郭嬋妤， 李 華， 楊 愷， 梁葉萍

(1.中國(guó)煤炭地質(zhì)總局勘查研究總院，北京 100039； 2.中煤地質(zhì)集團(tuán)有限公司，北京 100040；3.中聯(lián)資產(chǎn)評(píng)估集團(tuán)有限公司，北京 100031)

蒙古國(guó)地處亞洲中部的蒙古高原，東、南、西與我國(guó)接壤，北面同俄羅斯的西伯利亞為鄰，面積156.62萬km2。

地勢(shì)自西向東逐漸降低，地貌以山地為主，占蒙古國(guó)總面積50%，戈壁沙漠占總面積25%，湖泊占總面積的1%。氣候?qū)俅箨懶詼貛Р菰瓪夂?，季?jié)變化明顯，為亞洲季風(fēng)氣候區(qū)冬季“寒潮”的源地之一。經(jīng)濟(jì)以畜牧業(yè)和采礦業(yè)為主。鐵路、公路、航空等基礎(chǔ)設(shè)施較完善。

礦業(yè)是蒙古國(guó)的重要基礎(chǔ)工作，已發(fā)現(xiàn)和確定礦產(chǎn)80多種，主要礦產(chǎn)品有煤、銅、鉬、鐵、鋅、金、鉛、鎢、石油、油頁巖等，煤炭生產(chǎn)除滿足本國(guó)需求外，主要向中國(guó)出口。文章對(duì)蒙古國(guó)煤炭資源分布、特點(diǎn)及主要煤礦進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

1.1 區(qū)域背景

蒙古和華北由一系列的增生地塊所形成，其年代從元古代至晚古生代。

每一個(gè)相繼增生帶從南面增生并包在其北面的西伯利亞克拉通之上，形成了一系列被蛇紋巖縫合線帶所分隔的北凹弧線。在蒙古境內(nèi)有兩條縫合線帶，即北面的貝加爾構(gòu)造線，它代表了晚元古代增生，而南面的蒙古主構(gòu)造線則代表了志留紀(jì)增生。在蒙古南部，最古老的巖石是前寒武紀(jì)晚期至中古生代沉積在不活動(dòng)陸緣上的淺海碳酸鹽相和碎屑相。中古生代的造山運(yùn)動(dòng)和蒙古西部的阿爾泰微板塊和增生在西伯利亞克拉通之上的中蒙古微板塊相碰撞有關(guān)。在阿爾泰前陸可能還有陸緣裂谷或弧后盆地，其上的沉積由泥盆紀(jì)和石炭紀(jì)的陸相和海相碎屑建造和火山巖建造所代表。

晚石炭至早二疊世的造山幕標(biāo)志著戈壁微板塊增生到擴(kuò)大了的蒙古-西伯利亞克拉通之上，產(chǎn)生了第三條縫合線，它或多或少與現(xiàn)在的中蒙邊界相重合。

在蒙古南部的晚二疊至早侏羅世的沉積形成了一個(gè)非常厚的粗粒陸相碎屑地層層序并被局部出現(xiàn)的可能是沉積在前陸盆地之上的較細(xì)的碎屑、煤和湖泊層序所覆蓋。這些沉積物隨后被三疊紀(jì)至中侏羅世期間由于羌塘地塊(在中國(guó))和正在增長(zhǎng)的蒙古-西伯利亞克拉通相碰撞所破壞。

1-元古代基底出露區(qū)；2-早古生代地層及構(gòu)造巖相區(qū)；3-晚古生代地層及構(gòu)造巖相區(qū)；4-斷層；5-地名圖1 蒙古國(guó)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖[1]Figure 1 Geological structure sketch of Mongolia(after reference[1])

在晚侏羅至早白堊世期間沿著蒙古南部和東部晚古生代增生帶出現(xiàn)了一段大陸裂谷生成期。此裂谷生成系從屬于印度洋板塊向華南板塊之下的俯沖。沖積礫巖和砂巖、泛濫平原煤、以及湖相頁巖的厚層序沉積在裂谷盆地之上。

蒙古的晚白堊和新近世是一段反復(fù)的區(qū)域構(gòu)造作用期，這包括火山活動(dòng)、顯著的構(gòu)造倒轉(zhuǎn)褶皺、以及走滑斷層。整個(gè)這段時(shí)期由于印度的北移在中國(guó)和中亞西亞繼續(xù)著大陸的增生。

1.2 區(qū)域地層

蒙古的地層可分為5個(gè)巨層序，這反映了本區(qū)的增生歷史(圖2)。

巨層序1，前寒武紀(jì)至志留紀(jì)。最老的巨層序代表了高度破壞的“加里東”地塊，由廣泛分布的不活動(dòng)和活動(dòng)層序組成，在中古生代大陸碰撞期間首度被破壞。

巨層序2，泥盆紀(jì)至早二疊世。晚古生代層序形成主要由海相沉積物組成的厚層，它被晚石炭至早二疊世的“海西”造山運(yùn)動(dòng)所破壞。此破壞似乎與向北移動(dòng)的戈壁微板塊和蒙古-西伯利亞克拉通相撞有關(guān)。在蒙古南部本層序的石炭紀(jì)最晚期至二疊紀(jì)部分是一個(gè)厚的火山巖地層被交錯(cuò)層砂巖和泥巖所覆蓋。其碎屑沉積物看來部分是陸相起源而部分是深水盆地沉積。

巨層序3，中二疊至中侏羅世。晚二疊世層序廣泛出露于蒙古南部，特別在南戈壁盆地邊緣。其基底沉積物由礫巖和砂巖相組成，向上變細(xì)為混合巖性沖積相，包括河道砂巖、泥巖和煤層。這一層序隨著“基梅里”造山運(yùn)動(dòng)而結(jié)束，此造山運(yùn)動(dòng)與古特提斯海的封閉相關(guān)，由此造成了從晚三疊至中侏羅世的破壞。這一時(shí)期盆地和隆起的形態(tài)非常復(fù)雜。沉積物的分布也同樣復(fù)雜被認(rèn)為在戈壁地區(qū)廣泛分布于前陸盆地。在諾云烏拉向斜，南戈壁從上二疊系至下侏羅系的沉積物是一個(gè)明顯連續(xù)的約莫厚達(dá)5 000m之多的巨厚層。

巨層序4，中侏羅至早白堊世。在這一階段從蒙古東部通過蒙古南部直到蒙古西部的這個(gè)大弧形內(nèi)發(fā)育了許多盆地。在東部裂谷的發(fā)育可能是弧后擴(kuò)張的結(jié)果并填充了陸相沉積物。侏羅紀(jì)時(shí)期的裂谷充填了礫巖、砂巖、煤、湖相頁巖和火山巖等各色地層。在西部阿爾泰地區(qū)的侏羅系似乎有更多的紅層相和較少的煤和湖相地層。

巨層序5，中白堊至新近世。出現(xiàn)了一個(gè)中白堊世的壓縮期并據(jù)此將這一較年輕的巨厚地層和其他巨厚地層區(qū)分開來。這一后裂谷層序，形成了蓋在先前盆地之上主要由粗粒碎屑物組成的薄蓋層。上白堊系，那里可以見到代表了從隆起的局部段塊上散落的沖積相。古近系-第四系以全蒙古廣布的基性火山活動(dòng)為特征。這些火山幕以深灰色的多孔玄武巖和殘留火山錐為代表。

同樣可以和主導(dǎo)構(gòu)造相區(qū)分的是烏哈井向斜。它位于北面的邊界斷層和南面高聳的古雅烏蘭基底之間，在其底部地層中含有意義重大的煤炭資源。沿著主向斜的東-南邊緣有三個(gè)被斷層包圍的較小構(gòu)造，即翁赫-哈拉特、東、博爾陶勒蓋向斜， 其中也有煤炭資源。

2 煤炭資源分布

蒙古國(guó)目前共發(fā)現(xiàn)有300多個(gè)含煤礦藏， 分布在15個(gè)煤盆地。目前處于開采狀態(tài)的有200多個(gè)含煤礦藏[2]。遠(yuǎn)景地質(zhì)儲(chǔ)量估計(jì)為152.0Gt，現(xiàn)已探明儲(chǔ)量為22.3Gt，主要為煙煤、亞煙煤和褐煤。

圖2 蒙古國(guó)晚二疊紀(jì)-第四紀(jì)地層綜合圖Figure 2 Comprehensive late Permian-Quaternary column of Mongolia

圖3 蒙古國(guó)煤炭資源分布示意圖Figure 3 Coal resources distribution in Mongolia

蒙古國(guó)的煤炭資源在全國(guó)各地均有分布，中部地區(qū)是煤炭主要集中地，有三分之二的煤類為褐煤。南戈壁地區(qū)煤類主要為焦煤，煤炭?jī)?chǔ)量大約有53Gt，是蒙古重點(diǎn)打造的世界級(jí)煤礦區(qū)，位于該區(qū)的塔本陶勒蓋煤礦是世界最大的焦煤礦。東部地區(qū)的煤炭資源優(yōu)良，煤層較厚、儲(chǔ)量較多。蒙古國(guó)南部地區(qū)主要為二疊紀(jì)煤，北部地區(qū)主要為侏羅紀(jì)煤。阿爾泰地區(qū)主要為石炭紀(jì)煤，產(chǎn)出的煤有三分之二均用于蒙古國(guó)發(fā)電使用[3]。

蒙古國(guó)煤炭資源具有四大優(yōu)點(diǎn)。

① 焦煤豐富，煤質(zhì)優(yōu)良。依據(jù)成煤年代的分布規(guī)律，煉焦煤主要分布在蒙古國(guó)西部、中南部地區(qū)，動(dòng)力煤分布在中部地區(qū)，褐煤則主要分布在東部地區(qū)。同一年代的煤系資源在阿爾泰褶皺帶動(dòng)力變質(zhì)作用的疊加影響下，變質(zhì)程度由東向西逐漸增高。蒙古煉焦煤資源占煤炭資源總儲(chǔ)量的35%左右，儲(chǔ)量豐富，品種齊全。

② 埋藏深度淺，開采條件好，適合露天開采。蒙古國(guó)煤炭資源的埋藏深度一般較淺，具備較好的開采條件，適合露天開采。截止目前統(tǒng)計(jì)，蒙古國(guó)有30個(gè)煤礦均為露天開采，產(chǎn)量占總產(chǎn)量的99%，主要集中在蒙古國(guó)的中部地區(qū)、東部地區(qū)以及南部地區(qū)。多數(shù)煤田均有露頭，煤層埋深在0～30m之間，方便煤炭資源的開采利用和采后回填處理工作。

③ 煤層較厚。蒙古煤炭資源主要分布在石炭、二疊、侏羅、白堊以及古近世。煤層較厚，夾矸和巖石分層比較多，為相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)陸成煤環(huán)境。蒙古國(guó)露天煤礦的煤層厚度一般為30～50m，較厚的可達(dá)160m。

④ 露天開采，地質(zhì)災(zāi)害較少。蒙古國(guó)煤炭埋藏深度淺，露天開采，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，瓦斯、突水等地質(zhì)災(zāi)害較為少見。

3 開發(fā)利用現(xiàn)狀

3.1 煤炭生產(chǎn)

蒙古國(guó)煤炭資源豐富，但是由于其基礎(chǔ)設(shè)施落后，大部分煤炭資源仍處于勘探、開發(fā)狀態(tài)，因此煤炭產(chǎn)量也一直較低。蒙古國(guó)由于良好的煤炭地質(zhì)條件，幾乎所有煤炭資源都適合露天開采，從而大大降低了開采成本。目前蒙古國(guó)共有30多個(gè)露天煤礦，部分礦井名單見表1。大部分煤炭產(chǎn)量來自最大的三個(gè)煤礦，即巴嘎諾爾、新烏斯和沙林格爾礦。這3個(gè)礦井原煤大多數(shù)都供應(yīng)給在烏蘭巴托、達(dá)爾罕和額爾登特的5個(gè)熱電聯(lián)合發(fā)電廠[4]。蒙古國(guó)的煤礦開采設(shè)備一般都從德國(guó)、美國(guó)和加拿大等采礦設(shè)備先進(jìn)的國(guó)家進(jìn)口。

表1 蒙古國(guó)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)的主要煤礦Table 1 Exploiting main coalmines in Mongolia

在20世紀(jì)90年代，蒙古國(guó)的煤炭產(chǎn)量曾一度達(dá)到高峰，在1988年產(chǎn)量為9.48Mt，為蒙古國(guó)煤炭生產(chǎn)歷史的最高點(diǎn)。在之后10年，蒙古國(guó)煤炭資源產(chǎn)量逐漸開始下降，1997年下降到最低點(diǎn)(僅為5.43Mt)，是1988年的57.3%。1997年以后，由于蒙古國(guó)加大對(duì)煤炭資源的勘察和開采力度，煤炭產(chǎn)量又開始逐年上升，到2006年達(dá)到了7.80Mt。近年來，蒙古國(guó)在煤炭消費(fèi)量基本保持不變的情況下，煤炭產(chǎn)量卻大幅上升。煤炭產(chǎn)量大幅上升的主要原因是私有化的礦井不斷擴(kuò)大產(chǎn)能和增加對(duì)煤炭消費(fèi)大國(guó)—中國(guó)的出口量。目前，蒙古國(guó)煤炭總產(chǎn)量不足10. 00 Mt。

3.2 煤炭消費(fèi)

蒙古國(guó)煤炭消費(fèi)主要是用于燃煤發(fā)電，其次鋼鐵、化工等行業(yè)也有部分消費(fèi)，另外居民取暖也消費(fèi)少量煤炭。2007年蒙古一次性能源總消費(fèi)中，煤炭占73%。蒙古煤炭消費(fèi)的一個(gè)分界點(diǎn)是2001年。在2001年之前，蒙古國(guó)所產(chǎn)煤炭基本靠國(guó)內(nèi)消費(fèi)，而且還略有不夠；從2001年以后，隨著蒙古國(guó)煤炭產(chǎn)量的大幅上升，在滿足國(guó)內(nèi)消費(fèi)的基礎(chǔ)之上開始有多余的煤炭進(jìn)行出口。

蒙古國(guó)煤炭貿(mào)易主要是出口。蒙古國(guó)煤炭的出口目的地主要是中國(guó)。主要通過我國(guó)內(nèi)蒙的二連浩特口岸、阿拉善盟的策克口岸、巴彥淖爾市的甘其毛都口岸以及錫林郭勒盟的珠恩嘎達(dá)布口岸等通道進(jìn)行貿(mào)易。

3.3 主要煤礦企業(yè)

3.3.1 塔本陶勒蓋煤礦

塔本陶勒蓋煤礦位于烏蘭巴托以南550 km，距南戈壁省省會(huì)達(dá)蘭扎達(dá)嘎德市100 km，距中國(guó)巴彥淖爾市中旗甘其毛道口岸西北190 km。該礦是蒙古最大的露天煤田，礦區(qū)面積250 km2，含煤巖層共計(jì)16個(gè)煤層，層厚2 000m，煤層均厚2.5～21 m，單一煤層厚0.3～46.5 m。煤層主要分為上、下兩個(gè)單元。上單元主要為粉砂巖、泥巖以及薄煤層，下單員則具有較粗粒度以及較厚煤層。該礦區(qū)含有“硬焦炭”，該品種的焦煤市場(chǎng)大多數(shù)都在中國(guó)，且適用于大型高爐。焦煤生產(chǎn)的副產(chǎn)品主要用作取暖用煤。該礦初步探明的焦煤儲(chǔ)量約為64億t，其中主焦煤18億t，動(dòng)力煤46億t，適合露天開采的儲(chǔ)量約為18億t。

該煤礦煤質(zhì)的水分0.6%、灰分22%、硫分0.5%～0.8%、發(fā)熱量20.93～23.03 kJ，品質(zhì)十分優(yōu)良

3.3.2 巴嘎淖爾煤礦

該礦位于蒙古國(guó)烏蘭巴托市東125 km處，屬于烏蘭巴托市管轄，設(shè)計(jì)年產(chǎn)能力為6.0 Mt，實(shí)際采煤能力為4.0Mt[5]。共含4個(gè)煤層，可采煤層3層，主要煤類為褐煤，是烏蘭巴托市、額爾登特市熱電站以及中央其它用戶、鍋爐燃料等的主要供給來源。查明煤炭資源儲(chǔ)量為2.73億t[6]。對(duì)該礦褐煤的煤質(zhì)進(jìn)行分析：發(fā)熱量14.86 kJ，水分34.37%，灰分23.7%，揮發(fā)分39.40%，硫分0.40%。

3.3.3 那林蘇海圖煤礦

該煤田位于蒙古國(guó)南戈壁省古爾班特斯蘇木境內(nèi)，距我國(guó)內(nèi)蒙古策克口岸50km，有簡(jiǎn)易公路相通。該礦露天可采煤層為5#煤層，煤層厚度為53.3m，傾角為45°～55°。煤種為肥氣煤。探明的煤炭資源儲(chǔ)量約為1 670Mt。

對(duì)礦區(qū)原煤煤質(zhì)進(jìn)行分析：灰分含量5.0%～30.2%；水分1.03%～2.80%；可燃基揮發(fā)分28.3%～40.4%，平均為33.2%；硫分平均為0.47%；角質(zhì)層厚度小于10mm；磷0.008%～0.019%，平均為0.013%；發(fā)熱量26.84 kJ。

3.3.4 納萊赫煤礦

該礦位于蒙古國(guó)烏蘭巴托東南35 km、烏蘭巴托市的納萊赫區(qū)境內(nèi)。年產(chǎn)能力60萬t，該礦共計(jì)9個(gè)煤層，總厚度為27.1m，其中，Ⅴ#煤層厚1.53～11.88m，Ⅲ#、Ⅳ#煤層結(jié)構(gòu)均勻，厚度為0.26m。煤類主要為褐煤。采出煤炭資源主要用于發(fā)電、暖氣鍋爐以及一般家庭取暖。該礦區(qū)煤炭的探明儲(chǔ)量1.42億t。

對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行分析：發(fā)熱量15.49 kJ，水分21.0%，灰分16.4%，揮發(fā)分45.0%，硫分0.7%。

3.3.5 沙林格爾(Sharyngol)煤礦

位于烏蘭巴托北240 km，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為2.40Mt，已探明儲(chǔ)量為2.0Gt，煤類主要為次煙煤，煤的發(fā)熱值為16.33 kJ。所產(chǎn)原煤絕大部分用于發(fā)電供應(yīng)額爾登特礦。

3.3.6 新烏斯煤礦

中戈壁的新烏斯(Shivee-Ovoo)煤礦位于烏蘭巴托南240km，是目前蒙古國(guó)第三大煤礦，采區(qū)面積為490 km2。自1992年以來每年產(chǎn)煤0.5 Mt。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為年產(chǎn)原煤2.00Mt。煤類主要為氣煤，已探明儲(chǔ)量為2.0 Gt，煤的發(fā)熱值為11.72～14.40 kJ。

3.3.7 圖格里克淖爾煤礦

該礦位于蒙古國(guó)烏蘭巴托市以南170km處，是中部地區(qū)的主要煤資源礦床。該礦距最近的公路22km，距火車站18km。礦區(qū)內(nèi)煤層厚分布不均，厚度為1～39m，煤層落差角10°，煤種主要為褐煤。直徑20km礦區(qū)內(nèi)煤炭?jī)?chǔ)量約為6.8Gt。對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行分析：灰分含量14.7%，硫分質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.48%～0.8%，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)30. 04%，發(fā)熱量為16.96～25.96 kJ。

3.3.8 土格茹格煤礦

該礦位于蒙古國(guó)烏蘭巴托東南約170 km，距烏蘭巴托一賽音山達(dá)主干鐵路線車站瑪安特50km。煤種主要為褐煤，該礦煤炭?jī)?chǔ)量約為6.80Mt，對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行分析：灰分14%，硫分0.48%～0.80%，揮發(fā)分45.1%～51.85%，水分30.4%，發(fā)熱量25.96 kJ。

3.3.9 霍特煤礦

該礦位于蒙古國(guó)中戈壁省巴彥吉日嘎郎縣，距離烏蘭巴托市300km。煤種主要為褐煤。經(jīng)計(jì)算，該礦煤炭?jī)?chǔ)量約為1.9×108t。對(duì)礦區(qū)的煤質(zhì)進(jìn)行分析：灰分含量為17.5%，漂浮物含量為45%，發(fā)熱量25.12 kJ，硫分小于1%。

3.3.10 洪戈?duì)柮旱V

該礦位于蒙古國(guó)中戈壁省額爾德尼達(dá)賴縣東北30～50km處。設(shè)計(jì)礦井面積66.7km2，區(qū)內(nèi)地層巖性主要有沉積巖、花崗巖、閃長(zhǎng)巖以及礫巖等，沉積層含煤礦，含煤地層2個(gè)，含煤巖層厚l～3.5 m。煤種主要為褐煤。

4 結(jié)語

蒙古國(guó)地處蒙古高原，地勢(shì)西高東低，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，煤質(zhì)好，埋藏淺，煤層厚，易開采，儲(chǔ)量大，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。蒙古煤炭資源主要集中在中部地區(qū)，靠近中國(guó)的南戈壁地區(qū)是蒙古重點(diǎn)打造的世界級(jí)煤礦區(qū)，了解和分析蒙古國(guó)煤炭資源的開發(fā)利用的現(xiàn)狀，對(duì)維護(hù)我國(guó)能源穩(wěn)定，進(jìn)一步合理配置煤炭資源，提高煤炭資源使用效率，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供有利的能源條件。