新疆吐魯番市七泉湖豫新煤礦煤層沉積環境及對比探討

■賈時茂（甘肅煤田地質局一四九隊甘肅蘭州730000）

新疆吐魯番市七泉湖豫新煤礦煤層沉積環境及對比探討

■賈時茂
（甘肅煤田地質局一四九隊甘肅蘭州730000）

七泉湖豫新礦區煤層位于中侏羅統西山窯組，可采煤層共3層，雖然煤層層數較多，但分布有規律，不難對比。通過對礦區含煤地層及對比層的研究，認為運用巖性標志，物性特征可有效對比各煤層，為礦區生產提供地質依據。

七泉湖豫新礦區煤層中侏羅統西山窯組 沉積環境 煤層對比

1　概況

豫新煤礦區位于吐魯番市北直距30km處，在行政區劃上隸屬吐魯番市七泉湖鎮管轄，形狀為一近似東西向的長方形，邊界均為人為邊界，走向長度約1200米、傾向寬度平均350米，面積0.42平方公里。其地理坐標為：東經：89°21′13″～89°22′13″，北緯：43°10′40″～43°10′54″，本區從大地構造單元劃分屬于北天山與中天山地槽褶皺系中所夾的吐魯番～哈密盆地的西北部，七泉湖煤礦區的西部。七泉湖煤礦區的構造以東西向平行排列的長軸狀緊密褶皺為主體的構造框架。

豫新煤礦區地層區劃屬天山—興安嶺地層區、北天山地層分區、吐魯番地層小區。區內地層出露較全，分布的地層有：石炭系（C）、二疊系（P）、三疊系（T）、侏羅系（J）、白堊系（K）、第三系（R）、第四系（Q）。

2　含煤巖系特征

2.1含煤地層巖性特征

豫新煤礦區主要含煤地層為中侏羅統西山窯組（J2x）。總體上看，整個侏羅系地層在本區連續沉積，雖然沉積環境基本相似，但巖性上存在著差異。自上而下分為七個組：即喀拉扎組（J3k）、齊古組（J3q）、七克臺組（J2q）、三間房組（J2s）、西山窯組（J2x）、三工河組（J1s）、八道灣組（J1b）。

（1）喀拉扎組（J3k）：由一套河湖相紫紅色、灰紅色的砂質泥巖、粉砂巖、砂巖和砂礫巖組成。

（2）侏羅系上統齊古組（J3q）：由一套紫紅色砂質泥巖，泥質粉砂巖、巖屑砂巖下部夾玫瑰紅色凝灰質細砂巖，含動物化石。

（3）侏羅系中統七克臺組（J2q）：由一套河湖相的灰黃色、黃綠色砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖組成，含少量植物化石及介形蟲化石。

（4）侏羅系中統三間房組（J2s）：由一套河湖相的棕紅色、灰綠色砂質泥巖夾砂巖組成，含少量植物、瓣腮化石。

（5）侏羅系中統西山窯組（J2x）：為河流相、湖泊相及沼澤相含煤建造，由一套中粗粒長石巖屑砂巖、砂礫巖、細砂巖、粉砂巖、泥巖、炭質泥巖、煤層組成，含豐富植物化石和動物化石。

（6）侏羅系下統三工河組（J1s）：由一套湖泊相的灰綠色泥巖夾粉砂質泥巖、細砂巖、砂巖，含動物化石及植物化石。

（7）侏羅系下統八道灣組（J1b）：為湖泊～沼澤相沉積，由一套中粗粒長山巖屑砂巖、砂礫巖、細砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖、煤層組成，含豐富植物化石和動物化石。

2.2含煤地層物性特征

本區煤層組，是一巨厚層狀的煤層，全區穩定發育，厚度變化不大，且測井曲線上反映特點明顯，視電阻率呈“大鋸齒群峰狀”，密度及自然伽馬曲線亦呈“大鋸齒群峰狀”形態，與其它地層形成了明顯對比，特征十分明顯，見圖。

3　沉積環境分析

該區根據巖性組合，含煤性及沉積旋回，煤系地層為一套較細的陸源碎屑巖。其巖性主要由湖泊～沼澤相形成的灰白色、灰色、深灰色含礫粗砂巖、粗砂巖、中砂巖、粉砂巖、泥巖、炭質泥巖及煤層組成。相變順序為湖泊相～沼澤相～泥炭沼澤相，區內的三層煤層(42號、43號、45號)均發育于該組地層下部，包含在三個較大的沉積旋回中，層位較穩定。

4　煤層

4.1含煤性

礦區主要含煤地層是侏羅系中統西山窯組，共含主要可采煤層3層，從上向下依次編號為煤42、煤43、煤45。可采煤層平均厚度38.63米，煤層平均厚度32.30米。含煤巖段侏羅系中統西山窯組厚度一般127.85～197.89m，平均160.44m，含煤系數為20.1%。

4.2可采煤層

侏羅系中統西山窯組，為區內主要的含煤巖系，自下而上以湖泊相為起點，向上逐漸過渡為沼澤相、泥炭沼澤相，煤層位于泥炭沼澤相中。

煤42層：煤42層一般含1～8層夾矸，煤42層結構復雜，其夾矸巖性主要為泥巖、砂巖及炭質泥巖。煤層頂板主要為泥巖及細砂巖等，底板主要為泥巖及粉砂巖等，局部為細砂巖。煤層沿走向、傾向上有一定的變化。根據鉆孔資料顯示，煤42沿走向自東向西有逐漸變薄的趨勢，沿傾向自南向北有逐漸變厚的趨勢。西部3線附近為富煤區。在3線上301號鉆孔煤層真厚度達到15.52m。該煤層層位較穩定，特征明顯，易于識別，對比可靠，是本區主要可采煤層。

煤43層：煤43層一般含2～14層夾矸，煤1層結構復雜，其夾矸巖性主要為泥巖及砂巖。煤層頂板主要為粉砂巖、泥巖、細砂巖等，底板主要為粉砂巖、泥質粉砂巖、細粒砂巖等；煤層沿走向、傾向上有一定的變化。根據鉆孔資料顯示，煤43沿走向自東向西有逐漸變薄的趨勢，沿傾向自南向北有逐漸變厚的趨勢。東部1線附近為富煤區。在1線上101號鉆孔煤層真厚度達到31.03m。該煤層層位穩定，特征明顯，易于識別，對比可靠，也是本區主要可采煤層。

煤45層：煤43層一般含1～4層夾矸，煤層結構較復雜，其夾矸巖性主要為泥巖及砂巖。煤層頂板主要為泥巖，粉砂巖、粉砂質泥巖等，底板主要為泥巖，粉砂巖等；煤層沿走向、傾向上變化較大。根據鉆孔資料顯示，煤45沿走向自東向西逐漸變薄直至尖滅，沿傾向自南向北有逐漸變厚的趨勢。東部1線附近為富煤區。在1線上101號鉆孔煤層真厚度達到6.17m。該煤層層位不穩定，為局部可采煤層。

縱觀礦區內，煤42、煤43屬較穩定的全區可采的主要可采煤層，煤45屬不穩定的局部可采煤層，尤其是煤43厚度較大，沉積穩定，是本區的主要可采煤層。

4.3煤層對比

煤層對比方法是以煤層組合特征為主，輔以巖性巖相特征，沉積規律及鄰區資料類比法，同時結合煤層本身特征對比法及煤質資料對比法和地球物理測井對比法，這種綜合方法是符合本區實際情況的。

4.3.1標志層對比法

區內煤43層是全區主要可采煤層，平均真厚度約22.45m，結構較復雜，含多層夾矸，沉積較穩定；頂板大多為細碎屑泥巖～粉砂質泥巖，含豐富植物化石碎片，層理較發育，沉積較厚，易于識別，是對比的直接標志。因煤43層含在一個比較大的沉積旋回中，特征明顯，因此確定煤43層為對比基線是合理的。

42號煤層上部距43號煤層60～70米，均有一層厚約2m的灰色較堅硬的泥灰巖層，層位穩定，可作為地層、煤層對比的標志。

4.3.2相～旋回特征對比法

含煤地層是較為典型的湖泊～泥炭沼澤相沉積建造，煤43層包含在一個較大的沉積旋回中，相變順序為湖泊相～沼澤相～泥炭沼澤相，煤層位于旋回的頂部即泥炭沼澤相中，頂板含大量植物化石碎片。因此，利用沉積旋回可直接進行煤層對比。

5　結束語

探討沉積環境是為了研究地層和煤層，所以，在進行煤巖層對比時，不僅要從標志層，地球物理測井，煤層本身的特征等方面進行分析研究為，還要著重研究其沉積環境的變化，這樣才能更加準確的進行煤巖層對比，為礦區生產提供可靠的地質資料。

[1]張雨民.《新疆吐魯番市豫新煤炭工貿有限公司煤礦煤炭勘探報告》[R].張掖:甘肅煤田地質局一四五隊,2008.

[2]陳劍平.環境地質與工程地質 [M].北京：地質出版社，1990.

[3]H.G.里丁.沉積環境與相 [M].北京：科學出版社，1985.

[4]李正根.1980.《水文地質學》[M].北京.地質出版社.

[5]山西礦業學院等.《構造地質學》[M].山西.煤炭高等院校試用教材.1980.

F407.1[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～92～2

賈時茂（1969～），男，工程師，研究方向為煤田地質勘探。