新疆吐哈煤田艾丁湖礦區10號煤層的分布范圍及厚度變化規律淺析

李璽 李成 雍曉艱

1 新疆維吾爾自治區煤田地質局一五六煤田地質勘探隊（830009）2 新疆維吾爾自治區煤田地質局煤炭綜合勘查院（830091）

新疆吐哈煤田艾丁湖礦區10號煤層的分布范圍及厚度變化規律淺析

李璽1李成1雍曉艱2

1 新疆維吾爾自治區煤田地質局一五六煤田地質勘探隊（830009）2 新疆維吾爾自治區煤田地質局煤炭綜合勘查院（830091）

新疆吐哈煤田艾丁湖礦區10號煤層是侏羅系上統八道灣組最下部的可采煤層，也是礦區內主要可采煤層之一，其分布范圍和厚度變化，最能反映侏羅系上統八道灣早期的成煤環境，通過對10號煤層聚煤特征的分析，可以為整個礦區各個煤層提供參考。

10號煤層；分布范圍；厚度變化；基底沉降；沉積環境

0 引言

新疆吐哈煤田艾丁湖礦區是吐魯番地區重要的煤炭蘊藏地之一，位于吐魯番坳陷的艾丁湖斜坡帶。艾丁湖斜坡帶西與托克遜坳陷帶相接，南與小熱泉子晚古生代島弧基底隆起呈平緩超覆接觸，東接南部隆起帶和了墩隆起。艾丁湖斜坡帶在八道灣期大面積下沉成湖時接受沉積，古生界的石炭系中統底坎兒組（C2d）、中生界的三疊系中上統小泉溝組（T2-3xq）構成侏羅系含煤地層的沉積基底，含煤地層為侏羅系上統八道灣組（J1b）和侏羅系中統西山窯組(J2x)，中侏羅世以后，該區地層被抬升，局部遭受剝蝕，第三紀時又復下沉接受沉積。盆地褶皺變形后，這一地區表現為緩慢的盆緣抬升，而成為簡單的北傾單斜構造，地層傾角一般在10°左右，東西走向近東西。地表多被第四系覆蓋，煤系地層僅在盆地南緣局部出露地表[1-3]。

自2005年以來,新疆煤田地質局一五六煤田地質勘探隊在艾丁湖礦區進行了大量的地質工作，布置勘查線91條，施工完成鉆孔384個，累計鉆探米數23萬余米,使得艾丁湖礦區整體達到了詳查工作程度。基本查明礦區內的可采煤層層位、層數、厚度和可采范圍。

1 礦區含煤地層沉積基底的形成

根據礦區內鉆孔揭露的地層顯示,礦區西部（98線以西）侏羅系上統八道灣組的沉積基底為三疊系中上統小泉溝組，該層由一套灰黑色、褐紅色泥巖、砂巖組成。礦區東部（116線以東）三疊系中上統小泉溝組地層缺失，侏羅系上統八道灣組的沉積基底為石炭系中統底坎兒組,該地層為一套灰綠色、淺綠色凝灰巖組成。由此看出三疊紀晚期，印支運動使盆地基底上升，三疊系中上統小泉溝組地層遭受剝蝕,礦區東部的石炭系中統底坎兒組裸露地表，盆地經歷了長期準平原化的過程，為礦區含煤地層的沉積提供了古地理和古構造條件。

2 侏羅系上統八道灣組含煤性

侏羅系上統八道灣組（J1b）:巖性主要為淺灰色-深灰色砂巖、砂礫巖及煤層，局部夾炭質泥巖。底部為較厚的礫巖、砂礫巖，中上部為砂巖、粉砂巖、泥巖夾炭質泥巖。煤層頂底板富含植物化石。侏羅系下統八道灣組平均厚度252.32 m，含煤3層（組），煤層（組）編號自上而下分別為8、9、10號煤層（組），煤層（組）平均總厚22.73 m，含煤系數9.01%。

10號煤層是侏羅系上統八道灣組的主要可采煤層之一，其分布范圍和厚度變化，最能反映侏羅系上統八道灣早期的成煤環境，是本次工作分析的對象。

3 10 號煤層的分布范圍及厚度變化規律

10號煤層以層狀形式產出，煤層總厚在0～21.57 m之間，平均總厚7.84 m，分布在74線以東，170線以西，走向長度約48 km，可采面積330.83平方千米。90～136線之間煤層厚度一般大于8 m，屬巨厚煤層，厚度穩定，結構簡單，是古地理和古構造條件配合最有利于長期聚煤地段,形成了10號煤層的富煤中心。以此為中心，向東西兩側煤層有逐漸變薄的趨勢，直至尖滅。

4 導致煤層厚度變化和影響煤層分布范圍的因素分析

侏羅紀八道灣期盆地進入基底沉降階段，礦區內煤層的厚度和分布范圍受基底沉降和沉積環境雙重因素控制。前者包括構造活動的強度和頻率，后者包括沉積時的巖相古地理條件、古地貌、古植被、古氣候、泥炭沼澤類型和沼澤中的水體深度以及地球化學條件等。在10號煤層的聚煤期，90～136線之間基底沉降的速率與泥炭堆積速率維持較長時間的平衡，利于泥炭的堆積和保存，形成了10號煤層的富煤中心。當基底沉降的速率與泥炭堆積速率不能維持平衡時，煤層變薄，以致尖滅。在礦區西部（74線以西）基底沉降速率過于緩慢，不利于古植物的生長，亦不利于泥炭的堆積，取代10號煤層的是一套細顆粒相的砂巖。136線以東10號煤層煤層的厚度與粗顆粒砂巖含量呈負相關關系，即粗顆粒砂巖含量越大,煤層厚度越小，由此可見基底沉降速率逐漸變快，粗顆粒砂巖的含量逐漸增多，煤層逐漸變薄，最后10號煤層完全被粗顆粒砂巖取代，煤層尖滅。

5 結論

通過10號煤層的厚度變化規律和分布范圍可以看出，10號煤層在形成的過程中受基底沉降和沉積環境雙重因素控制。基底沉降的速率差異，影響著盆地形態，導致沉積環境發生改變，可以為分析整個礦區各個煤層的厚度變化規律和分布范圍提供參考，在生產過程中可以指導鉆探施工，節約生產成本。

[1]鄒常璽,張培礎.煤田地質學[M].北京市:煤炭工業出版社, 1989.

[2]王華.層序地層學基本原理、方法與應用[M].武漢:中國地質大學出版社,2008,5.

[3]新疆煤田地質局一五六煤田地質勘探隊.新疆吐魯番艾丁湖礦區煤炭地質勘查總結報告[R].新疆煤田地質局一五六煤田地質勘探隊,2013.