新疆阜康市大黃山油頁巖特征及其找礦遠景

殷長江 張鋒 王京壯

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

1 區域地質背景

調查區屬哈薩克斯坦坂塊（Ⅰ級）準噶爾微板塊（Ⅱ級）的東南緣，跨準噶爾盆地南緣和北天山博格達山脈，為博格達晚古代弧后盆地（Ⅲ級）。博格達山北麓出露的地層主要有石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系，油頁巖主要存在于二疊系蘆草溝組中。本區侵入巖不發育，分布較分散，分布在圖幅邊緣及斷裂帶，呈不連續出露的小巖株。區域火山活動不發育，從中石炭世開始至上二疊系消失。博格達成礦帶以銅、鐵、油頁巖、煤、沸石、高嶺土礦為主，與二疊紀陸相沉積有關礦產有鈾、石油、天然氣、油頁巖等。

2 礦區地質特征

本區位于在博格達山北麓，大黃山油頁巖南部，是中優質油頁巖礦帶的主體部位。勘查區大地構造屬于哈薩克斯坦—準噶爾板塊的次級構造單元即博格達晚古生代弧后盆系的準噶爾南緣活動帶，南臨博格達晚古生代裂陷槽，北接準噶爾古臺坳，總體呈東西走向。

①地層

勘查區出露地層主要為晚古生界二疊系上二疊統蘆草溝組、泉子街組、梧桐溝組及三疊系下三疊統燒房溝組的一套沉積巖等。

二疊系：上二疊統蘆草溝組（P3l）

主要出露在測區中北部，根據巖石特征及油頁巖出露的單層視厚度及頻率，進一步將蘆草溝劃分為三個巖性段。

蘆草溝組第一段（P3l1）

該段地層主要分布在測區的北部，視厚度50-300m，地層整體南傾，傾角64-65°，總體北西西走向，于測區東部出圖，主要巖性為泥晶白云巖，局部可見薄層的細砂巖，向西厚度變大，與上覆巖性段呈整合接觸。

蘆草溝組第二段（P3l2）

該段地層主要分布在測區中北部，為油頁巖賦存的主要層位，出露視厚度400-600m，巖層延伸穩定，向兩側均延伸至測區外，總體走向北西西，地層整體南傾，傾角60°-72°，巖性以紙片狀油頁巖為主，夾薄層的泥晶白云巖，局部見薄層的含有機質粉砂巖，與上覆巖性段呈不整合接觸，本段為含油頁巖層位。

上二疊統泉子街組（P3q）

主要出露于測區中南部，出露厚度不均，150-400m，向東西兩側延伸出圖，出露主要巖性為細砂巖、粉砂質泥巖和粉砂巖，地層整體南傾，傾角60°-72°，與上覆上二疊統梧桐溝組呈整合接觸。

上二疊統梧桐溝組（P3w）

該組地層出露于西溝向斜的核部，出露視厚度較大，大于1000m，東西均延伸出圖，總體走向北西，視厚度總體呈東部厚西部相對較薄，出露巖性主要為上部為細砂巖，下部為紅褐色泥巖，局部可見薄層的砂礫巖，地層南傾，傾角55°-68°，與下伏的泉子街組呈整合接觸。

三疊系：下三疊統燒房溝組（T1sh）

測區內該組地層僅分布在南部，西溝向斜南翼的南部，出露厚度200～300m，厚度變化不大，巖層延伸穩定，向東西兩側均延伸出圖，主要巖性為灰綠色、黃褐色細砂巖為主，巖層抗風化能力較強，地層南傾，與區域地層資料對比得知其與泉子街組地層呈斷層接觸。

②構造構造以推測斷層為主。具體特征如下：

F1斷層：該斷層分布于測區西南部，呈近南北向展布，走向約0°，測區內長約1000米。斷層將西溝向斜南翼蘆草溝組地層錯段，斷距約300m，其將區域推測斷層F2錯段，可見其為后期斷裂，斷層推測為走滑斷層。

F2斷層：該斷層分布于測區南部，西溝向斜南翼，野外未見斷層證據，由區域資料得知蘆草溝組地層與下三疊統燒房溝組地層呈斷層接觸，地層缺失，且地層出露視厚度變化較大，推測為準噶爾盆地南緣逆沖推覆構造所致。

F3斷層：該斷層分布于東側區中部，亦為區域推測斷層，為梧桐溝組組內斷層，野外觀察巖層出露厚度變化較大，巖層走向變化較大。

3 礦體特征

礦體規模：勘查區處于調查評價階段，僅于地表施工了少量槽探工程，根據油頁巖邊界品位含油率≥3.5%的工業品位圈定礦體。大黃山油頁巖礦區地表共圈定5個礦體，礦體主要為厚層狀，延伸穩定，礦體特征見表1。

表1 大黃山油頁巖礦區礦體特征表

4 油頁巖礦石特征

（1）宏觀特征：油頁巖風化面為灰白—灰黃色，新鮮面為灰黑色、灰色，暗淡無光澤，紋層、頁理狀構造、薄片—薄層狀構造，粉砂質結構，泥質結構。巖石物理性質基本相同，目估摩氏硬度4—5級，抗風化能力弱，風化面形成一系列彎曲薄片，能按層分裂成薄片，質輕，用小刀刮往往成刨花狀薄片，含油率高的易點燃，點燃后火焰中有黑煙并發出瀝青氣味。

（2）鏡下特征：灰黑色，泥質結構，微層理構造，巖石由泥質物、粉砂組成，含少量瀝青組成。粉砂：5%，次棱角狀—次圓狀，粒徑＜0.06mm的粉砂為主，成分為長石和少量石英，長石為斜長石，石英為單晶石英。分布不均勻形成微層理構造。泥質物：90%，主要為顯微隱晶—顯微鱗片狀粘土礦物，呈黃褐色，含油質。瀝青：5%，鱗片狀、紋線狀，粒徑0.03～0.2mm，具干塑裂紋，順層平行排列。

（3）油頁巖礦石工藝特征

油頁巖礦石工藝特征包括含油率、含氣率（干餾氣）、灰分產率、總水分、發熱量和半焦率等反映油頁巖品質的工業指標，是評價油頁巖的重要指標。

含油率：含油率分布在3.5-17.7%之間，平均7.85%，4.5%-11.5%是重要的含油率分布區間。

含氣率：含氣率分布在1.2%-6.9%之間，平均3.12%。

灰分：灰分分布在47.6-83.1%之間，平均62.5%。屬于低灰分油頁巖。說明預普查區油頁巖品質較好，屬于優質油頁巖。

發熱量：預普查區油頁巖發熱量高，分布范圍在102-4212cal/g之間，平均1824cal/g，含油率越高發熱量越高二者呈正相關。

總水分：預普查區油頁巖水分含量分布在1.2-8%之間，平均4.35%。地表樣品水分含量明顯高于鉆孔內樣品，原因是地表油頁巖樣品頁理發育、微孔隙增加，吸附了更多的水分。

半焦率（焦渣）：預普查區油頁巖焦渣特征為粘結—弱粘結。半焦含量分布在74-97.4%之間，平均90.74%。經分析油頁巖含油率與半焦率呈負相關。

5 找礦遠景

綜上所述，預普查區油頁巖含油率和含氣率較高，發熱量遠大于邊界發熱量，灰分屬于低灰分油頁巖，屬于較為優質的油頁巖，大黃山油頁巖厚度大，礦層總厚度150 米左右，沿走向延伸穩定，長度大于5000 米，由于地表露頭分化，導致巖石裂隙發育，使含油率下降，油頁巖可點燃，點火有炸裂聲，有煙和濃厚的瀝青焦油味，推測深部應為有較好油頁巖礦，因此大黃山油頁巖礦有較好的找礦遠景。