王健 管仁君

摘要：二連盆地群是內(nèi)蒙古自治區(qū)最大的晚中生代斷陷盆地群，是我國(guó)早白堊紀(jì)聚煤期中重要的聚煤區(qū)。白音烏拉煤田是二連盆地群眾多含煤盆地中的一個(gè)，含煤面積約423km2，預(yù)測(cè)煤炭資源量50余億噸，煤田的勘探工作始于20世紀(jì)80年代初，四十多年來(lái)，先后由煤炭、石油、地礦等地質(zhì)勘探隊(duì)伍，從不同的角度和目地出發(fā)，做了大量的地質(zhì)工作。文章對(duì)以往勘查成果進(jìn)行歸納、整理、分析、研究，詳細(xì)論述了煤田地質(zhì)特征及盆地形成演化過(guò)程。

關(guān)鍵詞：二連盆地；白音烏拉煤田；地質(zhì)特征

1.區(qū)域地質(zhì)背景

二連盆地群地處內(nèi)蒙古中部華力西褶皺帶內(nèi)，是內(nèi)蒙古自治區(qū)最大的一個(gè)晚中生代斷陷盆地群，是我國(guó)早白堊聚煤期中重要的聚煤區(qū)。盆地群由五坳、一隆一百多個(gè)斷陷盆地組成。其北界至巴彥寶力格隆起，南界至溫都爾廟隆起，西界至寶音圖隆起，東界至大興安嶺隆起，面積約20萬(wàn)km2。盆地基底主要為晚華力西褶皺巖系和侵入巖、噴發(fā)巖。

白音烏拉煤田位于白音塔拉盆地，地處二連盆地群北部馬尼特坳陷西端（詳見(jiàn)圖1），屬于一個(gè)地塹式的斷陷盆地，呈NE方向展布。

2.地質(zhì)特征

2.1地層

白音烏拉煤田及其周?chē)雎逗唾x存的主要地層有：二疊系下統(tǒng)寶力格組（P1b）、哲斯組（P1z）、上統(tǒng)林西組（P2l），侏羅系上統(tǒng)布拉根哈達(dá)組（J3b），白堊系下統(tǒng)巴彥花群（K1b），古近系始新統(tǒng)伊爾丁曼哈組（E2y）、中新統(tǒng)通古爾組（N1t）、上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組（N2b），第四系全新統(tǒng)（Q4）。

其中，白音烏拉煤田的含煤地層為中生界白堊系下統(tǒng)巴彥花群，將巴彥花群劃分三組，自下而上分別為阿爾善組（K1ba），騰格爾組（K1bt）和賽漢塔拉組（K1bs）。煤層主要賦存在賽漢塔拉組內(nèi)。

（1）阿爾善組（K1ba）

煤田勘查鉆孔未揭露到該組層位，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，巖性以紫色、灰綠色、灰色的礫巖和砂礫巖為主，中夾砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖，該組地層發(fā)育在盆地形成初期的山前或低洼地帶，與下伏地層石炭—二疊系及侏羅系上統(tǒng)火山巖呈不整合接觸，地層厚度大于100m。

（2）騰格爾組（K1bt）

在煤田內(nèi)發(fā)育最為普遍，鉆孔只揭露部分層位。巖性由淺灰色、灰色、灰綠色、深灰色泥巖、粉砂巖、鈣質(zhì)泥巖和含礫泥巖組成，在泥巖中含有大量不完整的葉肢介、瓣鰓類(lèi)、腹足類(lèi)等動(dòng)物化石，為淺湖—半深湖沉積物。地層總厚大于320m，鉆孔揭露厚度5.10m～345.62m。平均79.44m。

（3）賽漢塔拉組（K1bs）

在煤田內(nèi)發(fā)育較為普遍，大部分鉆孔穿透該組層位。根據(jù)含煤特征和巖性組合特征可劃分為兩個(gè)巖段：

一巖段：亦稱為含煤段，位于賽漢塔拉組下部，巖性以灰、深灰色、黑色泥巖為主，中夾2號(hào)～6號(hào)煤層，該巖段上部巖性較粗，出現(xiàn)砂礫巖夾層，含有保存不好的植物碎片化石，在泥巖中可見(jiàn)淡水動(dòng)物化石。

二巖段：亦稱砂泥巖段，巖性主要由淺灰、灰色、灰綠色、黃灰色、灰紫色、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、砂巖、砂礫巖及礫巖組成，局部夾有薄層碳質(zhì)泥巖，地層厚度420m。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，賽漢塔拉組揭露厚度36.02m～356.74m，平均170.17m，含煤5層，煤層平均厚度0.35m～49.95m，平均17.10m，含煤系數(shù)10.05%。

2.2構(gòu)造

白音烏拉煤田位于二連盆地群馬尼特坳陷白音塔拉盆地中部，白音塔拉盆地為一地塹式斷陷盆地。大地構(gòu)造位置為天山—內(nèi)蒙古—大興安嶺褶皺帶（Ⅰ級(jí)），內(nèi)蒙古華力西晚期褶皺帶（Ⅱ級(jí)），橫跨東烏旗復(fù)背斜和西烏旗復(fù)背斜（Ⅲ級(jí)）之間的阿巴嘎旗復(fù)向斜中的白音塔拉盆地（Ⅳ級(jí)）。

白音烏拉煤田總體呈NE方向延伸，其西北側(cè)為賽漢塔拉古得林好來(lái)正斷層，東南側(cè)為侵蝕邊界。東北部與高勒音陶勒蓋次級(jí)坳陷相鄰，南部為白音烏拉隆起，煤田長(zhǎng)約58.08km，寬約12.70km，含煤面積約423km2。

白音烏拉次級(jí)坳陷與高勒音陶勒蓋次級(jí)坳陷在盆地形成初期原為一整體，巴彥花群沉積之后，由于垂直盆地走向的正斷層活動(dòng)，在兩正斷層之向形成地壘構(gòu)造，將白音烏拉次級(jí)坳陷與高勒音陶勒蓋次級(jí)坳陷相隔，詳見(jiàn)圖2。

盆地的基底深度一般600m～900m，充填序列為白堊系下統(tǒng)和新生界的古近系、第四系松散沉積物。早白堊地層的賦存形態(tài)總體呈舒緩的向斜構(gòu)造，軸向與盆地走向基本一致，但曲折蜿蜒、多變。兩翼不對(duì)稱，西北翼較陡，傾角一般5°～7°，東南翼較緩，傾角2°～6°。

2.3聚煤規(guī)律

白音烏拉煤田中的巴彥花群賽漢塔拉組含煤5層，即2、3、4、5、6煤層，通過(guò)采用標(biāo)志層法、層間距法、測(cè)井曲線對(duì)比法等分析，發(fā)現(xiàn)6號(hào)煤層為全區(qū)大部可采的主要煤層。其他煤層為局部可采的次要可采煤層，煤層特征詳見(jiàn)表1。

3.盆地的形成和演化

3.1盆地的形成

二連盆地群是古生代以來(lái)華北板狀和西伯利亞板塊不斷雙邊增生，最終拼接而成的內(nèi)蒙古中部華力西褶皺帶基礎(chǔ)上發(fā)育起來(lái)的；中生代以來(lái)，本區(qū)構(gòu)造演化發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)期，它與前中生代構(gòu)造演化在受力方式，構(gòu)造性質(zhì)，沉積巖相，沉降幅度以及火山活動(dòng)方面存在著顯著的差異。三疊紀(jì)—早侏羅世，受高地溫場(chǎng)的影響，本區(qū)地殼下物質(zhì)受熱膨脹，引起密度減小而發(fā)生區(qū)域穹隆作用，普遍缺失三疊系和部分早侏羅世沉積。中侏羅世，隨著太平洋板塊的增長(zhǎng)所產(chǎn)生的新庫(kù)拉—太平洋擴(kuò)張脊朝NNE向擠壓扭動(dòng)，我國(guó)濱太平洋地殼強(qiáng)烈“活化”，以NNE向占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的擠壓或壓扭斷層大量出現(xiàn)，打破了古亞洲構(gòu)造域南北擠壓的勢(shì)態(tài)。這時(shí)大興安嶺整體抬升，主脊兩側(cè)下陷，給松遼盆地群、二連盆地群、海拉爾盆地群的形成了構(gòu)造格架。晚侏羅世中末期，古亞洲東北偶發(fā)生安第斯式碰撞，中國(guó)東北大陸處于弧后盆地，隨著板塊俯沖導(dǎo)致小型熱對(duì)流，使大陸地殼逐漸拉開(kāi)變薄，包括內(nèi)蒙古自治區(qū)東部在內(nèi)的廣大地區(qū)有大體同步的強(qiáng)烈火山活動(dòng)，以東強(qiáng)西弱多沿NE～NNE向線狀噴發(fā)和外溢為其特征，在大興安嶺西坡發(fā)育了厚達(dá)7000m的陸相火山巖建造，在火山大規(guī)模噴發(fā)后，致使本區(qū)地殼處于應(yīng)力松弛狀態(tài)，開(kāi)始經(jīng)歷了不同于過(guò)去的地裂運(yùn)動(dòng)，普遍發(fā)生陷落，發(fā)育了一系列的塹式的盆地或半地塹式的箕狀盆地。白音塔拉盆地就是二連盆地群中一百多個(gè)斷陷盆地中的一個(gè)。

3.2盆地的演化

二連盆地群含煤巖系巴彥花群建立始于20世紀(jì)60年代。八十年代石油部門(mén)對(duì)二連盆地進(jìn)行大規(guī)模的勘查與開(kāi)發(fā)，通過(guò)區(qū)域地層對(duì)比將這一套含煤巖系自下而上劃分為三組，即阿爾善組、騰格爾組和賽漢塔拉組，統(tǒng)稱“巴彥花群”。

阿爾善組主要發(fā)育在白音塔拉盆地的底部。由于盆地形成初期地形起伏不平，該組主要充填在盆地內(nèi)部的負(fù)地貌單元，分布范圍相對(duì)狹窄，面積小，地層厚度變化大，巖性主要為灰紫色、粉紅色及少量的灰綠色砂礫巖，中夾砂巖、砂質(zhì)泥巖。沉積環(huán)境以沖洪積為主。

騰格爾組發(fā)育比較廣泛，巖石組成除陸源碎屑巖外，還有少量泥灰?guī)r，各種巖類(lèi)在平面上的分布規(guī)律受沉積環(huán)境的控制，在盆地邊緣，粗碎屑含量比較高，這里是沖積扇、扇三角洲以及短道直流河等沉積環(huán)境比較集中的地區(qū)；而在盆地的中心地帶，則以大套的深灰色、灰色及灰綠色泥巖，粉砂巖為主，形成于淺湖—半深湖沉積環(huán)境。

賽漢塔拉組在白音塔拉盆地中普遍發(fā)育，巖石組成主要為陸源碎屑巖和煤層，騰格爾組沉積之后，湖泊已經(jīng)淤淺，大面積沼澤化，在盆地的中心部位聚集了巨厚的泥炭層，在盆地邊緣泥炭沼澤經(jīng)常被陸源碎屑活動(dòng)中斷，形成煤層的尖滅和分叉。泥炭堆積后隨著又一次的湖浸，沉積一套以泥巖為主的湖相沉積，使泥炭層掩埋地下得以保存，為煤層的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

綜合上述，白音塔拉盆地在早白堊世經(jīng)歷了盆地形成初期的“填平補(bǔ)齊”，中期的“超覆擴(kuò)張”和后期的“淤淺沼澤化”三個(gè)階段。沉積環(huán)境發(fā)生了由沖洪積—湖積—沼澤—湖積的演化過(guò)程，沉積物主要為陸源碎屑巖和煤層，盆地充填演化過(guò)程詳見(jiàn)圖3。

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