黑寶山—木耳氣盆地聚煤規(guī)律

徐慶成

摘 要：本文主要針對黑寶山-木耳氣盆地煤炭資源賦存規(guī)律的研究：以地球動力學(xué)和煤田地質(zhì)理論為指導(dǎo)針對煤炭資源形成的特點，采用大地構(gòu)造學(xué)、地層古生物學(xué)、沉積學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、煤田地質(zhì)學(xué)、資源評價等多學(xué)科相結(jié)合的研究方法，遵循從野外到室內(nèi)、從典型分析到綜合研究的思路和流程，廣泛收集利用前人勘探和研究成果，結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查及室內(nèi)實驗分析，建立含煤巖系層序地層格架，恢復(fù)區(qū)域巖相古地理，建立聚煤作用模式，并根據(jù)煤田構(gòu)造格局及構(gòu)造演化特征，綜合評價煤炭資源聚集規(guī)律及賦存特征。

關(guān)鍵詞：盆地；聚煤規(guī)律；含煤地層；構(gòu)造

中圖分類號：P611.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）04-0135-02

1 位置、交通、自然地理

本區(qū)位于黑龍江省黑河市境內(nèi)，屬黑河市罕達氣鄉(xiāng)和嫩江縣多寶山鎮(zhèn)管轄。東距黑河市140km，有公路相通。西距嫩江縣130km。黑寶山至嫩江有地方鐵路相連。距離153km。自嫩江站可通往全國各地，黑河到黑寶山的公路在區(qū)內(nèi)南部通過。交通較方便。盆地范圍地理坐標，東經(jīng)125°02′00″--126°50′00″；北緯49°48′00″--50°38′00″。木耳氣盆地面積為577.54平方千米，長勝盆地面積為84.50平方千米。

本區(qū)位于小興安嶺西坡，屬低山丘陵區(qū)。區(qū)內(nèi)海撥高度385—446m，相對高差61m，附近高山海撥最高可達586m。地勢為西北高，東南低，西部為丘陵臺地，東部為河谷低地。

本區(qū)有裸河、根里河、泥鰍河，流向西南，屬嫩江水系，本區(qū)屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季嚴寒干燥，夏季涼爽多雨，春秋兩季多風(fēng)。年平均氣溫0.0℃～-0.2℃，最高氣溫31.5℃，最低氣溫-37.0℃。年降水量531.3-586.0mm，年蒸發(fā)量689-990mm，年平均風(fēng)速3.2m/s。每年9月為初霜期，10月到翌年4月為凍結(jié)期，5月為解凍期。降雪量，最高達0.5～1.0m。季節(jié)凍土和多年凍土均有發(fā)育，季節(jié)凍土厚度為2.00～2.89m，多年凍土主要分布于河谷附近和潮濕地帶，屬島狀凍土，厚度可達15.00m。

2 地質(zhì)概況

2.1 含煤地層

區(qū)內(nèi)出露的地層（見表1），古生界組成煤盆地基底或在煤盆地四周出露，總體呈北東向展布，西部區(qū)局部呈北西向展布。奧陶系、志留系和石炭系主要分布于煤盆地的北側(cè)，泥盆系主要分布于煤盆地的南側(cè)。煤盆地內(nèi)主要為中生界，也呈北東向展布。其中以白堊系分布范圍最廣泛。下白堊統(tǒng)九峰山組為區(qū)內(nèi)主要含煤地層。第三系、第四系為蓋層。

2.2 構(gòu)造

黑寶山—木耳氣盆地位于新華夏系第三降起帶北東段、在華夏構(gòu)造體系的新開嶺復(fù)背斜的北西翼，呈北東60°方向展布。

2.2.1 區(qū)域構(gòu)造概況

華夏構(gòu)造體系構(gòu)成了區(qū)域構(gòu)造的基本格架，以北東向褶皺和壓扭性斷裂為主體，同時配套的有北西向張一張扭性斷裂。北東向和北西向斷裂構(gòu)造活動，形成了古生界及早期侵入巖被切割成若干網(wǎng)格斷塊的構(gòu)造格局。

新華夏構(gòu)造體系主要以斷裂構(gòu)造為主。早期往往追蹤華夏系構(gòu)造，沿基底構(gòu)造軟弱帶發(fā)生繼承性活動，使中生代所形成的黑寶山—木耳氣半地塹式斷陷盆地及盆地中沉積的地層在展布上，承襲了華夏系的方向。

2.2.2 盆地構(gòu)造

（1）盆地的幾何形態(tài)（表1）。

盆地總體走向北東60度，長約84公里，寬2.5 -11公里，長寬比約為15比1；呈不規(guī)則狹長帶狀，其南部邊界呈鋸齒狀。盆地兩翼南陡北緩，其底表面凹凸不平。

（2）盆地的構(gòu)造格架。

垂向電測深推斷解釋成果表明，盆地基底存在北東向斷裂帶和北西向斷裂帶。這兩組斷裂帶對盆地和基底形態(tài)起著主要的控制作用。

盆地不同部位沉降幅度相差懸殊，沉降幅度由幾十米到600米，局部可達上千米。不同斷塊的差異沉降，在盆地內(nèi)形成多個次級坳陷。其自西至東有：黑寶山-一五一、一五三、紅旗-木耳氣、長勝、木耳氣南等次級坳陷。并且各次級坳陷沉降幅均一。在兩個級坳陷間為次級降起，其規(guī)模比次級坳陷要小。

此外，盆地內(nèi)尚存在北北東、北北西向后期斷裂，控制了盆地內(nèi)目前含煤層的分布范圍。

2.2.3 盆地的構(gòu)造演化

北東向和北西向先存斷裂將基底切割成網(wǎng)格狀斷塊，由于受區(qū)域右旋張扭應(yīng)力影響，盆地初始斷陷沉降接受沉積，并伴有強烈的火山活動，繼之是大規(guī)模斷陷沉降，大面積接受沉積。進而區(qū)域左旋壓扭應(yīng)力開始持續(xù)作用，盆地開始萎縮退覆，直到結(jié)束充填。

值得提出的是盆地中次級坳陷對聚煤作用有重要的意義，并且各次級坳陷的充填序列具有同步性和漸步性，這說明其所處大的構(gòu)造環(huán)境基本相同，但沉積環(huán)境各自具有獨立性。

3 煤層和煤質(zhì)

3.1 煤層

本區(qū)含煤地層為下白堊統(tǒng)九峰山組，該組在盆地內(nèi)分為四個煤巖段，含煤層段主要在第二、第四煤巖段內(nèi)。其中第二煤巖段含煤五層，分別為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ下號煤層；第四含煤段含煤二層分別為0、Ⅰ號煤層。在盆地的西部區(qū)主要發(fā)育Ⅰ號煤層組（Ⅰ、Ⅰ下1、Ⅰ下2），為該區(qū)可采煤層，其余煤層為局部可采或零星可采點。在盆地的中部至東部主要發(fā)育為Ⅱ號煤層組（Ⅱ上1、Ⅱ），其余煤層為局部可采煤層。

盆地西部含煤區(qū)（包括一四七、一五一、一五三），含煤地層最小厚度123.16米，最大厚度234.69米，平均200.70米，煤層總厚度平均為3.00米，含煤系數(shù)為1.49%。

盆地中-東部區(qū)（包括金水四分場、三分場、木耳氣等），含煤地層最大厚度為372.50米，煤層總厚度為2.99-13.01米，平均煤厚為7.77米，含煤系數(shù)為2.09%。

3.2 煤質(zhì)

本區(qū)以長焰煤為主，盆地的中-東部區(qū)局部有少量的不粘煤、弱粘煤和氣煤。如圖1所示。

4 結(jié)語

黑寶山—木耳氣盆地是黑龍江省大興安嶺西部早白堊世重要的含煤盆地，主要成煤環(huán)境為沖積扇扇端沼澤濕地及河流相沉積，含煤地層為九峰山。九峰山組主要為一套陸相的沖積扇—河流—湖泊三角洲—湖泊沉積，巖性主要為礫巖、含礫粗砂巖、粗砂巖、（凝灰質(zhì)）中細砂巖、（凝灰質(zhì)）粉砂巖、泥巖、凝灰?guī)r和煤層。本次研究將九峰山組劃分為一個三級層序S1，其中三級層序中發(fā)育了低位體系域、湖侵體系域和高位體系域，由于鉆孔的鉆探深度有限，只在部分地區(qū)發(fā)育低位體系域，下面將詳細的介紹層序S1中各體系域及沉積特征：

低位體系域：在本區(qū)中主要在鉆孔mx003孔、mx013孔、mx025孔見到，發(fā)育巖性為雜色礫巖，成分以花崗巖、安山巖巖屑為主，夾粗砂巖薄層，最大粒徑10cm，一般在0.2—1.5cm之間，分選不好，磨圓差屬沖積扇的扇根相沉積，發(fā)育煤層。

湖侵體系域：在本區(qū)普遍發(fā)育，所選鉆孔均有所見，發(fā)育的巖性有礫巖、細砂巖、粉砂巖、煤層，屬沖積扇沉積體系、河流沉積體系、湖泊三角洲沉積體系和湖泊沉積體系，其中沉積相有扇根相、扇中相、扇端相、河床相、堤岸相、河漫相、三角洲平原相和濱淺湖相。從東北部到西南部，沉積體系由沖積扇沉積體系—河流沉積體系—湖泊三角洲體系—湖泊沉積體系逐漸過渡，巖性也明顯變細。湖侵體系域發(fā)育可采煤層，在東北部成煤環(huán)境主要是扇端相的沼澤沉積和河漫相的泛濫平原沉積，在西南部成煤環(huán)境主要為湖泊三角洲和河流沉積體系的沼澤沉積。

高位體系域：在本區(qū)普遍發(fā)育，發(fā)育了礫巖、中粗砂巖和細粒砂巖以及煤層，主要為沖積扇和河流沉積體系。從東北部到西南部，沉積體系由沖積扇向河流相過渡。局部地區(qū)發(fā)育煤層，成煤環(huán)境主要為扇端沼澤沉積和泛濫盆地的沼澤沉積。