新疆伊南察布查尔勘查区煤田地质特征研究

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年3月9期   作者:古扎丽阿依·艾米尔丁 乔磊 李奎水 任冬冬
[导读] 伊南煤田煤炭资源比较丰富,无复杂地质构造,煤层储备稳定,
        摘 要
        伊南煤田煤炭资源比较丰富,无复杂地质构造,煤层储备稳定,可采煤层层数少、单层厚度比较大,厚煤层主要位于煤组中上部,煤质较好,采矿技术条件优越,矿区附近水资源丰富。新疆伊南煤田是煤资源的富集区,煤在分布空间上有着十分紧密的共存关系。伊南矿区位于在扎吉斯坦向斜和浪卡断裂带倒转凹陷之间的过渡带,煤地层分布在中侏罗统西山窑组,在煤层及其顶底板岩层中均有赋存,煤层外砂岩层中是在煤层中存在,对煤开采价值。煤层中存在的煤型尚未大规模开采。
        关键词:伊南煤田,地质特征
1 矿区地质特征

1.1  地理概况
        该矿区位于伊犁盆地南部,伊犁河的南部和北部,由二个煤田组成:伊南和伊北。伊南矿区范围西部以中哈边界1公里为界,以及察布查尔县阿尔玛勒煤炭勘查区以东13号煤层露头(隐蔽露头);煤层底部轮廓深度为北部边界以上1000米,适当外推为边界,南部以13号煤层露头(隐蔽露头)为界。东西长约84.5公里,南北宽约4.33~15.95公里,矿区面积约860.75km2。含煤面积约743.72km2。行政区划由伊犁哈萨克自治州察布查尔县管辖[1-2]。
1.2 地层
        这采矿区具体发展路程从旧到新,即古生代石炭系下统大哈拉军山组(C1d)、二叠纪中统铁木里克组(P2t),中生代上三叠纪小泉沟组(T2-3xq)、下侏罗统三工河组(J1s)、八道湾组(J1b)、侏罗纪中头屯河组(J2t)、西山窑组(J2x)、新生代新近纪(N)、第四纪(Q)。煤炭资源一般都要存在于中、下侏罗统西山窑组、三工河组、八道湾组地层中,Y资源被储存为于中、下侏罗统水西沟组。勘探区从下到上出露的地层有:二叠系乌郎组、侏罗系八道湾组、三工河组等。西山河组、头屯河组和新近系[3]。这个矿区煤地层为中侏罗统西山窑组,底层里面的分布错落有致,很广泛,是一套潮湿气候下形成的含煤碎屑沉积。
1.3  岩性
矿区加起来煤13层。可采煤层8层,分为2、3、4、5、6、8、10、13号煤层,不可采煤层5层,分别为1、7、9、11、12。把可采煤层不同而已每层的岩性不同,由煤层在走向上东西厚中间薄
1.4  构造
        伊犁盆地南缘地质构造简单,分为三个构造单元:相对活动区,过渡区和东西向相对稳定区。在位置构造活动区与煤田勘探区相对稳定区域之间的过渡带内,构造单元属于扎吉斯坦向斜和郎卡倒转凹陷。 勘探区 F3断层的边界,当前勘查区分为东和西两个构造单元[4]。在西部单元中,中生代地层为单斜地层,中、下侏罗纪水西沟组地层倾斜角度是3°~8°,断裂层未完全发育。东部单元中生代地层和古生界地层为盆地边缘断层,石炭系火山岩向侏罗系上方推进,盆内中生代地层向北东倾斜产出,倾角为5°~8°。
        伊犁盆地属于天山海西褶皱带中山间盆地,盆地覆盖在元古界、古生界基底之上,生成环境处于地壳运动由活动向稳定转变时期,盆地的形成和发展受基底构造(断裂和褶皱)形态控制,具明显的继承性。构造运动的不均匀性决定了盆地呈北强南弱、东强西弱的构造特征。盆地可分为三个基本构造单元,分别为北部断隆带、中央拗陷带和南缘斜坡带,三个构造单元基本成带状东西向展布,其中南缘斜坡带为相对稳定区。中、新生界地层总体呈向北缓倾的单斜构造,地层发育齐全,沉积厚度适中,为盆地最主要的产煤构造单元,地层走向近东西向。
        
1.5水文地质
1.5.1 区域水文地质
        矿区基本是一个完整的单斜水文单元。地势北低南高。南山水系自东向西有11条大小不等的河流构成。其中流经井田对地下水有影响的河流有2条,为伊昭煤矿河和加格斯台河。泉水系统和伊犁河水系统位于矿区北部的郊区,是区域地下水的排放区域。
        根据含水层的年龄,地下水的发生条件,富集程度和渗透特性,含水层分为四类:冲洪积孔隙弱富水含水层、侏罗系裂隙和孔隙中等富水含水层。


1.5.2 矿区水文地质
        根据地质条件,含水层的埋藏和岩性特征的点,水力性质和简易水文地质分为两类:(1)新生代冲积孔隙潜水含水层(Ⅰ);(2)侏罗系层间裂隙孔隙承压含水层(Ⅱ)。根据含水层层位不同把两大类又划分7个亚类,但侏罗系含水层5个亚类的划分,根据钻井水文地质目录,流量测井资料和物理测井资料,该区域相对持续稳定的分布,具有泥质弱胶结的砂砾岩、中粗砂岩、砾岩及部分相变的细砂岩层。
2 煤的物理、化学特征和煤岩特征
2.1 物理性质
        勘查区内西山窑煤层为黑-褐黑色,条痕为灰黑色,煤芯多呈柱状及块状。纤维状或条带状结构,似层及层状状构造暗淡光泽、局部丝阶梯状、平坦状,绢光泽,参差状断口,节理不发育,性脆。可采煤层视密度平均 1.34~1.40。

2.2  煤岩特征
2.2.1 宏观煤岩特征
        根据室内数据的现场观察,矿区煤岩主要由半亮煤和暗煤组成。矿区深色煤是一种色泽暗淡、致密、硬度大、韧性和硬度大的煤岩成分。颜色的其他成分是轻的。在分含量高,有时为粒状结构,条带状结构,断面粗糙,呈不规则或平坦端口。暗煤常的较厚分层出观,一般层理不明显。半亮煤是一种宏观煤矿,有强烈的光泽。这次如果交替观察具有不同光泽和黑暗的煤矿和岩石的成分。半光亮煤内部裂隙相对发育,通常具有陵角状或不均匀的裂缝。块状或层状构造;宏观煤的主要类型为暗淡型煤,其次为半亮型煤。
2.2.2 显微煤岩特征
        对该勘查区主煤层的显微煤层组分进行了识别和计数,每个煤层的微组分总量非常高,它主要由有机质组分的镜质组和也少量的壳质组分, 硫化物矿物组成,黏土矿物和碳酸盐的矿物质含量相对较少,占不到2%。微煤岩类型微镜和惰煤为主,少量微惰煤,每个煤层的变质程度都是由低-中变质作用改变而来的。
  煤样2煤中镜质组的平均含量为55%,主要由基质镜质组、碎屑镜质组和非结构镜质组组成。4煤主要为基质镜质组, 浅灰色、深灰色,油镜侵反射光,无保留细胞结构,表面凹凸不平,突出率低。惰质体组的平均含量为 44%, 主要由氧化的丝质体组成,在油浸反射的光线下呈白色-黄白色,细胞结构保存不良,细胞排列不规则,突起高[11]。 煤的矿物成分主要是黏土矿物,含量相对较低,呈薄层或浸染状分布,少量呈脉状分布的碳酸盐和黄铁矿矿物质。
        
3   结论

        通过对伊南察布查尔勘查区矿区地质特征,煤的物理性质以及煤岩特征的分析后,并结合搜集的资料,基本了解了矿区地质特征与煤的物理特征的密切关系,并总结了一些找矿标志。主要取得了一下几个认识:
        伊犁盆地南缘地质构造简单,分为3各结构单元:为相对活动区、过渡区和相对稳定区 3 个构造单元。该勘查区构造也分为西部构造单元和东部构造单元,勘查区在扎吉斯坦向斜和郎卡断裂带倒转凹陷之间的过渡带。
        项目在调查区域暴露的地层从下往上分开:二叠系乌郎组、侏罗系的八道湾组、三工河组、西山窑组、头屯河组和新近系。这个区域内主要有煤地层为中侏罗统西山窑组,分布特被广泛有很多种类,是一组在潮湿气候条件下形成的含煤碎屑沉积。岩性为灰绿色、灰黄色、砂岩、灰色砾岩、泥岩粉土、砂岩、煤层。该组有6个煤层,在空间上大致平行重叠。地层厚度129.12~207.50m,平均厚度160.35m;单孔煤层厚度27.16~51.89m,平均厚度35.40m;含煤系数22.07%;含煤性好。


参考文献

[1] 张伟 周梓欣  新疆伊南煤田构造特征分析 新疆维吾尔自治区煤田地质局综合地质勘查队  1994
[2]李军  新疆伊犁伊宁矿区南区辐射环境水平调查及评估  南华大学  2015
[3] 刘建强 ,王东东  新疆伊南煤田察布查尔勘查区煤质特征分析 山东科技大学 地球科学与工程学院  2016
[4] 王成,林双幸,杨启明,李清海,周勇,张霖,张新科 新疆察布查尔县煤田地质调查 核工业二一六大队 2006
[5] 陈新蔚 庄新国 准东煤田煤质特征及分布规律 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第九地质大队  2013
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