甘肅肅北吐魯—駝馬灘礦區構造特征及煤炭資源淺析

高占斌

摘要：吐魯-駝馬灘礦區位于吐魯-駝馬灘盆地南部，區內中新生代地層分布廣泛，礦區四周均以基底花崗巖和志留系地層露頭為界，區內含煤地層主要為白堊系下統老樹窩群中巖組，含可采煤層一層，也是本區唯一一層可采煤層，根據區內主要地質構造，淺析區內主要構造特征及煤炭資源賦存狀況。

關鍵字：吐魯-駝馬灘礦區 構造特征 煤炭資源

中圖分類號：P534.53 文獻標識碼：A

吐魯-駝馬灘盆地的地理坐標位置為北緯41°40′-41°48′，東經96°27′-96°52′；這一盆地的總體面積達250km2[1]。吐魯-駝馬灘礦區地處吐魯-駝馬灘盆地的南邊位置，。考慮到過去以及最近幾年所收獲的地質成果，本文簡要分析了區內構造的主要特征、形成機制、演化與控煤作用，與此同時也總結、探究了區內的找煤潛力。

1.礦區的地層特征分析

觀察區域內的出露的地層，從老到新分別為古生界志留系中生界白堊系下統，新生界第三系、第四系。其中分別特別廣泛的是中新生代地層，而遭到構造和巖漿侵入影響的古生代地層出露較少[2]（圖1）。

志留系下統勒巴泉群（S1lb）：這是本區沉

積基底。其巖性是灰綠色綠泥石英片巖，和上覆地層主要呈現出角度不整合的碰觸。

志留系中統公婆泉群（S2gn）：這是本區

沉積基底。其巖性是灰綠色綠泥石英片巖。

白堊系下統老樹窩群（K1ls）：本區的含煤地層以此為主。和下覆地層的接觸角度不整合。

根據巖性、巖相綜合分析可分為三個巖組。

下巖組（K1ls1）：其厚度通常是0～136.95m，以灰白色礫巖、砂礫巖等為主要巖性，這一巖組沒有含煤，局部缺失。

中巖組（K1ls2）：其厚度通常是7.40～399.04m，這是本區含煤巖組，屬于有些細的陸源碎屑巖。淺灰色、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、煤層等為其主要巖性。還將一個沉積旋回涵蓋在內，其中由于河流～湖泊沼澤相含煤，建起陸源碎屑巖沉積，包括了一層可采煤層，這一采煤層亦屬于本區唯一的可采煤層。

圖1 吐魯-駝馬灘礦區及周邊區域地質圖

上巖組（K1ls3）：厚度在0～458.14m，其平均值為160.33m，這一陸源碎屑巖沉積較粗，礫巖、灰色粗砂巖及粉砂質泥巖等為其巖性的主要組成成分，未曾含煤。有植物炭化碎片產出，還有較少的石碎片，屬于植物化。存在局部缺失。

第三系上新統苦泉組（N2k）：這一地層的厚度通常為0.49～38.71m，淺紅色、黃色粗粒砂巖以及含礫粗粒砂巖等為主要巖性。存在局部缺失，和下覆地層的接觸呈現出角度不整合關系。

第四系（Q）：其厚度通常是0.40～33.0m，以淺灰白色沖洪積礫石、砂土為主，較為松散。和下覆地層的接觸呈現呈角度不整合[2]。

2.礦區主要構造

區域構造地處天山—蒙古褶皺西系北山褶皺帶，與中央部分-北山地區比較接近。自從震旦系開始，歷經多個運動時期，很少收到后期構造運動的影響，巖層產狀平緩[3]。

2.1褶皺

燕山期褶皺促成的構造主要是中生代下白堊統、第三系向斜構造。吐魯-駝馬灘礦區所在位置是馬鬃山弧形構造的西部，北西向構造對其產生影響。就礦區的基本構造形態來看，以南北方向“S”型寬緩復式向斜構造為主。較為平緩的地層產狀，傾角通常是在3°-6°，在走向和傾向上沒有呈現較大的變化。從局部地段次級褶皺和斷裂上來看，比較發育，會控制著煤系地層的賦存狀態。

2.2斷裂

吐魯-駝馬灘是一個比較小的山間盆地，斷裂構造有好幾條，呈北西、北東和北西西方向。其中有六條斷層會對礦區煤層的賦存和基底產生一定程度的切割作用（圖2）。

F1平移斷層走向北北西，是吐魯-紅沙梁區與駝馬灘區的邊界斷層。

圖2礦區構造簡要圖

F2斷層是吐魯-紅沙梁區的北部邊界，呈現接近東西的斷層走向。

DF1正斷層為北東走向，其斷面呈現北東傾向，其傾角是66°。

DF2正斷層走向北西，斷面傾向北東，傾角30°～65°。

DF3正斷層走向近南北，斷面傾向西，傾角63°。

DF38正斷層走向北西，斷面傾向為北東，傾角63°。

3.礦區構造演化

吐魯-駝馬灘礦區屬于吐露-駝馬灘盆地的南部，前后主要經歷的地質構造運動有薊縣期和加里東期運動、海西期運動、印支期運動、燕山期運動。

薊縣期大陸板塊持續分裂，造成板塊之間的碰撞、擠壓，為吐露駝馬灘盆地的形成創造了地質條件。加里東期主要是盆地內志留系沉積形成并遭受擠壓、變質和小型褶皺隆起，結束了地槽發展歷史，進入了準地臺發展階段。

海西期構造演化。海西期亞歐板塊活躍，中亞哈薩克地槽及中國的天山、祁連山等地槽褶皺回返，形成巨大山系，與此同時，盆地的志留系地層進一步遭受了隆起運動，不但形成了四周高中低的構造形態，而且使盆地內大型寬緩褶皺形成。至此吐魯-駝馬灘盆地的基底形成。

燕山期構造演化。盆地內泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系大范圍缺失，燕山期地質構造作用于白堊系煤系地層，對煤系地層進行了切割（圖3）。

4.構造控煤作用

褶皺控煤作用，受到的作用主要是水平擠壓應力，含煤巖系有褶皺發生，在這一過程中，還致使煤層也有塑性變形的情況發生，有煤層流變產生，這就導致煤層呈現出局部性的增厚或變薄的情況[4]，促使構造煤形成，諸如碎粒煤、碎粉煤等。

斷裂控煤作用，是區內重要的控煤作用，改變了煤層過去的空間位置，導致某些位置的有些煤系發生斷失或重復，這就導致厚度出現加厚或者是變薄的情況。斷裂控煤對煤系地層產生作用力， 首先F1斷層使整個礦區煤層空間位置上有平行移動發生；其次，吐魯—紅沙梁區北部F2邊界斷層使得煤層北部的延展被截斷了；最后吐魯紅紗梁區有正斷層DF1、DF2、DF3、DF38出現，而由此半生的次級小斷層也對煤層產生了一定的升降作用，造成煤層發生垂直方向的空間位移。

5.潛力分析

吐魯-紅紗梁區擁有較為豐富的煤炭資源儲量，駝馬灘區位于F1平移斷層以北地區，有等同于吐魯-紅沙梁區的煤系地層存在，其煤炭資源儲量的潛力可觀。

而從礦區的外圍看來，其煤炭資源儲量潛力也一樣可觀。

6.結論

吐魯-駝馬灘礦區煤層賦存的位置是以白堊系下統老樹窩群為主，存在較為廣泛且穩定的煤層賦存范圍。

吐魯-駝馬灘礦區整體為一近南北向展布的近似“S”型寬緩復式向斜構造。區內構造主要以斷裂為主，并對煤系地層進行了切割，使一定位置的某些煤系斷裂存在充分或者是缺失的情況，致使其厚度加厚或是變薄。

駝馬灘區位于礦區的東部，還有礦區外圍煤炭資源儲量潛力可觀。

參考文獻：

[1]李祖望 段文海 張亞玲.駝馬灘盆地含煤地層時代的厘定與我國北方早白堊世含煤地層對比[J].中國煤田地質，1993

[2]甘肅煤田地質局145隊.甘肅省肅北縣吐魯～紅沙梁井田煤炭勘探報告[R].甘肅張掖：甘肅煤田地質局145隊，2010

[3]宋杰己.甘肅省的白堊系[J].甘肅地質學報，1993

[4]陳泉霖.福建龍巖白沙南煤礦區煤層的變形特征及變化規律分析[J].中國煤炭地質，2007endprint