黑寶山—木耳氣盆地聚煤規律

徐慶成

摘 要：本文主要針對黑寶山-木耳氣盆地煤炭資源賦存規律的研究：以地球動力學和煤田地質理論為指導針對煤炭資源形成的特點，采用大地構造學、地層古生物學、沉積學、構造地質學、煤田地質學、資源評價等多學科相結合的研究方法，遵循從野外到室內、從典型分析到綜合研究的思路和流程，廣泛收集利用前人勘探和研究成果，結合野外地質調查及室內實驗分析，建立含煤巖系層序地層格架，恢復區域巖相古地理，建立聚煤作用模式，并根據煤田構造格局及構造演化特征，綜合評價煤炭資源聚集規律及賦存特征。

關鍵詞：盆地；聚煤規律；含煤地層；構造

中圖分類號：P611.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）04-0135-02

1 位置、交通、自然地理

本區位于黑龍江省黑河市境內，屬黑河市罕達氣鄉和嫩江縣多寶山鎮管轄。東距黑河市140km，有公路相通。西距嫩江縣130km。黑寶山至嫩江有地方鐵路相連。距離153km。自嫩江站可通往全國各地，黑河到黑寶山的公路在區內南部通過。交通較方便。盆地范圍地理坐標，東經125°02′00″--126°50′00″；北緯49°48′00″--50°38′00″。木耳氣盆地面積為577.54平方千米，長勝盆地面積為84.50平方千米。

本區位于小興安嶺西坡，屬低山丘陵區。區內海撥高度385—446m，相對高差61m，附近高山海撥最高可達586m。地勢為西北高，東南低，西部為丘陵臺地，東部為河谷低地。

本區有裸河、根里河、泥鰍河，流向西南，屬嫩江水系，本區屬中溫帶大陸性季風氣候，冬季嚴寒干燥，夏季涼爽多雨，春秋兩季多風。年平均氣溫0.0℃～-0.2℃，最高氣溫31.5℃，最低氣溫-37.0℃。年降水量531.3-586.0mm，年蒸發量689-990mm，年平均風速3.2m/s。每年9月為初霜期，10月到翌年4月為凍結期，5月為解凍期。降雪量，最高達0.5～1.0m。季節凍土和多年凍土均有發育，季節凍土厚度為2.00～2.89m，多年凍土主要分布于河谷附近和潮濕地帶，屬島狀凍土，厚度可達15.00m。

2 地質概況

2.1 含煤地層

區內出露的地層（見表1），古生界組成煤盆地基底或在煤盆地四周出露，總體呈北東向展布，西部區局部呈北西向展布。奧陶系、志留系和石炭系主要分布于煤盆地的北側，泥盆系主要分布于煤盆地的南側。煤盆地內主要為中生界，也呈北東向展布。其中以白堊系分布范圍最廣泛。下白堊統九峰山組為區內主要含煤地層。第三系、第四系為蓋層。

2.2 構造

黑寶山—木耳氣盆地位于新華夏系第三降起帶北東段、在華夏構造體系的新開嶺復背斜的北西翼，呈北東60°方向展布。

2.2.1 區域構造概況

華夏構造體系構成了區域構造的基本格架，以北東向褶皺和壓扭性斷裂為主體，同時配套的有北西向張一張扭性斷裂。北東向和北西向斷裂構造活動，形成了古生界及早期侵入巖被切割成若干網格斷塊的構造格局。

新華夏構造體系主要以斷裂構造為主。早期往往追蹤華夏系構造，沿基底構造軟弱帶發生繼承性活動，使中生代所形成的黑寶山—木耳氣半地塹式斷陷盆地及盆地中沉積的地層在展布上，承襲了華夏系的方向。

2.2.2 盆地構造

（1）盆地的幾何形態（表1）。

盆地總體走向北東60度，長約84公里，寬2.5 -11公里，長寬比約為15比1；呈不規則狹長帶狀，其南部邊界呈鋸齒狀。盆地兩翼南陡北緩，其底表面凹凸不平。

（2）盆地的構造格架。

垂向電測深推斷解釋成果表明，盆地基底存在北東向斷裂帶和北西向斷裂帶。這兩組斷裂帶對盆地和基底形態起著主要的控制作用。

盆地不同部位沉降幅度相差懸殊，沉降幅度由幾十米到600米，局部可達上千米。不同斷塊的差異沉降，在盆地內形成多個次級坳陷。其自西至東有：黑寶山-一五一、一五三、紅旗-木耳氣、長勝、木耳氣南等次級坳陷。并且各次級坳陷沉降幅均一。在兩個級坳陷間為次級降起，其規模比次級坳陷要小。

此外，盆地內尚存在北北東、北北西向后期斷裂，控制了盆地內目前含煤層的分布范圍。

2.2.3 盆地的構造演化

北東向和北西向先存斷裂將基底切割成網格狀斷塊，由于受區域右旋張扭應力影響，盆地初始斷陷沉降接受沉積，并伴有強烈的火山活動，繼之是大規模斷陷沉降，大面積接受沉積。進而區域左旋壓扭應力開始持續作用，盆地開始萎縮退覆，直到結束充填。

值得提出的是盆地中次級坳陷對聚煤作用有重要的意義，并且各次級坳陷的充填序列具有同步性和漸步性，這說明其所處大的構造環境基本相同，但沉積環境各自具有獨立性。

3 煤層和煤質

3.1 煤層

本區含煤地層為下白堊統九峰山組，該組在盆地內分為四個煤巖段，含煤層段主要在第二、第四煤巖段內。其中第二煤巖段含煤五層，分別為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ下號煤層；第四含煤段含煤二層分別為0、Ⅰ號煤層。在盆地的西部區主要發育Ⅰ號煤層組（Ⅰ、Ⅰ下1、Ⅰ下2），為該區可采煤層，其余煤層為局部可采或零星可采點。在盆地的中部至東部主要發育為Ⅱ號煤層組（Ⅱ上1、Ⅱ），其余煤層為局部可采煤層。

盆地西部含煤區（包括一四七、一五一、一五三），含煤地層最小厚度123.16米，最大厚度234.69米，平均200.70米，煤層總厚度平均為3.00米，含煤系數為1.49%。

盆地中-東部區（包括金水四分場、三分場、木耳氣等），含煤地層最大厚度為372.50米，煤層總厚度為2.99-13.01米，平均煤厚為7.77米，含煤系數為2.09%。

3.2 煤質

本區以長焰煤為主，盆地的中-東部區局部有少量的不粘煤、弱粘煤和氣煤。如圖1所示。

4 結語

黑寶山—木耳氣盆地是黑龍江省大興安嶺西部早白堊世重要的含煤盆地，主要成煤環境為沖積扇扇端沼澤濕地及河流相沉積，含煤地層為九峰山。九峰山組主要為一套陸相的沖積扇—河流—湖泊三角洲—湖泊沉積，巖性主要為礫巖、含礫粗砂巖、粗砂巖、（凝灰質）中細砂巖、（凝灰質）粉砂巖、泥巖、凝灰巖和煤層。本次研究將九峰山組劃分為一個三級層序S1，其中三級層序中發育了低位體系域、湖侵體系域和高位體系域，由于鉆孔的鉆探深度有限，只在部分地區發育低位體系域，下面將詳細的介紹層序S1中各體系域及沉積特征：

低位體系域：在本區中主要在鉆孔mx003孔、mx013孔、mx025孔見到，發育巖性為雜色礫巖，成分以花崗巖、安山巖巖屑為主，夾粗砂巖薄層，最大粒徑10cm，一般在0.2—1.5cm之間，分選不好，磨圓差屬沖積扇的扇根相沉積，發育煤層。

湖侵體系域：在本區普遍發育，所選鉆孔均有所見，發育的巖性有礫巖、細砂巖、粉砂巖、煤層，屬沖積扇沉積體系、河流沉積體系、湖泊三角洲沉積體系和湖泊沉積體系，其中沉積相有扇根相、扇中相、扇端相、河床相、堤岸相、河漫相、三角洲平原相和濱淺湖相。從東北部到西南部，沉積體系由沖積扇沉積體系—河流沉積體系—湖泊三角洲體系—湖泊沉積體系逐漸過渡，巖性也明顯變細。湖侵體系域發育可采煤層，在東北部成煤環境主要是扇端相的沼澤沉積和河漫相的泛濫平原沉積，在西南部成煤環境主要為湖泊三角洲和河流沉積體系的沼澤沉積。

高位體系域：在本區普遍發育，發育了礫巖、中粗砂巖和細粒砂巖以及煤層，主要為沖積扇和河流沉積體系。從東北部到西南部，沉積體系由沖積扇向河流相過渡。局部地區發育煤層，成煤環境主要為扇端沼澤沉積和泛濫盆地的沼澤沉積。