依-舒地塹黑龍江段油頁巖分布特征

楊賀平

（黑龍江省自然資源調查院，黑龍江 哈爾濱150036）

1 依-舒地塹地質特征

依-舒地塹是我國郯城-廬江超巖石圈斷裂帶的重要分支之一[1]。向南延入吉林省、遼寧省境內，向北伸入俄羅斯境內，呈北東向狹條狀展布。斷裂帶寬度一般10-20km，在黑龍江依蘭一帶僅幾千米，在黑龍江的湯原一帶較寬，可達25-30km。基底為早中生代地層，蓋層為白堊系與古-新近系。

1.1 地層

在依-舒地塹中，湯原斷陷地層發(fā)育較全，根據(jù)巖性特征、電性特征、生物特征、地層學特征、地震地層學特征，湯原斷陷地層自下而上劃分為：下白堊統(tǒng)穆棱組、東山組，古近系古新統(tǒng)烏云組，始新統(tǒng)新安村組、達連河組，漸新統(tǒng)寶泉嶺組，新近系中新統(tǒng)富錦組[2-6]，上新統(tǒng)及第四系。

下白堊統(tǒng)（K1）：下白堊統(tǒng)為穆棱組和東山組。穆棱組由暗色沉積巖組成，夾煤層。東山組為火山碎屑巖。與上覆古近系地層均為不整合接觸。

古近系（E）：據(jù)巖性和古生物組合特征，將其分成四個組，自下而上依次是古新統(tǒng)烏云組（E1w）、始新統(tǒng)新安村組（E2x）與達連河組（E2d），漸新統(tǒng)的寶泉嶺組（E3b）。烏云組（E1w）的巖性為一套淺灰色、灰綠色、棕褐色砂巖、礫巖、泥巖、頁巖夾煤層。新安村組（E2x）：該組地層在斷陷內廣泛分布。巖性為灰白色砂礫巖、砂巖，灰、灰黑色粉砂巖、泥質粉砂巖，泥巖、粉砂質泥巖，呈不等厚互層，局部夾煤層、煤線，含植物、藻類、孢粉等化石。與下伏烏云組整合或假整合接觸。達連河組（E2d）：達連河組是斷陷內發(fā)育齊全、分布廣泛的一套地層。巖性主要為灰白、灰色砂礫巖、砂巖與灰黑、深灰、灰色泥巖，及粉砂質泥巖呈不等厚互層，夾煤層，含孢粉、植物、藻類、介形類等化石。與下伏新安村組呈整合接觸。寶泉嶺組（E3b）：該組地層在斷陷內比較發(fā)育，分布廣泛。巖性上部為灰白色砂巖、雜色砂礫巖、灰色粉砂巖、泥巖、夾煤層。下部為厚層泥巖，含孢粉、植物、介形類、藻類、孢粉等化石。與下伏達連河組局部為不整合接觸[7-11]。

新近系富錦組（N1f）：該組在本區(qū)廣泛分布，主要為一套雜色砂礫巖與灰綠色粉砂質泥巖互層，上部局部發(fā)育有黑色玄武巖，產孢粉和藻類化石。不整合于寶泉嶺組之上。

第四系（Q）：由松散的砂礫、砂泥層及黃土層組成。與下伏新近系呈不整合接觸。

1.2 構造

依-舒地塹是我國東部郯城-廬江深大斷裂帶的北延部分。南起遼寧營口，經沈陽、開原、伊通、舒蘭、依蘭直達蘿北名山，全長超過1000km，呈北東40°-50°走向的狹窄地塹，過黑龍江延入俄羅斯境內。其兩側為NE向斷裂夾持，并被NW向斷裂切割，使地塹形成整體呈槽狀、斷隆與斷陷相間的總格局。由于區(qū)域南北向、東西向、北西向以弧形斷裂構造帶與依-舒地塹的交截、復合和地塹本身的錯斷，造成了依-舒地塹在局部地帶出露寬度和走向發(fā)生了變化，破壞了依-舒地塹的連續(xù)性和完整性[8，11-12]。

依-舒地塹在黑龍江省境內分為五個一級構造單元，自北向南分別為湯原斷陷、依蘭斷隆、方正斷陷、尚志斷隆、勝利斷陷[13]。其中的方正斷陷及勝利斷陷古-新近系地層中賦存有油頁巖礦產資源。

1.2.1 方正斷陷

方正斷陷處于尚志-依蘭斷隆之間，基底埋深最大達7000m以上。斷陷內由北東向、北西向兩組斷裂網絡組成，依蘭煤田位于斷陷的東北部，為次級凹陷。

1.2.2 勝利斷陷

勝利斷陷位于依-舒地塹的南端，是一個較狹窄、大體呈帶狀的斷陷，寬度約為4-12km。在沉積的地質歷史時期，邊界的主干斷裂起著重要的作用，具有繼承性和多期性，影響了古-新近系的沉積。斷陷內次一級構造及其分布，明顯受基底斷塊的差異性活動所制約。

2 油頁巖分布及特征

2.1 方正斷陷達連河礦區(qū)

達連河礦區(qū)位于方正斷陷中次級凹陷內，面積約27km2。總體構造為單斜構造，傾向南，傾角10°-15°。含煤地層為達連河組，內含油頁巖層。巖性可分為三段，即下部含煤段、中部油頁巖段及上部砂頁巖段。油頁巖分布在中部油頁巖段和下部含煤段中[14]。

2.1.1 中部油頁巖段

由巨厚的靜水湖泊相油頁巖和薄層粉、細砂巖組成，油頁巖厚度在70m-140m之間。前人測試含油率在2.28%-7.52%之間。總體呈現(xiàn)由上部向下部油頁巖發(fā)熱量逐漸增高，含油率也逐漸增高的趨勢[14-15]。

作者在本區(qū)工作中采取了3個鉆孔的油頁巖段樣品。

鉆孔07-40孔，油頁巖段油頁巖層厚76.80m，埋深842.4m-919.20m。共計采取油頁巖樣品77件，基本樣長1m，含油率特征如下：最高品位為5.6%，最低品位為3.1%，平均品位4.29%。其中，品位3.5%以上樣品71件，品位4.0%以上50件，品位5.0%以上7件。

鉆孔07-42孔，油頁巖段油頁巖厚78.48m，埋深824.22m-902.70m，共計采取油頁巖樣品78件，基本樣長1m，含油率特征如下：最高品位6.3%，最低品位3.1%，平均品位4.39%。其中，品位3.5%以上樣品73件，品位4.0%以上59件，品位5%以上11件。

鉆孔07-46孔，油頁巖段油頁巖層厚91.11m，埋深847.62m-938.73m，共計采取油頁巖樣品91件，基本樣長1m，含油率特征如下：最高品位6.9%，最低品位2.9%，平均品位4.57%。其中，品位3.5%以上樣品86件，品位4.0%以上69件，品位5%以上27件。

從上述三個鉆孔統(tǒng)計，本段油頁巖厚度76.8-91.11m，平均82.13m，埋深800m以下，最高品位6.9%，最低品位2.9%，平均品位4.42%。品位4%-5%之間達到54%，品位5%以上為18%。可以看出，本段油頁巖品位以4%-5%之間為主，埋藏深度大，屬于低品位油頁巖礦體。以目前的開采技術和經濟條件，難于開發(fā)。但潛在頁巖油儲量巨大，未來具有研究價值。

2.1.2 下部含煤段油頁巖

含有4層油頁巖，累計厚度20m，厚度變化趨勢為礦區(qū)中部和西部較厚，向東部和深部逐漸變薄。含油率平均為3.75%-8.37%，最高可達17%[14，16]。各層油頁巖工業(yè)分析結果見表1。

表1 煤層段各層油頁巖特征表

綜上，本區(qū)具有廣泛的油頁巖發(fā)育，是探索油頁巖形成機理及未來開發(fā)利用研究的理想基地，加強頁巖油地下液化提取技術研究，本區(qū)具有極大開發(fā)潛力。

2.2 方正斷陷延壽團山子區(qū)

延壽團山子區(qū)位于依-舒地塹方正斷陷的南部，延壽團山子一帶，發(fā)育地層達連河組，作者在本區(qū)開展了地質調查工作，并在含礦有利部位施工了槽探、淺井及淺鉆工作，采取了樣品，對淺部地層含礦性有了一定了解。

本區(qū)含礦地層為古近系達連河組，整體產狀330°∠3°-5°，根據(jù)收集資料，部分地層層序如下：

0.00-5.90m 第四系黃土、亞粘土等

5.90-8.90m 灰黑色風化含油泥層

8.90-1 7.20m 黑色紙片狀油頁巖

17.20-2 2.70m 灰黑色泥巖

22.70-3 0.10m 油頁巖夾泥巖

30.10-3 5.10m 油頁巖為主夾凝灰?guī)r

35.10-4 0.50m 油頁巖

未到底

含礦特征：經分析該段為湖泊相沉積，巖性為泥巖或油頁巖，應為達連河組油頁巖段。在本區(qū)采取的樣品分析結果見表2。

表2 延壽團山子區(qū)達連河組油頁巖含油率結果表

本次采取的主要是地表淺層樣，受工程手段限制，均沒有穿透油頁巖層位。本次采樣平均含油率為4.06%，深部品位有增加的可能。本區(qū)達連河組分布廣泛，其油頁巖層厚度大于35m，應采取進一步勘查工作。

本次工作在方正斷陷達連河礦區(qū)西南部得莫利一帶開展了地質調查工作，目的是追索含油頁巖地層達連河組在盆地南部的地質特征，但本區(qū)基巖埋藏較深，僅見少量基巖，效果不明顯。

2.3 勝利斷陷

勝利斷陷油頁巖賦存于始新統(tǒng)達連河組地層中。達連河組下段為砂礫巖、泥巖、粉砂巖互層夾細砂巖，含多層煤和炭頁巖。上段為粉砂巖及泥巖，夾薄煤層。根據(jù)前人勝D1井資料，井深230m見4.50m的油頁巖，井深373m見0.80m油頁巖。因此，在勝利斷陷尋找油頁巖資源前景可觀。

本次工作在勝利斷陷陳相店至小山子一帶開展了路線地質調查工作，并對陳相店煤礦點和勝利鎮(zhèn)煤礦點進行了調查。路線調查的重點是達連河組的分布范圍及含礦特征，但本區(qū)地層掩蓋強烈，植被發(fā)育，調查效果不明顯。

陳相店煤礦點位于五常縣陳相店東南0.5km，屬于古近系達連河組含煤地層。已發(fā)現(xiàn)19層薄煤和煤線，其中可采4層，分別厚度為0.8m、1.15m、1.46m、2.25m，煤層延走向和傾向變化較大，呈扁豆狀及似層狀，走向北東40°-62°，傾向北西，傾角30°-45°，深度60m左右。煤質分析結果：水分2%-8%，灰分40%左右，揮發(fā)分50%-57%，發(fā)熱量6500cal/g，焦油率5%-9%，為焦油率較高的褐煤。本次工作采集了本區(qū)上世紀80年代所采殘煤的標本，煤變質程度較低，呈薄片狀，松散，考慮到其灰分較高且含油率較高，應按油頁巖對其評價。本次施工了兩個淺鉆，未見礦層。

勝利鎮(zhèn)煤礦點位于小山子鎮(zhèn)東北部1km，見煤1層，厚0.25m-0.80m，特征同陳相店煤礦點。本區(qū)施工淺鉆，未見煤層。

2.4 湯原斷陷

湯原斷陷位于依-舒地塹最北端，是依-舒地塹內的一個次級構造單元，南起湯原，北止名山，西界在香蘭-名山一線，東界為永安-肇興一線，面積約3320km2。斷陷內發(fā)育古近系漸新統(tǒng)寶泉嶺組與達連河組層位。主要分布在蘿北縣的寶泉嶺及樺川縣永豐鎮(zhèn)。巖性自下而上劃為二段，下部寶一段以巨厚層暗色泥巖發(fā)育為特點。上部寶二段則以砂、泥巖互層和或巨厚層砂礫巖夾泥巖、粉細砂巖為主，夾多層褐煤。最小埋深398.0m，最大埋深可達2288.0m。因此，在斷陷中尋找油頁巖資源前景廣闊。

3 結論

依-舒地塹第三系地層中局部賦存厚層油頁巖，平均品位可達4%-5%，屬低品位油頁巖礦體，頁巖油儲量可觀，如國際油價高位運行，或油頁巖開發(fā)利用工藝進一步提高，該礦具備開發(fā)潛力。另外，本區(qū)存在高油煤，僅作為燃料用煤，未進行綜合開發(fā)利用。建議加強低品位油頁巖礦體和高油煤綜合開發(fā)利用研究工作。

依-舒地塹黑龍江省部分總體地質工作程度較低，建議加大勘查力度，特別是對勝利斷陷和湯原斷陷的勘查力度，進一步查清其油頁巖和高油煤的賦存情況。