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        新疆三塘湖煤田沉積環(huán)境特征及其對(duì)煤層控制研究

        2017-10-19 06:11:30郭薇
        水能經(jīng)濟(jì) 2017年2期
        關(guān)鍵詞:沉積環(huán)境新疆

        【摘要】本文對(duì)三塘湖煤田地層特征構(gòu)造特征進(jìn)行詳細(xì)分析,進(jìn)而對(duì)成煤環(huán)境與沉積特征以及沉積環(huán)境演化特征進(jìn)行深入研究,最后對(duì)沉積環(huán)境對(duì)煤層的控制進(jìn)行綜合研究,對(duì)以后的工作具有十分重要的參考意義。

        【關(guān)鍵詞】新疆;三塘湖煤田;沉積環(huán)境;煤層控制

        1、地層特征

        區(qū)域地層主要有奧陶系(O)、志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系(C)、二疊系(P)、三疊系(T)、侏羅系(J)、白堊系(K)、古近系(E)、新近系(N)、第四系(Q)。

        區(qū)域古生界泥盆系、石炭系、二疊系廣泛發(fā)育,為淺海相、濱海相、海陸交互相中基性火山巖、火山碎屑巖及正常碎屑巖,含腕足、珊瑚、三葉蟲(chóng)及植物等化石,厚度巨大;中生界侏羅系廣泛發(fā)育,為多套陸相碎屑巖;含煤0-35層,三疊系、白堊系分布局限;新近系-古近系多為紅層、第四系在各凹地中亦廣泛發(fā)育,可采煤層自上而下可劃分為2、6-8、9、11-12、14-15、17-19、20、26-30、31-35等9個(gè)可采煤層(組)。

        2、構(gòu)造特征

        三塘湖盆地是分布于阿爾泰山系和天山山系之間的疊合、改造型盆地,該盆地經(jīng)歷了泥盆紀(jì)-早二疊世的基底形成-雛形盆地發(fā)育階段,前二疊紀(jì)基底形成過(guò)程主要受古生代大區(qū)域古亞洲洋域洋盆俯沖、陸塊增生拼貼、板塊碰撞造山過(guò)程的控制,直接受控于準(zhǔn)噶爾洋沿克拉麥里俯沖帶在泥盆紀(jì)的俯沖,西伯利亞板塊與哈薩克斯坦板塊在石炭紀(jì)的碰撞造山的構(gòu)造作用過(guò)程。

        晚二疊世以來(lái)盆地經(jīng)歷了前陸盆地-拗陷盆地-再生前陸盆地等三個(gè)發(fā)育階段,現(xiàn)今表現(xiàn)為在北東向呈隆、拗相間的三個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元,由北至南為東北沖斷褶皺帶、中央拗陷帶、西南逆沖推覆帶。中央拗陷帶為由西向東發(fā)育有庫(kù)木蘇凹陷、巴潤(rùn)塔拉凸起、漢水泉凹陷、石頭梅凸起、條湖凹陷、岔哈泉凸起、馬郎凹陷、方方梁凸起、淖毛湖凹陷、韋北凸起、蘇魯克凹陷等“六凹五凸”十一個(gè)次一級(jí)構(gòu)造單元。

        3、成煤環(huán)境與沉積特征

        3.1地層古生物特征

        三塘湖盆地侏羅系中下統(tǒng)主要發(fā)現(xiàn)雙殼類(lèi)化石1屬1種,葉肢介化石4屬7種(包括1個(gè)新種,1個(gè)比較種),古植物化石11屬8種(包括1個(gè)新種,1個(gè)比較種)3個(gè)未定種以及豐富的孢粉化石資料。這些動(dòng)、植物化石材料為確定三塘湖盆地中生代含煤地層之地質(zhì)時(shí)代隸屬提供了可靠依據(jù),并自下而上建立了三塘湖盆地中生代含煤地層的五個(gè)孢粉組合。

        3.2沉積相類(lèi)型

        在大量資料的收集、整理的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)鉆孔和測(cè)井相分析,在研究區(qū)內(nèi)目的層段中識(shí)別出扇三角洲、三角洲、湖泊、沼澤、泛濫平原5種相類(lèi)型,并細(xì)分為10種亞相和22種微相。

        4、沉積環(huán)境演化特征

        4.1沉積演化

        水西溝群為一套在潮濕、溫暖氣候條件下形成的以湖泊、河流一沼澤相為主的含煤碎屑巖建造。它與下伏地層為角度不整合接觸,與上覆地層為平行不整合和微角度不整合接觸。水西溝群含煤地層超覆不整合于下伏石炭—二疊系之上,反映繼中上三疊統(tǒng)沉積之后,早中侏羅紀(jì)沉積盆地范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

        4.2沉積模式

        三塘湖盆地侏羅紀(jì)氣候溫暖濕潤(rùn),有利于陸生植物生長(zhǎng),為煤形成提供了基本物質(zhì)條件;沉積相類(lèi)型豐富多彩,變化復(fù)雜但很有規(guī)律,具有四個(gè)基本特點(diǎn):

        (1)沉積相帶的展布格局受構(gòu)造控制,周緣科古琴山、博羅霍洛山、阿吾拉勒山、察布查爾山、哈爾克山和那拉提山提供了主要的物源,各扇狀沉積體系的平面展布格局,呈側(cè)向連續(xù)疊置的朵狀,隨水深逐漸加大,過(guò)渡為與湖域相連通的淺—半深湖沉積區(qū),深湖內(nèi)發(fā)育有零星分布的濁積扇;

        (2)區(qū)域上,由盆地邊緣沖積扇(河流)和(扇)三角洲沉積體系的粗—中碎屑巖沉積相帶,向盆地中心方向逐漸過(guò)渡為湖泊—湖底扇沉積體系的細(xì)碎屑-泥質(zhì)沉積相帶,各沉積體系和沉積相、亞相、微相類(lèi)型的變化及平面配置關(guān)系,都呈現(xiàn)有規(guī)律的變化。

        (3)各層序沉積時(shí)期沉積相的展布格局具繼承性,主要物源區(qū)未變,僅湖盆大小、范圍不同,水體深淺各時(shí)期有別,但一般來(lái)說(shuō)水體都不深,多為濱淺湖,這有利于植物發(fā)育和沼澤化,從而為成煤提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

        (4)各地區(qū)地形坡度的差異及其對(duì)河型的控制作用,如SQ1陡坡帶發(fā)育粗粒的沖積扇、扇三角洲,三塘湖中部緩坡帶則發(fā)育源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的曲流河三角洲。

        5、沉積環(huán)境對(duì)煤層的控制

        沉積環(huán)境包括沉積時(shí)的巖相古地理?xiàng)l件、古地貌、古植被、古氣候、泥炭沼澤類(lèi)型和沼澤中的水體深度以及地球化學(xué)條件等,是煤層形成的重要因素之一。

        5.1古氣候

        晚三疊世,新疆聚煤域?yàn)榘敫珊怠氤睗駳夂颍勖鹤饔幂^弱,僅在三塘湖盆地發(fā)育陸相含煤地層。早、中侏羅世,新疆聚煤域氣候轉(zhuǎn)為溫暖潮濕,聚煤資源從準(zhǔn)噶爾盆地開(kāi)始,逐步向南、東的塔里木盆地、吐哈盆地?cái)U(kuò)展。

        5.2沉積環(huán)境

        三塘湖盆地侏羅系含煤地層主要為八道灣組和西山窯組,沉積環(huán)境為湖泊—三角洲沼澤和三角洲體系。早侏羅世八道灣組早期的聚煤作用在盆地南部主要發(fā)生在漢水泉的西北方向,在盆地西南部主要發(fā)生在庫(kù)木蘇一帶,聚煤環(huán)境為三角洲沼澤、沖積扇三角洲沼澤。早侏羅世八道灣組中晚期的聚煤作用在盆地東部主要發(fā)生在石頭梅——條湖一帶,南部深湖區(qū)一帶含煤差,其北東側(cè)含煤性較好。

        八道灣組煤層在盆地北緣具有東西厚中間薄的分布特點(diǎn)。東部從東往西條湖、石頭梅一帶,含煤12層,其中一層為厚煤層,位于八道灣上部9號(hào)煤層,厚12.45米,其余均為中厚煤層至薄煤層。南緣煤組合不如北緣。西部往東漢水泉、庫(kù)木蘇一帶,含煤10層,其中一層為厚煤層,位于八道灣下部26—30號(hào)煤,厚21.15米。煤層厚度總體上由西向東,逐漸變??;煤層沿傾向上變化不大,由南向北有變薄趨勢(shì)。

        西山窯組煤層在盆地北緣分布比較零星,沿走向含煤層數(shù)和厚度均有差異。由東往西,條湖一帶含煤層數(shù)多且穩(wěn)定,屬薄煤層,聚煤作用較好,煤層發(fā)育較好,但由于后期剝蝕嚴(yán)重全區(qū)僅條湖可見(jiàn)1~2號(hào)煤層。

        參考文獻(xiàn):

        [1]新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.新疆維吾爾自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1993.

        [2]張磊,牛軍強(qiáng),張培賢.新疆卡姆斯特調(diào)查區(qū)沉積環(huán)境及聚煤規(guī)律[J].新疆地質(zhì),2012(2).

        作者簡(jiǎn)介:郭薇,女,1987-,滿(mǎn)族,籍貫遼寧錦州,本科,地質(zhì)助理工程師,主要從事地質(zhì)勘查工作。

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