新疆克孜勒陶盆地聚煤条件分析

摘要：通过对盆地地质特征及盆地构造演化特征分析，结合煤层赋存规律，认为该区早—中侏罗世为主要成煤期。区域上含煤地层受挟于铁克里克断隆和麦盖提斜坡控制。呈北北西—南南东分布。成煤期后构造运动燕山运动影响微弱，受喜山运动影响造成含煤層位的不连续性，剥蚀或出露山顶。

关键词：地质特征；构造演化；成煤期；喜山运动

1. 前言

克孜勒陶盆地位于昆仑山西段北麓塔里木盆地西南缘的山间断陷地带，西南邻铁克里克隆起，北东邻麦盖提斜坡，呈北北西—南东向条带状展布。主要含煤地层为中—下侏罗统杨叶组和康苏组。前人研究多针对塔里木盆地西南地区侏罗纪原型盆地类型与特征、山前带逆冲推覆构造特征、沉积环境等，对克孜勒陶盆地构造及聚煤条件研究较少。本文在煤炭资源区域地质调查成果的基础上，对克孜勒陶盆地聚煤条件及后期构造作用进行了分析，为区内下一步煤田地质工作提供地质依据。

2. 盆地地质特征

2.1 区域地层

克孜勒陶盆地属塔西南地层分区的喀什地层小区及昆仑山地层区的北缘，该小区出露的地层有古生界、泥盆系、石炭系、二叠系、中生界侏罗系、新生界第四系。其中中生界中下侏罗统叶尔羌群为一套河流相、湖泊相及泥炭沼泽相的碎屑岩含煤建造。

2.2 含煤地层

勘查区内含煤地层主要为中—下侏罗统杨叶组和康苏组。煤层分布不均，厚度不一，大致走向北西—南东，由于地层活动强烈，构造发育，以褶皱、揉皱为主。向斜、背斜发育，煤层主要分布于向斜、背斜的两翼，即高海拔山顶部，而沟谷底部的含煤地层或煤层已被剥蚀。

康苏组为一套湖泊沼泽相、泥炭沼泽相的含煤碎屑建造，岩石组合为含炭泥岩，含炭粉砂质泥岩，粉砂岩，细—中粒石英砂岩，含砾粗砂岩，厚层状砂砾岩及细砾岩和少量泥灰岩、夹煤层、煤线。含可采煤层8层。一般厚度800m。

杨叶组聚煤期湖泊分布范围逐渐减小，湖滨河口相及湖口三角洲相较发育，此地带多形成泥炭沼泽沉积，为一套河湖沼泽相含煤建造。主要为褐色巨厚层状细砾岩，粗、细粒石英砂岩、粉砂岩，石英、硅质岩屑砂、泥岩。胶结致密、不易风化，形成峭壁，一般厚度约150m。

康苏组地层在赛斯特盖煤矿见标志层K1，为较稳定的灰色厚层状砂砾岩、粗粒石英砂岩夹含炭细砂岩。位于上含煤段底部将上、下含煤段分开，该套厚层砂砾岩可作为局部性标志层进行地层对比。（图2-1）

图2—1 赛斯特盖煤矿康苏组地层综合柱状图

2.2.1 褶皱

克孜勒陶聚煤盆地位于西昆仑褶皱系中新生代山间断陷盆地的东端，区内构造运动剧烈，构造形态复杂，构造线的方向以近南北向为主，中生界侏罗系形成于泥盆、奥陶系为基底的山间坳陷中，盆地基底西南侧受铁克里克断裂控制[1]东北部以库牙克—库斯拉甫东断裂与塔里木地台铁克里克断隆为界，西以克孜勒陶—库斯拉甫深断裂与西昆仑为界[2]。

区域内的褶皱构造有四次运动的形态存在：

（1）第一次为南北向的褶皱：受东西向的挤压力，形成南北向的背斜和向斜构造，矿区的含煤建造，就形成在向斜的山间盆地之中。

（2）第二次为北东—南西向的褶皱：受北西—南东向的挤压，形成北东—南西向的背斜和向斜构造，并与第一次褶皱发生叠加，使褶皱轴向由南北向北东偏转而弯曲。北东—南西向的主沟多为背斜出现。其北东—南西向山脊多为复式向斜存在。

（3）第三次为北西—南东向的褶皱：受北东—南西向的挤压，形成北西—南东向的背斜和向斜构造。该次的褶皱运动，使南北向、北东—南西向的褶皱发生叠加，并使区域的褶皱构造复杂化，并产生大量的北西—南东向的断层，破坏了煤层的连续性。因此，在区域含煤建造地段的褶皱构造主要反映为第三次和第二次及叠加的褶皱构造形态。北西—南东向的沟谷多为背斜，其间的山脊多为复式向斜存在。

（4）第四次为北西西—南东东向的褶皱：该区的构造运动使第三次的北西—南东向的褶皱轴在区域含煤建造地段中大量发生弯曲，在1km或3km～5km范围内，同一个褶皱的轴部在不同地点的连线是弯曲的，该次褶皱是区域内的层间褶皱发育的具体表现。该次褶皱轴向多为北西西—南东东向。

因此，区域内的北西—南东向的沟谷为主要的背斜构造，区域内的西西北—东东南向的沟谷为次要的背斜，风化剥蚀作用形成现有的沟谷地貌。背斜轴部多被风化剥蚀，形成沟谷，其中，一、二次构造的南北向、北东—南西向的沟谷为主要的背斜轴部地带，其深部为侏罗系下统莎里塔什组地层及以下的老地层分布，尤其北东—南西向的沟谷因剥蚀，将沟两侧的煤矿分隔成两个含煤片区，即北西片区和南东片区。所以，分析在南北向、北东—南西向的沟谷中煤层被剥蚀。向斜中的煤层分布在离北东—南西向的沟谷两侧较近的半山腰以上或山脊附近（一般远离北东—南西向的沟谷的2km～4km）出露；背斜中的煤层一般分布在远离北东—南西向的沟谷5km～10km地段的北西—南东向或西西北—东东南向沟谷旁侧或沟谷的两侧出露。所以，在远离南北向、北东—南西向主沟的北西—南东向或西西北—东东南向沟谷旁侧或沟谷的两侧含煤性较大。

2.2.2 断层

勘查区断裂构造较发育，以逆断层为主，总体构造线方向为北北西向。规模较大的断裂有克孜勒陶—库斯拉普断层，齐姆根逆冲推覆断层位于勘查区南部。

克孜勒陶—霍什拉普断层。为贯通全区规模最大的断层，总体走向335°左右，舒缓波状弯曲。断层面倾向西，倾角为50°～62°，为高角度逆冲断层。该断层大部分为侏罗系下统与泥盆系中统的界线。断层上盘为侏罗系，下盘为泥盆系中统。

3. 构造控煤作用分析

3.1 盆地构造演化特征

克孜勒陶聚煤盆地是在西昆仑地块华力西期边缘裂谷的基础上再次活动断续发展、演化形成的。晚古生代以来，经历了以下演化阶段，分别为华力西裂谷演化阶段；印支—燕山期山间断陷聚煤盆地形成階段。早、中侏罗世，在区域弱伸展背景下形成伸展断陷湖盆[3]。早侏罗世，快速下沉，为扇三角洲砾岩、浊积岩沉积，中侏罗世早期构造活动减弱，盆地进入稳定沉降扩展阶段，冲积扇和湖泊连为一片，泥炭沼泽普遍发育，受冲积扇水流和湖水侵扰频繁，泥砂量大，多形成炭质泥岩，煤层较少且层薄，稳定性差。中侏罗世晚期盆地下降速度大于物源补偿，水体变深，接受深湖相沉积，多形成灰黑色页岩。自白垩世以后受燕山、喜山运动的造山作用影响，盆地逐步抬升，以碎屑岩建造为主。

3.2 区域构造对含煤区的控制

克孜勒陶盆地位于塔里木盆地西南缘，主属塔里木微板块的塔里木克拉通构造带，以喀什坳陷（Ⅱ4-2）为主（图2-3）。受燕山运动影响，晚侏罗世早期冈底斯地块、喜马拉雅地块与印度板块一起向北碰撞、俯冲，迫使塔里木古陆南缘和昆仑山地区快速隆起，沿塔里木盆地南缘形成北西—南东向的山前坳陷带和推覆构造带。侏罗纪时期，塔西南地区受挟于铁克里克断隆和麦盖提斜坡，并依附于西昆仑北缘断裂，西南缘沿北北西向延伸，平面上呈狭长条带状沉积盆地[4]。位于塔里木盆地西南缘的克孜勒陶聚煤盆地构造运动强烈，盆地内褶皱断裂极其发育，抬升、剥蚀、断裂作用强烈，使原沉积范围不广的煤系地层及煤层又遭严重破坏。

图2—3 勘查区区域构造单元区划图

3.3 成煤期后构造运动对含煤区的影响

早—中侏罗世成煤期是盆内主要成煤期，晚侏罗世受燕山运动的影响，南北对冲挤压，造成喀什凹陷整体上隆，克孜勒陶断盆也进入消亡期[5]，湖泛面积减小，以滨浅湖相为主，岩性粒度上自下向上由细变粗。颜色由灰黑色—灰色渐变为灰绿色—紫红色，气候变为半干旱—干旱环境，为不含煤煤系地层沉积。本次构造事件对早—中侏罗世含煤地层影响较小，早—中侏罗世含煤地层靠近山前隆起，但并未强烈剥蚀，主要作用使晚侏罗世成为不含煤煤系地层。白垩纪—古近纪以来受燕山运动的影响盆地快速沉降扩张接受广泛海侵。使得早—中侏罗世含煤地层埋深加大，有利于煤层的保存。新近纪—第四纪帕米尔弧形断裂的形成与南北向区域挤压作用下，盆地面积缩小，地层抬升较大，构造极为发育，使得区内局部地区早—中侏罗世含煤地层剥蚀殆尽，出露下伏老地层，或者地层呈倒转产出。本次事件对盆地内煤层赋存影响最大，因此分析及控制新近纪以来构造运动对研究盆内煤炭赋存规律具有重大意义。

4. 结论

（1） 通过过对盆地构造演化特征分析：早—中侏罗世为主要成煤期。成煤期的构造运动对该区侏罗系的形成、分布起着决定性的作用，晚侏罗世后期的抬升、剥蚀、断裂破坏，使原沉积范围不广的煤系地层及煤层又遭严重破坏，故侏罗系及所含煤层保存范围有限，多赋存于相互独立的山间小盆地之中。

（2） 区域上含煤地层受挟于铁克里克断隆和麦盖提斜坡控制。呈北北西—南南东分布，盆地西南部含煤性较好。

（3） 成煤期后燕山运动对煤层连续性影响微弱，主要受喜山运动影响造成含煤层位复杂的断裂和不同类型的褶曲，隆起高的部位被风化剥蚀后缺失，倾伏低凹部位保留完整。这种缺失与保留，形成了当下的含煤层位不连续性。

参考文献：

[1] 贾承造，张师本，吴绍祖，等.塔里木盆地及周边地层（下）·各分区地层表[M].北京：科学出版社，2004.

[2] 肖序常，刘训，高锐等.塔里木盆地与青藏高原西北缘碰撞构造—西昆仑山地质、地球物理多学科调查新成果[J].地质学报，2001，75（2）：126-132.。

[3] 何登发，贾承造，李德生，等.塔里木多旋回叠合盆地的形成与演化[J].石油与天然气地质，2005，26（1）：64-75.

[4] 张少丽，程遂欣，张炜.塔里木盆地西南缘侏罗纪含煤岩系聚煤规律[J].新疆地质，2002，20（1）：67-70.

[5] 李盛富.喀什凹陷中生代以来的构造事件对中—下侏罗统铀矿化的影响 [J].世界核地质科学，2008，25（1）：8-12.

[6] 李书海. 新疆伊南煤田阿尔玛勒勘查区煤中硫分、灰分成因探讨[J]. 西部资源， 2015（2）：100-105.