李東鎖 王 巖 鄭鳳娟
(1、黑龍江省煤田地質研究院,黑龍江 哈爾濱150001 2、大慶油田有限責任公司第五采油廠,黑龍江 大慶163000)
寶山- 振興勘查區位于湯原縣和佳木斯市,區域范圍占湯原縣中部、東部大部分區域,局部位于佳木斯市區江北郊區境內,行政區劃歸屬湯原縣、佳木斯市管轄,勘查區面積為1743.98 km2。
勘查區內有101 省道及綏佳鐵路貫穿全境,201 國道縱貫南北,鄉村公路以砂石路為主,交通較為便利。
勘查區內的主要地層為古近系始- 漸新統寶泉嶺組(E2-3b),新近系中- 上新統富錦組(N1-2f)、船底山組玄武巖(N1-2c),第四系(Qh),其中始- 漸新統寶泉嶺組及中- 上新統富錦組為含煤地層?,F將區內主要地層特征敘述如下:
該組是一套內陸盆地湖沼相間夾有河湖相碎屑沉積含煤建造。據鉆探成果該區寶泉嶺組,巖性以泥巖、粉砂巖、粉砂質泥巖為主,夾中、細粒砂巖,局部為中粒砂巖、粗粒砂巖和礫巖。盆地中心遠離物源,細碎屑沉積物占優勢;盆地邊緣近物源,中、粗粒碎屑沉積物占優勢;在盆地東端該套地層上部沉積速率較大,中粒砂巖較發育。本組含4 個煤層群,含煤28 層以上。
上部含2 個薄煤層(25、26 號煤層);中上部局部夾1 個薄煤層(24 號煤層);中下部含厚層狀褐煤或油頁巖多層(8-23 號層),油頁巖焦油產率高,厚度較大;下部含煤9 層,編號分別為7、6、5、4、3、2-1、2、1 和0 號煤層;含油頁巖4 層,編號分別為Y3、Y2、Y1 和Y0 號油頁巖。其中2 號煤層可采,發育穩定,6、7號層可作油頁巖利用。
據鉆孔資料分析,區內本組地層厚度大于1453 m。
出露在勘查區西北部,呈北東向展布。出露面積137 km2,其余均掩伏在第四系之下,最大埋深388.35 m。由土黃色砂礫巖、砂巖、灰黃色及灰黑色粉砂質泥巖、泥巖等組成。是以河湖相為主的陸相粗碎屑沉積建造,夾泥巖、粉砂巖。據鉆探成果富錦組含煤3 層,無可采煤層。煤層主要分布在東區,西區未見該組煤層。西區厚度薄,幾米至幾十米不等;東區厚度大,普遍在150 m 以上,鉆孔實見地層最大厚度222.55 m,地震勘探推斷地層最大厚度400 m。
該組地層不整合覆蓋于寶泉嶺組之上。
本區含煤巖系位于依舒地塹的次一級構造單元湯原斷陷盆地。根據前人的研究成果,湯原斷陷盆地為半地塹式斷陷盆地,可分為西部斜坡斷階帶、西部凹陷帶、中部凸起帶和東部凹陷帶。湯原斷陷盆地總體呈簸箕形,北西淺,南東深。東部邊界斷裂為控盆構造,東部邊界斷裂走向北東,傾向北西,上陡下緩。
西部斜坡斷階帶:總體表現為單斜構造。走向北東,傾向南東,傾角4°-10°,最大傾角18°。東側受DF1 斷層控制。西端出露地表,東端最大深度約2500 m。西部斜坡斷階帶上分布一些規模不大的斜列式中小型正斷層,這些斷層的形成具有派生屬性,是由東部邊界斷裂強烈活動造成西部地區局部拉張而成的。古近系寶泉嶺組煤系地層形態與基底形態基本一致,由下向上地層傾角逐漸變緩,煤層在該區連續性好。
西部凹陷帶:位于西部斜坡斷階帶和中部凸起帶之間,基底由一系列北東向排列的洼地組成,西側受斷層控制,東側被斷層切割。
中部凸起帶:位于測區中部,北東南西展布,北東被斷層所截,南西端延展到區外,區內由北東向的凸起和北西西向的洼地組成。中部凸起帶地層連續性較差,由地震時間剖面分析,不含可采煤層,未經鉆孔驗證。
東部凹陷帶:南西以斷層為界,向北東延展到區外,由北東向的兩個洼地組成,基底深度不詳。古近系寶泉嶺組地層在凹陷內形成北東向串珠狀同沉積向形彎曲。凹陷帶兩側分別被斷層破壞。東部凹陷帶新生界以來連續沉積,沉積厚度巨大,煤層、油頁巖埋藏深度大,可采油頁巖埋深在800 m 以下。第四系最大深度230 m,富錦組厚度普遍大于150 m,寶泉嶺組厚度不詳。
通過二維地震勘探,在湯原斷陷盆地內解釋斷層23 條,孤立端點47 個,在新生代繼續活動的基底斷層有16 條,其中北東走向的有11 條,最大走向延伸43.75 km,最小延伸1.9 km。北西走向的斷層有一條,延伸長度23.95 km。
勘查區盆地基底為海西期花崗巖。煤系(含礦)地層沉積之后,尚未發現巖漿侵入。
勘查區含油頁巖地層為新近系中上新統富錦組(N1-2f)和古近系始漸新統寶泉嶺組(E2-3b),富錦組地層總厚度400 m,含油頁巖1 層,為29 號油頁巖。寶泉嶺組地層總厚度1453.22 m,含油頁巖11 層,分別為23、20、19、9、8、7、6、Y3、Y2、Y1 和Y0 號層油頁巖。
區內共有油頁巖(包括灰分大于40%,同時焦油產率大于4%而被定義為油頁巖的煤層)12 層,另外有14、13 號兩個煤層低于煤層最低可采厚度,但是可以當作油頁巖利用。
其中Y3、Y2 和Y1 號油頁巖焦油產率3.5~5.0%;29、23 和Y0 號層厚度小于1 m;8 號層夾矸大于分層厚度,不具有工業價值。20、19、9、7 和6 號層為可采油頁巖層,另外有14、13 號兩個煤層可以當作可采油頁巖利用。
各層特征敘述如下:
20 號層,復雜結構,含夾矸6 層,厚度6.00 m,灰分(Ad)41.59~44.99%,發熱量(Qnet,d)13.82~14.68 MJ/kg,焦油產率(Tar,ad)8.1~9.5%。被定義為油頁巖。頂析巖性粉砂質泥巖,底析巖性粉砂巖。
19 號層,單一結構,厚度1.56 m,灰分(Ad)47.55%,發熱量(Qnet,d)12.77 MJ/kg,焦油產率(Tar,ad)8.9%。被定義為油頁巖。頂析巖性泥巖,底析巖性含粉砂巖質泥巖。
14 號煤層,復雜結構,含夾矸2 層,厚度2.18 m,灰分(Ad)36.17%,發熱量(Qnet,d)16.60 MJ/kg,焦油產率(Tar,ad)7.6%。夾矸為油頁巖焦油產率(Tar,ad)4.5~5.7%。
13 號煤層,復雜結構,含夾矸2 層,厚度1.70 m?;曳郑ˋd)20.78~36.27%,發熱量(Qnet,d)16.59~21.42 MJ/kg,焦油產率(Tar,ad)7.7%。夾矸巖性為泥巖和油頁巖,夾矸中油頁巖焦油產率(Tar,ad)5.1~5.2%,頂析巖性粉砂質巖,底析巖性泥巖。
9 號層,厚度1.92 m,復雜結構,含夾矸2 層,夾矸巖性為泥巖,灰分(Ad)42.26%,發熱量(Qnet,d)14.76 MJ/kg,焦油產率(Tar,ad)10.6%。為不可采煤層, 但是可以作為為油頁巖利用。頂析巖性含粉砂質泥巖,底析巖性泥巖。
7 號層,厚度1.09~3.13 m,復雜結構,含夾矸1~2 層,夾矸巖性為泥巖、粉砂巖,灰分(Ad)69.14%,發熱量(Qnet,d)5.67 MJ/kg,焦油產率(Tar,ad)8.7%。:定義為油頁巖。
6 號層,厚度0.63~2.65 m,單一結構,灰分(Ad)54.20~86.06%,發熱量(Qnet,d)5.80~11.34 MJ/kg,焦油產率(Tar,ad)4.2~8.8%。:定義為油頁巖。
經過估算全區共求得預測的油頁巖資源量(334)46495.09萬噸,預測的頁巖油資源量(334)3574.68 萬噸。
湯原縣寶山- 振興勘查區含油頁巖地層為新近系中上新統富錦組(N1-2f)和古近系始漸新統寶泉嶺組(E2-3b),共含油頁巖12 層,其中可采油頁巖層7 層,平均焦油產率6.01-8.66%,勘查區預測的油頁巖及頁巖油資源量較大,有較好的勘探開發前景。