新疆温宿县苛岗盆地含煤地层时代的划分与对比.pdf

收稿日期2007-12-11;修订日期2008-01-10 第一作者简介王彦钧1962-,男,新疆昌吉人,工程师,1983 年毕业于陕西煤矿学校煤田地质勘探与矿井地质专业,从事煤田地质勘探工作 新疆石油管理局塔里木油田分公司勘探开发研究院.新疆温宿县苛岗盆地煤系地层孢粉鉴定成果报告,2004. 第26卷 第1期 Vol.26 No.1 新 疆 地 质 XINJIANG GEOLOGY 2008 年 3 月 Mar.2008 新疆温宿县苛岗盆地含煤地层新疆温宿县苛岗盆地含煤地层 时代的划分与对比时代的划分与对比 王彦钧,张伟 新疆维吾尔自治区煤田地质局综合地质勘查队,新疆 乌鲁木齐 830000 摘 要通过对新疆温宿县苛岗盆地地质背景的分析,研究盆地内成矿地质条件,综合对比分析盆地内含煤地层中孢 粉的组合特征,力求确定盆地内含煤地层的时代归属,进而了解大地构造的演变过程和区域地层对比的意义. 关键词苛岗盆地;含煤地层;孢粉;对比 新疆温宿县苛岗盆地位于新疆温宿县西北约94 km 处,盆地为近EW向,四面高山环绕,海拔3 000 m以上. 该区为相对独立的纺锤形小型山间盆地,其中发育有 巨厚煤层.2004 年新疆维吾尔自治区煤田地质局综合 地质勘查队在该区进行煤田地质勘查过程中,与新疆 石油管理局塔里木油田分公司勘探开发研究院进行 合作,在该区的侏罗系含煤地层中系统采集了大量的 孢粉样进行鉴定,并与区域地层进行了对比,确定区 内侏罗系含煤地层时代为下侏罗统阳霞组.为在该 区进一步开展煤田地质勘查奠定了基础. 1 地质背景地质背景 1.1 构造 区域构造 该区位于塔里木地台北缘与天山地 槽褶皱系的结合部,归属库车山前凹陷四级构造单元 中的最西部.库车凹陷是一个以石炭二叠系为基底 的中新生界沉积凹陷,发育了自下三叠统新近纪厚 度近万米的陆相碎屑建造.其中中下侏罗统为含煤 建造,含煤性从下向上逐渐减弱,不同地段的同一含 煤地层其含煤性也有一定的差异.凹陷内中、新生代 沉积形成的地层经燕山期和喜马拉雅期构造运动,发 生了强烈褶皱、断裂和抬升剥蚀作用,使得侏罗系含 煤地层在部分地段缺失或被上伏地层不整合覆盖,部 分地段裸露图 1. 盆地构造 苛岗盆地地跨塔里木地台和天山地 槽褶皱系 2 个大地构造单元.盆地北部为高山区,属于 天山地槽褶皱系,其南属于塔里木地台.该盆地属于山 间断陷小盆地.盆地内古生界和新生界出露于地表,岩 图 1 区域地质简图 Fig.1 Brief Chart of Regiomm Geology 1.煤层;2.基岩露头线;3.勘探线 Q第四系;EN古近新近系;J侏罗系;T三叠系; P二叠系 层构造比较清晰,中生界大面积被古近新近系和第 四系所覆盖.古生界二叠系分布于盆地的南北两侧, 北部二叠系走向近 EW,倾向北,倾角在 50左右,南部 二叠系走向东偏北,倾向南,倾角在 65左右.中生界三 叠系、侏罗系及新生界古近新近系和第四系分布 于盆地内,受后期构造的影响,侏罗系总体构造形态 基本为一向南急倾斜的单斜构造,走向近于 EW,倾角 57左右,地层倾角西部较缓,东部较陡,局部地段近直 立或倒转,并发育有一条右旋压扭性正断层,受断层 牵引影响煤层遭到一定程度的破坏,局部地段形成小 文章编号1000-8845200801-054-04中图分类号 P618.11 文献标识码 A 王彦钧等新疆温宿县苛岗盆地含煤地层时代的划分与对比 55 第 26 卷 第 1 期 的挠曲构造,构造复杂程度为中等类型图2. 图 2 10 勘探线剖面示意图 Fig.2 Profile of the 10th Exploration Ling 1.砂砾岩;2.砂岩;3.泥岩;4.碳质泥岩;5.煤层;6.断层;7.第四系;8.钻孔 1.2 地层 区域地层 该区属于库车中新生带山前凹陷的 最西端,区域内分布的地层为二叠第四系.中、新生 界分布于盆地内部,发育较全,沉积较连续,呈近 EW 向展布. 盆地地层 盆地内分布的地层为二叠第四系. 下侏罗统划分为阿合组和阳霞组表 1.其中阳霞组为 该区含煤层位图3. 1.3 含煤地层时代划分与对比 2004年新疆煤田地质局综合地质勘查队在苛岗盆 地进行煤田地质勘查工作中,在施工的 10-1、 10-2 和 新疆煤田地质局综合地质勘查队.新疆温宿县苛岗盆地煤矿普查地质 报告,2004 图 3 新疆温宿县苛岗盆地二叠侏罗系柱状图 Fig.3 Trimssic-Stratigraphic Integrated Culumnof degang basin Xinjiang Wensu County 1.砂砾岩;2.粗砂岩;3.中砂岩;4..细砂岩;5.粉砂岩;6..泥岩;7.碳质泥岩;8.煤层 14-2 三个钻孔中采集了孢粉化石样,委托新疆石油管 理局塔里木油田分公司勘探开发研究院进行分析鉴 定,成果如下.在 10-1、 10-2和 14-2三个钻孔中所采样品 均含有一定数量的孢粉化石,孢粉组合以裸子植物花 56 新 疆 地 质 2008 年 粉占绝对优势,并以双气囊花粉居多.其次是 Cerebro pollenites,Callialasporites,在个别样品中出现较频繁, 少量见有Psophosphaera和Araucariacites等无口器类 花粉及 Concentrisporites、 Classopollis 等,见有 Piceae- pollenites 、 Pinuspollenites 、 Abietineaepollenites 、 Quadraeculina 以及原始松柏类花粉 Piceites、Psedo picea 、 Protoconiferus 等 . 双 气 囊 花 粉 以 Piceae pollenites、Pinuspollenites、Abietineaepollenites 等松 科花粉为主,原始松柏类花粉 Piceites、Psedopicea、 Protoconiferus 有一定数量.蕨类植物孢子含量较低,主 要见有 Deltoidospora、Cyathidites、Cyclogranis- porites、Asseretospora、Osmundacidites、Lycopodium sporites 等,其中 Cyathidites 和 Deltoido- spora 等桫椤科孢子非常发育.在 10-1 孔 162.07 239.52 m 的部分样品中除零星见到 Classopollis 孢粉 化石外,还见有库车凹陷下侏罗统阳霞组比较重要的 疑源类化石 Kuqaia库车孢型体在 10-2 孔 347.87 357.80 m 的样品中蕨类植物孢子居优势地位,其中除 非常发育的 Cyathidites 和 Deltoidospora 等桫椤科孢 粉化石外,366.09369.61 m 的样品中也见有库车凹陷 下侏罗统阳霞组比较重要的疑源类化石 Kuqaia 库车 孢型体.在14-2 孔363.19374.09 m的样品中蕨类植物 孢子居优势地位,其中除非常发育的 Cyathidites 和 Deltoidospora等桫椤科孢粉化石外,在363.19366.32 m 的样品中同样见有库车凹陷下侏罗统阳霞组比较重 要的疑源类化石 Kuqaia 库车孢型体图 4. 1.4 煤层、煤质 煤层 苛岗盆地的煤层赋存于阳霞组的中上部, 共含煤 4 层,由于该区属于新的煤产地,为了与区域煤 层编号保持一致,将区内煤层全部划归为 A 组煤,由上 至下编号依次为A1、A2、A3、A4,煤层总厚度约 15 m. 其中 A1煤层厚度在 0.493.34 m,平均厚度为 2.29 m. 新疆石油管理局塔里木油田分公司勘探开发研究院.新疆温宿县苛岗 盆地煤系地层孢粉鉴定成果报告,2004 图 4 钻孔对比及孢粉分布图 Fig.4 Chart of drilling Contrast and Spore Pollen Distribution 1.砂砾岩;2.粗砂岩;3.中砂岩;4.细砂岩;5.粉砂岩;6.泥岩;7.碳质泥岩;8 煤层 结构简单,含夹矸 01 层,夹矸厚度 0.26 m,夹矸岩性为 碳质泥岩.顶板岩性主要为细砂岩,底板岩性主要为粉 砂岩.属于较稳定的大部可采的煤层,局部地段煤层不 可采甚至尖灭,与 A2煤层的平均间距为 35.80 m.A2煤 层厚度在2.4721.94 m,平均厚度为10.91 m,结构简单, 含夹矸 03 层,夹矸厚度 0.301.01 m.夹矸岩性为泥 岩、碳质泥岩,顶板岩性主要为细砂岩,底板岩性主要 为细砂岩,层位较稳定,厚度变化较大,不稳定的可采煤 层,与 A3煤层的平均间距为 74.48 m.A3煤层厚度在 0.190.38 m,平均厚度为0.29 m,结构单一,不含夹矸,属 不可采煤层,与 A4煤层的平均间距为2.95 m.A4煤层厚 度在0.703.90 m,平均厚度为 1.45 m,结构单一,不含夹 矸,顶板岩性主要为砂砾岩,底板岩性主要为粗砂岩,属 于不稳定的大部分可采煤层,局部地段煤层不可采甚至 尖灭.A1A4煤层间平均间距为 124.43 m. 煤质 苛岗盆地所含煤层均具有低灰、富硫、 富砷、富氟、特低磷至中磷、高热值等特点.煤种属 于21号不粘煤-31号不粘煤-41号长焰煤.煤层中有害 表 1 苛岗盆地地层划分表 Table 1 The Stratigraphy division of Kegang basin 界 系 统 群 组 平均厚度/m 第四系 66 新生界 古近新近系 1297 中上统J2-3 56 阳霞组 138 侏罗系 下统J1 阿合组 48 中生界 三叠系 79 古生界 二叠系 500 王彦钧等新疆温宿县苛岗盆地含煤地层时代的划分与对比 57 第 26 卷 第 1 期 元素含量高,须经过洗选加工后方可用于工业锅炉和 民用生活.另外煤层氧化带中含有丰富的腐植酸,可 作为提炼腐植酸的化工原料. 2 成矿地质条件分析成矿地质条件分析 2.1 区域成矿地质条件 库车凹陷是以二叠系为基底,中生代受燕山运动 的影响大幅沉降,形成了三叠系、侏罗系、白垩系、 古近新近系等巨厚的陆相碎屑岩沉积.其中在侏罗 纪时气候温湿,河流、 湖泊尤为发育,植物茂盛.在侏罗 纪早期和中期形成了大面积的泥炭沼泽环境,经过数 次间歇的沉积作用和沉积环境的更迭,形成了面积分 布广、层数多的煤矿体.新生代经过喜马拉雅造山运 动,中生代地层回返隆起,遭受风化剥蚀,煤层广泛出 露于地表,并呈 EW 向展布. 2.2 盆地成矿地质条件 中生代晚期的燕山运动,使天山地槽褶皱系大范 围褶皱或断块隆起,同时局部表现为沉降,形成了多 个小型山间盆地,苛岗盆地便是其中之一,属于山间 断陷小盆地.盆地西部岩性较粗,东部岩性较细,说明 盆地东部水体较深,西部较浅.煤层中夹有泥质和铁 质结核及鲕状的硫化物,说明当时盆地西部泥碳沉积 环境为浅湖相.从煤层中含有丰富的硫、磷、氟、砷 等有害元素分析,盆地环境相对闭塞、水动力比较弱, 为一个小型湖泊-沼泽相环境.盆地面积虽小,但有利 于植物生长发育,再配以当时适合于泥碳沉积的同沉 积构造,形成了层数多、厚度大的煤层.而盆地东部由 于水体较深,不利于植物生长发育,故现在未发现有 煤层沉积. 3 结论结论 根据桫椤科孢子在库车凹陷中下侏罗统阳霞组 至下侏罗统克孜勒努尔组最为发育这一特点,考虑到 在库车凹陷地层中 Concentrisporites Pseudosul- catus 的分布特点下侏罗统阳霞组至下侏罗统克孜 勒努尔组含量较高,结合苛岗盆地各钻孔含煤地层 中孢粉的组合情况,特别是各钻孔孢粉化石中均发现 下侏罗统阳霞组比较重要的疑源类化石 Kuqaia 库 车孢型体,苛岗盆地含煤地层的地质时代应为早侏 罗世晚期,层位相当于库车凹陷的下侏罗统阳霞组. 因此,将苛岗盆地含煤地层的地质时代划分为下侏罗 统阳霞组. 新疆煤田地质局综合地质勘查队.新疆温拜煤炭资源调查评价报 告,2006 TIMES DIVISION AND CONTRAST TO COAL-BEARING STRATIGRAPHY OF KEGANG BASIN AT WENSU XINJIANG PROVINCE WANG Yan-jun, ZHANG Wei Comprehensive geological exploration team of Xinjiang Coalfield Geology Bureau, Urumqi, Xinjiang,830000,China AbstractMineralization geological conditions were studied and Portfolio Characteristics of Spore pollen fossils in coal-bearing stratigraphy of the basin were comprehensively contrasted and analyzed through the understanding of geological background of Kegang basin at Wensu Xinjiang province, in order to determine the times attribution of coal-bearing stratigraphy in the basin ,and then know clearly the evolution of the tectonic and the significance of the contrast to regional stratigraphy Key wordsKegang basin;Coal-bearing stratigraphy;Spore pollen;Division;Contrast