中新生代构造运动对伊宁盆地北缘含煤地层分布的影响

■王利明 吴超 马小平 汪鸿

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第九地质大队新疆乌鲁木齐830000）

中新生代构造运动对伊宁盆地北缘含煤地层分布的影响

■王利明 吴超 马小平 汪鸿

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第九地质大队新疆乌鲁木齐830000）

本文通过对伊犁盆地北缘煤田分布特征的研究，以及钻孔验证和报告的综合分析得出：形成该区构造特点的主要应力条件是新生代南北向的强烈挤压作用，在其作用下侏罗系地层中煤层位置及埋深均随构造变形而发生一定的改变，对该区地质结构和赋煤范围的变化有了全新的认识。

伊犁盆地构造作用含煤地层分布

伊宁盆地位于新疆维吾尔自治区西北部，北靠博罗霍洛山，南以阿拉格尔山为界，东西呈三角形展布。该区广泛分布着侏罗系中下统含煤地层，煤炭资源较为丰富。近年来在前人曾在伊宁盆地开展地质构造、层序地层、沉积环境与聚煤规律等研究［1-10］，及煤岩煤质特征研究［11-13］。本文对伊宁盆地北缘中新生代构造特征进行研究，分析了在中新生代构造运动的影响下，研究区内发育大量褶皱及断裂构造，打破了原有地层的分布格架，从而使煤层的分布范围及埋深有了新的变化，对该区煤炭资源勘查及开发具有指导意义。

1　研究区地质概况

1.1地质背景

伊犁盆地处在哈萨克斯坦—准葛尔板块（Ⅰ级）、伊犁—伊赛克湖微板块（Ⅱ级）内，区域构造格局由早古生代伊犁地块和晚古生代伊犁裂谷组成（图1）。根据以往的地质资料显示：伊犁地块是在早石炭纪断陷盆地的基础上，经历印支期剥蚀夷平作用发育而来的中新生代坳陷盆地，侏罗系含煤地层仅分布在该坳陷盆地内。

1.2含煤地层特征

研究区位于伊犁盆地北缘，区域出露的地层有元古界的蓟县系、下古生界的奥陶系、志留系、石炭系、二叠系，中生界的三叠系、侏罗系，新生界的古近系、新近系、第四系，以及华里西中期的中酸性侵入岩体［14］（图2）。

通过地质调查和钻探控制，研究区含煤地层为侏罗系下统八道湾组、三工河组及中统西山窑组，主要含煤地层为西山窑组和八道湾组［15］。

八道湾组上部为灰色、黄绿色，细砂岩、中砂岩、泥质粉砂岩和泥岩，中部为一厚的含煤沉积，夹炭质泥岩及灰黑色粉砂岩薄层及煤层，底部为灰色厚层状粉砂岩和灰白色中、细砂岩、砂砾岩，砾石分选性好，次圆-圆状，粒径一般5～30mm，成份以硅质岩块为主，为河流、湖泊、泥炭沼泽相沉积。

三工河组上部以灰绿色、浅灰色粉砂岩为主，夹少量厚层状细砂岩和中砂岩，含煤层，中部为黄褐色、褐黄色粉砂岩和泥岩，夹数层的菱铁矿薄层，下部以浅灰色中砂岩为主，局部相变为含砾中砂岩，属典型的浅水湖泊—湖泊三角洲相沉积。

西山窑组底部为灰白色—浅褐黄色砾岩，分选中等，砾石次圆状，成份以中基性火山岩和硅质岩块为主，泥质胶结，中、上部由灰色粉砂岩、泥岩、煤层及炭质泥岩组成，中下部由浅灰色、灰白色中细砂岩、粉砂岩组成，是典型的河流—湖泊相沉积。

1.3煤层

研究区侏罗系含煤31层，自上而下统一编号为1-31号，煤层平均总厚70.62米，按西山窑组、三工河组和八道湾组地层平均厚度529.32米，含煤系数为13%，其中可采煤层、局部可采煤层11层，平均可采总厚54.63米。

西山窑组含煤12层（编号1-12），纯煤总厚32.47米，含煤系数为18%，其中可采煤层6层，可采总厚28.75米；本组煤层在平面上主要赋存于研究区的中南部和东部，纵向上，煤层集中赋存于西山窑组地层的中上部，上部出露于地表及埋藏较浅的煤层，火烧自然现象比较严重。

三工河组含煤5层（编号13-17），纯煤总厚6.63米，含煤系数为8%，其中可采煤层1层，可采总厚1.52米，该组煤层层位稳定，厚度变化较大，局部相变为炭质泥岩或煤线。

八道湾组含煤14层（编号18-31），纯煤总厚31.52米，含煤系数为12%，其中可采煤层4层，可采总厚24.04米；从平面分布来看，该组煤层在全区广泛分布，在研究区西北部、中部一带，煤层露头大部分有自然火烧现象。

2　中新生代构造作用特征

伊犁盆地在三叠纪末期从原本的强伸展向弱伸展转变，从而接受了中下侏罗统的巨厚沉积；白垩纪至古近纪末，盆地经历了弱伸展—弱挤压—强挤压，这一阶段的构造以宽缓的短轴状褶皱及高角度逆断层为主，也是如今控制煤层埋深及形态的因素。研究区内在中新生代挤压应力作用下，形成了一系列的断裂和褶皱构造，种类较多且形态各异。由图3可知：区内发育大小褶皱共16条，断层25条（包含地质填图确认、钻孔验证、地震控制和推测的构造）。其中，褶皱多为轴向近东西走向的宽缓背向斜，其长度在700米至20千米不等，宽度500米至4千米，两翼产状均大多在10°—30°，少数大于50°或小于10°。断层以逆断层及平移断层为主，未发育正断层。逆断层多为北西-南东走向，断面倾角范围在15°至70°之间，大多数为高角度逆断层。而平移断层中除f1之外，其余规模及影响范围较小，在本文中不做过多叙述。

3　构造作用对含煤地层的影响

研究区伊宁盆地北缘侏罗系地层广泛分布，受构造作用控制总体呈近东西向的长条状。侏罗系地层主要出露于惠远以东，六十六团以北的界梁子一带，在f1断层以东也有零星出露。从所收集的资料来看，整个研究区的构造单元可以分为三大部分：F6断层以北-M3背斜轴以南—f1断层以西为Ⅰ区域；F5断层以北—f1断层以西为Ⅱ区域；F9断层以北—f1断层以东为Ⅲ区域（图4）。

在Ⅰ区域中，由于F6逆断层及M3背斜共同控制，侏罗系地层总体呈北西-南东向的条带状。F6为一燕山期形成的高角度隐伏状逆断层，断面呈弧形，向北西延伸，长度大于30km。在它的作用下，侏罗系及上覆古近系、新近系地层被切断，断距达500以上，北部新生界地层被抬升剥蚀而南部下降，从而形成了F6断层以南煤层埋深远大于断层以北的现象。M3背斜位于F5断层以南，北翼被F5逆断层所切，核部地层为三叠系小泉沟群地层，两翼为侏罗系地层，在其南翼发育次级背向斜M5、W4。M3背斜使得靠近其核部的煤层底板位置较浅、反之则较深，其轴线方向为北西-南东向，影响范围较大。从各个煤层的底板等高线图中可以看到，Ⅰ区域中，靠近M5背斜核部的煤层较陡，南渐渐变缓，煤层厚度逐渐变厚；而上部煤层在该区的分布范围也小于下部煤层。

Ⅱ区域中，煤层分布区以北部分受F7断层控制，南部被F5断层切断，其东部被f1断层错断。F7断层位于M3背斜以北，汤姆察布拉克沟上段，倾角约60°，断面倾向南东，为推测的逆断层，该区域中煤层分布受其影响不大。F5断层控制煤层南部边界，该断层长约25km，断距在0.5km以上，断面总体向南，倾角约60°至70°，切断中生界地层，使中上三叠统小泉沟群的下部直接覆盖在侏罗系八道湾组煤系地层之上，并切断M3北翼，为形成于燕山期的具有区域性的高角度逆断层。Ⅱ区域内对煤层分布形态影响最大的构造为W2向斜，W2向斜位于该区域中部，干沟煤矿附近，其长约15km，宽2-6km，轴向近东西向，向斜向西翘起，向东倾没，核部地层为侏罗系地层，其西端南翼被F5断层所切，东端北翼被由于f1断层错开，地层及煤层的倾角骤然变大，达到50°左右。由于该向斜的影响，沿背斜轴部的煤层底板标高向两翼逐渐变高，并且在f1断层的共同作用下，北翼地层倾角略大于南翼，在f1断层附近尤为明显。

Ⅲ区域中，煤层由东向西分布面积逐渐变大，南部边界为F8断层，西侧为f1断层控制。区内发育的断裂及褶皱众多，但大多数呈近东西走向，南部的F8逆断层长约40km，短距达0.5km，断面倾角70°，总体向北倾，在其作用下侏罗系及上伏第三系地层被切断，断层以北地层向上抬升剥蚀，局部零星出露侏罗系地层，煤层埋深较浅，该断层为区域性隐伏断层，影响范围较大。M6背斜位于F8以北，皮里青煤矿附近，轴部走向近东西，背斜轴向西翘起向东倾没，并逐渐变为单斜趋势，为一宽缓背斜，南翼被F8断层所切，地层倾角变大。M6背斜主要由侏罗系地层组成，西部可见三叠系，与上部古近系地层不整合接触，西山窑组顶部煤层被冲刷剥蚀。煤层在该区域的分布也呈北翼缓、南翼陡的形态。

综上所述，侏罗系含煤地层在整个研究区的分布、产状及出露面积均受中新生代构造控制。其影响程度随各类构造变化规模大小、形态的不同而改变。

4　结论

综上所述可得出以下结论：1、侏罗系含煤地层在研究区域分布广泛，在中新生代构造作用的影响下，煤层形态、埋深位置发生了巨大变化；2、研究区内主要控煤构造呈东西向，根据其规模大小及控制程度的不同可将研究区煤系地层分为三个不同单元，每个单元内的煤层情况受到单元内部及周边构造的共同影响，产状均发生一定变化；3、形成该区构造特点的主要应力条件是古近系末期的南北向的强烈挤压作用。

［1］张国伟，李三忠，刘俊霞等；新疆伊犁盆地的构造特征与形成演化 ［J］；地学前缘，1999.6（4）：302-214；

［2］银光华；伊犁盆地新构造运动与地震；内陆地震，1993.7（2）：180-186；

［3］韩效忠，李胜祥；伊犁盆地新构造运动与砂岩型铀矿成矿关系；新疆地质，2000.22 （4）：378-380；

［4］左国朝，张作衡等；新疆西天山地区构造单元划分、地层系统及构造演化；地质评论，2008.11；

［5］廖世南，伊犁盆地生成发展概述 ［J］，新疆石油地质，1992.13（2）：108-114；

［6］李盛富，颜启明等；伊犁盆地水西沟群冲积扇-扇三角洲沉积体系研究；新疆地质，2006.24（3）：297-304；

［7］冯建辉，陶国强，梅志超等；新疆伊犁盆地地层划分与对比 ［J］，断块油气田，1996.3 （3）：22-28；

［8］冯建辉，姜在兴；伊犁盆地层序地层及沉积学研究 ［M］.东营市，石油大学出版社，2000，150；

［9］王雁飞，陈志斌；伊宁盆地侏罗系含煤地层及聚煤规律；中国煤田地质，2004.16（2）：10-12；

［10］李宝庆，王平，庄新国等；伊宁凹陷侏罗系水西沟群层序地层学与聚煤规律分析；新疆地质，2014.32（1）：125-129；

［11］赵仕华；伊宁煤田八道湾组与西山窑组煤质特征对比研究；新疆地质，2015.33（4）：544-549；

［12］张井，王士俊，唐家祥；新疆伊犁盆地侏罗纪煤岩特征及煤相 ［J］，中国煤田地质，1999.11（1）：30-32；

［13］马彦云，马风华；伊宁凹陷侏罗系主要煤层煤岩煤质特征 ［J］；中国西部科技，2014.13（1）：29-31；

［14］黄小川；新疆伊宁煤田地北缘霍城-曲鲁海找煤地质报告；新疆煤炭地质局161队，1992；

［15］汪鸿，王利明等；新疆伊犁煤田伊北矿区西部煤炭地质总结报告；新疆地质矿产开发局第九地质大队，2011.12；

The influence of Mesozoic and Cenozoic tectonic movement on the distribution of coal bearing strata in the northern margin of Yining Basin

Wang Liming，Wu Chao，Ma Xiaoping，Wang Hong
（Ninth Geological Brigade，the Xinjiang Uygur Autonomous Region 1，Xinjiang，Urumqi，830000）

in this paper，to study on the distribution characteristics of the northern margin of the Yili basin coalfield，and a comprehensive analysis of the drilling verification and report that:formation of structural characteristics ofthe main stress conditions is the newgeneration ofNorth and south tothe strongcompression，in the Jurassic coal strata and buried deeply with the structure deformation and the occurrence of certain changes，changes of the geological structure and coal occurrence range have newunderstanding.

Yili basin；tectonic function；coal bearing strata distribution

X752［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-1-3

王利明（1982～），男，工程师，2009年毕业于长安大学资源勘查工程专业，研究方向为地质矿产勘查及研究。