新疆莎车县喀拉图孜矿区含煤地层沉积特征及聚煤规律

作者:孙景龙;豆龙辉;郎海亮; 刊名:河南建材 上传者:黄盈盈

【摘要】新疆莎车县是南疆严重缺煤地区,随着新疆经济的高速发展,该区对煤炭资源的需求日益增大,目前喀什地区煤炭生产矿井仅一处,能力为80×104 t/a,并且时采时停,据资调查据分析喀什地区煤炭资源需求量约1 300万吨,缺口为1 220万吨以上。随着近些年西部大开发战略、"一路一带"战略,煤炭资源供需矛盾日益突出,严重制约了当地经济和社会的发展及人民生活水平的提高。根据近些年在该地区进行煤炭资源勘查所获地质资料,通过分析研究,总结了新疆莎车县喀拉图孜矿区含煤盆地的聚煤特征、构造特征、煤层分布特征等,为喀拉图孜含煤盆地煤炭大规模开发和能源转换提供资源保障。

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喀拉图孜矿区横跨铁克里克地层小区和叶城地层小区。位于莎车县达木斯乡境内,距莎车县城132 km。矿区面积为243 km2,含煤地层为中侏罗统杨叶组,主要可采煤层4层,分别为3、4、5和6号煤层,煤层在喀拉图孜向斜处煤层发育最全8层,且煤层厚度最大,中部喀拉图孜向斜分别向北和向东煤层层数逐渐减少,厚度逐渐变薄或尖灭,煤层结构由简单逐渐变为复杂。1区域地质背景与古地理格局矿区位于塔里木板块与西昆仑造山带的结合部,经历漫长复杂的构造演化,具复杂的变质变形特征。印度板块向欧亚板块俯冲碰撞,塔里木陆块作为砥柱,迫使矿区在横向上急剧变短,昆仑山脉西北部迅速升高,海水退却,向盆地方向的逆冲推覆活动强烈。区内有石炭和二叠系沉积,未见三叠系沉积,说明三叠系以前矿区整体仍处于被剥蚀状态。侏罗世时期首次出现陆相断陷盆地,说明矿区内已开始从海相向河湖相转变。中生代末期—新生代早期,海水逐渐退出与大洋分开,形成封闭的海环境,至新生界时期,昆仑山脉继续抬升,海水从矿区完全退出。形成现今的中高山景观。图1区域地质背景矿区含煤盆地总体为一向东—北东—北敞开,南西部收敛的小型山间断陷盆地,二叠—石炭系构成了含煤盆地的沉积基底,发育呈东西向的复式向斜构造,西部发育北西向—东西向的区域大型逆冲断裂,东部发育北西—南东向的正断层,含煤盆地沉积基底受后期构造运动影响凹凸不平。2沉积环境矿区含煤盆地处于塔里木地台西南缘。塔里木运动以后,进入地台沉积及上覆地层沉积阶段,华力西运动使晚古生代地层褶皱隆起。华力西运动以后,由于昆仑山、天山华力西褶皱系继续上升,接受了巨大的以内陆河流相、湖泊相和沼泽相为主的含煤岩系沉积,侏罗系中下统含煤地层分布在盆地的西南缘,上统及上覆地层大面积沉积于盆地北缘及东北缘。燕山运动使矿区含煤地层发生褶皱断裂,含煤地层及煤层受到较大影响。2.1下侏罗世断陷沉积盆地西南缘在经历了塔里木运动后,基底发生褶皱断裂隆起,早侏罗世应力逐渐减小,应力以拉伸为主,由挤压向拉张转换,盆地开始以陆相冲积扇、湖泊相的煤系地层及煤层沉积,盆地西南缘因前期构造运动影响形成了多个相对独立断陷盆地,侏罗世主要以厚—巨厚的山前冲积扇、辫状河三角洲、滨浅湖相等沉积为主,随着构造运动逐渐减弱。断陷盆地先后被削高填平,盆地西南缘开始由陆相冲积环境向辫状河三角洲、滨浅湖沉积环境转变。沉积和沉降范围逐步扩大,少数断陷盆地开始进入炭质泥岩及煤层沉积。2.2中侏罗世凹陷沉积下侏罗世后期,盆地西南缘河流相、沼泽相开 始沉积,侏罗系中统杨叶组含煤地层大面积沉积,盆地由断陷向坳陷盆地转变。到中侏罗世,构造运动及地应力均匀调整已经达到最大化,开始进入平稳的均衡的统一沉积、沉降阶段。这时,含煤地层沉积范围达到最大,并且逐步向塔西南地区超覆沉积,地形起伏情况较下侏罗世更为宽缓,整个盆地主要为滨湖、河流、沼泽相沉积,沉积了大量的泥岩、碳质泥岩和煤层。物源主要来自于西南部昆仑山地区,形成了一个缓慢沉降的沉积凹陷。2.3上侏罗世扩拓展凹陷沉积侏罗系中统塔尔尕组与上统库孜贡苏组间岩相发生骤变,中统塔尔尕组为弱还原—弱氧化环境的滨浅湖相沉积,库孜贡苏组则为干旱的冲—洪积扇沉积;两者之间多数为厚层底砾岩相接触,以下粗上细的正粒序为主;前者为冲—洪积扇沉积的分布范围广泛,后者滨浅湖相的范围略小。所以可以判断,上侏罗世沉积的库孜贡苏组底砾岩不属于中统塔尔尕期沉积后湖盆萎缩时期沉积,而是下白垩世湖盆扩张前沉积的底砾岩。3聚煤规律矿区各煤矿及勘查区分布自北向南依次,罗马沟、斯尔亚特、先锋井田、长胜煤矿、泽普煤矿、喀拉图孜煤矿和格仁拉煤矿等,根

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