依-舒地塹黑龍江段油頁巖分布特征

楊賀平

（黑龍江省自然資源調查院，黑龍江 哈爾濱150036）

1 依-舒地塹地質特征

依-舒地塹是我國郯城-廬江超巖石圈斷裂帶的重要分支之一[1]。向南延入吉林省、遼寧省境內，向北伸入俄羅斯境內，呈北東向狹條狀展布。斷裂帶寬度一般10-20km，在黑龍江依蘭一帶僅幾千米，在黑龍江的湯原一帶較寬，可達25-30km。基底為早中生代地層，蓋層為白堊系與古-新近系。

1.1 地層

在依-舒地塹中，湯原斷陷地層發育較全，根據巖性特征、電性特征、生物特征、地層學特征、地震地層學特征，湯原斷陷地層自下而上劃分為：下白堊統穆棱組、東山組，古近系古新統烏云組，始新統新安村組、達連河組，漸新統寶泉嶺組，新近系中新統富錦組[2-6]，上新統及第四系。

下白堊統（K1）：下白堊統為穆棱組和東山組。穆棱組由暗色沉積巖組成，夾煤層。東山組為火山碎屑巖。與上覆古近系地層均為不整合接觸。

古近系（E）：據巖性和古生物組合特征，將其分成四個組，自下而上依次是古新統烏云組（E1w）、始新統新安村組（E2x）與達連河組（E2d），漸新統的寶泉嶺組（E3b）。烏云組（E1w）的巖性為一套淺灰色、灰綠色、棕褐色砂巖、礫巖、泥巖、頁巖夾煤層。新安村組（E2x）：該組地層在斷陷內廣泛分布。巖性為灰白色砂礫巖、砂巖，灰、灰黑色粉砂巖、泥質粉砂巖，泥巖、粉砂質泥巖，呈不等厚互層，局部夾煤層、煤線，含植物、藻類、孢粉等化石。與下伏烏云組整合或假整合接觸。達連河組（E2d）：達連河組是斷陷內發育齊全、分布廣泛的一套地層。巖性主要為灰白、灰色砂礫巖、砂巖與灰黑、深灰、灰色泥巖，及粉砂質泥巖呈不等厚互層，夾煤層，含孢粉、植物、藻類、介形類等化石。與下伏新安村組呈整合接觸。寶泉嶺組（E3b）：該組地層在斷陷內比較發育，分布廣泛。巖性上部為灰白色砂巖、雜色砂礫巖、灰色粉砂巖、泥巖、夾煤層。下部為厚層泥巖，含孢粉、植物、介形類、藻類、孢粉等化石。與下伏達連河組局部為不整合接觸[7-11]。

新近系富錦組（N1f）：該組在本區廣泛分布，主要為一套雜色砂礫巖與灰綠色粉砂質泥巖互層，上部局部發育有黑色玄武巖，產孢粉和藻類化石。不整合于寶泉嶺組之上。

第四系（Q）：由松散的砂礫、砂泥層及黃土層組成。與下伏新近系呈不整合接觸。

1.2 構造

依-舒地塹是我國東部郯城-廬江深大斷裂帶的北延部分。南起遼寧營口，經沈陽、開原、伊通、舒蘭、依蘭直達蘿北名山，全長超過1000km，呈北東40°-50°走向的狹窄地塹，過黑龍江延入俄羅斯境內。其兩側為NE向斷裂夾持，并被NW向斷裂切割，使地塹形成整體呈槽狀、斷隆與斷陷相間的總格局。由于區域南北向、東西向、北西向以弧形斷裂構造帶與依-舒地塹的交截、復合和地塹本身的錯斷，造成了依-舒地塹在局部地帶出露寬度和走向發生了變化，破壞了依-舒地塹的連續性和完整性[8，11-12]。

依-舒地塹在黑龍江省境內分為五個一級構造單元，自北向南分別為湯原斷陷、依蘭斷隆、方正斷陷、尚志斷隆、勝利斷陷[13]。其中的方正斷陷及勝利斷陷古-新近系地層中賦存有油頁巖礦產資源。

1.2.1 方正斷陷

方正斷陷處于尚志-依蘭斷隆之間，基底埋深最大達7000m以上。斷陷內由北東向、北西向兩組斷裂網絡組成，依蘭煤田位于斷陷的東北部，為次級凹陷。

1.2.2 勝利斷陷

勝利斷陷位于依-舒地塹的南端，是一個較狹窄、大體呈帶狀的斷陷，寬度約為4-12km。在沉積的地質歷史時期，邊界的主干斷裂起著重要的作用，具有繼承性和多期性，影響了古-新近系的沉積。斷陷內次一級構造及其分布，明顯受基底斷塊的差異性活動所制約。

2 油頁巖分布及特征

2.1 方正斷陷達連河礦區

達連河礦區位于方正斷陷中次級凹陷內，面積約27km2。總體構造為單斜構造，傾向南，傾角10°-15°。含煤地層為達連河組，內含油頁巖層。巖性可分為三段，即下部含煤段、中部油頁巖段及上部砂頁巖段。油頁巖分布在中部油頁巖段和下部含煤段中[14]。

2.1.1 中部油頁巖段

由巨厚的靜水湖泊相油頁巖和薄層粉、細砂巖組成，油頁巖厚度在70m-140m之間。前人測試含油率在2.28%-7.52%之間。總體呈現由上部向下部油頁巖發熱量逐漸增高，含油率也逐漸增高的趨勢[14-15]。

作者在本區工作中采取了3個鉆孔的油頁巖段樣品。

鉆孔07-40孔，油頁巖段油頁巖層厚76.80m，埋深842.4m-919.20m。共計采取油頁巖樣品77件，基本樣長1m，含油率特征如下：最高品位為5.6%，最低品位為3.1%，平均品位4.29%。其中，品位3.5%以上樣品71件，品位4.0%以上50件，品位5.0%以上7件。

鉆孔07-42孔，油頁巖段油頁巖厚78.48m，埋深824.22m-902.70m，共計采取油頁巖樣品78件，基本樣長1m，含油率特征如下：最高品位6.3%，最低品位3.1%，平均品位4.39%。其中，品位3.5%以上樣品73件，品位4.0%以上59件，品位5%以上11件。

鉆孔07-46孔，油頁巖段油頁巖層厚91.11m，埋深847.62m-938.73m，共計采取油頁巖樣品91件，基本樣長1m，含油率特征如下：最高品位6.9%，最低品位2.9%，平均品位4.57%。其中，品位3.5%以上樣品86件，品位4.0%以上69件，品位5%以上27件。

從上述三個鉆孔統計，本段油頁巖厚度76.8-91.11m，平均82.13m，埋深800m以下，最高品位6.9%，最低品位2.9%，平均品位4.42%。品位4%-5%之間達到54%，品位5%以上為18%。可以看出，本段油頁巖品位以4%-5%之間為主，埋藏深度大，屬于低品位油頁巖礦體。以目前的開采技術和經濟條件，難于開發。但潛在頁巖油儲量巨大，未來具有研究價值。

2.1.2 下部含煤段油頁巖

含有4層油頁巖，累計厚度20m，厚度變化趨勢為礦區中部和西部較厚，向東部和深部逐漸變薄。含油率平均為3.75%-8.37%，最高可達17%[14，16]。各層油頁巖工業分析結果見表1。

表1 煤層段各層油頁巖特征表

綜上，本區具有廣泛的油頁巖發育，是探索油頁巖形成機理及未來開發利用研究的理想基地，加強頁巖油地下液化提取技術研究，本區具有極大開發潛力。

2.2 方正斷陷延壽團山子區

延壽團山子區位于依-舒地塹方正斷陷的南部，延壽團山子一帶，發育地層達連河組，作者在本區開展了地質調查工作，并在含礦有利部位施工了槽探、淺井及淺鉆工作，采取了樣品，對淺部地層含礦性有了一定了解。

本區含礦地層為古近系達連河組，整體產狀330°∠3°-5°，根據收集資料，部分地層層序如下：

0.00-5.90m 第四系黃土、亞粘土等

5.90-8.90m 灰黑色風化含油泥層

8.90-1 7.20m 黑色紙片狀油頁巖

17.20-2 2.70m 灰黑色泥巖

22.70-3 0.10m 油頁巖夾泥巖

30.10-3 5.10m 油頁巖為主夾凝灰巖

35.10-4 0.50m 油頁巖

未到底

含礦特征：經分析該段為湖泊相沉積，巖性為泥巖或油頁巖，應為達連河組油頁巖段。在本區采取的樣品分析結果見表2。

表2 延壽團山子區達連河組油頁巖含油率結果表

本次采取的主要是地表淺層樣，受工程手段限制，均沒有穿透油頁巖層位。本次采樣平均含油率為4.06%，深部品位有增加的可能。本區達連河組分布廣泛，其油頁巖層厚度大于35m，應采取進一步勘查工作。

本次工作在方正斷陷達連河礦區西南部得莫利一帶開展了地質調查工作，目的是追索含油頁巖地層達連河組在盆地南部的地質特征，但本區基巖埋藏較深，僅見少量基巖，效果不明顯。

2.3 勝利斷陷

勝利斷陷油頁巖賦存于始新統達連河組地層中。達連河組下段為砂礫巖、泥巖、粉砂巖互層夾細砂巖，含多層煤和炭頁巖。上段為粉砂巖及泥巖，夾薄煤層。根據前人勝D1井資料，井深230m見4.50m的油頁巖，井深373m見0.80m油頁巖。因此，在勝利斷陷尋找油頁巖資源前景可觀。

本次工作在勝利斷陷陳相店至小山子一帶開展了路線地質調查工作，并對陳相店煤礦點和勝利鎮煤礦點進行了調查。路線調查的重點是達連河組的分布范圍及含礦特征，但本區地層掩蓋強烈，植被發育，調查效果不明顯。

陳相店煤礦點位于五?？h陳相店東南0.5km，屬于古近系達連河組含煤地層。已發現19層薄煤和煤線，其中可采4層，分別厚度為0.8m、1.15m、1.46m、2.25m，煤層延走向和傾向變化較大，呈扁豆狀及似層狀，走向北東40°-62°，傾向北西，傾角30°-45°，深度60m左右。煤質分析結果：水分2%-8%，灰分40%左右，揮發分50%-57%，發熱量6500cal/g，焦油率5%-9%，為焦油率較高的褐煤。本次工作采集了本區上世紀80年代所采殘煤的標本，煤變質程度較低，呈薄片狀，松散，考慮到其灰分較高且含油率較高，應按油頁巖對其評價。本次施工了兩個淺鉆，未見礦層。

勝利鎮煤礦點位于小山子鎮東北部1km，見煤1層，厚0.25m-0.80m，特征同陳相店煤礦點。本區施工淺鉆，未見煤層。

2.4 湯原斷陷

湯原斷陷位于依-舒地塹最北端，是依-舒地塹內的一個次級構造單元，南起湯原，北止名山，西界在香蘭-名山一線，東界為永安-肇興一線，面積約3320km2。斷陷內發育古近系漸新統寶泉嶺組與達連河組層位。主要分布在蘿北縣的寶泉嶺及樺川縣永豐鎮。巖性自下而上劃為二段，下部寶一段以巨厚層暗色泥巖發育為特點。上部寶二段則以砂、泥巖互層和或巨厚層砂礫巖夾泥巖、粉細砂巖為主，夾多層褐煤。最小埋深398.0m，最大埋深可達2288.0m。因此，在斷陷中尋找油頁巖資源前景廣闊。

3 結論

依-舒地塹第三系地層中局部賦存厚層油頁巖，平均品位可達4%-5%，屬低品位油頁巖礦體，頁巖油儲量可觀，如國際油價高位運行，或油頁巖開發利用工藝進一步提高，該礦具備開發潛力。另外，本區存在高油煤，僅作為燃料用煤，未進行綜合開發利用。建議加強低品位油頁巖礦體和高油煤綜合開發利用研究工作。

依-舒地塹黑龍江省部分總體地質工作程度較低，建議加大勘查力度，特別是對勝利斷陷和湯原斷陷的勘查力度，進一步查清其油頁巖和高油煤的賦存情況。