新疆阿勒泰地区煤炭资源远景调查评价

郭志奇

(陕西省地下水保护与监测中心，陕西 西安 710003)

阿勒泰地区是我国重要成矿区之一，但煤炭资源调查和开发比较落后，影响了该地区经济持续发展。许多学者从构造演化、含煤盆地聚煤规律进行了深入分析研究[1-6]，新疆305项目利用物探资料对成矿靶区进行研究[7]。笔者在新疆阿勒泰地区煤炭资源远景调查项目工作过程中，利用地质、物探、遥感等资料，开展新疆阿勒泰地区煤炭资源远景调查，了解该区煤炭资源赋存情况，为该区煤炭资源勘查提供地质依据。

1 含煤地层及含煤性

1.1 含煤地层

根据区域地质资料，阿勒泰地区在石炭纪、二叠纪、侏罗纪均有煤层形成，含煤地层分别为上石炭统恰其海组，下石炭统那林卡拉组；下二叠统卡拉岗组；下侏罗统八道湾组，中侏罗统西山窑组，下中侏罗统水西沟群、青格里河组。

1.1.1 石炭系

那林卡拉组分布于布尔津、富蕴等地，为一套海陆交互相或滨海-陆相沉积，富蕴一带岩性为灰、深灰、黄灰色粗砂岩、细砂岩、粉砂岩、炭质泥质粉砂岩、硅质泥质粉砂岩夹凝灰质粉砂岩、砂岩。在布尔津一带岩性为灰绿色凝灰砾岩、砂岩夹砂质砂岩、粉砂岩、泥岩及薄层灰岩，含高炭质页岩及煤线。

恰其海组分布在托斯特盆地北部，根据岩性分为四个亚组，第一亚组为灰、黄绿色钙质砂岩、细砾岩夹砂质灰岩；第二亚组为灰、灰绿色凝灰岩、层凝灰岩、玄武玢岩；第三亚组为灰色砂岩夹钙质石英砂岩、泥岩，第四亚组为灰、灰绿色粉砂岩、砂岩夹钙质砂岩、砾岩。第一亚组为含煤亚组，为一套钙质成分较高的含煤碎屑沉积，按岩性分为上下两段，下段为灰黄色、黄褐色、灰绿色中粒砂岩、细粒砂岩、粉砂岩夹砂砾岩、泥岩，上部夹两层薄煤线；上段为灰色、灰黄色泥岩、粉砂岩、细砂岩夹含砾砂岩、砂砾岩及煤层。

1.1.2 二叠系

卡拉岗组主要分布于托斯特盆地南缘，为一套中-酸性火山碎屑岩和正常陆相含煤碎屑岩沉积，根据岩性组合分为上下两个亚组，下亚组是三角洲和河流-湖泊相两个大的旋回组成，为含煤地层。上亚段是以湖泊相为主的沉积，不含煤。

扎河坝组主要分布在扎河坝一带，岩性下部为灰绿色、黄绿色凝灰角砾岩、凝灰砾岩、凝灰岩；上部为灰黑色泥岩、砂岩夹煤层、菱铁矿层。

1.1.3 侏罗系

水西沟群零星分布于哈拉通沟盆地东南及西南边缘，主要岩性为泥质粉砂岩、砂岩及页岩，局部夹砂砾岩，煤层顶底板为灰、灰白色砂质粘土质泥岩。根据岩性分为砂岩砾岩层段、含煤段、底砾岩段。砂岩砾岩段为灰绿色砾岩、砂岩、泥岩；含煤段为灰色、黄绿色、褐色泥质粉砂岩、炭质页岩及煤层(煤线)；底砾岩段岩性为石英、片岩砾石。

青格里河组分布于卡拉塔什盆地，根据岩性分上下两段，下段为砾岩段，以砾岩、砂砾岩为主夹粉砂岩、泥岩；上段为含煤段，岩性主要为粉砂岩、泥岩夹炭质泥岩及煤层。

八道湾组分布于卡姆斯特一带，为一套陆相碎屑岩沉积，岩性变化较大，总体上为砾岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩夹炭质泥岩。

西山窑组分布于卡姆斯特一带，为一套河流-湖泊相碎屑岩沉积，岩性为砂岩、粉砂岩、砾岩夹泥岩及煤层、菱铁矿。

1.2 含煤性及沉积环境

1.2.1 石炭系

那林卡拉组煤层层位不稳定，呈透镜状或鸡窝状；恰其海组含煤15层，煤层不稳定，呈透镜状。

为一套陆相中酸性火山岩、火山碎屑岩夹薄煤层，为海陆交互相含煤沉积，成煤环境不稳定，多为薄煤层，煤层结构复杂，灰份高。煤层的变质程度较高，为焦一瘦煤。

1.2.2 二叠系

卡拉岗组含5～15层煤(线)，煤层不稳定，呈断续的透镜状、串珠状、鸡窝状；扎河坝组含煤(线)45层，其中3层见局部可采点，煤层不稳定，呈似层状、透镜状。

为火山活动间歇期在山间盆地形成的陆相含煤碎屑沉积，成煤环境不稳定，多为薄煤层，煤层结构复杂，灰份高。煤层的变质程度较高，煤种为肥煤一气煤。

1.2.3 侏罗系

青格里河组分布在卡拉塔什盆地，含煤层3层，其中2层见可采点，煤层厚度变化大。该盆地为陆相山间断陷盆地，沉积物粒度下粗上细，下部为河流-湖泊相碎粗屑沉积，主要岩性为砾岩、圆砾岩与黄绿色砂岩互层；上部为湖泊-沼泽相含煤沉积，主要岩性为砂岩、粉砂岩、炭质泥岩及煤层。

水西沟群分布在富蕴盆地，含煤2层，其中大部分可采煤层1层。为陆相山间断陷盆地，以河流相沉积为主，细分为河床相、泛滥平原相、沼泽相及泥炭沼泽相沉积。河床相为河道滞留沉积及边滩沉积，碎屑粒度较粗，主要由砾岩及砂岩组成。泛滥平原相沉积物以粉砂岩、泥岩为主，向上过渡为沼泽相及泥炭沼泽相，沉积物为粘土岩、煤。

八道湾组分布在准噶尔盆地，含煤层(煤线)3～12层，其中3层见可采点，其余均不可采。内陆湖盆坳陷盆地，下部粒度较粗，主要为砂岩、砂砾岩夹砾岩、泥岩、炭质泥岩与煤层(线)；上部岩性以泥岩为主，夹砂质泥岩、粉砂岩及薄煤层(煤线)。属辫状河-辫状河三角洲相沉积，

西山窑组分布在准噶尔盆地，含煤3层，其中大部分可采煤层1层，煤层较稳定。为辫状河三角洲前缘相沉积，下部为灰色砂岩、粉砂岩夹泥岩，砂岩交错层理发育，泥岩中含植物化石碎片，上部为泥岩夹炭质泥岩及煤层。

侏罗系煤层的变质程度较低，一般为长焰煤-不粘煤，局部地段由于后期构造运动，变质程度增高。

2 含煤远景区划分

2.1 含煤地层的物性特征

根据资料[1]中生界中下侏罗统为一套碎屑岩和泥岩夹煤层的沉积，其密度值在1.97～3.28 g/cm3，平均密度值2.53 g/cm3。该套地层一般无磁性。石炭系、二叠系含煤地层是由一套碎屑岩夹碳酸盐岩及基性-酸性火山岩组成，二叠系密度值2.50～3.01 g/cm3，平均密度值2.72 g/cm3。石炭系密度值在2.41～3.15 g/cm3，平均密度值2.72 g/cm3。该套地层大部分无磁性，基性火山岩具有弱磁性。因此，含煤远景区的圈定主要依据重力异常资料。

2.2 含煤远景区的圈定

布格重力异常与区域地质构造关系密切，剩余重力反映浅部异常源，本次煤炭资源远景区依据物探资料并结合其余地质及遥感资料进行划分。含煤远景区一般分布在盆地之中，首先利用遥感资料初步确定盆地的范围；其次依据含煤地层的分布情况，结合地质构造形态进一步确定含煤地层的分布范围，最后利用物探资料重力异常区的分布范围，确定含煤远景的范围。含煤地层在重力异常图上呈负异常，具有一定方向、范围较大、幅值较高的特点，反映了岩性变化不大、连续性较好、沉积环境较稳定的较低密度地质体。在这些异常区中，利用电测深资料排除了由于基底褶皱、密度较低的花岗岩引起的负异常。据此在阿勒泰地区共圈定8个含煤远景区(图1)。

图1 阿勒泰地区含煤含煤远景区位置

2.2.1 托斯特含煤远景区

位于托斯特盆地南缘，出露石炭系、二叠系、新近系、第四系。含煤地层为二叠系卡拉岗组，不整合于花岗岩体之上，断裂构造比较发育，含煤地层的分布受断裂构造的控制。剩余重力异常呈近东西向展布的条带状负异常。

据哈尔交煤矿资料，煤层为似层状、透镜状、鸡窝状，煤层不稳定，厚度变化大，最大厚度3.78 m。

2.2.2 扎河坝含煤远景区

位于富蕴县乌伦古河北岸，出露石炭系、二叠系、新近系、第四系及岩浆岩。含煤地层为二叠系卡拉岗组，含煤地层受断裂构造破坏较为严重，出露范围较小，面积7.4 km2。布格重力异常呈北西向展布的条带，剩余重力异常呈为北西向展布的条带状异常区，其北西侧的负异常中心是花岗岩岩体。

据扎河坝煤矿资料，煤层为似层状、透镜状、鸡窝状，煤层不稳定，厚度变化大，含煤15层，可采3层，一般厚度0.5～2.0 m，最大厚度2.2 m。

2.2.3 卡姆斯特含煤远景区

位于准噶尔内陆坳陷盆地，盆地基底为泥盆系，上覆三叠系、侏罗系、新近系及第四系。含煤地层为侏罗系，盆地东南缘出露较为广泛。该盆地受断裂控制，在盆地西北、东南缘受隐伏断层的控制，布格重力异常图上存在着北西向的异常梯级带，东南缘侏罗系、三叠系与下伏地层呈断层接触。布格重力异常表现为以北西向展布的条带，北、东、南三面异常值较高，主要是泥盆系密度值较高(2.73 g/cm3)，含煤远景区总体为重力负异常区，局部有正异常的分布，异常幅度一般不大，异常为基底的局部起伏所引起。

据地震、物探资料，该区为一向北、北西倾斜的单斜构造，小型褶皱比较发育，褶皱轴向北西、北西西，规模较小，呈鼻状构造。该区有两个含煤组，及八道湾组、西山窑组。八道湾组地层厚度19.91～56.53 m，含煤3～12层，仅有一个钻孔见可采煤层，含煤性较差；西山窑组地层厚度233.78～364.36 m，含煤1～3层，大部分可采煤层1层，煤层厚度0～2.57 m，平均厚度7.84 m。

2.2.4 青格里含煤远景区

位于卡拉塔什山间断陷盆地，盆地基底为泥盆系、石炭系，上覆侏罗系、第四系。含煤地层为侏罗系，在盆地东北侧出露较多。

据地质调查、地震、钻探等资料，该区为一向斜含煤含煤盆地，含煤盆地形态受北西向区域构造的控制。含煤地层厚度平均356.7 m，含煤0～3层，其中局部可采煤层2层，其厚度分别为0～2.7 m、0～3.1 m。

2.2.5 哈拉通沟含煤远景区

位于富蕴山间断陷盆地，盆地基底为石炭系及花岗岩，上覆侏罗系、第三系。该盆地为山间断陷盆地，盆地北东、南西侧受断层控制，南东、北西侧为石炭系及花岗岩岩体。布格重力异常等值线总体呈北西向展布，异常带南陡北缓，向北逐渐降低，剩余重力异常呈北西向条带状，含煤区呈位于异常中心，呈北西向短轴状。其北西、南东侧的负异常是由花岗岩引起。

根据富蕴煤矿及钻孔资料，含煤7层，其中1层为局部可采煤层，煤层厚度0.5～7.89 m，属不稳定煤层。

2.2.6 迪伦山-喀拉玛盖含煤远景区

位于和什托洛盖山间断(坳)陷盆地，地表北第四系覆盖，未见基岩出露。布格重力异常呈东西向长轴状宽缓的负异常条带，剩余重力异常呈东西向条带状，有两个异常中心，可能是由于基底构造形态引起。该异常区向西延伸，与托里-和什托洛盖煤田相连通，应属该煤田的东延部分。

据新疆煤田地质资料，和什托洛盖煤田含煤地层为侏罗系八道湾组、西山窑组，八道湾组含煤6层，可采5层，一般厚1.3～2.4 m，可采总厚8.96 m；西山窑组含煤10层，从上到下厚度分别为0.25 m、1.2 m、2.72 m、0.33 m、1.2 m、7.2 m、3.72 m、1.25 m、1.02 m、1.1 m，可采煤层8层，总厚19.41 m。

2.2.7 奥塔乌开给什含煤远景区

位于三塘湖山间断(坳)陷盆地，盆地基底为泥盆系、岩浆岩，上覆地层为侏罗系、新近系及第四系。根据区域地质资料，该盆地应属巴里坤煤田向北西延伸部分，根据新疆第三次煤田预测资料，含煤地层为西山窑组，含煤煤1层，平均厚度为7.83 m。

2.2.8 乌伦古含煤远景区

位于和布克赛尔山间断(坳)陷盆地，地表覆盖较为严重，盆地基底为石炭系，上覆地层为侏罗系、第三系、第四系，含煤地层为侏罗系，在该区西南部零星出露。布格重力异常呈北东向展布的负异常，在东北、西南各有一个异常中心，剩余重力异常呈也呈北东向异常条带，在该带内分布四个异常中心，分析是由于基底构造引起。

据新疆煤田地质资料，该含煤远景区位于和布克赛尔-福海煤田，该区工作程度较低，区域矿产资料在该区见煤点。

3 含煤远景分析

石炭纪为海陆交互相含煤沉积，为海陆交互相含煤沉积，成煤环境不稳定，多为薄煤层，煤层结构复杂，含煤盆地地质构造复杂，受后期构造变动及侵入岩破坏，多数无开采利用价值。

二叠纪为陆相山间盆地含煤碎屑沉积，形成煤层多，受盆地形态及成煤环境的影响，煤层不稳定，仅在扎河坝等地有局部可采煤层赋存。

侏罗纪成煤为湖泊-沼泽相、河流相、辫状河-辫状河三角洲相、辫状河三角洲前缘相含煤沉积，成煤环境多样，且成煤环境差异较大，根据地质资料，将该区聚煤盆地划分为山间断(坳)陷盆地、内陆坳陷盆地两类。内陆坳陷盆地成煤环境稳定，可划分为八道湾、西山窑两个成煤期，可采煤层分布于西山窑期，煤层稳定；山间断(坳)陷盆地形态受区域构造的控制，在阿勒泰地区东南部呈北西向，西南部呈北东向，盆地规模不一，成煤环境较差，成煤期一般不易区分，煤层稳定性较差，属不稳定-较稳定煤层。

4 结语

(1)利用区域地质、区域矿产资料，结合区域物探资料对阿勒泰地区含煤远景区进行了划分，对其沉积环境和聚煤规律进行分析，认为阿勒泰地区从石炭纪-二叠纪-侏罗纪成煤环境逐渐变好，以侏罗纪成煤环境最好，形成了较为稳定的可采煤层，是该区今后找煤的主要方向。

(2)对青格里、卡姆斯特两个含煤远景区开展了进一步的地面地质调查、地震、钻探工作，初步认为内陆坳陷盆地成煤环境优于山间断陷盆地。

(3)奥塔乌开给什、乌伦古、迪伦山-喀拉玛盖含煤远景区依据地质、物探等资料进行划分，没有确切的含煤地层及煤层资料，有待进一步工作验证。