辽西地区油页岩矿急待勘查开发

宫占全

(辽宁省第三地质大队,辽宁 朝阳 122000)

近年来，全球经济飞速发展，资源相对越来越短缺，尤其能源问题更显突出。传统使用的常用能源主要来自化石燃料(石油)，但这种资源在地球上的存量是有限的，并正日渐枯竭。因此，我们需要开发其它种类的能源，包括可再生能源等。油页岩用来提炼页岩油作为石油代用品，越来越受到世界各国重视。油页岩矿以其资源量大、易开采加工等特点，越来越成为重要的石油接替能源。

当前，世界上有许多国家正在生产利用油页岩，其中产量较高的国家，主要有爱沙尼亚、俄罗斯、巴西、中国和德国。世界油页岩分布主要有18个国家，页岩油总储量为4102.8亿t。各国家基本情况见表1。

表1 世界上主要页岩油分布基本情况表(2010年统计)

我国2008年的全国页岩油产量达到40万t，其中抚顺煤矿西露天矿年生产页岩油最高可达18万t，占全国的近二分之一。

辽西地区近两年也有了油页岩矿的开发和利用及油页岩治炼厂的建设和生产，其中凌源的海联石油化工有限公司和北票的北煤集团有限责任公司两家公司，目前均已生产炼制页岩油，设计年生产页岩油规模分别为1万t。

截至目前，辽西地区已勘查的油页岩资源总量为30亿t。预测资源量在50亿t以上，资源潜在价值千亿元以上。这对于相对比较贫穷落后的辽西来说，油页岩的勘查、开发、利用，对辽西地区的经济发展，必将起到一个突飞猛进的作用。

为此，辽西人应早一天了解油页岩，认知辽西地区的油页岩矿的赋存状况，争取早日开发利用。

1 认识油页岩

油页岩是一种高灰分(40%～80%)可以燃烧的有机岩石(或称腐泥煤)。主要形成于湖泊或较静滞的海湾或深湖中，有机质主要是藻类，其次是流水搬运来的高等植物残体。有机质主要为碳、氢、氧、氮、硫等元素，无机质有石英、氢氧化铁、方解石、石膏、黄铁矿等。

一般有机质含量在4%以上才有工业价值。含油率和发热量是评价油页岩工业用途的重要工艺指标。国际上把含油率3.5%以上的页岩称为油页岩。油页岩一般含油率为3.5%～15%。在没有发现大庆油田之前，我国3/4的石油来自油页岩。

2 辽西地区油页岩矿的赋存情况

2.1 含油页岩盆地的分布

辽西地区的九佛堂组地层是油页岩矿的赋矿层位，九佛堂组地层多赋存于中生代的盆地中。辽西地区中生代盆地盆很多，其中见有九佛堂组地层出露的盆地有八个，分别是平庄盆地、四官营子盆地、喀左盆地、建昌盆地、大平房-烧锅杖子盆地、紫都台盆地、阜新-义县盆地、八道壕盆地，为北东向平行展布。

上述八个盆地内，九佛堂组地层地表出露总面积约2400km2。各盆地的分布位置见图1。

2.2 含油页岩九佛堂组地层的分布特征

辽西地区各盆地内，九佛堂组地层岩性基本相同或相似，但沉积回次和沉积厚度各有不同。现以自西南至北东的四官营子盆地、大平房-烧锅杖子盆地、紫都台盆地为例，分述如下。

(1)四官营子盆地

该区九佛堂组地层，按沉积旋回可分为以下三个岩性段：

图1 辽西含九佛堂组地层盆地区域分布图

一段：岩性主要为砂页岩和砾岩夹油页岩层，岩层比较乱，有小的褶皱和错动，厚250m。不整合于义县组火山岩及片麻岩、花岗岩之上。其岩性有：砂页岩互层夹油页岩层、砾岩与砂岩互层夹油页岩层、砾岩层。

二段：该层岩性基本上与一段相似，唯其砾岩较少，其与下部层呈整合关系，底部有砾岩一层，其与下部层分界，总厚约150m。其岩性有：底部砾岩层、砂岩夹页岩层、页岩夹油页岩层、页岩层。

三段：岩性基本上与上述相似，以砂岩夹页岩为主，整合接触关系，厚约60～70m。其岩性有：砾岩层、砂页岩互层夹油页岩层、砂岩层。

(2)大平房-烧锅杖子盆地

该区九佛堂组地层，按沉积旋回可分为以下四个岩性段：

一段：砂岩与页岩互层，在底部有一层油页岩，层厚300m左右。不整合于义县组火山岩及片麻岩、花岗岩之上。

二段：砂质页岩与细粒砂岩互层，层厚约200m。

三段：薄层砂质页岩与页岩互层夹油页岩，层厚约230～340m。

四段：钙质砂岩与泥质砂质页岩互层，层厚100～110m。

(3)紫都台盆地

该区九佛堂组地层，按沉积旋回可分为以下五个岩性段：

一段：凝灰质砾岩(往往形成较大的同生砾石)、砂砾岩夹泥岩、页岩，不整合于义县组火山岩及片麻岩、花岗岩之上。厚度250～500m。

二段：凝灰岩夹凝灰质砂砾岩、页岩，局部可见油页岩多层。厚度为200～250m。

三段：凝灰质砂岩夹粉砂质页岩，厚度为200～300m。

四段：页岩、泥岩(或油页岩)夹凝灰质粉砂岩、砂岩、粉砂质页岩。厚200～300m。

五段：砾岩、砂砾岩，厚30～50m。

可见，从区域上分析，各盆地九佛堂组地层从西到东逐渐增厚，沉积旋回逐渐增多。

2.3 辽西地区各盆地内含油页岩矿层特征

仍以四官营子盆地、大平房-烧锅杖子盆地、紫都台盆地为例,分述如下。

(1)四官营子盆地

按岩性段由老至新可分三个成矿组。

一矿组：主要有三层油页岩。第一层油页岩厚度为0.4～3.32m，焦油率多在3%以下，部分达5.04%；第二层油页岩厚度为1～5.75m，含油率部分为4%以上，多在2%以下；第三层油页岩厚度为1.59～2.50m，含油率多数低于3%。

二矿组：主要有九层油页岩。第一、二、三层油页岩，厚度0.57～6.61m，采样分析结果，含油率皆在4%左右；第四油页岩厚度0.5～12m以上，含油率大多在4%以下，部分样品可达5%；第五层油页岩，厚度为0.5～7.83m，含油率多在4%以上；第六层油页岩厚度均在3m左右，含油率一般均在5%左右；第七层油页岩0.26～10m，含油率多在4%以上，最高可达7%；第八层油页岩厚度为1～4.26m外，含油率多达4%以上；第九层油页岩厚度0.5～8.76m，含油率均为4%～4.5%之间。

三矿组：基本上分为三层油页岩。第一层油页岩厚度为0.5～2.88m。含油率多在4%以上；第二层油页岩的厚度为2～3m，含油率多在4%以上；第三层油页岩厚度为1m左右，含油率多在4%以上。

该区油页岩层共含油页岩层15层，累计最大厚度为70.91m，含油率最高8%，最低在3%以下。

(2)大平房-烧锅杖子盆地

按岩性段由老至新可分四个成矿层。

一矿层：赋存于九佛堂组1段地层底部，厚度>4m，含油率5%左右。

二矿层：赋存于九佛堂组2段地层中部，厚度1.5～2m，含油率4%～5%。

三矿层：赋存于九佛堂组4段地层中，该矿层由三层油页岩矿组成，最厚铅直厚度10.48m，焦油含量7.06%;最薄铅直厚度0.61m，焦油含量5.12%。

四矿层：赋存于九佛堂组4段地层中，矿层铅直厚度1.10～1.24m，焦油含量3.64%～4.05%。

该区油页岩层共含油页岩层6层，累计最大厚度为17.72m，含油率最高7.06%，最低在3%以下。

(3)紫都台盆地

主要有四个油页岩矿层。一般单层厚7.73～29m，较厚达30～50m，最厚可达96.60m。焦油含量4%～5%，较高者5%～7%，少量达7%～8%，个别样品9.77%，矿层平均焦油含量最高6.14%，最低5.08%，平均5.47%。累计厚度121m。

由此可见，辽西地区从西南至北东各盆地内，九佛堂组地层的各个岩性段几乎都含不同层数、品位、厚度的油页岩，油页岩的层数向北东逐渐减少，油页岩的单层厚度向北东逐渐增厚，油页岩的质量向北东逐渐趋于稳定，由下层至上层油页岩质量逐渐变好。

综上所述，辽西地区已知有八个盆地赋含九佛堂组地层，该层位地表出露总面积约2400km2；九佛堂组地层为油页岩矿的赋矿层位，该岩性组内各个岩性段几乎都含不同层数、不同厚度的油页岩；各盆地赋含油页岩矿层的累计厚度从十几米至一百几十米不等。可见辽西地区油页岩矿储量规模巨大，矿床勘查开发前景广阔。

3 辽西地区油页岩矿的勘查和利用现状

3.1 油页岩的勘查现状

辽西地区赋含九佛堂组地层的八个盆地中，有五个盆地部分区(八个矿区)曾进行过油页岩矿勘查，分别是四官营子盆地(五家子矿区、喀左九佛堂矿区)、大平房-烧锅杖子盆地(老爷庙矿区、大平房矿点、七道泉子矿区)、建昌盆地(碱厂矿区)、紫都台盆地(北塔子矿区、大青山矿区)、八道壕盆地(野马套海矿区)；有一个盆地内见过油页矿化露头点，即喀左盆地(波罗赤矿点)。

在已工作过的八个矿区，探得的内蕴经济资源总量矿石量为30亿t(表2)，推测辽西地区赋含油页岩的远景资源总量应在50亿t以上。

我国油页岩勘查工作程度很低，资源查明率为15%，探明率仅为1%，查明的资源储量多为工程控制程度低或未有工程控制的资源量，可供直接开发利用的储量很少。

目前，辽西地区油页岩九佛堂组地层的查明率约为10%，可见辽西地区油页岩矿的勘查力度还远远不够，今后应加大勘探力度。

表2 辽西地区探明油页岩储量表

3.2 油页岩的利用现状

辽西地区已勘查的八个油页岩矿区,当前仅有两个矿区(北煤集团页岩油冶炼厂、凌源大龙洋石油化公有限公司冶炼厂)在开采利用，已建有油页岩矿冶炼厂炼制页岩油，其他矿区均为呆滞矿山。

可见，辽西地区油页岩矿的开发和利用还远远不够，今后应加大油页岩的开发利用力度。

另外，油页岩不但可以炼制页岩油，还可悬浮燃烧发电，作多用途的化学原料、制造水泥、制作陶粒、烧结砖瓦的原料，作土壤的肥料、烧锅炉、民用取暖等。

4 油页岩矿的潜在价值

由于国际石油需求与日俱增，石油价格居高不下，油页岩用来提炼页岩油作为石油代用品已成为未来的一种趋势，勘查开发油页岩矿未来意义重大。

国际生产油页岩，主要用干馏技术工艺方法炼制页岩油。综合当前国内多家油页岩冶炼厂生产技术指标统计，平均含油率5%的油页岩生产页岩，油产率见表3。

表3 油页岩炼制页岩油产品产率表

成本概算，炼制每吨页岩油生产成本约2500元，井采油页岩矿石成本约60元/t，25t油页岩生产1t页岩油，每吨页岩油原油的市场价格5500元/t，则生产每吨页岩油可获利润约1500元。

据此推算，辽西地区的50亿t油页岩矿的潜在价值是非常庞大的数字，未来如能早日勘查开发综合利用，必将改变辽西的贫穷与落后，必将使贫穷落后的辽西变成美丽富饶的现代之都。

5 结束语

辽西地区中生代盆地多、分布广，其中有八个盆地有九佛堂组地层(赋存油页岩矿的层位)出露，六个盆地见有油页岩矿点，五个盆地部分区进行过油页岩矿勘查，两个勘查区已进行开发利用，用油页岩炼制页岩油剩余利润较高。勘查开发油页岩矿，对辽西地区的经济发展必将起到一个突飞猛进的作用，勘查开发油页岩矿对辽西地区的经济发展迫在眉睫。

[1] 辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志[M].北京：地质出版社.

[2] 辽河油田.建昌盆地油页岩成矿介绍[R].2006.

[3] 凌源市五家子油页岩矿普查报告[R].

[4] 喀左县老爷庙油页岩矿普查报告[R].

[5] 北栗市北塔子油页岩矿普查报告[R].