柴达木盆地北缘老东山地区地质概况及煤层煤质特征分析

云启成　罗长海　马德庆

摘 要： 本文通过对老东山及其周边地区近年来地质找煤成果的分析，对老东山地区地质概况和煤层及煤质进行了分析和梳理，老东山地区总体分为F1断层上盘和下盘，上盘构造总体为一南东向倾斜的单斜构造形态，区内断层和褶皱发育，断层对煤层的赋存具有一定的切割破坏作用。下盘为总体为一南倾的单斜构造，被断层切割为不同深度的断块区。研究区含煤地层为侏罗系中统石门沟组（J2s）和大煤沟组（J2d），其中侏罗系中统石门沟组含可采煤层2层，属低灰、中硫、中高热量的长焰煤，大煤沟组含可采煤层1层，属低灰、中高硫、中高热量的不粘煤。

关键词： 侏罗系中统； 地层； 煤质； 断块； 特征

1. 概况

研究区位于青海省柴达木盆地北缘，海西州大柴旦镇以东，达肯大坂山东南库尔雷克山南坡，是柴北缘含煤条带重要含煤区之一，向西有宽沟煤矿、绿草沟煤矿、大头羊煤矿，向东有大煤沟煤矿，近年来随着我国地质事业的蓬勃发展，该区投入了大量的地质找煤工作，取得了较为客观的找矿成果，因此分析研究和梳理该区地质概况和煤层煤质对该区煤炭的利用和当地经济发展具有重要意义。

2. 研究区地质背景

2.1 研究区构造

研究区总体构造形态为—南南东向倾斜的单斜构造，断层和褶皱发育，断层对煤层的赋存具有一定的切割破坏作用。区内主要断裂结构为F1部分，断层上盘倾向东南。大煤沟煤矿、宽沟煤矿、绿草沟煤矿及大头羊煤矿均属于F1断层上盘含煤条带中。

F1断层下盘为被第四系覆盖的全隐伏区域，通过以往电法、地震成果及钻探验证，下盘构造总体为一南倾的单斜构造，经不同期次断裂作用F1断层下盘被切割破坏为不同的断块，各断块基底深度有一定差异。

2.2 研究区地层

研究区出露的地层有：古元古界、奥陶系、上侏罗统采石岭组、侏罗系中统石门沟组和大煤沟组、古近—新近系、第四系。其中侏罗系中统石门沟组和大煤沟组为该区的含煤底层。

古元古界：主要出露于区内绿草山—库尔雷克中高山地带，绿梁山锡铁山，由大理岩、片岩、花岗片麻岩等深变质岩组成，厚度巨大，为含煤地层沉积基底。

奥陶系：出露于库尔雷克山的大头羊—塔塔楞河一带，为深灰—灰黑色灰岩，厚度不详，与下伏古元古界地层呈不整合接触。

中侏罗统大煤沟组：出露研究区东西两侧的大煤沟煤矿、宽沟煤矿、绿草沟煤矿及大头羊煤矿一带，岩性主要以紫红、绿灰色、灰—灰黑色的泥岩、细砂岩为主，杂色层上部为灰色的粗砂岩、含砾粗砂岩夹有铝土质泥岩，含植物化石叶片。

中侏罗统石门沟组：岩性主要为灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、细砂岩、粗山岩及油页岩组成，地层厚度约120m，中上部含煤一层。

上侏罗统采石岭组：出露于绿草山、东山煤矿一带，岩性以绿黄色、紫红色、灰绿色泥岩、粉砂岩、粗砂岩为主，厚度340m。

古近系—新近系：出露于达肯达板山一带，主要以厚层状黄灰色、红色粉砂岩，灰—灰白—紫红色砾岩、含砾砂岩为主，厚大于340m。

第四系：广泛覆盖于研究区及周边地区的古近系—新近系、侏罗系及古元古界地层之上。主要以冲洪积的砂土、砾石为主，厚度较大，100m～500m，一般在250m左右。

3. 含煤地层

研究区含煤地层为侏罗系中统石门沟组和大煤沟组，其中石门沟组主要含可采煤层2层（G2、G3，其中G2煤层全区可采，G3煤层局部可采），厚度为0.4m～10.60m，平均厚度为5.31m。地层厚度为154.20m～525.16m，平均厚度為290.70m，含煤系数为1.83%。

大煤沟组主要含厚煤层（F煤层）1层，为该区主采煤层，煤层厚度为0.26m～8.22m，平均厚度为6.79m。地层厚度156.00m～532.59m，平均厚度为337.82m，含煤系数为2.01%。

4. 煤质特征

4.1 物理性质

F煤层：黑色，条痕黑色，褐色，块状—碎粒状，以半亮煤为主，沥青光泽，参差状断口，视密度为1.40 t/m3。

G3煤层：黑色，条痕褐黑色，块状，沥青光泽，属暗淡—半亮型煤，视密度为1.28 t/m3。

G2煤层：黑色、条痕褐黑色，块状，沥青光泽，属半亮型煤，视密度为1.37 t/m3。

4.2 工业分析

①F煤层

原煤灰分（Ad）为3.01%～22.37%，平均8.98%，水分（Mad）为2.15%～7.06%，平均4.47%，挥发分（Vdaf）23.06%～44.28%，平均为37.89%，全硫（St.d）0.33%～1.65%，平均0.62%，发热量（Qgr.v.d）15.53MJ/kg～28.08MJ/kg，平均27.07MJ/kg。

浮煤灰分（Ad）为2.04%～7.22%，平均4.03%，水分（Mad）为，4.70%～9.20%，平均7.29%，挥发分（Vdaf）20.42%～44.15%，平均为37.48%，全硫（St.d）0.31%～0.58%，平均.038%，发热量（Qgr.v.d）20.76MJ/kg～29.99MJ/kg，平均28.31MJ/kg。

F煤层属低灰、中高硫、中高热量的不粘煤。

②G2煤层

原煤灰分（Ad）为7.06%～16.55%，平均12.91%，水分（Mad）为5.40%～6.78%，平均6.32%，挥发分（Vdaf）38.78%～46.34%，平均为43.46%，全硫（St.d）0.38%～2.23%，平均2.09%，发热量（Qgr.v.d）16.63MJ/kg～29.27MJ/kg，平均26.84MJ/kg。

浮煤灰分（Ad）为4.23%～7.18%，平均5.92%，水分（Mad）为，4.30%～8.20%，平均6.29%，挥发分（Vdaf）24.42%～44.15%，平均为39.14%，全硫（St.d）0.32%～0.64%，平均0.31%，发热量（Qgr.v.d）29.76MJ/kg～27.05MJ/kg，平均26.47MJ/kg。

综合来说，G2煤层属低灰、中硫、中高热量的长焰煤。

③G3煤层

原煤灰分（Ad）为8.57%～21.82%，平均11.77%，水分（Mad）为5.65%～7.19%，平均6.35%，挥发分（Vdaf）35.73%～46.96%，平均为41.67%，全硫（St.d）0.20%～1.09%，平均0.51%，发热量（Qgr.v.d）16.03MJ/kg～29.84MJ/kg，平均25.94MJ/kg。

浮煤灰分（Ad）为4.19%～7.71%，平均5.74%，水分（Mad）为4.25%～8.50%，平均5.91%，挥发分（Vdaf）41.12%～46.94%，平均为45.97%，全硫（St.d）0.29￥～0.74%，平均0.37%，发热量（Qgr.v.d）25.06MJ/kg～27.75MJ/kg，平均26.67MJ/kg。

综合来说，G2煤层属低灰、中硫、中高热量的长焰煤。

5. 结论

研究区位于柴达木盆地北缘含煤条带上，构造总体分为两部分，即F1断层上盘和下盘，上盘构造总体为一南东向倾斜的单斜构造，下盘总体为一南倾的单斜构造，被断层切割为不同深度的断块区。区内发育可采煤层三层，为侏罗系中统石门沟组（J2s）G2、G3煤层和大煤沟组（J2d）F煤层，其中G2、G3煤层属低灰、中硫、中高热量的长焰煤。F煤层属低灰、中高硫、中高热量的不粘煤。

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