新疆伊犁盆地南緣中新生代以來構(gòu)造演化與聚煤規(guī)律研究

李盛富， 陳洪德，周劍， 王謀， 任滿船， 王冰， 阿種明

(1.成都理工大學(xué)，四川 成都　610059；2.核工業(yè)二一六大隊，新疆 烏魯木齊　830011)

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新疆伊犁盆地南緣中新生代以來構(gòu)造演化與聚煤規(guī)律研究

李盛富1，2， 陳洪德1，周劍2， 王謀2， 任滿船2， 王冰2， 阿種明2

(1.成都理工大學(xué)，四川 成都610059；2.核工業(yè)二一六大隊，新疆 烏魯木齊830011)

摘要：新疆伊犁盆地以其豐富的煤碳和鈾礦資源倍受專家與學(xué)者的高度關(guān)注，特別是伊犁盆地南緣。筆者從煤礦勘查角度，運(yùn)用構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、煤田地質(zhì)學(xué)、沉積學(xué)的理論，從構(gòu)造應(yīng)力作用強(qiáng)度方面闡述伊犁盆地南緣現(xiàn)存的構(gòu)造特征、構(gòu)造格局以及含煤地層中下侏羅統(tǒng)水西溝群的沉積特征和賦煤性。筆者分析了古氣候和沉積環(huán)境與聚煤關(guān)系，認(rèn)為水西溝群是在溫暖潮濕古氣候條件下形成的沖積扇-扇三角洲體系的產(chǎn)物，有利于泥碳沼澤環(huán)境的形成，特別是西山窯組具備形成穩(wěn)定而厚大煤層的基本條件。筆者重點(diǎn)分析中新生代以來的構(gòu)造演化過程對煤礦的形成與保護(hù)作用，認(rèn)為區(qū)域構(gòu)造背景直接決定了盆地的形成與演化，從而影響著研究區(qū)成煤環(huán)境與賦煤潛力；構(gòu)造格局或構(gòu)造特征是成煤后構(gòu)造演化的結(jié)果，即其活動影響著煤層成藏或保存程度；構(gòu)造作用的差異性影響著煤層的保存狀態(tài)和分布范圍。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造演化，聚煤規(guī)律，水西溝群，伊犁盆地南緣

新疆伊犁盆地以其豐富的煤碳和鈾礦資源倍受專家與學(xué)者的關(guān)注，特別是伊犁盆地南緣。前人針對本地區(qū)鈾礦方面廣泛而深入研究，如鈾礦的形成機(jī)理、成礦條件、成礦類型、成礦規(guī)律、物質(zhì)成分、開采方式等進(jìn)行了細(xì)致的研究，總結(jié)為伊犁模式。但在煤碳方面的研究就少了很多，且多是區(qū)域沉積環(huán)境與聚煤研究(敖衛(wèi)華等，2012；張井等，1996；馬帥等，2012)，主要原因是本地區(qū)為多家地勘單位立足不同礦種進(jìn)行勘查，雖工作程度較高，但資料不能共享。筆者利用大量鈾礦勘查形成的資料，加上近年來在本地區(qū)做過多個大型煤礦勘查項目取得的地質(zhì)成果，從構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與沉積學(xué)方面初步分析伊犁盆地南緣含煤地層水西溝群的成煤環(huán)境、沉積特征以及構(gòu)造演化與構(gòu)造強(qiáng)度對煤碳資源的形成和保藏的影響，為本地區(qū)進(jìn)行煤碳研究與煤碳勘查提供參考。

1伊犁盆地地質(zhì)概況

伊犁盆地在大地構(gòu)造單元劃分上歸屬于天山造山帶中的伊犁-中天山微地塊，是在塔里木板塊和哈薩克斯坦板塊的南北對沖擠壓應(yīng)力作用下形成的中新生代內(nèi)陸山間拗陷盆地。依據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征，將伊犁盆地劃分為兩山三盆共5個次級構(gòu)造單元(張國偉等，1999)。盆緣出露的地層主要為第四系、侏羅系、二疊系及零星的石炭系 (圖1)。其中水西溝群僅分布于盆地南北緣山前地段，大部分被第四系覆蓋；從上到上依次為八道溝組、三工河組和西山窯組，各組特征為：八道灣組(J1b)厚度約110 m，以灰色砂礫巖為主，向上粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，頂部第五煤層厚1.80～3.50 m，分布相對穩(wěn)定，為區(qū)域標(biāo)志層。三工河組(J1s)厚度35～70 m，以泥巖為主，中部夾有細(xì)砂巖和粉砂巖和薄煤層。西山窯組(J2x)厚度80～225m，由穩(wěn)定性不一的下粗上細(xì)的多個正韻律沉積組合構(gòu)成。巖性為灰色、褐黃色粗粒砂巖、含礫粗粒砂巖為主，夾中細(xì)粒砂巖及灰色泥巖、粉砂巖、泥巖和煤層，第八和第十煤層發(fā)育較為穩(wěn)定，為區(qū)域標(biāo)志層。

盆地北緣NWW向科-博斷裂系和南緣NEE向的蘇阿蘇斷裂控制盆地構(gòu)造格局，形成西寬東窄的楔形。白堊紀(jì)開始，盆地受后期構(gòu)造運(yùn)動改造，盆地內(nèi)構(gòu)造形態(tài)具有南弱北強(qiáng)、西弱東強(qiáng)的特點(diǎn)。盆地次級構(gòu)造單元分為南部斜坡、中央凹陷、北部斷隆。目前已發(fā)現(xiàn)的煤層均位于盆緣斜坡帶。盆地經(jīng)歷了三疊紀(jì)盆地強(qiáng)擠壓的萎縮、侏羅紀(jì)盆地擠壓應(yīng)力衰減或撤除下的擴(kuò)展、新生代強(qiáng)擠壓下強(qiáng)烈隆升的斷陷-拗陷盆地形成的演化歷史。

2伊犁盆地南緣構(gòu)造特征

伊犁盆地盆內(nèi)沉積區(qū)和盆緣隆起區(qū)呈東西分割特征，可能屬前侏羅紀(jì)反EW向構(gòu)造形跡，控制侏羅紀(jì)聚煤期山間盆地煤系地層發(fā)育(李紹虎等，2013)，而盆地南緣殘存的構(gòu)造形跡正是中新生代以來這一構(gòu)造運(yùn)動的表現(xiàn)，在不同地段表現(xiàn)程度不同。南緣的逆沖斷裂(F1)控制著盆地的發(fā)展和改造，伴生的斷裂構(gòu)造。如F2等使盆地南緣進(jìn)一步改造而形成多個次級構(gòu)造單元(圖2)。

在新生代擠壓應(yīng)力作用下，在伊犁盆地內(nèi)部形成了一系列的斷裂和褶皺構(gòu)造。其中以斷裂構(gòu)造活動為主，褶皺構(gòu)造多為與斷裂構(gòu)造緊密聯(lián)系的次生構(gòu)造。

盆地南緣的西部構(gòu)造活動較弱，表現(xiàn)為一系列舒緩的背斜和向斜構(gòu)成的單元，但總體呈向北緩傾的單斜構(gòu)造。中部扎吉斯坦地區(qū)由于本構(gòu)造單元位于西部構(gòu)造相對穩(wěn)定區(qū)與東部構(gòu)造相對活動區(qū)的過渡部位，構(gòu)造活動在盆邊強(qiáng)烈，向盆地內(nèi)迅速減弱，具有過渡區(qū)特征，屬扎吉斯坦屜狀向斜的東北部，侏羅系與石炭系火山巖、灰?guī)r沿盆緣斷裂呈斷層接觸，局部地段受逆沖斷裂影響，地層直立或倒轉(zhuǎn)(蒙其古爾鈾礦床東部)，隨地層向盆內(nèi)延伸，巖層傾角急劇變緩為5°～8°，傾向北或北北西。

Ⅰ.伊犁盆地；Ⅰ1.伊寧-鞏乃斯疊合斷拗陷；Ⅰ11.北緣斷坡帶；Ⅰ12.北緣同生斷陷帶；Ⅰ13.霍城斷凸區(qū)；Ⅰ14.中央洼陷帶；Ⅰ15.南部斜坡帶和南緣逆沖斷階帶；Ⅰ16.雅瑪圖-白石墩凸起；Ⅰ17.鞏乃斯凹陷；Ⅰ2.尼勒克斷陷；Ⅰ3.阿吾拉勒斷塊隆起；Ⅰ4.昭蘇斷陷；Ⅰ5.察布查爾逆沖推覆山地； Ⅱ.科古琴-博羅霍洛-依連哈比爾尕早中古生代陸內(nèi)裂陷造山帶； Ⅲ.哈爾克-那拉提早中古生代活動陸緣碰撞造山帶； 1.一級逆沖斷層； 2.二級逆沖斷層；3.三級正斷層；4.一級斷層； 5.二級斷層； 6.三級斷層圖1　伊犁盆地構(gòu)造區(qū)劃及盆地結(jié)構(gòu)圖(據(jù)張國偉等，1999)Fig. 1　Tectonic division and structure map in Yili basin (After ZHANG Guowei， 1999)

1.八煤露頭；2.地質(zhì)界線；3.逆斷層；4.壓性平移斷層；5.性質(zhì)不明斷層；6.蝕源區(qū)；7.鈾礦床圖2　伊犁盆地南緣中生界構(gòu)造示意圖Fig. 2　Mesozoic structural schematic diagram in the southern margin of Yili basin

盆地南緣中東部郎卡—庫魯斯泰一帶為倒轉(zhuǎn)凹陷帶，構(gòu)造活動強(qiáng)烈，逆沖斷裂使地層盆地直立或發(fā)生倒轉(zhuǎn)，盆內(nèi)則急劇凹陷。盆地東端庫魯斯泰—達(dá)拉地帶構(gòu)造活動較強(qiáng)烈，在盆緣斷裂和庫魯斯泰—蘇阿蘇河?xùn)|的北北東向折線式隱伏斷裂(F2)夾持區(qū)，發(fā)育產(chǎn)狀較大、形態(tài)不規(guī)則的近東西軸向的南部向斜帶、中間凸起帶和北部單斜帶：南部向斜帶受南—北、東—西4個方向的構(gòu)造應(yīng)力作用而形成了一系列復(fù)雜的不對稱盆式向斜和鞍狀背斜構(gòu)造形態(tài)，東西長為18 km，南北寬為4～6 km。自西向東依次為庫魯斯泰向斜、阿克巴斯達(dá)吾背斜、蘇阿蘇盆式向斜、察布查爾背斜、察布查爾盆式向斜、達(dá)拉地盆式向斜；中部凸起帶以隆起剝蝕為主，東西長為18 km，南北寬為2～4 km，具有西窄東寬特點(diǎn)；北部單斜帶以沉降為主，東起734廠，西到蘇阿蘇東岸，沿近東西向延伸8 km，傾向延伸大于4 km。

3含煤地層水西溝群沉積特征與含煤性

含煤地層中下侏羅統(tǒng)水西溝群，是一套在潮濕氣候條件下形成的灰色為主的含煤碎屑沉積，沉積厚度不等，屬辮狀河沖積扇-扇三角洲-曲流河體系(李盛富等，2006)(圖3)。水西溝群在盆地南緣較大水系附近均不同程度的出露，含煤地層總真厚度為135.06～376.19 m，平均為291.77 m。巖性以灰色、灰綠色、灰黑色為主的砂礫巖、含礫砂巖、砂巖、粉砂巖、泥巖和不等厚煤層，普遍含有碳屑和碳化植物碎片、白云母和黃鐵礦晶體或集合體，并且細(xì)粒組分中白云母和碳屑含量明顯增多。其上覆地層埋深變化較大，一般為0～500 m，在研究區(qū)中東部郎卡地區(qū)埋深為1 200 m以上，為煤碳勘查帶來一定的難度。

水西溝群自下而上發(fā)育13層煤，其中M1、M5、M8和M10最為穩(wěn)定，可作為區(qū)域標(biāo)志層，以煤層為界將這套存在多個沉積旋回并以灰色調(diào)為主的含煤建造劃分為3個組，即M1～M5為八道灣組，M5～M6為三工河組，M6以上為西山窯組。具有可采煤層8層，其中M1、M5、M8、M10煤層為全區(qū)可采煤層， M3、M5、M7等3個煤層為大部可采煤層，M9為局可采煤層；M2、M4、M6、M11、M12、M13屬不可采煤層?？刹擅簩悠骄穸葹?5.62 m，可采含煤系數(shù)為12.21%。

本區(qū)煤層厚度大，結(jié)構(gòu)簡單-較簡單，屬穩(wěn)定-較穩(wěn)定煤層，煤質(zhì)以不黏煤(31BN)為主，是優(yōu)質(zhì)的火力發(fā)電和煤化工用煤，也可做工業(yè)鍋爐用煤及民用煤。

4聚煤規(guī)律研究

據(jù)本地區(qū)鉆孔資料揭露的煤巖的宏觀特征和樣品分析煤巖的微觀特征可知，伊犁盆地的煤相為干

圖3　伊犁盆地南緣地層綜合柱狀圖Fig.3　Comprehensive stratigraphic column in the southern margin of the Yili basin

燥森林泥碳沼澤相、潮濕木泥碳沼澤相、草木混生型泥碳沼澤相或蘆葦沼澤相及開闊水域泥碳沼澤相，即伊犁盆地為陸相聚煤盆地，主要由構(gòu)造運(yùn)動、沉積環(huán)境和古氣候所控制。

4.1沉積環(huán)境與聚煤關(guān)系

一般來說，沉積環(huán)境主要包括沉積時的巖相古地理條件、古地貌、古植被、古氣候、泥碳沼澤類型與沼澤中水體深度及地化環(huán)境等因素，這些因素都是煤層形成的重要的必不可少的條件。

水西溝群含煤建造主要分布在伊犁盆地南緣山前及向盆地中心延伸，盆地內(nèi)積水面積較為廣泛，從下到上依次變深，由辮狀河沖積扇向扇三角洲體系演化，最后以曲河流相體系告終，砂體厚度快速變薄，粒度變細(xì)，成為鈾礦主要賦存空間(杜默等，2014)，同時從湖緣至泛濫平原處廣泛發(fā)育泥碳沼澤，不同沉積體系沉積時間有較大變化，造成煤層分布與厚度變化較大，特別是在西山窯時期，沉積時間長，從而聚煤作用時間也長，強(qiáng)度大，分布廣，幾乎遍布整個盆地南緣，易于形成穩(wěn)定的厚度較大煤層(如M8)和復(fù)煤層(圖4)，這就是M8成為伊犁盆地南緣標(biāo)志層的原因。

由于受所處古地理位置、沉積物供應(yīng)和沉積體系類型控制時間的不同，同一層煤在不同地段的煤層厚度不同。扎吉斯坦地段M8厚度達(dá)到40 m以上，是伊犁盆地南緣煤層最厚的地段，主要受繼承性河流扎吉斯坦河所控制的扇三角洲體系所控制，而且經(jīng)歷長期的細(xì)粒沉積，形成廣泛而穩(wěn)定的沼澤環(huán)境，有利于植物的生長。

1.煤層厚度；2.盆地邊界；3.蝕源區(qū)；4.含煤地層分布范圍；5.鉆孔圖4　伊犁盆地M8煤層變化與分布略圖(據(jù)馬帥等修改，2012)Fig.4　Change and distribution of No.8 coal seam in Yili basin(After MA shuai， 2012)

按照層序地層學(xué)觀點(diǎn)，煤層主要形成于高位和湖侵體系域(李寶慶等，2014)。在低位體系域發(fā)育后期，湖平面(潛水面)開始上升，但低于地形坡折帶，在臨近地形坡折帶處(初始湖泛面處)，若可容空間增長速率大體與有機(jī)質(zhì)聚集速率一致，形成局部分布的濱岸沼澤泥碳堆積，可形成厚大煤層，如M8、 M10及M5；而在高位體系域，雖然湖岸平原上沼澤雖然廣泛發(fā)育，但常由于構(gòu)造運(yùn)動導(dǎo)致水道改道、洪水泛濫的發(fā)生，致使煤層連續(xù)性和煤質(zhì)變差，如M3和M4。

4.2古氣候與聚煤關(guān)系

含煤地層水西溝群形成之前，伊犁盆地南緣已經(jīng)處于溫暖潮濕氣候條件下，因為下伏地層上三疊統(tǒng)小泉溝群出現(xiàn)厚度達(dá)200 m以上的黑色碳質(zhì)泥巖，這種氣候條件是形成富含有機(jī)質(zhì)物和還原劑的灰色或灰黑色還原地化類型含煤建造的基礎(chǔ)。在大的構(gòu)造環(huán)境下，這一時期，整個盆地具有統(tǒng)一性。據(jù)該盆地北部的鉆孔巖心樣品的孢粉測試結(jié)果分析(張泓等，1998)，筆者認(rèn)為水西溝群不同層段的孢粉組合面貌頗具特色：八道灣組的孢粉組合以蕨類植物孢子和裸子植物花粉為主(52%～92%)，這個孢粉組合大體相當(dāng)于Cyathidites-Dictyophyllidites-Cycadopites(CDC)組合帶?？紤]到八道灣組與三疊系為連續(xù)沉積，下部的三疊紀(jì)孑遺分子多于上部，將其地質(zhì)時代厘定為赫唐—普林斯巴赫期，相當(dāng)于下侏羅統(tǒng)早期。三工河組孢粉組合以蕨類植物孢子占主導(dǎo)地位(73%～92%)，相當(dāng)于Cyathidites-Cycadopites-Quadraeculina(CCQ)組合帶，時代為托阿爾期，相當(dāng)于下侏羅統(tǒng)晚期。西山窯組孢粉組合以蕨類植物孢子占主導(dǎo)地位(55.5%～99%)，相當(dāng)于Cyathiditesminor-Neoraistrickia-Piceaepollenites(MNP)組合帶，并無三疊紀(jì)孑遺分子，將其厘定為阿連—巴柔期，相當(dāng)于中侏羅統(tǒng)(李盛富等，2006；金軍等， 2010)。這一植物演化過程說明含煤地層水西溝群時期經(jīng)歷了溫暖環(huán)境下的半濕潤—濕潤—半濕潤的古氣候微變化的過程，為煤層形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.3構(gòu)造運(yùn)動與聚煤規(guī)律

伊犁盆地蘊(yùn)藏豐富的煤碳資源，起因于印支運(yùn)動造成盆地原始基底整體下陷，氣候逐漸變得溫暖潮濕，為含煤地層的形成奠定了基本格局。之后經(jīng)過了燕山運(yùn)動、喜山運(yùn)動的一系列的改造，造成盆地大面積的抬升、剝蝕階段(李盛富等，2006)(表1)，這一作用不僅使含煤地層變淺，也有一定程度的破壞作用，從而決定了伊犁盆地煤的分布范圍、埋深和煤質(zhì)類型等。

表1　伊犁盆地中新生代沉積地層與盆地演化關(guān)系表(據(jù)李盛富，2006)

4.3.1印支運(yùn)動形成的含煤地層

在印支晚期運(yùn)動和燕山早期運(yùn)動的影響下，伊犁盆地周圍山體進(jìn)一步抬升，盆地內(nèi)部被斷裂切割繼續(xù)下沉，盆地內(nèi)河流密布，伴隨地殼周期性升降運(yùn)動，盆地內(nèi)形成了巨厚的三疊系中—統(tǒng)小泉溝群河湖相超覆沉積和侏羅系中—下統(tǒng)水西溝群的含煤碎屑沉積。在該階段的早期，盆地南緣有一個短暫的整體上升并接受剝蝕和夷平的過程，致使小泉溝群和水西溝群之間普遍存在不整合面(微角度或平行不整合)，該過程伴隨了古氣候條件的顯著變化：由原來三疊紀(jì)時期的干旱或弱干旱轉(zhuǎn)變?yōu)槌睗?、溫暖的氣候條件。爾后盆地又整體下沉接受早-中侏羅世的沉積。在盆地南緣，侏羅系沉積厚度變化不大，向盆地方向厚度增大，但增加的幅度不大，說明在侏羅紀(jì)，盆地南緣地形相對平緩，盆地東西部幾乎處于同一高程，即高程差不大。從另一角度講，整個盆地南緣構(gòu)造平穩(wěn)，即沒有大的構(gòu)造沉降或構(gòu)造改造。

這一時期總體作用在于盆地區(qū)域萎縮坳陷，形成控盆斷裂，隨著南北擴(kuò)張加聚，盆地進(jìn)入斷陷下沉階段。這一作用造成氣候變得溫暖潮濕，盆地湖泛環(huán)境廣泛發(fā)育，適合植物生長并達(dá)到繁盛，造就了中下侏羅統(tǒng)水西溝群成為本地區(qū)最主要的含煤地層。

在沉積方面， 中下侏羅統(tǒng)水西溝群屬于沖積扇-扇三角洲沉積體系，總體表現(xiàn)為退積特征。由于盆地多期次的微小上下起伏，形成了多達(dá)13層的煤層和一系列煤線，其中以M1 、M5、M8和M10煤層厚度大而穩(wěn)定且分布廣泛，可作為本地區(qū)煤層對比的標(biāo)準(zhǔn)，這四層可采煤層占本地區(qū)總資源量的70%以上。因此，中下侏羅統(tǒng)水西溝群所處的古地理沉積環(huán)境有利于煤的形成，尤其是西山窯組的扇三角洲相沉積環(huán)境達(dá)到最佳聚煤狀態(tài)。

4.3.2燕山運(yùn)動控制煤層的形成

燕山運(yùn)動使盆地總體上轉(zhuǎn)入抬升剝蝕階段，其周期性升降在盆內(nèi)形成間歇性沉積。自晚侏羅世開始，古氣候由溫暖潮濕轉(zhuǎn)為干燥炎熱，盆緣開始隆升，逐漸萎縮，先后在盆內(nèi)形成上侏羅統(tǒng)齊古組、白堊系河湖泊相雜色、紅色碎屑沉積。燕山晚期受南北擠壓應(yīng)力影響，盆內(nèi)形成了斷裂和一些平緩的褶皺構(gòu)造。與此同時，上隆剝蝕作用使上侏羅統(tǒng)、白堊系雜色、紅色碎屑沉積多局限于盆內(nèi)，在盆邊局部出露。這一時期由于受到來自察布查爾山體和盆地中心的構(gòu)造應(yīng)力的作用，致使地層整體抬升，但抬升的幅度不大，由于構(gòu)造活動的不均一性造成盆地南緣東西部沉積地層差異較大。這一時期由于構(gòu)造穩(wěn)定抬升，山前剝蝕使含煤地層范圍有所減少，而向盆地內(nèi)部有利于含煤地層的保護(hù)，成為最為有利的成藏時期，含煤地層中的大量植物碎片和泥碳在無氧環(huán)境下逐漸變質(zhì)形成低變質(zhì)程度的煤層。

4.3.3喜山運(yùn)動對煤層的保護(hù)與破壞

在喜山構(gòu)造運(yùn)動影響下，盆地南北對沖擠壓，盆地與周邊山地的差異升降運(yùn)動顯著加強(qiáng)，盆地山前形成逆沖斷裂，盆緣山系迅速上升，山前地帶強(qiáng)烈下降。由于早期斷裂重新復(fù)活，強(qiáng)烈的南北向擠壓作用伴隨東西方向構(gòu)造應(yīng)力的釋放，在盆地南緣西段的單斜地層局部產(chǎn)生撓曲，南緣東段部分地區(qū)地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)和強(qiáng)烈凹陷和隆起，盆地以脈動式整體穩(wěn)定抬升為主，河流切割強(qiáng)烈，形成數(shù)級河床階地，并在盆地形成山前磨拉石快速堆積，構(gòu)成了伊犁盆地現(xiàn)代地貌景觀。

由于構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)度的差異性，在盆地南緣，中—西部構(gòu)造相對穩(wěn)定地段地層抬升掀斜形成了單斜層，煤層基本保持沉積時間期的成藏狀態(tài)，總體向北傾斜，產(chǎn)狀平緩，一般5°～8°，成為伊犁盆地南緣煤層保存最為完好地段，也是重點(diǎn)開采地段；中東部構(gòu)造運(yùn)動較為強(qiáng)烈則形成坳陷帶，煤層僅在山前出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)，之后迅速深埋于1 200 m以下；東端構(gòu)造更為復(fù)雜而強(qiáng)烈則形成了東西軸向的南部向斜帶、中間凸起帶和北部單斜帶等次級構(gòu)造單元，部分煤層或缺失或變淺或變深，給煤礦勘探帶來較大難度(圖5)。

1.煤層底板高程；2.煤層埋深1 200m等深線；3.蝕源區(qū)邊界；4.斷裂；5.國界；6.地名圖5　伊犁盆地南緣M8煤層1 200m以淺底板等值線圖Fig.5　Bottom contour of No.8 coal seam in 1 200m with shallow in Yili basin

5結(jié)論

綜上所述，伊犁盆地為陸相聚煤盆地，構(gòu)造運(yùn)動、沉積環(huán)境和古氣候為煤層形成創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。水西溝群是在溫暖潮濕古氣候條件下形成有沖扇-扇三角洲體系的產(chǎn)物，有利于泥碳沼澤環(huán)境的形成，特別是西山窯組具備形成穩(wěn)定而厚大煤層的基本條件。

中新生代以來的構(gòu)造運(yùn)動和運(yùn)動強(qiáng)度控制煤層的形成與成藏。印支運(yùn)動造成盆地原始基底整體下陷，氣候逐漸變得溫暖潮濕，為含煤地層的形成奠定了基本格局；燕山運(yùn)動使盆地南緣穩(wěn)定掀斜抬升，山前剝蝕使含煤地層范圍有所減少，而向盆地內(nèi)部有利于含煤地層的保護(hù)，成為最為有利的成藏時期；喜山運(yùn)動的一系列的改造，造成盆地大面積的抬升、剝蝕，形成一系列的褶皺，不僅使含煤地層變淺達(dá)到勘探深度，而且有一定程度的破壞作用，從而決定了伊犁盆地煤資源的分布范圍、埋藏深度和煤質(zhì)類型等。因此，區(qū)域構(gòu)造背景直接決定了盆地的形成與演化，從而影響著研究區(qū)成礦環(huán)境與賦煤潛力(金軍等， 2010；沈萍，2010)，伊犁盆地成煤古地理環(huán)境優(yōu)越，構(gòu)造相對穩(wěn)定且持續(xù)時間長，決定著煤層厚度與穩(wěn)定性；構(gòu)造格局或構(gòu)造特征是成煤后構(gòu)造演化的結(jié)果，即其活動影響著煤層成藏或保存程度，由于伊犁盆地南緣構(gòu)造強(qiáng)度的差異性造成不同地段煤層分布不同，即西部煤層保存完成，而中東部或深埋或變淺或破壞。

另外，對于就本地區(qū)而言，構(gòu)造演化過程也影響了地浸砂巖型鈾礦成礦環(huán)境與保礦程度，所以，構(gòu)造對礦產(chǎn)的影響是深遠(yuǎn)的或具有決定性的作用。

參考文獻(xiàn)(References)：

敖衛(wèi)華，黃文輝，唐修義，等.構(gòu)造附加動力對煤變質(zhì)過程的影響[J].地質(zhì)科學(xué)，2012， 47(2)：517-529.

AO Weihua， HUANG Wenhui， TANG Xiuyi， et al. The impact of tectonic dynamic energy on coal metamorphic process[J]. Chinese Journal of Geology， 2012，47(2)：517-529.

杜 默，邱余波，陳文彬，等. 伊犁盆地扎吉斯坦北部西山窯組下段砂體發(fā)育特征與鈾成礦的關(guān)系[J].沉積與特提斯地質(zhì)， 2014， 34(1)： 55-60.

DU Mo，QIU Yubo，CHEN Wenbin，et al. Sandstone development and uranium mineralization in the lower member of the Xishanyao Formation，northern Zhajisitan，Yili Basin[J]. Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2014，34(1)：55-60.

金軍，唐顯貴.貴州省織金—納雍煤田構(gòu)造特征及其成因[J].中國煤炭地質(zhì)，2010，22(3)： 8-12.

JIN Jun，TANG Xiangui. Structural Features and Their Genesis in Zhijin-Nayong Coalfield，Guizhou Province[J]. Coal Geology of China，2010，22(3)： 8-12.

李寶慶，王平，莊新國，等.伊寧凹陷侏羅系水西溝群層序地層學(xué)與聚煤規(guī)律分析[J].新疆地質(zhì)，2014， 32(1)： 125-129.

LI Baoqing， WANG Ping， ZHUNG Xinguo， et al. Sequence stratigraphy and coal accumulation analysis of Shuixigou group， Jurassic in Yining depression of Yili basin， Xinjiang[J]. Xinjiang Geology， 2014， 32(1)：125-129.

李紹虎，周繼兵，賈麗春，等.伊犁盆地前侏羅紀(jì)反EW 向構(gòu)造對侏羅系煤系地層保存影響[J].新疆地質(zhì)，2013， 31(1)： 99-103.

LI Shaohu， ZHOU Jibing， JIA Lichun， et al. Influence of Pre-Jurassic anti EW structures acting on coal preservation Jurassic coal-bearing strata in Yili basin[J]. Xinjiang Geology， 2013， 31(1)： 99-103，李盛富，顏啟明，王新宇，等.伊犁盆地水西溝群沖積扇-扇三角洲沉積體系研究[J].新疆地質(zhì)，2006， 24(3)： 297-304.

LI Shengfu， YAN Qiming， WANG Xinyu， et al. Research on the depositional system of alluvial fans and fan-deltas of the Shuixigou group in the south Yili basin， Xinjiang[J]. Xinjiang Geology， 2006， 24(3)：297-304.

李盛富，王果，魏安心，等.伊犁盆地侏羅系水西溝群層序地層學(xué)研究[J].鈾礦地質(zhì)，2006， 22(1)： 23-28.

LI Shengfu， WANG Guo， WEI Anxin， et al. Research on sequence stratigraphy of Shuixigou group， Jurassic in Yili basin[J]. Uranium Geology， 2006，22(1)：23-28.

馬帥，田繼軍，吳天偉，等.新疆伊犁盆地西山窯組沉積特征及聚煤規(guī)律[J].煤田地質(zhì)與勘探， 2012，40(2)：9-14.

MA Shuai， TIAN Jijun， WU Tianwei， et al. Sedimentary characteristics and coal-accumulation patterns of Xishanyao formation in Yili basin[J]. Coal Geology & exploration， 2012， 40(2)：9-14.

沈萍.吉林營城盆地構(gòu)造演化與聚煤規(guī)律[J].中國煤炭地質(zhì)， 2010， 22(5)： 14-17.

SHEN Ping. Structural Evolution and Coal-accumulating Pattern in Yingcheng Basin，Jilin[J]. Coal Geology of China，2010，22(5)： 14-17.

張國偉，李三忠，劉俊霞，等.新疆伊犁盆地的構(gòu)造特征與形成演化[J].地學(xué)前緣， 1999， 6(4)： 203-214.

ZHANG GuoWei，LI Sanzhong， LIU Junxia， et al. Structural feature and evolution of Yili basin， Xinjiang[J]. Earth Science Frontiers(China University of Geoscience， Beijing)， 1999， 6(4)： 203-214.

張 井，王士俊，唐家祥.新疆伊犁盆地侏羅紀(jì)煤巖特征及煤相[J]. 煤田地質(zhì)與勘探， 1996，25(3)：21-26

ZHANG Jing， WANG Shijun， TANG Jiaxiang. Petrographic characteristics and coal facies of Jurassic coal in Yili basin， Xinjiang[J]. Coal Geology & exploration， 1996， 25(3)：21-26.

張泓等著. 中國西北侏羅紀(jì)含煤地層與聚煤規(guī)律[M].北京：地質(zhì)出版社，1998.

ZHANG Hong， et al. Jurassic coal-bearing strata andcoal accumulation in north-west area of China[M]. Beijing： Geology Publishing，1998.

收稿日期：2015-05-23；修回日期： 2015-12-26

基金項目：中央返還兩權(quán)價款資金項目“新疆伊犁盆地南緣(煤碳資源開發(fā)區(qū))放射性地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查”(S15-2-LQ01)

作者簡介：李盛富(1973-)，男，陜西淳化人，高級工程師(研究員級)，成都理工大學(xué)在讀博士，主要從事鈾礦和煤礦地質(zhì)找礦工作。E-mail：Limishan2002@126.com

中圖分類號：P618.11

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1009-6248(2016)02-0220-09

Tectonic Evolution and Coal Accumulation about the Southern Margin of Yili Basin inXinjiang since Middle Cenozoic Era

LI Shengfu1，2， CHEN Hongde1， ZHOU Jian2， WANG Mou2， REN Manchuan2，WANG Bing2， A Zhongming2

(1.Chengdu University of Technology， Chengdu 610059， Sichuan China; 2. No.216 Geologic Party， CNNC，Urumqi 830011， Xinjiang, China)

Abstract：The Yili basin is famous for its rich resources of coal and uranium，especiallyin the southern margin of this basin. From the angle of coal exploration， the tectonic pattern，sedimentary characteristics and coal bearing strata of the Middle-Lower Jurassic Shuixigou Group in the southern margin of the Yili basin have been studied in this paper through using the theory of structural geology， coal geology and sedimentology. After studying and analyzing the paleoclimate and sedimentary environment that related to coal accumulation， it’s believed that the Shuixigou Group is a product of alluvial fan-fan delta system that formed in the warm and moist climate， whichis beneficial to the formation of peat swampenvironment， especially the Xishanyao Formation has basic conditions for forming stable and thick coal seam.This paper focuses on analyzing how the structures evolution since Millde Cenozoic era affect and control the formation and mineralization of coal. The results show that the regional tectonic background determinesthe formation and evolution of the basin， thus affecting the coal forming environment and coal potential in this studying area. The structure or structural features serve as the results of tectonic evolution after coal-forming， that is， the tectonic activities affect coal accumulation orpreservation， and the difference of tectonic activities impact the preservation state and distribution of coal seam.

Keywords：tectonic evolvement; coal accumulation; Shuixigou Group; southern margin of Yili Basin