尚兆聰

（甘肅煤田地質(zhì)局，甘肅 蘭州 730000）

西澗泉盆地位于甘肅省肅北縣西南部。北距肅北縣馬鬃山鎮(zhèn)約110km，南距玉門(mén)市約68km。面積約500km2。自1958 年至今，地礦局系統(tǒng)和煤田系統(tǒng)先后在肅北地區(qū)開(kāi)展過(guò)大量的地質(zhì)勘查工作。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 地層

西澗泉盆地地處北山賦煤帶。地層區(qū)劃據(jù)《甘肅省地質(zhì)》（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)局：趙如石等，2009 年）隸屬于塔里木地層區(qū)（Ⅱ）北山分區(qū)（Ⅱ1）的柳園小區(qū)（Ⅱ13），如圖1 所示，區(qū)域地層系統(tǒng)見(jiàn)表1。

圖1 西澗泉盆地地層區(qū)劃圖

西澗泉盆地內(nèi)大部分地區(qū)為第四系和新近系覆蓋，僅在局部地區(qū)出露中侏羅統(tǒng)沙婆泉群(J2sh)，但出露面積較小。區(qū)內(nèi)地層自鄰區(qū)鉆孔揭露自下而上有：中侏羅下統(tǒng)芨芨溝群（J1jj）、中侏羅中統(tǒng)沙婆泉群（J2sh）、中侏羅上統(tǒng)沙棗河組（J3s），白堊系下統(tǒng)老樹(shù)窩群（K1ls），新近系上新統(tǒng)苦泉組（N2k），更新統(tǒng)（Qp）及全新統(tǒng)（Qh）。中侏羅世沙婆泉群（J2sh）和早白堊世老樹(shù)窩群（K1ls）是本區(qū)最主要的兩個(gè)含煤地層時(shí)代。

1.2 構(gòu)造

西澗泉盆地所屬的北山地區(qū)大地構(gòu)造單元屬于天山-興蒙造山帶的北山段。

中生代盆地是侏羅系、白堊系聚煤的有利場(chǎng)所，這些盆地受海西地槽的古基底和構(gòu)造的控制，海西褶皺帶的主要方向是北西西-近東西向的。野馬泉-沙婆泉盆地，紅柳大泉-芨芨臺(tái)子盆地及北山煤窯盆地就是在海西褶皺帶復(fù)背斜之上的凹陷內(nèi)。但并非所有凹陷都有侏羅系賦存，而在盆地的邊緣則是侏羅系沉積的主要場(chǎng)所，如金廟溝-西山煤窯含煤盆地。

根據(jù)1985 年省地礦局物探七分隊(duì)，在西澗泉盆地進(jìn)行煤田物探普查工作。西澗泉盆地的基底斷裂分兩組，一組為北東向，另一組為近東西向，以北東向斷層為主，此外還有近南北向斷層，其中F1-1、F1-2、F1-3、F1-4、F1-5、F1-6幾組斷層組成北東向斷裂，是同一期斷裂，且形成較早。近南北向斷層F2-1、F2-2切割了北東向斷層，形成較晚，北東向斷裂多成隱伏狀產(chǎn)出，在重力場(chǎng)反映為重力異常梯度帶。對(duì)近東西向斷裂構(gòu)造有明顯的錯(cuò)斷現(xiàn)象。

由于斷層切割使西澗泉盆地成為斷陷盆地。前人將其劃分為2 個(gè)凹陷，3 個(gè)隆起（如圖2 所示）。

圖2 西澗泉盆地構(gòu)造綱要圖

1.3 巖漿巖

北山地區(qū)主要為晚古生代構(gòu)造巖漿巖區(qū)。晚古生代酸性巖多呈大型巖基狀產(chǎn)出，巖體在空間略呈近東西向帶狀展布，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，古生界及更老地層長(zhǎng)變質(zhì)或蝕變，具邊緣混合巖化，形成獨(dú)特的地質(zhì)景觀。

2 區(qū)域構(gòu)造和聚煤規(guī)律

北山地區(qū)存在著一系列中新生代盆地，其中的一些盆地中有中侏羅含煤地層分布，其上有下白堊統(tǒng)地層覆蓋（局部含可采煤層），而且呈超覆沉積。天山-興蒙褶皺系的部分地區(qū)經(jīng)歷三疊紀(jì)末期的印支運(yùn)動(dòng)以后，在早燕山旋回中下陷成為盆地，在侏羅紀(jì)尤其是中侏羅世，由于構(gòu)造、氣候、古植物、物源供應(yīng)等條件的配合下形成侏羅紀(jì)含煤盆地，也是天山-興蒙褶皺系中最重要的聚煤期。侏羅紀(jì)含煤盆地的特點(diǎn)之一是湖相地層發(fā)育，厚度大，沉積范圍廣。在燕山運(yùn)動(dòng)第2 幕盆地萎縮、隆起，第一次聚煤期結(jié)束。在燕山運(yùn)動(dòng)第3 幕以后，再一次下陷成為湖盆，而且范圍更大，在局部地區(qū)（主要是甘肅北部、內(nèi)蒙古、東北及蒙古）形成第二次聚煤期，即早白堊世含煤期。在燕山運(yùn)動(dòng)晚期，尤其是喜山運(yùn)動(dòng)使本區(qū)大范圍隆起，侏羅紀(jì)原型含煤盆地遭到破壞，構(gòu)成多個(gè)殘留小盆地。

西澗泉盆地即是侏羅紀(jì)殘留盆地之一。它與沙婆泉、北山煤窯、西山煤窯、芨芨臺(tái)子等多個(gè)（煤產(chǎn)地）屬于同一個(gè)侏羅紀(jì)原型盆地，上述煤產(chǎn)地都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)邊緣相沉積，具有相同的沉積環(huán)境（如圖3所示）。

圖3 北山地區(qū)煤礦點(diǎn)、勘查區(qū)及含煤盆地分布圖

3 煤層、煤質(zhì)

西澗泉盆地東為紅柳泉西勘查區(qū)和金廟溝礦區(qū)，同屬于北山賦煤帶，在構(gòu)造環(huán)境、沉積特征、聚煤規(guī)律等方面具有相似的特征和條件，故借鑒采用金廟溝礦區(qū)煤層煤質(zhì)資料，作為確定西澗泉盆地煤層、煤質(zhì)的依據(jù)。

3.1 煤層

完成詳查的鄰區(qū)金廟溝礦區(qū)的中侏羅統(tǒng)沙婆泉群含煤14 層（包括煤線），其中含主要可采煤層二層（煤3 層、煤4 層），局部可采煤層二層（煤1層、煤2 層）（見(jiàn)表2）。

表2 金廟溝礦區(qū)主要煤層一覽表

3.2 煤質(zhì)

據(jù)金廟溝礦區(qū)中侏羅統(tǒng)沙婆泉群下巖組（J2sha）所含的可采煤層的煤質(zhì)特征如下：

煤的物理性質(zhì)及煤巖特征：黑色，條痕棕黑色，質(zhì)輕，致密，斷口見(jiàn)貝殼狀，均一結(jié)構(gòu)，塊狀，易風(fēng)化成粉末狀。光澤暗淡、半暗型煤。在有機(jī)顯微組分中鏡質(zhì)組較高，惰質(zhì)組極低，部分樣品中穩(wěn)定組和腐泥組含量很高。反射率0.446%～0.476%，屬0 變質(zhì)階段或Ⅰ變質(zhì)階段。

煤的化學(xué)及工藝性質(zhì)：金廟溝礦區(qū)煤的灰分分級(jí)分別屬于特低灰煤（煤1 層、煤3 層）、低灰煤（煤2 層）和中灰煤（煤4 層）；硫分分級(jí)屬特低硫煤（煤1層）和低硫煤（煤2、煤3、煤4 層）；發(fā)熱量分屬中熱值煤（煤4 層）和高熱值煤（煤1、煤2、煤3 層）；煤類為長(zhǎng)焰煤（見(jiàn)表3）。

表3 金廟溝礦區(qū)主要煤質(zhì)表

預(yù)計(jì)西澗泉盆地內(nèi)中侏羅統(tǒng)沙婆泉群下巖組（J2sha）含煤地層的煤層、煤質(zhì)特點(diǎn)基本上同于金廟溝礦區(qū)，但由于煤層埋藏深度及上覆地層偏厚，推測(cè)煤的變質(zhì)程度會(huì)稍有升高。

4 西澗泉盆地找煤前景

1）結(jié)合西澗泉盆地“兩凹陷三隆起”的構(gòu)造特征，南部凹陷帶（JA2、JA3）和東部長(zhǎng)垣狀凹陷（JA1）是盆地內(nèi)煤層沉積的有利區(qū)。

2）在盆地中部，即JA3 北側(cè)、JA1 西側(cè)的地表可見(jiàn)中侏羅世沙婆泉群（J2sh）地層的出露；且在盆地北部的局部隆起帶中，A8 水文孔在209.94m 見(jiàn)中、下侏羅統(tǒng)的礫巖，推測(cè)本區(qū)內(nèi)普遍賦存中侏羅統(tǒng)含煤地層；次要含煤地層是早白堊世老樹(shù)窩群（K1ls）。

3）甘肅煤炭地質(zhì)勘查院在編制《甘肅省煤炭資源潛力評(píng)價(jià)》時(shí)，曾對(duì)肅北煤田潛在煤炭資源進(jìn)行了預(yù)測(cè)，其中西澗泉預(yù)測(cè)區(qū)的預(yù)測(cè)面積為309.95km2，預(yù)測(cè)的潛在資源量為18597 萬(wàn)t，其中預(yù)測(cè)深度600～1000m 資 源 量 為4543 萬(wàn)t，1000～1500m資源量為10894 萬(wàn)t，1500～2000m 資源量為3160 萬(wàn)t。

綜上所述，從構(gòu)造特征和聚煤規(guī)律分析以及周邊的肅北煤田其他盆地、開(kāi)采礦區(qū)揭露資料，結(jié)合前人對(duì)西澗泉盆地的研究成果，分析認(rèn)為本區(qū)賦存侏羅統(tǒng)含煤地層的可能性較大，有開(kāi)展進(jìn)一步煤炭勘查工作的價(jià)值。