 號(hào)煤層等厚線圖
10-4 號(hào)煤層位于八道灣組上段,煤層總厚在0~23.10 m 之間,平均總厚7.69 m,平均厚度8.54 m。煤層結(jié)構(gòu)簡單,煤層頂板巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主,底板巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主。與上部煤層的平均間距13.35 m。向東西兩側(cè)有逐漸變薄的趨勢,直至尖滅。10-4 號(hào)煤層等厚線圖如圖3。
圖3 10-4 號(hào)煤層等厚線圖
礦區(qū)含煤地層為侏羅系中統(tǒng)西山窯組和侏羅系下統(tǒng)八道灣組,主要可采煤層(6、8、10-4 號(hào)煤層)分布面積廣,厚度、結(jié)構(gòu)變化相對較小,其他各煤層結(jié)構(gòu)簡單,組合特征明顯。結(jié)合各煤層及所在層位的特殊性,采用巖性巖相法等方法來相互驗(yàn)證,進(jìn)行綜合對比。6 號(hào)煤層位于侏羅系中統(tǒng)西山窯組下段,是礦區(qū)內(nèi)分布面積最廣的煤層,煤層的厚度雖然有一定的變化,但規(guī)律明顯,層位穩(wěn)定。8 號(hào)煤層位于八道灣組上段,是分布面積最廣的煤層,厚度變化小,層位穩(wěn)定,選擇8號(hào)煤層作為對比基線。
(1)侏羅系中統(tǒng)西山窯組煤層的對比方法
侏羅系中統(tǒng)西山窯組含可采煤層4 層,煤層位于西山窯組下段,6 號(hào)煤層是礦區(qū)內(nèi)各煤層的對比基線,煤層特征明顯,極易辨認(rèn)。在確定6 號(hào)煤層的基礎(chǔ)上,參照7-1、7-2、7-3 號(hào)煤層的分布范圍、變化規(guī)律及煤層之間的間距特征,確定各煤層編號(hào)。西山窯組巖煤層對比示意圖如圖4。
圖4 西山窯組巖煤層對比示意圖
表2 礦區(qū)煤層對照表
(2)侏羅系下統(tǒng)八道灣組煤層的對比
侏羅系下統(tǒng)八道灣組含煤8 層,煤層位于八道灣組上段,編號(hào)分別是8、9-1、9-2、10-1、10-2、10-3、10-4、11 號(hào)煤層。根據(jù)煤層的厚度及煤層之間間距特征,首先確定8、9-2、10-4 號(hào)煤層,根據(jù)其組合特征及分布范圍可以準(zhǔn)確地確定各煤層的編號(hào)。例如9-1 號(hào)煤層的確定,首先確定8 煤層的分布范圍,該煤層厚度小,煤層結(jié)構(gòu)簡單;然后確定其組合特征,該煤層薄,可采面積相對較小,由此可確定8 煤層編號(hào)。9-1 號(hào)煤層結(jié)構(gòu)簡單,厚度變化不大,與下部9-2 號(hào)煤層層間距穩(wěn)定。八道灣組巖煤層對比示意圖如圖5。
圖5 八道灣組巖煤層對比示意圖
礦區(qū)以6、8 號(hào)煤層作為煤層對比基準(zhǔn)線,根據(jù)各煤層所在層位、間距特征的分析,結(jié)合各煤層厚度及結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)行煤層對比。礦區(qū)內(nèi)的6、7-1、8、9-1、9-2、10-3、10-4 號(hào)煤層的對比是可靠的,7-2、7-3、10-1、10-2 號(hào)煤層的對比是基本可靠的。
本文以干溝礦區(qū)的勘查成果作為寫作依據(jù),闡述和分析了礦區(qū)內(nèi)含煤地層及主要可采煤層的特點(diǎn),并且運(yùn)用了煤層組合特征,對礦區(qū)內(nèi)的煤層進(jìn)行了組合,進(jìn)行了正確的對比,對礦區(qū)今后的勘查工作及煤層對比工作提供堅(jiān)實(shí)可靠的依據(jù)。