準噶爾盆地南緣蘆草溝組油頁巖礦體垂向組合及分布特征

吳春偉 謝日實 王宗斌 樊自春

（①新疆地質礦產勘查開發局第三地質大隊 庫爾勒 841000②新疆維吾爾自治區礦產資源儲量評審中心 烏魯木齊 830000）

1 區域地質背景

準噶爾盆地南緣的二疊系含油頁巖蘆草溝組主要分布于烏魯木齊中新生代坳陷北部吉木薩爾南逆沖推覆構造的前緣部分，北接吉木薩爾新生代坳陷，南鄰泉子街新生代坳陷，整體呈略向北東凸出的弧形展布形態。區域上主要以石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系地層為主，其中二疊系的蘆草溝組為本區含油頁巖的主要層位，區域范圍內巖漿巖不甚發育，對油頁巖的形成與評價亦無影響。

2 礦區地質特征

本區油頁巖礦賦礦地層主要為上二疊統，自下而上依次劃為蘆草溝組(P2l)、紅雁池組(P2hy)、泉子街組(P2q)、梧桐溝組(P2w)。

其中蘆草溝組為含礦層位。主要巖性為灰黑色油頁巖、頁巖、瀝青質泥質粉砂巖、白云巖、白云質砂巖、白云質粉砂巖不均勻互層。根據巖性組合劃分為六個巖性段，其中第三巖性段是油頁巖礦主要含礦段，揭露厚度60～200 m。

礦區總體為一向南西陡傾斜的單斜構造，地層產狀較陡，地層總體延伸較穩定。礦區內地層傾向南西，傾角45°以上。發育一條北西西-南東東向正斷層及數條平移斷層。褶皺構造不發育，僅見有小型的同層褶曲。

3 礦床特征

該區的油頁巖礦層，賦存于下二疊統蘆草溝組中，嚴格受地層層位和斷裂構造控制。本區的油頁巖礦體主要產出于蘆草溝組第三巖性段。

通過對含油率樣品測試成果進行綜合研究后，結合鉆探資料，按照地質特征、油頁巖品位、夾石剔除等要求及原則，木塔寺油頁巖礦區共圈出礦體13個，均屬于蘆草溝組第三巖性段和第五巖性段。各礦體總體特征基本相同，呈層狀、似層狀、透鏡狀產出，無論在走向上，還是傾向上，礦體均具有分叉、合并甚至尖滅、再現特征。嚴格受地層控制，與礦區構造線一致。礦區西部呈北西-南東走向，傾向南西向；礦區東部呈北北西-南南東走向，傾向南南西向；不論在地表還是在深部油頁巖礦體均具有同層褶曲，且較為發育。最長達8 000余米。礦體單工程平均厚度在0.5～30 m之間。

4 油頁巖層垂向組合及分布特征

依據礦區內油頁巖層的垂向分布、油頁巖層間距、巖性以及巖石組合等特征，結合地表層段的劃分，將礦區內油頁巖層由上而下分為2個垂向組合即第五巖性段組合、第三巖性段組合。組合劃分情況及含礦率參見表1。

4.1 第五巖性段油頁巖層組合

⑴油頁巖層垂向組合特征：賦于第五巖性段，主要在16線以西，至72線被控制，含礦率11.53%，平均厚度16.10 m；由兩個工業礦體組成，Ⅲ2礦體視厚度2.80～6.95 m，平均視厚度4.61 m，平均含油率5.15%；Ⅲ1礦體視厚度2.00～48.63 m，平均視厚度10.45 m，在16～72線存在或控制，一般為僅達到工業品位平均含油率6.31%。

⑵分布特征：該層段組合油頁巖層分布較穩定。在28線處礦體厚度最大，向東西兩側迅速變小（圖1）。

4.2 第三巖性段油頁巖層組合

區內現已探明的油頁巖資源量均集中在該組合中。根據層位關系、巖石組合特征，該組合可分為上部組合和下部組合。

⑴上部組合（Ⅱ）：該組合僅分布于礦區東部12線-15線，整體延伸較穩定。單工程油頁巖層視厚度14～82 m，平均視厚度為28.12 m，視厚度變化情況見圖2，反映出在15線視厚度82 m，向西變化為20～30 m，12線以西尖滅。平均含礦率30.69%，最高含礦率在15線達56%，最低在08線達16%，礦體中分礦層相對較少，一般分礦層,3～5層，單層視厚度1.4～36.05 m，一般10 m左右，厚度變化較大。72線出現上部組合是由于西鄰區石長溝礦區該組合的延伸。該組合由Ⅱ2號和Ⅱ1號2個礦體組成。平均夾石率4.05%。

表1 礦區鉆孔巖層柱狀對比、劃分及含礦性一覽表

圖1 第五巖性段油頁巖層組合厚度變化趨勢圖

圖2 第三巖性段上部組合油頁巖層厚度變化趨勢圖

⑵下部組合（Ⅰ）：該組合分布于整個礦區，礦層較穩定延伸，局部地段礦層具有尖滅再現特征。單工程油頁巖層視厚度0～90 m，平均視厚度為49.55 m，24線以東 44.22～73.88 m，平均62 m；28線以西0～42.45 m，平均15 m。視厚度變化情況見圖3，反映出勘查區東部厚度明顯大于西部。含礦率0～37%，平均30.69%。礦體中分礦層相對較多，07線分礦層多達28個，單層視厚1.40～36.05 m。由Ⅰ4-2、Ⅰ4-1、Ⅰ3-3、Ⅰ3-2、Ⅰ3-1、Ⅰ2-2、Ⅰ2-1、Ⅰ1-3、Ⅰ1-2、Ⅰ1-1號等10個礦體組成。夾石視厚度0～12.82 m。平均夾石率5.70%。

圖3 第三巖性段下部組合油頁巖層厚度變化趨勢圖

綜合分析，該組合總體上穩定延伸，總體反映出油頁巖層具有分叉合并、尖滅再現特征，并向西變薄。礦體底板巖層基本保存完整，未受推覆塊體的影響。

[1]夏明，魏新昌，李鵬，劉天超.新疆吉木薩爾縣木塔寺礦區油頁巖勘探報告[R]，2013.

[2]新疆維吾爾自治區地礦局.新疆維吾爾自治區巖石地層[M].武漢：中國地質大學出版社，1999.12.

[3]新疆維吾爾自治區地礦局.新疆維吾爾自治區區域地質志[M].北京：地質出版社，1993.

[4]宋巖，趙孟軍，等.中國前陸盆地油氣富集規律[J].地質評論，2006.1.

[5]李學義，王兵，陳楊，等.準噶爾南緣山前沖斷褶帶斷裂模式及控油作用[J].新疆石油地質，2006.6.

[6]魏國齊，賈承造，等.我國西部前陸盆地的特殊性和多樣化及其天然氣勘探[J].地質學報，2005.11.

[7]白云來.準噶爾盆地東南緣油頁巖的開發前景[J].新疆石油地質，2008.8.

[8]康玉柱.中國西北地區石炭-二疊系油氣勘探前景[J].新疆石油地質，2008.8.

[9]張義杰，齊雪峰.準噶爾盆地晚石炭世和二疊紀沉積環境[J].新疆石油地質，2007.6.