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摘 要:研究区位于巴彦浩特盆地北部锡林东断凹内,盆地内断层构造样式多样、平面组合复杂。根据石油钻孔揭露及地震资料分析,研究区内分布有石炭系含煤地层。且石炭系底界埋深及厚度主要受断层控制。钻孔揭露煤层厚度达16.1m,锡林断凹内煤层埋深较大,在凸起区埋藏较浅。
关键词:巴彦浩特;含煤性;分析
1.构造特征
1.1区域构造
①基岩等深线(km) ②坳陷区界线
③深大断裂 ④一级构造单元界线
⑤二级构造单元界线 ⑥三级构造单元界线
研究区位于阿拉善地块的巴彦浩特盆地中,巴彦浩特盆地位于阿拉善左旗东南部,呈北东一南西向延展、略向东南突出的弧形盆地。东北接吉兰泰坳陷,南部与祁连褶皱带走廊过渡带相接,西南与民勒盆地为邻,东西两侧分别以贺兰山西麓断裂和巴彦乌拉山断裂为界。巴彦浩特盆地被龙首-青铜峡走滑构造分割为南北两个部分,研究区位于其北部区,面积约1800km2。(图1)。
1.2巴彦浩特盆地的构造特征
巴彦浩特盆地最主要的构造型式是断层,断层对盆地的形成、演化有着重要的控制作用。
1.2.1盆缘断裂
(1)巴彦乌拉山断裂:呈北东东一南西西向延伸于盆地西北缘巴彦乌拉山东麓。为一向东南突出的弧形断裂。该断裂是一条被第四系覆盖的深大断裂。据石油地震资料分析,该断层为一正断层,断面倾向东南,倾角50～70°,上陡下缓,并伴生有多条分枝断层、反向断层及滚动背斜。其上盘有较厚的侏罗白垩系,下盘仅保存较薄的新生界,最大断距可达7000m,一般为5000～6000m,水平移距约2000～4000m。
(2)贺兰山西麓断裂:沿贺兰山西麓呈南北向延伸,向南与龙首山-青铜峡-固原断裂相交,北段被第四系覆盖,长达100km以上。据野外露头观测,该断裂具双重性质。燕山早期为逆冲断层,晚期此断裂变为张性,断面西倾,倾角75°左右。该断裂控制了盆地的东部边界。
(3)龙首-青铜峡断裂:呈东西向横过盆地南部的腾格里沙漠区,长愈200km,属龙首山-青铜峡-固原断裂的一部分。据石油地震资料分析,断面南倾,倾角50～70°,断距500～1500m,向东变小。该断层仅切割中生界以前的地层,至燕山期活动性明显减弱,被中新生界覆盖,变成一条隐伏性的基底大断裂。
1.2.2盆地内构造特征
该盆地由北东向的黑山托断裂分为西部构造带和东部构造带。东部构造带由北向南依次为锡林东断凹、通古楼凸起、诺尔图断凹陷;西部构造带由北向南依次为锡林断凹、赛力克凸起、查干断凹、长湖凸起。研究区位于东部构造带锡林东断凹带内(图2)。
巴彦浩特盆地构造特征如下:
1、盆地内断层从图4中看剖面样式多样、平面组合复杂,正逆断层共存,逆断层为主,正断层分布在盆地西侧;
2、深层、浅层断裂具明显的继承性,以深层断裂多,断裂活动强度大;
3、断层展布方向有三个:北东向、近东西向、近南北向;北东向断层是控制盆地结构的主要断层;
4、巴彦乌拉山前断层是中生界盆地的一条边界控制断层,黑山托断层对其两侧石炭系底界埋深及厚度有一定的控制作用,其它次级断层纵横交错,主要形成不同的断块构造(图3,4)。
2.含煤性分析
2.1含煤地层
根据区域与外钻探资料,区内各时代地层由老到新为奥陶系、石炭系、侏罗系、白垩系、新近系及第四系。其中石炭系为本区的含煤地层,根据区域资料和钻孔揭露,其含煤地层特征如下:
石炭系下统下部前黑山组(C1q):灰、灰棕、深灰、浅灰色灰岩与灰黑、浅兰灰、棕紫色泥岩夹浅灰色细砂岩与含砾中砂岩,夹煤层,钻孔揭露单层煤厚1.5m。黑山组厚度约120m。与下伏地层呈平行不整合接触。
石炭系下统上部臭牛沟组(C1c):上、中部为深灰、灰、浅灰色泥晶灰岩。下部为灰黑色泥岩与浅灰色细砂岩互层。该组厚度约75m。与下伏地层呈整合接触。
石炭系中统下部靖远组(C2j):灰黑色泥岩、砂质泥岩为主,与浅灰色粉砂-中粒石英砂岩不等厚互层,夹数层煤层,钻孔揭露单层煤厚10.6m。中厚层状浅灰色含生物碎屑灰岩与深灰色海百合基灰岩中偶夹薄层黑色油页岩。该组厚度约477.5m。与下伏地层呈整合接触。
石炭系中统上部羊虎沟组(C2y):灰黑、深灰色泥岩、砂质泥岩,碳质泥岩夹浅灰色细、中砂岩,含砾粗-中砂岩及数层煤,钻孔揭露单层煤厚4m。近上部夹有三层浅灰-深灰色生物碎屑灰岩。该组厚度约460.5m。与下伏地层呈整合接触。
2.2含煤性分析
黑山托断层走向NE,研究区位于黑山托逆断层的东侧,北界距巴参2井约5.12Km,西界距锡1井约4Km。锡1井中有石炭系中统靖远组(厚515.0m),下统臭牛沟组(厚185.0m)和前黑山组(厚2.00m)地层。据石油地震资料解释成果,在黑山托断层西部地层层序除缺失侏罗系地层以外,与东部有相同的地层层序。
钻孔巴参2井与锡1井在研究区均位于锡林东凹陷内,该凹陷巴参2井与锡1井已证实有石炭系存在,该层属一套沼泽相为主的海陆交互相含煤沉积。
3.结论
巴参2井与锡1井位于锡林东凹陷西北部,石炭系中下统地层厚达1133m,煤层厚达16.1m,研究区位于锡林东凹陷的中西部,煤层应较巴参2井与锡1井的埋深要深,超过2800m。
根据以上对锡林东断凹含煤性预测的分析,笔者同时认为巴彦浩特盆地中其他断凹,如:锡林断凹、诺尔断凹的生成与研究区锡林东断凹处于相同的构造背景中,应该同样是煤炭资源有远景的地区。
巴彦浩特盆地中通古楼凸起与前面断凹生成环境基本相同,而且有为后期构造抬升之势。通过进一步研究前人地震及古地理资料,是寻找煤层相对埋藏较浅(<1200m)的部位,可为近期找煤指明方向。
参考文献:
〔1〕石油实验地质.《巴彦浩特原型盆地形成与演化》.2001,中国地质大学能源系,北京.
〔2〕《阿拉善盟阿拉善左旗腾格里煤炭资源预查报告》.2008年,内蒙古自治区煤田地质局.
〔3〕石油巴参2井与西1井钻井及巴彦浩特盆地地震地质解释成果资料.1989,长庆油田.
关键词:巴彦浩特;含煤性;分析
1.构造特征
1.1区域构造
①基岩等深线(km) ②坳陷区界线
③深大断裂 ④一级构造单元界线
⑤二级构造单元界线 ⑥三级构造单元界线
研究区位于阿拉善地块的巴彦浩特盆地中,巴彦浩特盆地位于阿拉善左旗东南部,呈北东一南西向延展、略向东南突出的弧形盆地。东北接吉兰泰坳陷,南部与祁连褶皱带走廊过渡带相接,西南与民勒盆地为邻,东西两侧分别以贺兰山西麓断裂和巴彦乌拉山断裂为界。巴彦浩特盆地被龙首-青铜峡走滑构造分割为南北两个部分,研究区位于其北部区,面积约1800km2。(图1)。
1.2巴彦浩特盆地的构造特征
巴彦浩特盆地最主要的构造型式是断层,断层对盆地的形成、演化有着重要的控制作用。
1.2.1盆缘断裂
(1)巴彦乌拉山断裂:呈北东东一南西西向延伸于盆地西北缘巴彦乌拉山东麓。为一向东南突出的弧形断裂。该断裂是一条被第四系覆盖的深大断裂。据石油地震资料分析,该断层为一正断层,断面倾向东南,倾角50～70°,上陡下缓,并伴生有多条分枝断层、反向断层及滚动背斜。其上盘有较厚的侏罗白垩系,下盘仅保存较薄的新生界,最大断距可达7000m,一般为5000～6000m,水平移距约2000～4000m。
(2)贺兰山西麓断裂:沿贺兰山西麓呈南北向延伸,向南与龙首山-青铜峡-固原断裂相交,北段被第四系覆盖,长达100km以上。据野外露头观测,该断裂具双重性质。燕山早期为逆冲断层,晚期此断裂变为张性,断面西倾,倾角75°左右。该断裂控制了盆地的东部边界。
(3)龙首-青铜峡断裂:呈东西向横过盆地南部的腾格里沙漠区,长愈200km,属龙首山-青铜峡-固原断裂的一部分。据石油地震资料分析,断面南倾,倾角50～70°,断距500～1500m,向东变小。该断层仅切割中生界以前的地层,至燕山期活动性明显减弱,被中新生界覆盖,变成一条隐伏性的基底大断裂。
1.2.2盆地内构造特征
该盆地由北东向的黑山托断裂分为西部构造带和东部构造带。东部构造带由北向南依次为锡林东断凹、通古楼凸起、诺尔图断凹陷;西部构造带由北向南依次为锡林断凹、赛力克凸起、查干断凹、长湖凸起。研究区位于东部构造带锡林东断凹带内(图2)。
巴彦浩特盆地构造特征如下:
1、盆地内断层从图4中看剖面样式多样、平面组合复杂,正逆断层共存,逆断层为主,正断层分布在盆地西侧;
2、深层、浅层断裂具明显的继承性,以深层断裂多,断裂活动强度大;
3、断层展布方向有三个:北东向、近东西向、近南北向;北东向断层是控制盆地结构的主要断层;
4、巴彦乌拉山前断层是中生界盆地的一条边界控制断层,黑山托断层对其两侧石炭系底界埋深及厚度有一定的控制作用,其它次级断层纵横交错,主要形成不同的断块构造(图3,4)。
2.含煤性分析
2.1含煤地层
根据区域与外钻探资料,区内各时代地层由老到新为奥陶系、石炭系、侏罗系、白垩系、新近系及第四系。其中石炭系为本区的含煤地层,根据区域资料和钻孔揭露,其含煤地层特征如下:
石炭系下统下部前黑山组(C1q):灰、灰棕、深灰、浅灰色灰岩与灰黑、浅兰灰、棕紫色泥岩夹浅灰色细砂岩与含砾中砂岩,夹煤层,钻孔揭露单层煤厚1.5m。黑山组厚度约120m。与下伏地层呈平行不整合接触。
石炭系下统上部臭牛沟组(C1c):上、中部为深灰、灰、浅灰色泥晶灰岩。下部为灰黑色泥岩与浅灰色细砂岩互层。该组厚度约75m。与下伏地层呈整合接触。
石炭系中统下部靖远组(C2j):灰黑色泥岩、砂质泥岩为主,与浅灰色粉砂-中粒石英砂岩不等厚互层,夹数层煤层,钻孔揭露单层煤厚10.6m。中厚层状浅灰色含生物碎屑灰岩与深灰色海百合基灰岩中偶夹薄层黑色油页岩。该组厚度约477.5m。与下伏地层呈整合接触。
石炭系中统上部羊虎沟组(C2y):灰黑、深灰色泥岩、砂质泥岩,碳质泥岩夹浅灰色细、中砂岩,含砾粗-中砂岩及数层煤,钻孔揭露单层煤厚4m。近上部夹有三层浅灰-深灰色生物碎屑灰岩。该组厚度约460.5m。与下伏地层呈整合接触。
2.2含煤性分析
黑山托断层走向NE,研究区位于黑山托逆断层的东侧,北界距巴参2井约5.12Km,西界距锡1井约4Km。锡1井中有石炭系中统靖远组(厚515.0m),下统臭牛沟组(厚185.0m)和前黑山组(厚2.00m)地层。据石油地震资料解释成果,在黑山托断层西部地层层序除缺失侏罗系地层以外,与东部有相同的地层层序。
钻孔巴参2井与锡1井在研究区均位于锡林东凹陷内,该凹陷巴参2井与锡1井已证实有石炭系存在,该层属一套沼泽相为主的海陆交互相含煤沉积。
3.结论
巴参2井与锡1井位于锡林东凹陷西北部,石炭系中下统地层厚达1133m,煤层厚达16.1m,研究区位于锡林东凹陷的中西部,煤层应较巴参2井与锡1井的埋深要深,超过2800m。
根据以上对锡林东断凹含煤性预测的分析,笔者同时认为巴彦浩特盆地中其他断凹,如:锡林断凹、诺尔断凹的生成与研究区锡林东断凹处于相同的构造背景中,应该同样是煤炭资源有远景的地区。
巴彦浩特盆地中通古楼凸起与前面断凹生成环境基本相同,而且有为后期构造抬升之势。通过进一步研究前人地震及古地理资料,是寻找煤层相对埋藏较浅(<1200m)的部位,可为近期找煤指明方向。
参考文献:
〔1〕石油实验地质.《巴彦浩特原型盆地形成与演化》.2001,中国地质大学能源系,北京.
〔2〕《阿拉善盟阿拉善左旗腾格里煤炭资源预查报告》.2008年,内蒙古自治区煤田地质局.
〔3〕石油巴参2井与西1井钻井及巴彦浩特盆地地震地质解释成果资料.1989,长庆油田.