论文部分内容阅读
【摘 要】根据在本区勘查工作实际情况，以野外地质调查、可控源音频大地电磁测深、钻探、槽探等地质勘探资料分析为基础，通过对沉积环境、控煤构造等分析，结合相邻矿山的开采情况，对该区聚煤规律进行分析研究，服务于煤炭资源勘查和开发。
【关键词】柴达木盆地；沉积环境；聚煤规律；控煤构造；煤炭资源勘查
引言
达木盆地北缘（以下简称柴北缘）是我国西北地区重要的煤炭基地，也是青海省第二个煤炭基地，煤炭资源丰富，煤质优良，但煤炭资源勘查程度很低。主要原因是由于其构造复杂，聚煤盆地经过成煤期和成煤后多期性质、强度不同的构造作用的叠加、改造，原型煤盆地受到强烈破坏，大大增加了煤系赋存状况的复杂性，即使相隔很近甚至同一矿区其煤层赋存条件差异甚大，难以分析得出全区具有指导实际工作的聚煤规律。本文通过勘查实践，对红山沟东预查区聚煤规律予以简单分析，希望能为该区煤炭资源勘查和开发服务。
1、区域构造背景
柴达木盆地位于青藏高原东北部，属于塔里木-中朝板块的南部地块，是我国第三大内陆盆地，经历了漫长的演化阶段和复杂的发展历程，盆地处于古亚洲构造域与特提斯-喜马拉雅构造域结合部位，是西域板块的组成部分。与周围的构造单元均以大型断裂相隔，北以宗务隆山-青海南山断裂为界与南祁连褶皱系相连，西以阿尔金山为界与塔里木盆地紧邻，东以鄂拉山断裂为界与秦岭造山带相邻，南以昆山北断裂为界与东昆仑造山带相接。其主体部分被厚层中新生代覆盖，基岩只在盆地的北缘出现。
柴达木盆地为围限于阿尔金山褶皱带、祁连山褶皱带和东昆仑山之间的负向构造单元，是在前侏罗纪柴达木板块基础上发育起来的中、新生代陆内沉积盆地。晚三叠世末，三大造山系之间的柴达木陆块相对下沉并产生向造山带下的陆内俯冲。燕山早期，祁连山和昆仑山两大山系向盆地逆冲，形成各自的断裂体系，阿尔金的左旋融入其中，盆地内构造变形达到高潮，不仅造成盆地内部普遍的断裂和褶皱变形，而且使早期构造得到进一步加强，奠定了盆地构造格局，对柴达木盆地中、新生代以来构造演化、构造组合及其变形产生了极为深刻的影响和控制作用。
2、区域地层
柴北缘地层发育比较齐全，从新太古界到元古宇，从古生界到新生界都有分布，但地层的连续性差，间断面多，不同时代的地层分布极不均匀。沉积类型多样，既有稳定型的盖层沉积，也有活动型的火山岩、火山碎屑岩沉积。震旦纪—前泥盆纪主要发育洋盆—陆坡—陆棚—碳酸盐台地沉积。晚古生代—三叠纪主要发育台地—海陆交互—陆相沉积。侏罗纪—新生代为典型的陆相沉积。根据前人对露头、地震、钻探资料研究的综合成果，以岩石地层单位为基础，本区地层主要有：古元古界、震旦系、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、侏罗系、白堊系、古近系、新近系和第四系地层。
柴北缘地区侏罗系主要包括两套含煤地层，即下侏罗统含煤岩系和中侏罗统含煤岩系，下侏罗统以小煤沟组为代表，中侏罗统以大煤沟组和石门沟组为代表。
3、预查区地层
预查区地层由老到新有古元古界（Pt1）、石炭系上统（C2）、侏罗系（J）、古近系（E）、新近系（N）及第四系（Q）。
煤系地层为中侏罗统石门沟组（J2s），从东到西均有分布。岩性主要为灰白色、灰绿色砂岩，灰褐色泥岩等。
4、预查区构造
（1） 褶皱
预查区在红山向斜北翼浅部，表现形式为一倾向南西的单斜构造，地层走向呈NW～NWW，倾向SW，倾角一般在40°～70°。
（2） 断层
预查区内主要断层为F1逆断层，位于预查区北部，伴有分支断裂，由东向西贯穿全区。该断层对本区侏罗系地层切割破坏较严重，使侏罗系地层保存不完整。断层走向NWW，在地表倾向S，倾角较陡，一般在50°～80°左右，至深部倾向发生变化，倾向N，推测倾角在45°～70°左右。
5、投入主要工作
针对预查区的地形地貌特点，本次勘查采用可控源音频大地电磁测深、地质填图、槽探、控制测量及工程测量、机械岩芯钻探、地球物理测井、煤质分析测试等手段，进行综合勘查。完成控制测量D级点4个、E级点6个； 1：25000地质填图17.71 km2；可控源大地音频电磁测深勘探线3条，计70点/6.4km；施工探槽5条，计3000 m3；机械岩心钻探3803.32m/4孔。
6、聚煤规律与构造控煤分析
（1）沉积聚煤规律
预查区内煤系地层主要为侏罗系中统石门沟组。进入中侏罗世后，古气候变得温暖潮湿，由于柴北缘西段冷湖、鄂博梁地区持续抬升、沉积水体向东、向南大规模迁移，整个中侏罗世基本上是在湖侵过程中完成的。本期沉积范围较早侏罗世范围扩大，西部老高泉、鱼卡及大煤沟地区均有大煤沟组下段地层分布。当时在全吉山地区的大煤沟和大头羊矿区岩相古地理单元为辫状河冲积平原；大煤沟组上段沉积期地层分布范围与下段沉积期基本一致，在全吉山地区的大煤沟矿区古地理单元主要为废弃的辫状河冲积平原上发育的泥炭沼泽，而大头羊以三角洲平原为主。伴随着湖平面的上升，在全吉山地区辫状河冲积平原上的河漫滩-河漫沼泽地带沉积了厚层的F煤层。
石门沟组沉积期，侏罗纪仍以温暖潮湿气候为主，与大煤沟组上段沉积期相比，石门沟组沉积期湖水明显变深，沉积区向东偏移，沉积区扩大到欧南（航亚）、牦牛山、柯赛一带，大煤沟矿区古地理单元以滨浅湖为主，其次为下三角洲平原和水下三角洲，其物源依然主要来自东南方向；由于物源供应不足，石门沟组以湖泊沉积体系为主，沉积物以滨浅湖泥岩、砂岩、浅湖泥岩、粉砂岩、和深湖-半深湖油页岩、页岩和泥岩为代表。G煤层主要发育在石门沟组中部过渡层位的下三角洲平原分流间湾和湖湾处。
预查区内从南至北、从东西两边至中部基底逐渐隆起，由于基底不平因素，煤系地层接受沉积时主要是填平补齐，在低洼处沉积较厚，局部含有煤层，在隆起处无煤系地层沉积或沉积较薄；或者由于古环境及古构造的影响，煤系地层遭受剥蚀作用；同时，煤系地层的后期赋存由于构造运动（主要为断裂构造）对地层的完整性赋存造成较大破坏，使得煤系地层的赋存不完整，煤层赋存缺乏完整性及规律性。
（2）构造控煤规律
预查区大致呈一倾向南西的单斜构造，为红山向斜北翼部分，地层走向呈NW～NWW，倾向SW，倾角一般在40°～70°。
主要断层为F1逆断层，位于预查区北部，伴有分支断裂，由东向西贯穿全区。该断层对本区侏罗系地层切割破坏较严重，使侏罗系地层保存不完整。断层走向NWW，在地表倾向S，倾角较陡，一般在50°～80°左右，至深部倾向发生变化，倾向N，推测倾角在45°～70°左右。
由于断层作用，将煤系地层抬升至地表，地层倾角较大，一般40°～70°。煤系地层沉积时不甚完整，只在低洼处沉积较厚，有煤层发育，加之断层的破坏，使煤系地层显得更加支离破碎，所以本区F1断层上盘只有西部红山沟煤矿处局部有煤层发育，且不稳定，其余地方均未发现有工业价值的煤层。
【关键词】柴达木盆地；沉积环境；聚煤规律；控煤构造；煤炭资源勘查
引言
达木盆地北缘（以下简称柴北缘）是我国西北地区重要的煤炭基地，也是青海省第二个煤炭基地，煤炭资源丰富，煤质优良，但煤炭资源勘查程度很低。主要原因是由于其构造复杂，聚煤盆地经过成煤期和成煤后多期性质、强度不同的构造作用的叠加、改造，原型煤盆地受到强烈破坏，大大增加了煤系赋存状况的复杂性，即使相隔很近甚至同一矿区其煤层赋存条件差异甚大，难以分析得出全区具有指导实际工作的聚煤规律。本文通过勘查实践，对红山沟东预查区聚煤规律予以简单分析，希望能为该区煤炭资源勘查和开发服务。
1、区域构造背景
柴达木盆地位于青藏高原东北部，属于塔里木-中朝板块的南部地块，是我国第三大内陆盆地，经历了漫长的演化阶段和复杂的发展历程，盆地处于古亚洲构造域与特提斯-喜马拉雅构造域结合部位，是西域板块的组成部分。与周围的构造单元均以大型断裂相隔，北以宗务隆山-青海南山断裂为界与南祁连褶皱系相连，西以阿尔金山为界与塔里木盆地紧邻，东以鄂拉山断裂为界与秦岭造山带相邻，南以昆山北断裂为界与东昆仑造山带相接。其主体部分被厚层中新生代覆盖，基岩只在盆地的北缘出现。
柴达木盆地为围限于阿尔金山褶皱带、祁连山褶皱带和东昆仑山之间的负向构造单元，是在前侏罗纪柴达木板块基础上发育起来的中、新生代陆内沉积盆地。晚三叠世末，三大造山系之间的柴达木陆块相对下沉并产生向造山带下的陆内俯冲。燕山早期，祁连山和昆仑山两大山系向盆地逆冲，形成各自的断裂体系，阿尔金的左旋融入其中，盆地内构造变形达到高潮，不仅造成盆地内部普遍的断裂和褶皱变形，而且使早期构造得到进一步加强，奠定了盆地构造格局，对柴达木盆地中、新生代以来构造演化、构造组合及其变形产生了极为深刻的影响和控制作用。
2、区域地层
柴北缘地层发育比较齐全，从新太古界到元古宇，从古生界到新生界都有分布，但地层的连续性差，间断面多，不同时代的地层分布极不均匀。沉积类型多样，既有稳定型的盖层沉积，也有活动型的火山岩、火山碎屑岩沉积。震旦纪—前泥盆纪主要发育洋盆—陆坡—陆棚—碳酸盐台地沉积。晚古生代—三叠纪主要发育台地—海陆交互—陆相沉积。侏罗纪—新生代为典型的陆相沉积。根据前人对露头、地震、钻探资料研究的综合成果，以岩石地层单位为基础，本区地层主要有：古元古界、震旦系、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、侏罗系、白堊系、古近系、新近系和第四系地层。
柴北缘地区侏罗系主要包括两套含煤地层，即下侏罗统含煤岩系和中侏罗统含煤岩系，下侏罗统以小煤沟组为代表，中侏罗统以大煤沟组和石门沟组为代表。
3、预查区地层
预查区地层由老到新有古元古界（Pt1）、石炭系上统（C2）、侏罗系（J）、古近系（E）、新近系（N）及第四系（Q）。
煤系地层为中侏罗统石门沟组（J2s），从东到西均有分布。岩性主要为灰白色、灰绿色砂岩，灰褐色泥岩等。
4、预查区构造
（1） 褶皱
预查区在红山向斜北翼浅部，表现形式为一倾向南西的单斜构造，地层走向呈NW～NWW，倾向SW，倾角一般在40°～70°。
（2） 断层
预查区内主要断层为F1逆断层，位于预查区北部，伴有分支断裂，由东向西贯穿全区。该断层对本区侏罗系地层切割破坏较严重，使侏罗系地层保存不完整。断层走向NWW，在地表倾向S，倾角较陡，一般在50°～80°左右，至深部倾向发生变化，倾向N，推测倾角在45°～70°左右。
5、投入主要工作
针对预查区的地形地貌特点，本次勘查采用可控源音频大地电磁测深、地质填图、槽探、控制测量及工程测量、机械岩芯钻探、地球物理测井、煤质分析测试等手段，进行综合勘查。完成控制测量D级点4个、E级点6个； 1：25000地质填图17.71 km2；可控源大地音频电磁测深勘探线3条，计70点/6.4km；施工探槽5条，计3000 m3；机械岩心钻探3803.32m/4孔。
6、聚煤规律与构造控煤分析
（1）沉积聚煤规律
预查区内煤系地层主要为侏罗系中统石门沟组。进入中侏罗世后，古气候变得温暖潮湿，由于柴北缘西段冷湖、鄂博梁地区持续抬升、沉积水体向东、向南大规模迁移，整个中侏罗世基本上是在湖侵过程中完成的。本期沉积范围较早侏罗世范围扩大，西部老高泉、鱼卡及大煤沟地区均有大煤沟组下段地层分布。当时在全吉山地区的大煤沟和大头羊矿区岩相古地理单元为辫状河冲积平原；大煤沟组上段沉积期地层分布范围与下段沉积期基本一致，在全吉山地区的大煤沟矿区古地理单元主要为废弃的辫状河冲积平原上发育的泥炭沼泽，而大头羊以三角洲平原为主。伴随着湖平面的上升，在全吉山地区辫状河冲积平原上的河漫滩-河漫沼泽地带沉积了厚层的F煤层。
石门沟组沉积期，侏罗纪仍以温暖潮湿气候为主，与大煤沟组上段沉积期相比，石门沟组沉积期湖水明显变深，沉积区向东偏移，沉积区扩大到欧南（航亚）、牦牛山、柯赛一带，大煤沟矿区古地理单元以滨浅湖为主，其次为下三角洲平原和水下三角洲，其物源依然主要来自东南方向；由于物源供应不足，石门沟组以湖泊沉积体系为主，沉积物以滨浅湖泥岩、砂岩、浅湖泥岩、粉砂岩、和深湖-半深湖油页岩、页岩和泥岩为代表。G煤层主要发育在石门沟组中部过渡层位的下三角洲平原分流间湾和湖湾处。
预查区内从南至北、从东西两边至中部基底逐渐隆起，由于基底不平因素，煤系地层接受沉积时主要是填平补齐，在低洼处沉积较厚，局部含有煤层，在隆起处无煤系地层沉积或沉积较薄；或者由于古环境及古构造的影响，煤系地层遭受剥蚀作用；同时，煤系地层的后期赋存由于构造运动（主要为断裂构造）对地层的完整性赋存造成较大破坏，使得煤系地层的赋存不完整，煤层赋存缺乏完整性及规律性。
（2）构造控煤规律
预查区大致呈一倾向南西的单斜构造，为红山向斜北翼部分，地层走向呈NW～NWW，倾向SW，倾角一般在40°～70°。
主要断层为F1逆断层，位于预查区北部，伴有分支断裂，由东向西贯穿全区。该断层对本区侏罗系地层切割破坏较严重，使侏罗系地层保存不完整。断层走向NWW，在地表倾向S，倾角较陡，一般在50°～80°左右，至深部倾向发生变化，倾向N，推测倾角在45°～70°左右。
由于断层作用，将煤系地层抬升至地表，地层倾角较大，一般40°～70°。煤系地层沉积时不甚完整，只在低洼处沉积较厚，有煤层发育，加之断层的破坏，使煤系地层显得更加支离破碎，所以本区F1断层上盘只有西部红山沟煤矿处局部有煤层发育，且不稳定，其余地方均未发现有工业价值的煤层。