新疆吐哈煤田艾丁湖矿区10号煤层的分布范围及厚度变化规律浅析

2015-03-21李玺李成雍晓艰

河南建材 2015年4期

关键词：侏罗系煤田基底

李玺李成雍晓艰

1 新疆维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队（830009）2 新疆维吾尔自治区煤田地质局煤炭综合勘查院（830091）

新疆吐哈煤田艾丁湖矿区10号煤层的分布范围及厚度变化规律浅析

李玺1李成1雍晓艰2

1 新疆维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队（830009）2 新疆维吾尔自治区煤田地质局煤炭综合勘查院（830091）

新疆吐哈煤田艾丁湖矿区10号煤层是侏罗系上统八道湾组最下部的可采煤层，也是矿区内主要可采煤层之一，其分布范围和厚度变化，最能反映侏罗系上统八道湾早期的成煤环境，通过对10号煤层聚煤特征的分析，可以为整个矿区各个煤层提供参考。

10号煤层；分布范围；厚度变化；基底沉降；沉积环境

0 引言

新疆吐哈煤田艾丁湖矿区是吐鲁番地区重要的煤炭蕴藏地之一，位于吐鲁番坳陷的艾丁湖斜坡带。艾丁湖斜坡带西与托克逊坳陷带相接，南与小热泉子晚古生代岛弧基底隆起呈平缓超覆接触，东接南部隆起带和了墩隆起。艾丁湖斜坡带在八道湾期大面积下沉成湖时接受沉积，古生界的石炭系中统底坎儿组（C2d）、中生界的三叠系中上统小泉沟组（T2-3xq）构成侏罗系含煤地层的沉积基底，含煤地层为侏罗系上统八道湾组（J1b）和侏罗系中统西山窑组(J2x)，中侏罗世以后，该区地层被抬升，局部遭受剥蚀，第三纪时又复下沉接受沉积。盆地褶皱变形后，这一地区表现为缓慢的盆缘抬升，而成为简单的北倾单斜构造，地层倾角一般在10°左右，东西走向近东西。地表多被第四系覆盖，煤系地层仅在盆地南缘局部出露地表[1-3]。

自2005年以来,新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队在艾丁湖矿区进行了大量的地质工作，布置勘查线91条，施工完成钻孔384个，累计钻探米数23万余米,使得艾丁湖矿区整体达到了详查工作程度。基本查明矿区内的可采煤层层位、层数、厚度和可采范围。

1 矿区含煤地层沉积基底的形成

根据矿区内钻孔揭露的地层显示,矿区西部（98线以西）侏罗系上统八道湾组的沉积基底为三叠系中上统小泉沟组，该层由一套灰黑色、褐红色泥岩、砂岩组成。矿区东部（116线以东）三叠系中上统小泉沟组地层缺失，侏罗系上统八道湾组的沉积基底为石炭系中统底坎儿组,该地层为一套灰绿色、浅绿色凝灰岩组成。由此看出三叠纪晚期，印支运动使盆地基底上升，三叠系中上统小泉沟组地层遭受剥蚀,矿区东部的石炭系中统底坎儿组裸露地表，盆地经历了长期准平原化的过程，为矿区含煤地层的沉积提供了古地理和古构造条件。

2 侏罗系上统八道湾组含煤性

侏罗系上统八道湾组（J1b）:岩性主要为浅灰色-深灰色砂岩、砂砾岩及煤层，局部夹炭质泥岩。底部为较厚的砾岩、砂砾岩，中上部为砂岩、粉砂岩、泥岩夹炭质泥岩。煤层顶底板富含植物化石。侏罗系下统八道湾组平均厚度252.32 m，含煤3层（组），煤层（组）编号自上而下分别为8、9、10号煤层（组），煤层（组）平均总厚22.73 m，含煤系数9.01%。

10号煤层是侏罗系上统八道湾组的主要可采煤层之一，其分布范围和厚度变化，最能反映侏罗系上统八道湾早期的成煤环境，是本次工作分析的对象。

3 10 号煤层的分布范围及厚度变化规律

10号煤层以层状形式产出，煤层总厚在0～21.57 m之间，平均总厚7.84 m，分布在74线以东，170线以西，走向长度约48 km，可采面积330.83平方千米。90～136线之间煤层厚度一般大于8 m，属巨厚煤层，厚度稳定，结构简单，是古地理和古构造条件配合最有利于长期聚煤地段,形成了10号煤层的富煤中心。以此为中心，向东西两侧煤层有逐渐变薄的趋势，直至尖灭。

4 导致煤层厚度变化和影响煤层分布范围的因素分析

侏罗纪八道湾期盆地进入基底沉降阶段，矿区内煤层的厚度和分布范围受基底沉降和沉积环境双重因素控制。前者包括构造活动的强度和频率，后者包括沉积时的岩相古地理条件、古地貌、古植被、古气候、泥炭沼泽类型和沼泽中的水体深度以及地球化学条件等。在10号煤层的聚煤期，90～136线之间基底沉降的速率与泥炭堆积速率维持较长时间的平衡，利于泥炭的堆积和保存，形成了10号煤层的富煤中心。当基底沉降的速率与泥炭堆积速率不能维持平衡时，煤层变薄，以致尖灭。在矿区西部（74线以西）基底沉降速率过于缓慢，不利于古植物的生长，亦不利于泥炭的堆积，取代10号煤层的是一套细颗粒相的砂岩。136线以东10号煤层煤层的厚度与粗颗粒砂岩含量呈负相关关系，即粗颗粒砂岩含量越大,煤层厚度越小，由此可见基底沉降速率逐渐变快，粗颗粒砂岩的含量逐渐增多，煤层逐渐变薄，最后10号煤层完全被粗颗粒砂岩取代，煤层尖灭。