李聰聰，牛軍強(qiáng)，3，楊　創(chuàng)，3，杜芳鵬，雒　錚

（1.中國(guó)煤炭地質(zhì)總局航測(cè)遙感局，西安 710199；2.陜西省地理空間信息工程技術(shù)研究中心，西安 710054；3.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，江蘇徐州 221008）

藏東北地區(qū)煤炭資源分布特征及潔凈煤初步研究

李聰聰1，2，牛軍強(qiáng)1，2，3，楊創(chuàng)1，2，3，杜芳鵬1，2，雒錚1，2

（1.中國(guó)煤炭地質(zhì)總局航測(cè)遙感局，西安 710199；2.陜西省地理空間信息工程技術(shù)研究中心，西安 710054；3.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，江蘇徐州 221008）

以煤炭資源調(diào)查資料為基礎(chǔ)，對(duì)西藏東北部地區(qū)的煤炭資源賦存狀況進(jìn)行了梳理，統(tǒng)計(jì)分析了不同成煤期煤層的煤質(zhì)分析測(cè)試數(shù)據(jù)，并依據(jù)新一輪煤炭資源潛力評(píng)價(jià)提出的煤炭潔凈等級(jí)6級(jí)劃分方案，主要選用灰分、硫分、有害元素（砷、磷、氯）5個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)區(qū)內(nèi)的煤炭資源潔凈等級(jí)進(jìn)行了初步劃分，并以333+334-1資源量為基礎(chǔ)，對(duì)不同潔凈等級(jí)的煤炭資源占比進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，早石炭世原煤潔凈等級(jí)為Ⅲ級(jí)，屬較好潔凈煤，晚二疊世原煤潔凈等級(jí)為Ⅵ級(jí)，屬差潔凈煤；晚三疊世原煤潔凈等級(jí)為Ⅳ-Ⅵ級(jí)，屬中等-差潔凈煤。區(qū)內(nèi)以較好潔凈煤和差潔凈煤為主，占比分別為43.02%、50.17%，中等潔凈煤和較差潔凈煤較少，合計(jì)占比為9.66%。

煤炭資源；煤質(zhì)特征；潔凈煤；藏東北

0　引言

西藏能源結(jié)構(gòu)具有優(yōu)質(zhì)能源少，可再生能源比重大的特點(diǎn)，主要以水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等為主[1]。所用能源礦產(chǎn)主要靠外運(yùn)，本區(qū)自有的煤炭資源極為有限，且由于自然環(huán)境惡劣，交通條件差等限制，西藏煤炭資源地質(zhì)調(diào)查、勘探和開發(fā)程度低。當(dāng)?shù)啬撩褚耘＜S、灌叢樹木等為主要燃料，對(duì)包括“三江源”在內(nèi)的多個(gè)生態(tài)保護(hù)區(qū)的環(huán)境造成破壞。適度開發(fā)煤炭資源，實(shí)施“以煤代薪”，走可持續(xù)發(fā)展之路，是保護(hù)西藏生態(tài)環(huán)境的有力措施。

據(jù)煤炭資源潛力評(píng)價(jià)資料，西藏自治區(qū)預(yù)測(cè)煤炭資源量9.24億t[2]，但是不同的成煤時(shí)代、不同構(gòu)造單元和成煤盆地含煤性差異較大[3]。且全區(qū)煤炭資源70%以上集中于藏東北的那曲、昌都地區(qū)，近年來(lái)，西藏地區(qū)的煤炭資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作取得一定的進(jìn)展[4-6]，本文基于中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“南方缺煤省份煤炭資源調(diào)查評(píng)價(jià)”計(jì)劃項(xiàng)目之“西藏巴青煤炭資源調(diào)查評(píng)價(jià)”的調(diào)查成果，結(jié)合最新的煤炭資源潛力評(píng)價(jià)成果，綜合分析以往煤炭地質(zhì)資料，對(duì)藏東北地區(qū)主要成煤期的煤炭資源特征進(jìn)行了梳理，并在煤質(zhì)分析測(cè)試的基礎(chǔ)上，初步分析了區(qū)內(nèi)煤的潔凈等級(jí)，旨在為西藏自治區(qū)煤炭資源的開發(fā)利用規(guī)劃提供方向。

1　區(qū)域地質(zhì)背景及成煤條件

研究區(qū)位于西藏自治區(qū)東北部，與青海南部地區(qū)接壤，地處唐古拉山南麓，青藏鐵路東側(cè)。大地構(gòu)造位置上，屬于羌塘地塊。羌塘地塊是青藏高原眾多拼合塊體中較大的一個(gè)，北部以拉竹龍-金沙江縫合帶為界，與松潘-甘孜地塊緊鄰；南部以班公湖怒江縫合帶為界，與拉薩地塊緊鄰。值得一提的是羌塘地塊本身也是一個(gè)拼合塊體，根據(jù)任紀(jì)舜等學(xué)者的觀點(diǎn)[7]，將羌塘地塊以龍木錯(cuò)-瀾滄江縫合帶為界，劃分為南、北兩個(gè)性質(zhì)不同的地塊，北部為北羌塘-昌都地塊，南部為南羌塘-保山地塊，兩個(gè)塊體拼合時(shí)間大約在216～205 Ma。研究區(qū)位于北羌塘-昌都地塊的中東部南段和南羌塘-保山地塊中東部北段的結(jié)合部位（圖1）。

圖1　研究區(qū)構(gòu)造位置圖Figure 1 Study area tectonic setting

整個(gè)西藏自治區(qū)的成煤期較多，從早石炭世至新近紀(jì)都有，共有早石炭世、晚二疊世、晚三疊世、早白堊世、古近系、新近系6個(gè)成煤期，整體的成煤條件與含煤性均較差，但相對(duì)而言，下石炭統(tǒng)含煤性最好，上三疊統(tǒng)次之，其他煤系含煤性較差。研究區(qū)內(nèi)主要含煤地層有下石炭統(tǒng)雜多群碎屑巖組（馬查拉組）、上二疊統(tǒng)妥壩組、上三疊統(tǒng)土門格拉組（巴貢組）（表1）。

表1　藏東北地區(qū)各成煤期含煤地層分布Table 1 Distribution of different coal-forming staged coal-bearing strata in northeastern Tibet

下石炭統(tǒng)雜多群碎屑巖組主要分布在西藏東部昌都地區(qū)瀾滄江西側(cè)，他念他翁山東側(cè)，巖性為灰色、灰黑色細(xì)砂巖、粉砂巖、炭質(zhì)板巖、及結(jié)晶灰?guī)r、頁(yè)巖、煤層（煤線），地層厚度2300～3 100 m。該組煤層主要位于中下部，一般含煤4～40層，最多者可達(dá)80余層，煤層厚度0.10～2.55 m，一般在0.20～0.60 m，煤層穩(wěn)定性差，厚度變化較大，在空間上可見(jiàn)由南東向北西，煤層層位由下部逐漸抬升至中部及上部，顯示成煤期聚煤中心從南東向北西遷移的特點(diǎn)。

上二疊統(tǒng)妥壩組主要分布在西藏東部昌都地區(qū)芒康、巴貢、妥壩、類烏齊一帶。巖性為一套灰-灰黑色粉砂巖、泥巖、頁(yè)巖夾灰?guī)r透鏡體及薄煤層（煤線）。地層厚度1675～1775 m。為海侵成煤。含煤性變化較大，聚煤中心位于昌都妥壩一帶，向南和向北變薄。在妥壩-巴貢一帶含煤49層，煤層厚0.20～1.79 m。

上三疊統(tǒng)土門格拉組、巴貢組為海退環(huán)境下的海陸交互相沉積，巖性以灰白色石英細(xì)砂巖、長(zhǎng)石石英細(xì)砂巖和灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及煤層（煤線）為主，上部見(jiàn)棕紅色、紫紅色含礫砂巖、細(xì)礫巖，巖性特征在橫向上有一定變化。地層厚度920～3751 m。由于古地理環(huán)境復(fù)雜，地形起伏較大，導(dǎo)致煤系及煤層厚度不穩(wěn)定，含煤性較好的土門煤礦和奪蓋拉煤礦含煤分別為73層和68層，含可采或局部可采煤層一般在10層之內(nèi)，土門煤礦多達(dá)20層，煤層單層厚度0～2.00 m，最厚可達(dá)5.0 m。

2　煤炭資源分布狀況

西藏自治區(qū)煤炭開發(fā)程度普遍較低，主要根據(jù)含煤區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的煤礦及煤點(diǎn)和含煤地層的分布對(duì)煤炭資源分布狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。本次研究參照煤炭資源潛力評(píng)價(jià)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)[2]，主要以可信度較高的推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）和預(yù)測(cè)的可靠級(jí)資源量（334-1）為基礎(chǔ)，對(duì)全區(qū)的煤炭資源分布狀況進(jìn)行梳理。研究區(qū)處于羌塘-三江賦煤帶，根據(jù)賦煤構(gòu)造單元特點(diǎn)的差異，可將整個(gè)研究區(qū)劃分為昌都-芒康含煤區(qū)、土門格拉-巴青含煤區(qū)（圖2）。總計(jì)獲得333及334-1資源量23308.38萬(wàn)t，各含煤區(qū)煤炭資源分布狀況如下：

圖2　含煤地層及主要預(yù)測(cè)區(qū)分布圖Figure 2 Distribution of coal-bearing strata and main prediction areas

昌都-芒康含煤區(qū)位于安多-昌都印支期斷褶亞帶西側(cè)昌都-芒康復(fù)向斜兩翼，以北西-南東分布，長(zhǎng)360 km，寬60 km。包括早石炭世、晚二疊世、晚三疊世煤系，共有333+334-1預(yù)測(cè)區(qū)10個(gè)，333與334-1資源量11752.78萬(wàn)t。

土門格拉-巴青含煤區(qū)位于羌塘-三江斷褶帶安多-昌都印支期斷褶亞帶的西北部，以北西西-南東東分布。長(zhǎng)560 km、寬20～56 km。以晚三疊世土門煤系為主，共有333+334-1預(yù)測(cè)區(qū)2個(gè)，共有333與334-1資源量11555.6萬(wàn)t。

按成煤時(shí)代劃分，早石炭世雜多群碎屑巖組和馬查拉組共有333與334-1資源量10029.31萬(wàn)t，晚二疊世妥壩煤系共有333和334-1資源量137.79萬(wàn)t，晚三疊世土門煤系和巴貢煤系共含333和334-1資源量13141.28萬(wàn)t（表2）。

3　煤炭資源潔凈等級(jí)劃分

煤炭資源潔凈等級(jí)評(píng)價(jià)，必須建立在科學(xué)、完善的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，本次煤炭資源潔凈等級(jí)劃分依據(jù)最新完成的煤炭資源潛力評(píng)價(jià)中提出的6級(jí)劃分方案，與劃分方案相對(duì)應(yīng)，確定了評(píng)價(jià)因子的6級(jí)濃度限值。硫分、灰分是根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 15224.2-2010中的5級(jí)劃分方案限值，其它微量元素的限值根據(jù)硫分、灰分的劃分方案進(jìn)行近似等比計(jì)算得出，本次主要以有害元素砷、磷及氯進(jìn)行分析（表3）[8]。最終以前人煤田地質(zhì)成果資料為基礎(chǔ)，融合最新的煤質(zhì)分析測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)研究區(qū)煤炭資源潔凈等級(jí)進(jìn)行初步劃分。

由于研究區(qū)各成煤期煤層中氯含量（Cl/%）均小于0.05%，即低于煤炭潔凈等級(jí)Ⅰ級(jí)的濃度限值，因此，本次煤炭潔凈等級(jí)主要按照硫分（St，d/%）、灰分（Ad/%）、砷（As/×10-6）、磷（Pd/%）來(lái)進(jìn)行等級(jí)劃分，當(dāng)各因子評(píng)級(jí)不一致時(shí)，以綜合評(píng)價(jià)等級(jí)差者為準(zhǔn)。

初步劃分結(jié)果顯示，早石炭世含煤地層中，原煤潔凈等級(jí)為Ⅲ級(jí)，屬于較好潔凈煤；晚二疊世妥壩組原煤潔凈等級(jí)為Ⅵ級(jí)，屬差潔凈煤（表4）；晚三疊世含煤地層中原煤潔凈等級(jí)為Ⅳ-Ⅵ級(jí)，屬中等-差潔凈煤，其中土門格拉組原煤潔凈等級(jí)為Ⅵ級(jí)，屬于差潔凈煤；巴貢組原煤潔凈等級(jí)以Ⅳ為主，屬中等潔凈煤，僅打獎(jiǎng)?lì)A(yù)測(cè)區(qū)為Ⅴ級(jí)，為較差潔凈煤。

表2　研究區(qū)333和334-1煤炭資源量及煤類Table 2 Study area 333 and 334-1categories coal resources and coal ranks

表3　潔凈煤等級(jí)劃分方案及評(píng)價(jià)因子[8]Table 3 Coal cleanliness partition scheme and assessment indices[8]

早石炭世煤層相比晚二疊世、晚三疊世煤層灰分最低，且自家浦相比馬查拉灰分、硫分及有害元素磷含量均低，只考慮灰分、硫分及磷含量，自家浦煤炭潔凈等級(jí)應(yīng)為Ⅱ級(jí)，最終因煤中砷含量較高，評(píng)級(jí)為Ⅲ級(jí)。

表4　研究區(qū)煤炭潔凈等級(jí)劃分結(jié)果Table 4 Study area coal cleanliness partitioned results

晚二疊世妥壩組硫分含量較高，為高硫煤，決定了該組煤炭潔凈等級(jí)為Ⅵ級(jí)。

晚三疊世相比其他兩個(gè)成煤期，煤層灰分含量高。硫分東西各有差異，總體上西高東低，研究區(qū)東部昌都地區(qū)的巴貢組煤中硫分均低于西部那曲地區(qū)的土門格拉組，巴貢組以低中硫分為主，土門格拉組以中高硫分煤為主，二者灰分相差不大，值得注意的是，土門格拉組煤層中有害元素砷含量偏高，砷評(píng)級(jí)為Ⅳ級(jí)，降低了該組煤層潔凈等級(jí)評(píng)級(jí)，屬Ⅳ級(jí)差潔凈煤。

按已知的333+334-1資源量占比劃分，較好潔凈煤占比為43.02%，中等潔凈煤占6.48%，較差潔凈煤占比為3.18%，差潔凈煤占比為50.17%。綜合而言，僅從區(qū)內(nèi)目前煤炭資源量預(yù)測(cè)級(jí)別最高的333+ 334-1劃分，研究區(qū)以較好潔凈煤和差潔凈煤為主，中等潔凈煤和較差潔凈煤較少，合計(jì)占比為9.66%。

4　結(jié)論

（1）藏東北地區(qū)主要有三個(gè)成煤期：早石炭世、晚二疊世和晚三疊世，早石炭世雜多群和馬查拉煤系共有333與334-1資源量10029.31萬(wàn)t，晚二疊世妥壩煤系共有333和334-1資源量137.79萬(wàn)t，晚三疊世土門煤系和巴貢煤系共含333和334-1資源量13141.28萬(wàn)t。

（2）依據(jù)新一輪煤炭資源潛力評(píng)價(jià)中提出的煤炭資源潔凈等級(jí)6級(jí)劃分方案，融合煤質(zhì)化驗(yàn)資料，對(duì)本區(qū)煤的潔凈等級(jí)進(jìn)行了劃分。早石炭世原煤潔凈等級(jí)為Ⅲ級(jí)，屬于較好潔凈煤；晚二疊世妥壩組原煤潔凈等級(jí)為Ⅵ級(jí)，屬差潔凈煤；晚三疊世原煤潔凈等級(jí)為Ⅳ-Ⅵ級(jí)，屬中等-差潔凈煤。

（3）按已知的333+334-1資源量劃分，較好潔凈煤占比為43.02%，中等潔凈煤占6.48%，較差潔凈煤占比為3.18%，差潔凈煤占比為50.17%。區(qū)內(nèi)以較好潔凈煤和差潔凈煤為主，中等潔凈煤和較差潔凈煤占比較小。

（4）早石炭世自家浦和馬查拉含煤區(qū)煤炭資源相對(duì)豐富，煤潔凈等級(jí)較高，建議加強(qiáng)進(jìn)一步的調(diào)查研究工作。本次對(duì)藏東北地區(qū)煤炭資源的梳理和煤潔凈等級(jí)初步劃分，為西藏煤炭資源規(guī)劃提供了方向。

[1]蔡國(guó)田，張雷.西藏能源利用現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J].中國(guó)能源，2006，28（1）：38-42.

[2]西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院.西藏自治區(qū)煤炭資源潛力評(píng)價(jià)報(bào)告[R].拉薩：西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，2010.

[3]羅中舒.板塊構(gòu)造與青藏高原煤田關(guān)系的探討[J].煤炭學(xué)報(bào)，1980，(2):34-42.

[4]王輝,雷建年,孫順新,等.青藏鐵路沿線土門地區(qū)生態(tài)煤資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告[R].西安：中國(guó)煤炭地質(zhì)總局航測(cè)遙感局，2006.

[5]李聰聰,牛軍強(qiáng),杜芳鵬,等.西藏巴青地區(qū)煤炭資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告[R].西安：中國(guó)煤炭地質(zhì)總局航測(cè)遙感局，2016.

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[7]任紀(jì)舜，王作勛，陳炳蔚，等.從全球看中國(guó)大地構(gòu)造-中國(guó)及鄰區(qū)大地構(gòu)造圖簡(jiǎn)要說(shuō)明[M].北京:地質(zhì)出版社，1999.

[8]楊淑婷，唐躍剛，解錫超，等.煤炭資源潔凈等級(jí)評(píng)價(jià)研究[J].潔凈煤技術(shù)，2011，17（1）：5-11.

Coal Resources Distribution Features and Clean Coal Preliminary Study in Northeastern Tibet

Li Congcong1,2,Niu Junqiang1,2,3,Yang Chuang1,2,3,Du Fangpeng1,2and Luo Zheng1,2
(1.Aerial Photogrammetry and Remote Sensing Bureau,CNACG,Xi’an,Shaanxi 710199; 2.Shaanxi Provincial Geo-Spatial Information Engineering Technology Research Center,Xi’an,Shaanxi,710054；3.China University of Mining and Technology,Xuzhou,Jiangsu 221008）

Based on up-to-date coal resources investigation data,combined with previous coal geological results,organized out coal re?sources hosting situation in the northeastern Tibet.Statistically analyzed coal quality tested data of coal seams from different coal-form?ing stages,on the basis of renewed coal resources potential assessment suggested coal cleanliness 6 leveled partition scheme,mainly se?lected ash,sulfur,harmful element(arsenic,phosphorus,chlorine)contents 5 assessment indices carried out preliminary partition of coal cleanliness grades in the area.Then taking the 333+334-1 resources as the basis have carried out statistical analysis of different cleanliness coal resource proportions.The early Carboniferous raw coal cleanliness is category III,belongs to better clean coal;late Permian raw coal cleanliness category VI,belongs to poor clean coal;late Triassic raw coal cleanliness categories IV-VI,belong to me?dium-poor clean coal.The better clean coal and poor clean coal are the main coals in the area,their proportions are 43.02%and 50.17%respectively;less medium-poor clean coals,totally 9.66%.

coal resource;coal quality features;clean coal;northeastern Tibet

P168.1

A

10.3969/j.issn.1674-1803.2016.11.02

1674-1803(2016)11-0008-04

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局特殊用煤資源潛力調(diào)查評(píng)價(jià)（121201001000150090）、南方缺煤省份煤炭資源調(diào)查（12120113074300）

李聰聰（1984—），男，山西臨汾人，碩士，工程師，從事遙感地質(zhì)、能源地質(zhì)工作。

2016-05-19

責(zé)任編輯：宋博輦