新疆博格達山北麓中二疊統蘆草溝組油頁巖基本特征及富集規律認識

夏明 韓建華 王海濤

（新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊 烏魯木齊 830013）

新疆博格達北麓中二疊統蘆草溝組由馬夏庚（1952）首次在烏魯木齊劃出，稱油頁巖分層，隸屬大西溝系。新疆地礦局區測大隊（1965）將其創名為妖魔山組。1981 年，新疆區域地層表將其改為蘆草溝組，一直使用至今[1]。目前，蘆草溝組一般劃分為4個巖性段：粉砂巖夾油頁巖段，油頁巖夾薄層鈣質粉砂巖段，厚層油頁巖夾鈣質硅質粉砂巖段，硅質泥質粉砂巖與油頁巖互層段，以三、四段油頁巖品質最佳[2]。本文通過實測剖面，結合路線地質、前期工作成果及鉆孔資料對比分析，認為區域上蘆草溝組劃分出三個巖性段較為合適且利于對比，各段之間一般呈整合接觸，走向上巖性、厚度以及巖石組合特征基本穩定，以二、三段富集油頁巖礦層，但三段油頁巖礦層各地變化較大，且油頁巖賦存具有一定的規律性。

1 蘆草溝組分布

蘆草溝組是新疆重要的含油頁巖層位。該組主要分布于博格達山北麓山前斷褶帶二疊系-新近系組成的一系列同心褶皺內，展布西起烏魯木齊市雅瑪里克山，東至奇臺的白楊溝，斷續延長140千米，寬2－10 千米（圖1）。分東、中、西三段，西段西起烏魯木齊市雅瑪里克山，東至阜康三工河，呈北東向展布；中段西起阜康白楊溝、大黃山，東至吉木薩爾西大龍口溝，呈近東西-北西向展布；西段西起吉木薩爾水西溝，東至奇臺白楊溝，呈北西向展布。蘆草溝組與上覆紅雁池組為整合接觸關系或在吉木薩爾一帶與泉子街組呈平行不整合接觸。

圖1 博格達山北麓地質略圖

2 巖石組合特征

通過野外實地觀察，蘆草溝組與井井子溝組之間發育一層厚度幾十米-百十米的淺灰色-淺綠灰色厚層狀火山塵凝灰巖或白云石化凝灰巖標志層，其上為蘆草溝組一套湖泊相含油頁巖層的細碎屑巖-碳酸鹽巖灰色巖系沉積建造。根據巖性組合特征及油頁巖賦存情況劃分為三個巖性段（圖2）。

圖2 博格達山北麓蘆草溝組柱狀對比圖

第一巖性段：白云巖-粉砂巖段，夾薄層油頁巖；為低位體系域濱湖（白云巖、粉砂巖）亞相；厚度：榆樹溝207 米，白楊河454 米，三工河318 米，大黃山345米，東大龍口123米（未見底）。

第二巖性段：白云質粉砂巖-泥巖段，富集油頁巖礦層；為水進體系域，濱淺湖（粉砂巖、白云巖）與深湖-半深湖亞相（油頁巖、泥頁巖）交替出現。厚度：雅瑪里克山269米，榆樹溝410米，白楊河300米，三工河371 米，大黃山383 米，東大龍口120-321 米（未見底）。

第三巖性段：泥巖夾白云質粉砂巖段，富集油頁巖礦層；為高水位體系域深湖-半深湖亞相，可能產生巨厚優質油頁巖。厚度：雅瑪里克山404 米，榆樹溝293米，白楊河大于211米（未見頂），三工河大于346米（未見頂），大黃山442米，東大龍口265-323米。

總體上，三工河厚度達1850米，應是當時的沉積中心，也是聚礦中心，油頁巖最厚達205 米，向東西兩側厚度逐漸減小，但巖性總體變化不大?？傮w具有下部為濱湖相碳酸鹽巖夾細碎屑巖及油頁巖，中部為濱淺湖相碳酸鹽巖與細碎屑巖及油頁巖的不均勻互層，上部為厚度較大的半深湖-深湖相泥巖夾油頁巖，為一套湖進序列沉積。但是博格達山北麓碳酸鹽巖主要為白云巖類，說明水體動蕩，具有高鹽度湖泊環境。該組第三巖性段含豐富的瓣鰓、介形蟲、魚類化石及植物化石碎片。

3 油頁巖礦層的富集部位及規律性

蘆草溝組油頁巖形成于大型湖盆水體環境，油頁巖系的發育與準噶爾盆地南緣博格達山北麓持續深坳、湖盆擴展密切相關[2]。通過對勘查資料特別是各個礦區[3]鉆孔資料對比分析，蘆草溝組以賦存油頁巖礦層為特征可大致劃分為三段，各段油頁巖層基本特征及變化情況如下：

第一段：中～優質油頁巖，層數較多，但厚度一般小于1米，含油率中等偏高，品質較好，間夾于白云質粉砂巖中，評價和開采利用難度較大。從目前勘探資料程度來看，該油頁巖礦段在雅瑪里克山-三工河-大黃山-吉木薩爾南基本一致，變化不大。

第二段：中～優質油頁巖，構成礦體主體，含油率中等偏高，以中薄層狀泥灰巖、泥巖、白云質粉砂巖矸石不均勻互層（1～30 米）出現為特征。走向上有較大變化：雅瑪里克山一帶，有鉆孔控制，該段油頁巖礦層較少；向東水磨溝一帶，發育油頁巖礦層有2 層，厚度2.30-4.99 米，品質較好（平均含油率7.07%）；三工河-大黃山一帶，為油頁巖礦層的主要富集部位，礦層較多，厚度較大，品質較好（平均含油率8.41%）；吉木薩爾南一帶，也為油頁巖礦層的主要富集部位，礦層較多（3-12層），厚度較大（1-90米），品質較好（平均含油率7%）。

第三段：差～優質油頁巖交替，品質變化顯著，以穩定的泥巖-粉砂質泥巖產出為特征。走向上變化很大：雅瑪里克山一帶，發育油頁巖礦層有10 層，厚度1.63-29.9 米，品質較好（平均含油率7%）；水磨溝一帶，發育有3 層，厚度2.35-18.40 米；三工河-大黃山一帶，為礦層的主要富集部位，礦層較多，厚度較大，品質較好；吉木薩爾南一帶，為礦層的富集部位，礦層較少（0-3 層），厚度?。?-10 米），品質較差（平均含油率小于5%），個別小薄層達工業品位。

另外，吉木薩爾南石長溝、吳家灣、木塔寺三個油頁巖礦區勘查程度較高，統計其組、段含礦系數見表1，組累計礦層平均厚度53.84 米，平均含礦系數8.32%，二段含礦性最好，平均含礦系數42.32%。

表1 吉木薩爾南油頁巖各礦區組、段含礦系數一覽表

綜合上述，博格達山北麓油頁巖礦層具有相對集中富集的特征。在西段雅瑪里克山一帶，油頁巖礦層主要富集于第三巖性段中，向東水磨溝、蘆草溝第二、第三巖性段中均有富集，以第三巖性段為主，厚度44-66 米；中段三工河一帶，作為該區域的沉積中心，油頁巖礦層富集第二、第三巖性段，均為主要礦層，厚度163-205 米；東段吉木薩爾南油頁巖礦層主要富集于第二段，第三巖性段礦層很少且品質差，厚度35-72 米，平均54 米。反映出由于油頁巖成礦條件差異，以三工河為礦層富集中心，向東油頁巖礦層富集層位下移，向西礦層富集層位上移的富集規律。而油頁巖厚度在各地區有明顯的變化，總體上具有由東、西兩側向中部增厚的趨勢（表2）。

表2 博格達山北麓油頁巖厚度統計表

4 結論

（1）通過博格達山北麓各個地段蘆草溝組地質剖面、巖石組合、標志層（淺灰色-淺綠灰色厚層狀凝灰巖）及含油頁巖層特征的對比研究，認為將蘆草溝組劃分為三個巖性段利于對比應用。

（2）第二、三巖性段是主要的賦存油頁巖層段，但是橫向上呈現三工河為礦層富集中心，向東油頁巖礦層富集層位下移，向西礦層富集層位上移的富集規律性變化，為博格達山北麓的中二疊統蘆草溝組油頁巖成藏條件的研究提供依據。