柴達木盆地北緣老東山地區地質概況及煤層煤質特征分析

云啟成　羅長海　馬德慶

摘 要： 本文通過對老東山及其周邊地區近年來地質找煤成果的分析，對老東山地區地質概況和煤層及煤質進行了分析和梳理，老東山地區總體分為F1斷層上盤和下盤，上盤構造總體為一南東向傾斜的單斜構造形態，區內斷層和褶皺發育，斷層對煤層的賦存具有一定的切割破壞作用。下盤為總體為一南傾的單斜構造，被斷層切割為不同深度的斷塊區。研究區含煤地層為侏羅系中統石門溝組（J2s）和大煤溝組（J2d），其中侏羅系中統石門溝組含可采煤層2層，屬低灰、中硫、中高熱量的長焰煤，大煤溝組含可采煤層1層，屬低灰、中高硫、中高熱量的不粘煤。

關鍵詞： 侏羅系中統； 地層； 煤質； 斷塊； 特征

1. 概況

研究區位于青海省柴達木盆地北緣，海西州大柴旦鎮以東，達肯大坂山東南庫爾雷克山南坡，是柴北緣含煤條帶重要含煤區之一，向西有寬溝煤礦、綠草溝煤礦、大頭羊煤礦，向東有大煤溝煤礦，近年來隨著我國地質事業的蓬勃發展，該區投入了大量的地質找煤工作，取得了較為客觀的找礦成果，因此分析研究和梳理該區地質概況和煤層煤質對該區煤炭的利用和當地經濟發展具有重要意義。

2. 研究區地質背景

2.1 研究區構造

研究區總體構造形態為—南南東向傾斜的單斜構造，斷層和褶皺發育，斷層對煤層的賦存具有一定的切割破壞作用。區內主要斷裂結構為F1部分，斷層上盤傾向東南。大煤溝煤礦、寬溝煤礦、綠草溝煤礦及大頭羊煤礦均屬于F1斷層上盤含煤條帶中。

F1斷層下盤為被第四系覆蓋的全隱伏區域，通過以往電法、地震成果及鉆探驗證，下盤構造總體為一南傾的單斜構造，經不同期次斷裂作用F1斷層下盤被切割破壞為不同的斷塊，各斷塊基底深度有一定差異。

2.2 研究區地層

研究區出露的地層有：古元古界、奧陶系、上侏羅統采石嶺組、侏羅系中統石門溝組和大煤溝組、古近—新近系、第四系。其中侏羅系中統石門溝組和大煤溝組為該區的含煤底層。

古元古界：主要出露于區內綠草山—庫爾雷克中高山地帶，綠梁山錫鐵山，由大理巖、片巖、花崗片麻巖等深變質巖組成，厚度巨大，為含煤地層沉積基底。

奧陶系：出露于庫爾雷克山的大頭羊—塔塔楞河一帶，為深灰—灰黑色灰巖，厚度不詳，與下伏古元古界地層呈不整合接觸。

中侏羅統大煤溝組：出露研究區東西兩側的大煤溝煤礦、寬溝煤礦、綠草溝煤礦及大頭羊煤礦一帶，巖性主要以紫紅、綠灰色、灰—灰黑色的泥巖、細砂巖為主，雜色層上部為灰色的粗砂巖、含礫粗砂巖夾有鋁土質泥巖，含植物化石葉片。

中侏羅統石門溝組：巖性主要為灰、灰黑色泥巖、粉砂巖、細砂巖、粗山巖及油頁巖組成，地層厚度約120m，中上部含煤一層。

上侏羅統采石嶺組：出露于綠草山、東山煤礦一帶，巖性以綠黃色、紫紅色、灰綠色泥巖、粉砂巖、粗砂巖為主，厚度340m。

古近系—新近系：出露于達肯達板山一帶，主要以厚層狀黃灰色、紅色粉砂巖，灰—灰白—紫紅色礫巖、含礫砂巖為主，厚大于340m。

第四系：廣泛覆蓋于研究區及周邊地區的古近系—新近系、侏羅系及古元古界地層之上。主要以沖洪積的砂土、礫石為主，厚度較大，100m～500m，一般在250m左右。

3. 含煤地層

研究區含煤地層為侏羅系中統石門溝組和大煤溝組，其中石門溝組主要含可采煤層2層（G2、G3，其中G2煤層全區可采，G3煤層局部可采），厚度為0.4m～10.60m，平均厚度為5.31m。地層厚度為154.20m～525.16m，平均厚度為290.70m，含煤系數為1.83%。

大煤溝組主要含厚煤層（F煤層）1層，為該區主采煤層，煤層厚度為0.26m～8.22m，平均厚度為6.79m。地層厚度156.00m～532.59m，平均厚度為337.82m，含煤系數為2.01%。

4. 煤質特征

4.1 物理性質

F煤層：黑色，條痕黑色，褐色，塊狀—碎粒狀，以半亮煤為主，瀝青光澤，參差狀斷口，視密度為1.40 t/m3。

G3煤層：黑色，條痕褐黑色，塊狀，瀝青光澤，屬暗淡—半亮型煤，視密度為1.28 t/m3。

G2煤層：黑色、條痕褐黑色，塊狀，瀝青光澤，屬半亮型煤，視密度為1.37 t/m3。

4.2 工業分析

①F煤層

原煤灰分（Ad）為3.01%～22.37%，平均8.98%，水分（Mad）為2.15%～7.06%，平均4.47%，揮發分（Vdaf）23.06%～44.28%，平均為37.89%，全硫（St.d）0.33%～1.65%，平均0.62%，發熱量（Qgr.v.d）15.53MJ/kg～28.08MJ/kg，平均27.07MJ/kg。

浮煤灰分（Ad）為2.04%～7.22%，平均4.03%，水分（Mad）為，4.70%～9.20%，平均7.29%，揮發分（Vdaf）20.42%～44.15%，平均為37.48%，全硫（St.d）0.31%～0.58%，平均.038%，發熱量（Qgr.v.d）20.76MJ/kg～29.99MJ/kg，平均28.31MJ/kg。

F煤層屬低灰、中高硫、中高熱量的不粘煤。

②G2煤層

原煤灰分（Ad）為7.06%～16.55%，平均12.91%，水分（Mad）為5.40%～6.78%，平均6.32%，揮發分（Vdaf）38.78%～46.34%，平均為43.46%，全硫（St.d）0.38%～2.23%，平均2.09%，發熱量（Qgr.v.d）16.63MJ/kg～29.27MJ/kg，平均26.84MJ/kg。

浮煤灰分（Ad）為4.23%～7.18%，平均5.92%，水分（Mad）為，4.30%～8.20%，平均6.29%，揮發分（Vdaf）24.42%～44.15%，平均為39.14%，全硫（St.d）0.32%～0.64%，平均0.31%，發熱量（Qgr.v.d）29.76MJ/kg～27.05MJ/kg，平均26.47MJ/kg。

綜合來說，G2煤層屬低灰、中硫、中高熱量的長焰煤。

③G3煤層

原煤灰分（Ad）為8.57%～21.82%，平均11.77%，水分（Mad）為5.65%～7.19%，平均6.35%，揮發分（Vdaf）35.73%～46.96%，平均為41.67%，全硫（St.d）0.20%～1.09%，平均0.51%，發熱量（Qgr.v.d）16.03MJ/kg～29.84MJ/kg，平均25.94MJ/kg。

浮煤灰分（Ad）為4.19%～7.71%，平均5.74%，水分（Mad）為4.25%～8.50%，平均5.91%，揮發分（Vdaf）41.12%～46.94%，平均為45.97%，全硫（St.d）0.29￥～0.74%，平均0.37%，發熱量（Qgr.v.d）25.06MJ/kg～27.75MJ/kg，平均26.67MJ/kg。

綜合來說，G2煤層屬低灰、中硫、中高熱量的長焰煤。

5. 結論

研究區位于柴達木盆地北緣含煤條帶上，構造總體分為兩部分，即F1斷層上盤和下盤，上盤構造總體為一南東向傾斜的單斜構造，下盤總體為一南傾的單斜構造，被斷層切割為不同深度的斷塊區。區內發育可采煤層三層，為侏羅系中統石門溝組（J2s）G2、G3煤層和大煤溝組（J2d）F煤層，其中G2、G3煤層屬低灰、中硫、中高熱量的長焰煤。F煤層屬低灰、中高硫、中高熱量的不粘煤。

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