西藏丁青縣自家浦煤田沉積環境與聚煤規律

涂首業，毛曉冬，徐 波，翟冬梅，張 亮

（成都理工大學地球科學學院，成都 610059）

自家浦位于西藏昌都地區西北部丁青縣木塔鄉境內，和青海省雜多縣緊鄰。含煤地層呈北西～南東延伸，走向長約68km，北西延入青海，南北寬約26km，面積1 768km2。東以木塔鄉為界，西至木曲以西，南起于俄尕根，北到青藏省界，包括了自家浦富煤段和拉龍貢煤礦點。

圖1 丁青自家浦煤田地質圖

工作測區地理坐標：北緯32°15′10″～32°29′14″，東經94°41′52″～95°09′06″。海拔4 700～5 400m，相對高差400～500m；區內河流主要有羊木涌、木曲；氣候寒冷，冬季無人，從預測區到黑（河）～昌（都）公路的尺牘、丁青需4天以上的馬程，交通極不便利。

該區煤田地質工作程度較差，1967年西藏地質大隊第三地質隊（西藏地質一大隊三分隊的前身）在該區開展群眾報礦、礦點踏勘，并對測區西端（西藏、青海交界處）的查馬拉進行了重點檢查，完成1:5000 地形地質草測6.5km2，采集部分煤巖、煤化學樣。獲區內侵蝕基準面以上的上山煤普查儲量3 153（104t），其中包括平衡表外（厚度0.3～0.4m煤厚）儲量626（104t）。對煤礦點外圍估計儲量約 10 000（104t）。

1 沉積相

煤系地層主要為下石炭統馬查拉組下段的一套含煤的碎屑巖，由砂巖、粉砂巖及泥灰巖夾煤層或煤線組成；主要巖石類型包括長石石英砂巖、泥質巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖等，夾煤層或煤線。

馬查拉煤系的時空分布特征，從巖性變化情況上看，由南東向北西巖石粒度逐步變細；類烏齊一帶開始出現泥灰巖的夾層，且向北西夾層逐漸增多，炭質泥巖及煤層層位由南東向北西逐漸爬升。

圖2 自家浦煤礦區馬查拉組柱狀圖

自家浦煤礦區主要出露地層由老到新包括了石炭系、三疊系、侏羅系、古近系。自家浦煤礦區含煤地層為下石炭統馬查拉組（C1m），屬于早石炭世馬查拉煤系。自家浦煤礦區煤系地層馬查拉組(C1m)下部為灰色致密的塊狀灰巖，厚度大于3000m，富含動物化石。中部下段(C1m1)為含煤地層，主要由泥巖、粉砂巖、細砂巖等巖石組成，煤層多夾于泥巖或炭質泥巖中，主要分布于下段內，富含植物及少量動物化石，厚1185m(圖2)。上部為黃灰色中厚層中粒砂巖夾板狀砂巖，厚＞200m。

馬查拉煤系的碎屑巖組粉砂巖的粒度分析結果（圖3）說明，粒度分布范圍比較狹窄，多集中于3.5～6.5 之間，其中粉砂為50%～90%，多為粗粉砂，極細砂占10%～50%，其平均粒度3.5%～5%，粗截點多在4%左右，細截點在4.5%，推移組分含量低于20%，躍移組分約占40%～50%，平均組分為30%～50%，由于總體的斜率較陡（60%～70%），顧三線段曲線在圖上近于一條直線，反映沉積環境中，水動力不強，僅有微弱的，強度變化不大的底流活動，說明馬查拉煤系碎屑巖組沉積環境為淺海-海陸交互相特征。

圖3 馬查拉煤系碎屑巖概率累計頻率曲線

2 巖相古地理特征

西藏馬查拉煤系沉積時期的早石炭世古地理格局，是在晚泥盆世古地理分布基礎上的繼承性演化。

西藏全區早石炭世古地理格局，是在泥盆紀末海侵基礎上進一步大規模海侵、海水由南東向北西方向海侵的繼承性演化發展的結果。

早石炭世早期，改則—怒江一線以北和東部，海水沿他念他翁山兩側（班公湖-怒江洋盆）向北西侵入，南支抵達聶榮、比如一帶，北支進入青海，再在北緯34°線南側，沿查桑、日彎茶卡、岡瑪錯一帶沉積了陸緣碎屑淺海-濱海相的碎屑巖和碳酸鹽巖，在羌塘地區則開始結束中泥盆世以來的隆起剝蝕的歷史，使下石炭統不整合或假整合于前泥盆系或中泥盆統之上。在地殼運動頻繁震蕩，在沉積剖面中造成明顯的韻律沉積特點。由于氣候暖和、養份充足、海水含鹽度適中，從而大量的華南型及西南型的暖水動物得到繁殖，偶爾也見夾有極少量無鱗板、小個體的冷水型珊瑚。在本區古昌一帶為淺海陸棚，接受了正常淺海相碳酸鹽及碎屑沉積。昌都地區他念他翁島弧以東直到金沙江島弧，仍繼承晚泥盆世以來的淺海環境，由于地殼的差異性升降運動，在洋盆兩側近島弧帶沉積了淺海相灰～灰黑色厚層及塊狀質純灰巖，大量的華南型暖水底棲動物（珊瑚、腕足）繁盛，表明下陷幅度不大，與此同時，在洋盆中部的芒康一帶水體有變淺的趨勢（甚至有可能隆起成陸），造成杜內期（巖關階）的沉積缺失，使維憲期（大塘階）的沉積直接假整合于晚泥盆世沉積之上。在金沙江島弧西側，地殼大幅度下陷的同時，伴有中酸性～基性的海底間歇性火山噴發活動，形成火山巖夾頁巖、灰巖及礫巖，并有大量的華南型暖水珊瑚的繁殖。反映了本帶在下陷過程中，地殼沉降幅度大、振蕩運動劇烈、各地差異明顯和氣候溫暖的古地理和古氣候特征。早石炭世晚期（維憲期—謝爾普霍夫期），是一個進一步海退的過程，僅局部地區出現海侵（如三江一帶）。在雅魯藏布江以南處于濱海～淺海環境，除古隆～普蘭、仁布、隆子等地未接受沉積外，其它地方為一套海侵序列的碎屑和碳酸鹽沉積，厚近2 000m。雅魯藏布江北側的岡底斯山東段，海水較深，并從干燥炎熱的氣候環境（沉積物為紫紅色、黃褐色碳酸鹽，生物主要為華南型瑚珊、腕足等）轉變為潮濕溫暖環境（沉積物以泥質為主，夾碳酸鹽，并有少量中基性火山沉積，產腕足、菊石、雙殼、珊瑚、三葉蟲等底棲及浮游生物）。改則～怒江一線以北的羌塘地區，古地理輪廊與早石炭世杜內期相似，僅海水范圍有所擴大。在查桑～岡瑪錯和喀喇昆侖東部雙陷大板、岡底斯區的古昌等地為碳酸鹽及少量碎屑沉積，繁殖大量暖水型底棲及少量浮游生物（腕足、珊瑚、腹足、三葉蟲等）。三江地區在這一時期呈現出地殼運動震蕩頻繁的特點，沉積剖面上表現出海進—海退—海進頻繁交替的沉積序列。沉積剖面下部（維憲早期）主要是海侵，局部出現海退環境。在陸緣系統中，有大量的碳酸鹽沉積，也有大量的冷水型珊瑚、腕足、瓣鰓類繁殖。在他念他翁島弧兩側，表現出大幅度的下陷，沉積厚度大，而遠離島弧的地區，則厚度變小，在芒康一帶甚至有可能沒有接受沉積（遭受剝蝕）。沉積剖面中部（維憲中晚期）為海退期，在他念他翁島弧東側，北起自家浦，向南經馬查拉、格拉、加卡、曲登一帶形成一條寬20～60km 的海陸交互相沉積帶。這一時期仍繼承了維憲早期的構造運動之差異，即沿他念他翁島弧東側，拗陷幅度最大，有厚達1250m的碎屑沉積和炭質沉積。沉積剖面上部（謝爾普霍夫早期）為海進期，見有碳酸鹽的沉積，所含華南型的喜暖植物和動物，顯示了氣候溫暖潮濕，同時從沉積物性質又反映振蕩運動的頻繁和下陷幅度大的特點。由南東向北西，上部海相夾層逐漸增多，表明海進-海退反復的出現。而從煤層所在的位置看，南東部多在煤系地層下部，向北西層位逐漸上升，反映海水由南東向北西退卻的情況。同時，煤系地層上部在北西部夾數層煤層或煤線，并含碳酸鹽沉積，向南東碳酸鹽沉積減少，代之以粗粒碎屑為主的沉積，反映了維憲后期及謝爾普霍夫早期海水由北西向南東海退的情況。在離島弧較遠的地區，仍以淺海環境的碳酸鹽沉積為主。

綜上所述，早石炭世晚期、三江地區出現海水由南東向北西退卻，復而又出現海水由北西向南東侵犯，在海退—海侵交替沉積中，沉積了西藏早石炭世的馬查拉煤系。

3 控煤構造分析

在自家浦一帶，早石炭世煤系地層多被北西及北西西向斷層切割成支離破碎的塊體。由于煤田地質工作程度低，這些斷層對煤系的改造和影響的程度，并不十分清楚。應該指出的是他念他翁～瀾滄江斷層，不僅對煤系地層的后期改造起到控制作用，而且該斷層在早石炭世前已經存在，該深大斷裂的發生及其強烈活動，和西部他念他翁島弧帶的形成密切相關；同時，控制了東側海陸交互相的沉積分布，也為其東側沉積盆地創造了成煤的物質條件。

自家浦預測區內主要為一向北東傾斜的單斜構造。斷裂較發育，主要發育有北北西向正斷層及北西向逆斷層，斷層面主要向北東傾，規模較大，已知延長數十米～數百米，斜切煤系地層及煤層，但對煤系、煤層影響不大。另見有少量北東向及南北向斷層，除個別表現出斷層面傾向北西的逆推性質外，其它斷層性質不明。一般說來規模不大。除斷層外，尚發育有層間撓曲。總的說來，由西向東，構造愈趨簡單。

4 聚煤規律

自家浦煤點是馬查拉煤系很有前景的煤點，由于地處西藏西北青藏交界的唐古拉山脈中，地勢高、氣候惡劣、交通不便，因而未進行詳細的地質工作，只是在1967年對該煤點進行了礦點踏勘檢查的找煤工作，獲得地質儲量1×108t 以上。

自家浦煤礦點西藏地礦局曾做過首采區普查工作，礦區內見煤系厚度1 185m，經部分揭露，見煤層和煤線71層，厚度大于0.4m 的可采煤46層，可采煤層平均累厚 36.73m，平均厚約0.80m。另有薄煤（單層厚0.3～0.39m）25層。

馬查拉煤系在空間分布上表現出由北西向南東厚度逐漸變薄的特點（圖4）。北西在青海雜多一帶厚達 2 300～3 100m，向南在曲登以南驟減，直到奪依納卡尖滅，使上泥盆統直接與煤系地層上部灰巖（以前所稱的東風嶺組）接觸。

圖4 早石炭世馬查拉組含煤地層厚度變化圖

馬查拉煤系煤層層數多、厚度小、結構復雜和穩定性差。一般說來，雖各地含煤層層數不同，但總的層數較多可達4～40層（包括厚0.1m 的薄煤層），最多者達80 余層。其中可采及局部可采煤層4～37層，以自家浦煤點煤層最多（表1），其次為馬查拉煤礦、曲登煤點、金多煤點。自家浦煤點含煤層和煤線87層，其中薄煤層13層，可采或局部可采者31層，它們主要賦存在煤系中下部。可采或局部可采煤層共厚27.51m，可采含煤系數為2.32，在主要含煤段內的可采含煤系數達3.10。拉龍貢煤點可采煤層總厚1.58m，煤系出露不全，厚386m 以上，其可采含煤系數為0.41，主要含煤段內的可采含煤系數為1.68。

煤層穩定～不穩定，少數地區煤層向深部有增厚的的趨勢，個別煤點（如拉龍貢第1煤層）向深部驟然變薄，由地表0.7m 向深部1m 左右變為0.03m。煤層沿走向變化較大，多呈似層狀及層狀，少數為透鏡狀。自家浦煤礦（點）煤層特征如表2。

表1 自家浦煤礦（點）薄煤層及可采煤層統計表

表2 早石炭世自家浦煤礦（點）煤層特征表

5 結論

自家浦煤田的含煤地層為早石炭世的馬查拉組，為馬查拉煤系，其空間展布及賦存狀態主要受聚煤期后沉積作用、構造變形等因素的控制。馬查拉煤系后期受北西～南東向的他念他翁～瀾滄江逆斷層控制，破壞了煤系地層的完整性，對煤層的賦存、開采帶來十分不利的影響。而在自家浦預測區內，總體構造趨于簡單，對煤系、煤層影響不大。早石炭世晚期、三江地區出現海水由南東向北西退卻，復而又出現海水由北西向南東侵犯，在海退—海侵交替沉積中，沉積了西藏自家浦早石炭世的馬查拉煤系。

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