內(nèi)蒙古中部油頁巖資源特征及發(fā)展前景
——以烏拉特后旗為例

■ 冉 皞/冉書明/王福杰

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170）

內(nèi)蒙古中部油頁巖資源特征及發(fā)展前景
——以烏拉特后旗為例

■ 冉 皞1/冉書明2/王福杰2

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170）

油頁巖是固體可燃有機(jī)礦產(chǎn)，低溫干餾可獲得頁巖油，屬非常規(guī)油氣資源。經(jīng)勘查，烏拉特后旗油頁巖主要賦礦層位為下白堊統(tǒng)巴彥花組第二段，估算全區(qū)油頁巖資源量達(dá)300億噸以上，資源潛力巨大，極具開發(fā)價(jià)值；礦層埋藏較淺，地表有大量出露，適于露天開采，開發(fā)成本較低。國內(nèi)油頁巖資源開發(fā)經(jīng)驗(yàn)成熟，國家政策大力支持，能源價(jià)格持續(xù)走高，油頁巖資源開發(fā)回報(bào)豐厚等條件決定了烏拉特后旗油頁巖資源可以被充分利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

油頁巖；烏拉特后旗；資源特征；發(fā)展前景

迄今，油頁巖（oil shale）還沒有一個(gè)比較統(tǒng)一并且廣為接受的定義，有的學(xué)者認(rèn)為“實(shí)際上任何熱解生油量達(dá)到一定商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的淺層巖石”[1]均為油頁巖。筆者認(rèn)為：油頁巖是一種含有機(jī)質(zhì)（15%～50%）的沉積巖，其色淺灰至深褐，為高灰分（＞40%）的固體可燃有機(jī)礦產(chǎn)，低溫干餾可獲得頁巖油，屬非常規(guī)油氣資源。

油頁巖資源比較豐富，幾乎遍及世界各地，但分布并不均衡。根據(jù)截至2005年底已發(fā)表的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，共計(jì)37個(gè)國家的探明油頁巖儲(chǔ)量總和換算成頁巖油約4100億噸，約為世界石油探明可采儲(chǔ)量1600億噸的2.6倍[2]。油頁巖資源主要分布于美國、俄羅斯、加拿大、中國、剛果（金）、巴西、愛沙尼亞、澳大利亞等國家，其中美國油頁巖資源探明儲(chǔ)量居世界首位。

2004～2006年我國首次開展的全國油頁巖資源評(píng)價(jià)結(jié)果表明，全國油頁巖資源為7200億噸，頁巖油資源為476億噸，主要分布在47個(gè)盆地中，其中撫順盆地、茂名盆地、敦密盆地等具有一定的油頁巖查明資源規(guī)模并已開發(fā)[3]。

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的加速發(fā)展，石油需求量猛增，而國內(nèi)大部分油田均處于開采的瓶頸期，并且尚未有新的大規(guī)模常規(guī)油氣資源被探明和開發(fā)，因此，長期以來我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然推高石油的進(jìn)口量。然而國際局勢(shì)復(fù)雜多變，世界主要石油產(chǎn)地地緣政治復(fù)雜，安全局勢(shì)不容樂觀，并且我國不能完全掌握海上石油進(jìn)口通道，因而我國未來的能源安全形勢(shì)極為嚴(yán)峻。因此，開發(fā)油頁巖等非常規(guī)油氣資源極為必要?？梢灶A(yù)見，隨著油頁巖開發(fā)利用技術(shù)的成熟，頁巖油可以極大地緩沖進(jìn)口石油所帶來的戰(zhàn)略風(fēng)險(xiǎn)和高額的工業(yè)成本。

內(nèi)蒙古中部中生代盆地群是我國有油頁巖記錄的地區(qū)之一，油頁巖資源主要分布在內(nèi)蒙古自治區(qū)烏拉特后旗地區(qū)，該區(qū)中生代盆地為深湖—半深湖沉積，適宜成油環(huán)境。

1 烏拉特后旗油頁巖資源特征

1.1 地質(zhì)特征

巴格毛德地區(qū)為烏拉特后旗主要油頁巖產(chǎn)地（圖1）。巴格毛德礦區(qū)位于巴格毛德盆地中部，為發(fā)育陸相河湖沉積的川井盆地群的一部分，盆地形態(tài)總體顯示為北東向展布的寬緩盆地，盆地內(nèi)部構(gòu)造簡單，地層平緩。

礦區(qū)主要出露下白堊統(tǒng)巴彥花組。其中巴彥花組第二段是主要賦礦層位，為灰黑色油頁巖與灰色、灰黑色頁巖及灰綠色粘土巖互層，夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r。白堊紀(jì)初期，地殼下沉，湖盆開始形成。以后地殼處于穩(wěn)定狀態(tài)，氣候溫暖，適宜生物活動(dòng)繁殖，此時(shí)該區(qū)沉積了較厚的灰色、灰綠色以泥質(zhì)為主的巖層和有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的油頁巖層，富含動(dòng)、植物化石。早白堊世后期自然環(huán)境有較大變化，氣候干燥炎熱，沉積了以紅色為主的礫巖、砂礫巖層，覆蓋在油頁巖層之上。

1.2 礦體及品位

根據(jù)目前由地表露頭結(jié)合探槽、淺井及淺鉆所得資料，礦區(qū)油頁巖層至少有2～3組，最大總厚度已達(dá)35m左右，礦區(qū)面積初步圈定達(dá)520km2左右，礦體密度平均值為1.93，估算全區(qū)油頁巖資源量達(dá)300億噸以上。

圖1 巴格毛德礦區(qū)位置圖

礦區(qū)油頁巖據(jù)物理性質(zhì)鑒定質(zhì)量良好，于火中均極易燃燒且冒黑煙，有較濃的瀝青味，一般火焰可達(dá)3～5cm，燃燒時(shí)間一般在1～2分鐘。地表采樣分析，含油率最高達(dá)19%，最低在3%。特別是盆地中部一帶的油頁巖，一般厚度10～40m，平均厚度30m，含油率5%～8%，屬中含油率油頁巖。

綜上所述，礦區(qū)面積較大、礦層厚度可觀，儲(chǔ)量豐富，而且目前圈定的礦層區(qū)域僅限于盆地淺部，盆地西部相對(duì)較深，尚未開展勘查工作，資源潛力巨大，可進(jìn)一步開展普查工作。

2 烏拉特后旗油頁巖資源發(fā)展前景

2.1 礦區(qū)油頁巖資源開發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯

經(jīng)初步勘查，內(nèi)蒙古烏拉特后旗油頁巖資源豐富，易于開發(fā)利用。礦區(qū)地處高原丘陵地帶，地表起伏不大，海拔900～1000m。礦區(qū)地處偏遠(yuǎn)的邊境荒漠地區(qū)，草原邊防公路可達(dá)礦區(qū)附近，進(jìn)入草原荒漠區(qū)較易于車輛通行。只需修建低成本簡易公路即可將礦區(qū)與邊防公路相連；礦區(qū)自然地理?xiàng)l件較為優(yōu)越，植被稀少，開發(fā)基本不會(huì)造成環(huán)境破壞，廢石可以就地掩埋；并可利用當(dāng)?shù)刎S富的風(fēng)能及太陽能資源進(jìn)行發(fā)電，滿足開發(fā)生產(chǎn)需要，減少生產(chǎn)成本；區(qū)內(nèi)人煙稀少，不涉及拆遷工作，可節(jié)約大量資金；當(dāng)?shù)卣匾曊猩桃Y及經(jīng)濟(jì)開發(fā)，民風(fēng)淳樸，勞動(dòng)力價(jià)格相對(duì)低廉。

區(qū)內(nèi)無污染源，地下水水質(zhì)較良好，無滑坡、崩塌和山洪等自然危害。礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件良好，地形地貌有利于自然排水。巖層單一，層狀結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性差，礦體低于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面，遠(yuǎn)離地表水體，而且與礦區(qū)無水力聯(lián)系，不受大范圍地下水和地表水的影響。補(bǔ)給來源少，其涌水量有限。油頁巖埋藏深度較淺，地表有大量出露，其地質(zhì)條件也較適于露天開采，可降低開發(fā)成本。

2.2 國內(nèi)油頁巖開發(fā)經(jīng)驗(yàn)成熟

我國油頁巖的開發(fā)利用始于1928年（遼寧撫順），二十世紀(jì)五十年代，在廣東茂名建立了油頁巖制油廠，成功地實(shí)現(xiàn)了油頁巖資源的開發(fā)利用。1959年，我國油頁巖年加工能力達(dá)到2000萬噸，當(dāng)年頁巖油產(chǎn)量為79萬噸，占全國石油產(chǎn)量的21%，達(dá)到歷史最高水平。

生產(chǎn)頁巖油主要采用地上干餾工藝：油頁巖開采后，經(jīng)破碎至所需的粒度，進(jìn)入干餾爐內(nèi)加熱干餾，生成頁巖油氣及頁巖半焦或頁巖灰。地上干餾工藝目前在我國油頁巖開發(fā)領(lǐng)域廣泛使用，并且經(jīng)過不斷改進(jìn)，其生產(chǎn)效率不斷提高，對(duì)環(huán)境的污染也逐漸減少。

2005年，撫順礦務(wù)局計(jì)劃投資100億人民幣，主要用于提取頁巖油并擬建100MW的熱電廠，年發(fā)電量達(dá)5億度，供熱2400萬億焦?fàn)?。吉林羅子溝于2003年開建油頁巖綜合開發(fā)利用工程，工程完成后可形成年產(chǎn)300萬噸礦石、20萬噸頁巖油、5000噸稀貴金屬的生產(chǎn)規(guī)模，并建成一個(gè)5000kW·h余熱發(fā)電廠等相關(guān)工程。吉林省政府和國家計(jì)劃投資27億元進(jìn)行樺甸油頁巖的綜合開發(fā)利用，預(yù)計(jì)最高年處理油頁巖1400萬噸[4]。

烏拉特后旗油頁巖資源的開發(fā)可以借鑒國內(nèi)成熟的經(jīng)驗(yàn)，利用當(dāng)?shù)刎S富的土地資源，就地建設(shè)油頁巖加工基地，建立油頁巖生產(chǎn)加工產(chǎn)業(yè)鏈，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。

2.3 國家政策大力支持

2 0 0 4年，國家發(fā)改委環(huán)資[2004]73號(hào)文件規(guī)定：凡生產(chǎn)、加工、提煉油頁巖的企業(yè)免稅；2007年，國家發(fā)改委和國家環(huán)?？偩致?lián)合下發(fā)的《煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見》提出：有關(guān)部門要制定鼓勵(lì)政策措施，支持煤層氣、油頁巖等煤炭共伴生資源綜合利用?？梢哉f在政策上國家全力支持油頁巖的開發(fā)和利用。

當(dāng)前，原油、成品油等均由中國石油、中國石化等大型國有企業(yè)專營，一般的民營企業(yè)和資本很難進(jìn)入相關(guān)領(lǐng)域，然而國家對(duì)于利用油頁巖生產(chǎn)頁巖油的企業(yè)準(zhǔn)入制度尚無明確規(guī)定，民營企業(yè)和資本可以進(jìn)入該領(lǐng)域。相信基于國家和當(dāng)?shù)卣恼咧С?，民營企業(yè)和民間資本開發(fā)烏拉特后旗油頁巖資源一定可以大有作為。

2.4 開發(fā)油頁巖資源回報(bào)豐厚

據(jù)測(cè)算，當(dāng)石油價(jià)格高于25美元/桶時(shí)，頁巖油可望成為石油的替代品，而目前石油價(jià)格持續(xù)高位，已到100美元/桶以上。美國能源部能源信息管理局在2004年預(yù)測(cè)：隨著油價(jià)的不斷升高，常規(guī)和非常規(guī)石油資源量的成本差距將會(huì)縮小，并最終由于價(jià)格上升和技術(shù)發(fā)展綜合因素作用使非常規(guī)石油資源量轉(zhuǎn)化為常規(guī)石油資源量[5]。因此，隨著不斷攀升的油價(jià)及能源需求的與日俱增，開發(fā)油頁巖資源的利潤必定可觀。

3 結(jié)語

內(nèi)蒙古烏拉特后旗豐富的油頁巖資源極具開發(fā)價(jià)值，優(yōu)越的自然條件可大大減小投資并降低成本。國內(nèi)較成熟的開發(fā)利用經(jīng)驗(yàn)有效地降低了開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，并可以綜合開發(fā)，不但生產(chǎn)頁巖油，還可生產(chǎn)電能、化肥、建筑材料及稀有金屬等多種產(chǎn)品，爭取資源的充分利用及實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。內(nèi)蒙古中部經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為緩慢，當(dāng)?shù)厝司芍涫杖胼^低，開發(fā)油頁巖資源可以帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，增加就業(yè)機(jī)會(huì)，使烏拉特后旗成為內(nèi)蒙古自治區(qū)新的能源產(chǎn)業(yè)中心。

[1]YEN T F, CHILINGARIAN G V. Oil Shale [M]. Amsterdam:Elsevier Scientific Publishing Company, 1976: 1-4.

[2]錢家麟,王劍秋,李術(shù)元.世界油頁巖資源發(fā)展和利用趨勢(shì)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2006,36(6):877-887.

[3]劉招君,董清水,葉松青,等.中國油頁巖資源現(xiàn)狀[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2006,36(6):860-876.

[4]劉招君,柳蓉.中國油頁巖特征及開發(fā)利用前景[J].地學(xué)前緣,2005,12(3):315-323.

[5]美國能源部能源信息署.國際能源展望2004[M].清華清潔能源研究與教育中心,譯.北京:清華大學(xué)出版社,2004:1-55.

F407.22

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1672-6995(2012)08-0031-02

2012-04-30

中國地質(zhì)調(diào)查局國土資源大調(diào)查項(xiàng)目（1212010633504）

冉皞（1989-），男（滿族），遼寧省撫順市人，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院地質(zhì)學(xué)專業(yè)本科在讀。