印度尼西亞東加里曼丹省三馬林達(dá)地區(qū)煤層特征

成 功 高澤潤(rùn)

（1.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，湖南省長(zhǎng)沙市，410083；2.有色金屬成礦預(yù)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南省長(zhǎng)沙市，410083）

印度尼西亞東加里曼丹省三馬林達(dá)地區(qū)煤層特征

成 功1高澤潤(rùn)2

（1.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，湖南省長(zhǎng)沙市，410083；2.有色金屬成礦預(yù)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南省長(zhǎng)沙市，410083）

三馬林達(dá)含煤區(qū)位于東加里曼丹省的東南部，在構(gòu)造上屬于加里曼丹面積最大的第三紀(jì)沉積庫(kù)泰（Kutai）盆地。三馬林達(dá)含煤區(qū)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，主要為寬緩的褶皺，褶皺軸向?yàn)楸北睎|向。含煤區(qū)出露的地層自老到新有：第三紀(jì)中新世Tomp組、Tmpb組、Tmbp組、上新世Tpkb組和第四紀(jì)表土層Qa，其中中新世Tmpb組、Tmbp組和Tomp組地層中含有豐富的煤炭資源，這些地層中的煤層具有煤層多、埋藏淺、夾矸少、發(fā)熱量大、穩(wěn)定性好、開采條件好等特點(diǎn)。

庫(kù)泰盆地 地質(zhì)特征 東加里曼丹 煤層 第三紀(jì)

印度尼西亞是東南亞地區(qū)煤炭資源最豐富的國(guó)家之一，據(jù)印尼礦能部統(tǒng)計(jì)，印尼煤炭資源儲(chǔ)量為580億t，已探明儲(chǔ)量193億t，主要分布在蘇門答臘和加里曼丹兩島，其中蘇門答臘煤炭占探明儲(chǔ)量的67%，加里曼丹煤炭占探明儲(chǔ)量的31%。煤層大部分產(chǎn)于第三紀(jì)地層中，始新世和中新世地層中主要煤種為煙煤和次煙煤，而上新世地層中主要煤種為褐煤。三馬林達(dá)含煤區(qū)位于東加里曼丹省東南部，是加里曼丹島重要的產(chǎn)煤地。區(qū)內(nèi)包括若干互不相連的煤產(chǎn)地或煤層露頭，含煤地層分屬于第三紀(jì)始新世、中新世和上新世，煤層總厚度約為10000m。

1 庫(kù)泰盆地區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域構(gòu)造

加里曼丹處于西太平洋島弧帶中部，北面有南中國(guó)海，東面有蘇祿海和西里伯斯海，東南側(cè)為望加錫海峽，西部為巽他陸塊，南鄰蘇門答臘－爪洼島弧。始于中始新世的印度板塊與亞洲板塊的碰撞使得加里曼丹形成了一些分隔的盆地。其中庫(kù)泰盆地是最大的第三紀(jì)沉積盆地，它南以帕特諾斯特（Paternoster）陸臺(tái)、巴里托（Barito）盆地和巴拉托斯（Maratus）山脈，西南以施瓦納（Schwaner）地塊，北北東以麥格萊海特（Mangkalihat）高地，西和北以加里曼丹中央山脈為界。

1.2 區(qū)域地層

庫(kù)泰盆地可以非正規(guī)地劃分為上庫(kù)泰盆地和下庫(kù)泰盆地。上庫(kù)泰盆地是在中新世構(gòu)造逆轉(zhuǎn)期間被抬升和嚴(yán)重侵蝕形成的，是下庫(kù)泰盆地的西部陸上延續(xù)，主要由老第三紀(jì)露頭構(gòu)成；下庫(kù)泰盆地的碎屑沉積從中始新世經(jīng)過漸新世一直到目前馬哈卡（Mahakam）三角洲體系的向東推進(jìn)。馬哈卡三角洲體系沉積了3km的近源相的砂、頁(yè)巖和富煤層序，下庫(kù)泰盆地有中新世巖層出露。

1.3 區(qū)域巖漿巖

庫(kù)泰盆地巖漿巖不是很發(fā)育，主要出露在上庫(kù)泰盆地與穆勒（Muller）山脈之間，為二疊紀(jì)－三疊紀(jì)的花崗巖侵入體。庫(kù)泰盆地南部與施瓦納（Schwaner）山脈之間為晚侏羅世至早中白堊世侵入的大量花崗閃長(zhǎng)巖和花崗巖巖株。一些大型煤炭和石油公司對(duì)庫(kù)泰盆地的礦產(chǎn)資源做過詳細(xì)的勘察，認(rèn)為整個(gè)庫(kù)泰盆地蘊(yùn)藏有豐富的石油、天然氣和煤炭資源，是整個(gè)印尼石油、天然氣、煤炭的主產(chǎn)地。

2 三馬林達(dá)礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

根據(jù)蘇普瑞婭納（Supriatna）和雷斯坦迪（Rustandi）對(duì)庫(kù)泰盆地自新近紀(jì)以來地層演化的研究，可知三馬林達(dá)含煤區(qū)出露的地層自老到新為：第三紀(jì)中新世帕馬盧安（Pamaluan）（Tomp）組、普拉特倫（Pulau Balang）（Tmpb）組、巴厘巴板（Balikpapan）（Tmbp）組、第三紀(jì)上新世康彭巴胡（KampungBaru）（Tpkb）組和第四紀(jì)表土覆蓋層（Qa）。其中第三紀(jì)中新世的Tomp組、Tmpb組、Tmbp組地層為區(qū)內(nèi)主要的含煤地層，為此次研究的對(duì)象。為了便于研究，本文分別選取對(duì)Tmbp組含煤地層的羅安那那（Loa Janan）礦區(qū)、Tmpb組含煤地層的蘇那庫(kù)扎拉（Sungai Kunjang）礦區(qū)、Tomp組含煤地層的瓦若卡馬（Muara Kaman）礦區(qū)進(jìn)行具體研究。

（1）Tpkb組。Tpkb組主要由石英砂巖夾有粘土巖、粉砂巖和褐煤層組成。石英砂巖為白色，局部為紅色或黃色，層理不發(fā)育，部分地段含薄層氧化鐵或結(jié)核。褐煤或泥煤層厚度約為1～5cm，該地層厚度約為250～800m，為河流與陸地交替的沉積環(huán)境，呈不整合覆蓋在Tmbp組、Tmpb組地層之上。

（2）Tmbp組。石英砂巖和粘土巖呈互層狀，夾有粉砂巖、泥巖、石灰?guī)r和薄煤層。石英砂巖為白色至黃色，巖層單層厚度為1～3m；粉砂巖中夾雜有厚度為30cm的灰?guī)r透鏡體。該組地層厚度約為1800m，為三角洲與淺海相的沉積環(huán)境，與Tpkb組地層呈不整合接觸狀態(tài)。

（3）Tmpb組。雜砂巖和石英砂巖交錯(cuò)分布，并混有石灰?guī)r、粘土巖、煤層和英安質(zhì)凝灰?guī)r。雜砂巖為綠灰色，層厚為0.5～1m；石英砂巖為紅灰色，部分為凝灰質(zhì)和石灰質(zhì)的，層厚為15～60 cm；在粘土巖與頁(yè)巖中夾有厚度為20～150cm的煤層。該組地層厚度約為2500m，為陸相與淺海相沉積環(huán)境，地層整合于Tomp組地層之上。

（4）Tomp組。石英砂巖夾有粘土巖、頁(yè)巖、泥灰?guī)r、粉砂巖、凝灰?guī)r和煤層。石英砂巖層理分布清晰，呈深灰色至褐色，是巖層的主要成分；粘土巖與砂巖呈互層狀。地層上部可見薄煤層與深灰色粉砂巖呈互層狀，煤層厚度約為50～500cm，粉砂巖中夾有厚度約為1～5cm的灰?guī)r透鏡體。該地層厚度約為2500m，為淺海相沉積環(huán)境，與上下地層呈整合關(guān)系。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

三馬林達(dá)含煤區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造主要表現(xiàn)為褶皺。新第三紀(jì)早期沉積地層，如Tomp組、Tmpb組和Tmbp組地層，褶皺比較強(qiáng)烈，其傾角可達(dá)40°～75°，新第三紀(jì)晚期沉積地層，如Tpkb組，褶皺比較輕微，地層傾角相對(duì)較小。研究區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，僅有少量中小規(guī)模的逆斷層、正斷層和平移斷層，其中平移斷層較為發(fā)育。逆斷層大多形成于中新世晚期，而后被晚期的平移斷層錯(cuò)斷，正斷層大多形成于上新世。

2.3 礦區(qū)巖漿巖

三馬林達(dá)含煤區(qū)巖漿巖極不發(fā)育，區(qū)內(nèi)未見到巖漿巖出露。

3 三馬林達(dá)煤層特征

本文對(duì)三馬林達(dá)含煤區(qū)內(nèi)3個(gè)主要含煤地層Tmbp組、Tmpb組和Tomp組的3個(gè)露天采礦礦區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)的煤層調(diào)查研究，共了解了26個(gè)主要煤層，搜集了11個(gè)煤樣分析數(shù)據(jù)，見表1。

3.1 含煤性

Tmbp組地層的蘇那庫(kù)扎拉煤礦（1礦區(qū)）具有較長(zhǎng)的開采歷史，礦區(qū)位于背斜的西翼，自東向西分布的1～13號(hào)煤層，其中除了1、2、3號(hào)煤層厚度低于0.6m不可開采以外，其余煤層均為可開采煤層。礦區(qū)除了這13層煤層以外，中間還夾有多層厚度小于30cm的煤層。礦區(qū)內(nèi)煤層厚度為0.3～3.5m。整個(gè)Tmpb組地層平均煤層厚度為15.8m，其中可采厚度為14.8m。Tmpb組地層中的煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾矸，煤層的厚度變化較小，穩(wěn)定性較好。煤層在礦區(qū)都有較好出露，目前主要對(duì)5～9號(hào)煤層進(jìn)行露天開采。

Tmpb組地層的羅安那那煤礦（2礦區(qū)）整個(gè)礦區(qū)屬于半掩蓋區(qū)，在勘查揭露深度內(nèi)自西向東分布有A－M 13個(gè)煤層，但是貫穿全區(qū)的標(biāo)志層不明顯，除了A、B2個(gè)煤層不可開采以外，其他的煤層均可開采，煤層厚度為0.3～2.5m，整個(gè)Tmbp組地層平均煤層總厚度為13.8m，其中可采厚度為12.2m。除C煤層以外，其他煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾矸。Tmbp組地層內(nèi)的煤層穩(wěn)定性較好，煤層厚度沒有較大的變化。由于構(gòu)造的作用，大部分煤層在地表出露，目前采區(qū)正在對(duì)C、D、E、F、G、H 6個(gè)煤層進(jìn)行露天開采。

Tomp組地層的瓦若卡馬（3礦區(qū)）煤礦整個(gè)礦區(qū)屬于掩蓋區(qū)，表層堆積有第四系的表土層，很難看到煤層的露頭，該礦區(qū)在勘查揭露深度內(nèi)可見Tomp組上部地層的2個(gè)煤層，上面煤層厚度約為20cm，局部煤層缺失，沒有開采價(jià)值；下面的煤層比較穩(wěn)定，厚度為0.7～1.5m，平均厚度為1.3 m，是目前Tomp組地層中露天開采的主要煤層。

3.2 煤的物理性質(zhì)及煤巖特征

3個(gè)主要含煤地層中的煤層主要是由鏡煤、亮煤所組成的光亮型煤。煤巖成分以鏡煤和亮煤為主，夾有少量的絲炭。煤中礦物質(zhì)有粘土、方解石、硫鐵礦等。內(nèi)生裂隙發(fā)育，上部為塊狀，中下部呈粉狀，有時(shí)可見黃鐵礦晶體或結(jié)核。斷口呈貝殼狀及階梯狀。硬度小，性脆，易破碎。視相對(duì)密度為1.3t／m3。

表1 研究區(qū)煤層的層數(shù)、厚度及穩(wěn)定性

3.3 煤質(zhì)

通過對(duì)分布在3個(gè)地層中的3個(gè)露天采煤礦區(qū)煤層樣品分析數(shù)據(jù)的搜集與整理，總結(jié)出了三馬林達(dá)地區(qū)3個(gè)主要含煤地層中煤層的煤質(zhì)特征，見表2。

表2 研究區(qū)煤樣分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

Tmbp組地層中的煤層：原煤灰分低，屬特低灰分煤；揮發(fā)分＞37%，屬于高揮發(fā)分煤；含硫較低，屬于低硫分煤；發(fā)熱量＞25.51MJ／kg，屬于高熱值煤。

Tmpb組地層的煤層：原煤灰分平均值為3.6%，屬于特低灰分煤；原煤揮發(fā)分平均值為41.4%，屬于高揮發(fā)分煤；原煤全硫變化在1.2%～4.0%之間，平均值為2.4%，屬于中高硫分煤，煤層中?？梢姷近S鐵礦晶體，可見煤中的硫主要表現(xiàn)為無機(jī)硫；煤層發(fā)熱量變化為23.69～28.08MJ／kg，平均值為25.82MJ／kg，屬于高熱值煤。

Tomp組地層中的煤層：原煤灰分平均值為2.1%，屬于特低灰分煤；原煤揮發(fā)分平均值為43.7%，屬于高揮發(fā)分煤；原煤全硫平均值為2.1%，屬于中高硫分煤，其中主要以無機(jī)硫分為主；煤層發(fā)熱量平均值為31.94MJ／kg，屬于特高熱值煤。

根據(jù)表2樣品分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，地層由老到新，其中的煤質(zhì)總體呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：水分增加，灰分增加，揮發(fā)分減少，固定碳減少，發(fā)熱量減少；Tomp地層的煤質(zhì)與Tmbp和Tmpb 2個(gè)地層的煤質(zhì)進(jìn)行比較，含水明顯偏低，揮發(fā)分明顯偏高，可見，Tomp地層的煤質(zhì)明顯優(yōu)于另外2個(gè)地層，Tomp地層的煤是該區(qū)煤質(zhì)最好的煤。

4 結(jié)論

本文通過對(duì)Kutai盆地東南部的三馬林達(dá)含煤區(qū)3個(gè)主要含煤地層中的煤層和煤質(zhì)的進(jìn)行研究和分析，取得了以下認(rèn)識(shí)。

（1）三馬林達(dá)含煤區(qū)第三紀(jì)中新世的Tomp組、Tmpb組、Tmbp組煤層，基本上符合煤層形成的一般規(guī)律，即地層從新到老，煤的變質(zhì)程度升高，煤的光澤增強(qiáng)，含碳量和發(fā)熱量也逐漸增高，而水分和揮發(fā)分降低。

（2）Tmbp和Tomp地層的煤層屬于中高硫分煤，主要以無機(jī)硫分為主，煤層中可見較多黃鐵礦晶體；Tmpb地層的煤層含無機(jī)硫較少，主要為有機(jī)硫，煤層屬于低硫分煤。3個(gè)地層中的煤層灰分含量較低，都屬于低灰分煤。煤層的揮發(fā)分高，屬于高揮發(fā)分煤；煤層的熱值較高，屬于高熱值煤。

（3）三馬林達(dá)含煤區(qū)Tomp地層煤質(zhì)最好。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，該地層中煤層厚度為0.5～5.0 m，由此可推知，除已調(diào)查的2個(gè)煤層外，在深部肯定還存在較厚的煤層，并且煤層數(shù)可能較多，具有很大找礦潛力，值得特別關(guān)注。

（4）三馬林達(dá)含煤區(qū)蘊(yùn)藏有豐富的煤炭資源，總儲(chǔ)量可達(dá)100億t以上。煤層具有埋藏淺，煤層多，穩(wěn)定性好，夾矸少，可開采厚度大，煤質(zhì)較優(yōu)，發(fā)熱量大等特征。煤層開采的條件比較好，大部分可露天開采。

［1］ 白維燦，石懷虎，周科.印度尼西亞BARA礦區(qū)地質(zhì)特征分析［J］.河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009（2）

［2］ Harvey E.Belkin，Susan J.Tewalt.Geochemistry of Selected Coal Samples from Sumatra，Kalimantan，Sulawesi，and Papua，Indonesia［R］.Virginia：U.S.Geological Survey，2007

［3］ 楊雄庭.印尼拉翁礦區(qū)含煤巖系的沉積特征［J］.煤田地質(zhì)與勘探，1998（3）

［4］ R.Addison，R.K.Harrison，D.H.Land，et al.Volcanogenic tonsteins from Tertiary coal measures，East Kalimantan，Indonesia［J］.International Journal of Coal Geology，1983（3）

［5］ 丁清峰，孫豐月，李碧樂.東南亞北加里曼丹新生代碰撞造山帶演化與成礦［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2004（2）

［6］ 高麗萍，馬建華.印度尼西亞加里曼丹Mahakam三角洲Sanga Sanga地塊的構(gòu)造演化［J］.海洋石油，2001（2）

［7］ Vande Weerd.印尼加里曼丹第三紀(jì)含烴盆地的成因和演化［J］.海洋地質(zhì)譯叢，1993（4）

［8］ 陶二永，陳曉波，丁媛媛.印度尼西亞昂格納勘探區(qū)煤巖層對(duì)比［J］.魅力中國(guó)，2010（3）

［9］ Prakash K.Singh，M.P.Singh，Alok K.Singh，et al.Petrographic characteristics of coal from the Lati Formation，Tarakan basin，East Kalimantan，Indonesia［J］.International Journal of Coal Geology，2010（81）

Characteristics of coal seams in Samarinda area，East kalimantan，Indonesia

Cheng Gong，Gao Zerun
（1.School of Geosciences and Info－Physics，Central South University，Changsha，Hunan 410083，China；2.Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals，Ministry of Education，Changsha，Hunan 410083，China）

The Samarinda coal－bearing area，located in the southeast of East Kalimantan Province，belongs to the largest sedimentary basin in Kalimantan called Kutai Basin in structure.The Samarinda coal－bearing area＇s structure is relatively simple，mainly formed by wide and gentle folds which the fold axis is NNE.The coal－bearing strata exposed ranging from old to new are：Miocene Tomp formation，Tmpb formation，Tmbp formation，Pliocene Tpkb formation and Quaternary alluvium Qa.Tmpb formation，Tmbp formation and Tomp formation are rich in coal resources，in which the coal seams have many seams and are shallow buried，little dirt band，large calorific value，high stability，good mining conditions and so on.

Kutai basin，geological characteristics，East Kalimantan，coal seams，tertiary

P618.11

B

成功（1972－），男，湖南武岡人，博士研究生，講師，長(zhǎng)期從事遙感地質(zhì)找礦教學(xué)與科研工作。

（責(zé)任編輯 孫英浩）