甘肅肅北吐魯—駝馬灘礦區(qū)構(gòu)造特征及煤炭資源淺析

高占斌

摘要：吐魯-駝馬灘礦區(qū)位于吐魯-駝馬灘盆地南部，區(qū)內(nèi)中新生代地層分布廣泛，礦區(qū)四周均以基底花崗巖和志留系地層露頭為界，區(qū)內(nèi)含煤地層主要為白堊系下統(tǒng)老樹窩群中巖組，含可采煤層一層，也是本區(qū)唯一一層可采煤層，根據(jù)區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)構(gòu)造，淺析區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造特征及煤炭資源賦存狀況。

關(guān)鍵字：吐魯-駝馬灘礦區(qū) 構(gòu)造特征 煤炭資源

中圖分類號(hào)：P534.53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

吐魯-駝馬灘盆地的地理坐標(biāo)位置為北緯41°40′-41°48′，東經(jīng)96°27′-96°52′；這一盆地的總體面積達(dá)250km2[1]。吐魯-駝馬灘礦區(qū)地處吐魯-駝馬灘盆地的南邊位置，。考慮到過去以及最近幾年所收獲的地質(zhì)成果，本文簡要分析了區(qū)內(nèi)構(gòu)造的主要特征、形成機(jī)制、演化與控煤作用，與此同時(shí)也總結(jié)、探究了區(qū)內(nèi)的找煤潛力。

1.礦區(qū)的地層特征分析

觀察區(qū)域內(nèi)的出露的地層，從老到新分別為古生界志留系中生界白堊系下統(tǒng)，新生界第三系、第四系。其中分別特別廣泛的是中新生代地層，而遭到構(gòu)造和巖漿侵入影響的古生代地層出露較少[2]（圖1）。

志留系下統(tǒng)勒巴泉群（S1lb）：這是本區(qū)沉

積基底。其巖性是灰綠色綠泥石英片巖，和上覆地層主要呈現(xiàn)出角度不整合的碰觸。

志留系中統(tǒng)公婆泉群（S2gn）：這是本區(qū)

沉積基底。其巖性是灰綠色綠泥石英片巖。

白堊系下統(tǒng)老樹窩群（K1ls）：本區(qū)的含煤地層以此為主。和下覆地層的接觸角度不整合。

根據(jù)巖性、巖相綜合分析可分為三個(gè)巖組。

下巖組（K1ls1）：其厚度通常是0～136.95m，以灰白色礫巖、砂礫巖等為主要巖性，這一巖組沒有含煤，局部缺失。

中巖組（K1ls2）：其厚度通常是7.40～399.04m，這是本區(qū)含煤巖組，屬于有些細(xì)的陸源碎屑巖。淺灰色、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、煤層等為其主要巖性。還將一個(gè)沉積旋回涵蓋在內(nèi)，其中由于河流～湖泊沼澤相含煤，建起陸源碎屑巖沉積，包括了一層可采煤層，這一采煤層亦屬于本區(qū)唯一的可采煤層。

圖1 吐魯-駝馬灘礦區(qū)及周邊區(qū)域地質(zhì)圖

上巖組（K1ls3）：厚度在0～458.14m，其平均值為160.33m，這一陸源碎屑巖沉積較粗，礫巖、灰色粗砂巖及粉砂質(zhì)泥巖等為其巖性的主要組成成分，未曾含煤。有植物炭化碎片產(chǎn)出，還有較少的石碎片，屬于植物化。存在局部缺失。

第三系上新統(tǒng)苦泉組（N2k）：這一地層的厚度通常為0.49～38.71m，淺紅色、黃色粗粒砂巖以及含礫粗粒砂巖等為主要巖性。存在局部缺失，和下覆地層的接觸呈現(xiàn)出角度不整合關(guān)系。

第四系（Q）：其厚度通常是0.40～33.0m，以淺灰白色沖洪積礫石、砂土為主，較為松散。和下覆地層的接觸呈現(xiàn)呈角度不整合[2]。

2.礦區(qū)主要構(gòu)造

區(qū)域構(gòu)造地處天山—蒙古褶皺西系北山褶皺帶，與中央部分-北山地區(qū)比較接近。自從震旦系開始，歷經(jīng)多個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)期，很少收到后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，巖層產(chǎn)狀平緩[3]。

2.1褶皺

燕山期褶皺促成的構(gòu)造主要是中生代下白堊統(tǒng)、第三系向斜構(gòu)造。吐魯-駝馬灘礦區(qū)所在位置是馬鬃山弧形構(gòu)造的西部，北西向構(gòu)造對(duì)其產(chǎn)生影響。就礦區(qū)的基本構(gòu)造形態(tài)來看，以南北方向“S”型寬緩復(fù)式向斜構(gòu)造為主。較為平緩的地層產(chǎn)狀，傾角通常是在3°-6°，在走向和傾向上沒有呈現(xiàn)較大的變化。從局部地段次級(jí)褶皺和斷裂上來看，比較發(fā)育，會(huì)控制著煤系地層的賦存狀態(tài)。

2.2斷裂

吐魯-駝馬灘是一個(gè)比較小的山間盆地，斷裂構(gòu)造有好幾條，呈北西、北東和北西西方向。其中有六條斷層會(huì)對(duì)礦區(qū)煤層的賦存和基底產(chǎn)生一定程度的切割作用（圖2）。

F1平移斷層走向北北西，是吐魯-紅沙梁區(qū)與駝馬灘區(qū)的邊界斷層。

圖2礦區(qū)構(gòu)造簡要圖

F2斷層是吐魯-紅沙梁區(qū)的北部邊界，呈現(xiàn)接近東西的斷層走向。

DF1正斷層為北東走向，其斷面呈現(xiàn)北東傾向，其傾角是66°。

DF2正斷層走向北西，斷面傾向北東，傾角30°～65°。

DF3正斷層走向近南北，斷面傾向西，傾角63°。

DF38正斷層走向北西，斷面傾向?yàn)楸睎|，傾角63°。

3.礦區(qū)構(gòu)造演化

吐魯-駝馬灘礦區(qū)屬于吐露-駝馬灘盆地的南部，前后主要經(jīng)歷的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有薊縣期和加里東期運(yùn)動(dòng)、海西期運(yùn)動(dòng)、印支期運(yùn)動(dòng)、燕山期運(yùn)動(dòng)。

薊縣期大陸板塊持續(xù)分裂，造成板塊之間的碰撞、擠壓，為吐露駝馬灘盆地的形成創(chuàng)造了地質(zhì)條件。加里東期主要是盆地內(nèi)志留系沉積形成并遭受擠壓、變質(zhì)和小型褶皺隆起，結(jié)束了地槽發(fā)展歷史，進(jìn)入了準(zhǔn)地臺(tái)發(fā)展階段。

海西期構(gòu)造演化。海西期亞歐板塊活躍，中亞哈薩克地槽及中國的天山、祁連山等地槽褶皺回返，形成巨大山系，與此同時(shí)，盆地的志留系地層進(jìn)一步遭受了隆起運(yùn)動(dòng)，不但形成了四周高中低的構(gòu)造形態(tài)，而且使盆地內(nèi)大型寬緩褶皺形成。至此吐魯-駝馬灘盆地的基底形成。

燕山期構(gòu)造演化。盆地內(nèi)泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系大范圍缺失，燕山期地質(zhì)構(gòu)造作用于白堊系煤系地層，對(duì)煤系地層進(jìn)行了切割（圖3）。

4.構(gòu)造控煤作用

褶皺控煤作用，受到的作用主要是水平擠壓應(yīng)力，含煤巖系有褶皺發(fā)生，在這一過程中，還致使煤層也有塑性變形的情況發(fā)生，有煤層流變產(chǎn)生，這就導(dǎo)致煤層呈現(xiàn)出局部性的增厚或變薄的情況[4]，促使構(gòu)造煤形成，諸如碎粒煤、碎粉煤等。

斷裂控煤作用，是區(qū)內(nèi)重要的控煤作用，改變了煤層過去的空間位置，導(dǎo)致某些位置的有些煤系發(fā)生斷失或重復(fù)，這就導(dǎo)致厚度出現(xiàn)加厚或者是變薄的情況。斷裂控煤對(duì)煤系地層產(chǎn)生作用力， 首先F1斷層使整個(gè)礦區(qū)煤層空間位置上有平行移動(dòng)發(fā)生；其次，吐魯—紅沙梁區(qū)北部F2邊界斷層使得煤層北部的延展被截?cái)嗔耍蛔詈笸卖敿t紗梁區(qū)有正斷層DF1、DF2、DF3、DF38出現(xiàn)，而由此半生的次級(jí)小斷層也對(duì)煤層產(chǎn)生了一定的升降作用，造成煤層發(fā)生垂直方向的空間位移。

5.潛力分析

吐魯-紅紗梁區(qū)擁有較為豐富的煤炭資源儲(chǔ)量，駝馬灘區(qū)位于F1平移斷層以北地區(qū)，有等同于吐魯-紅沙梁區(qū)的煤系地層存在，其煤炭資源儲(chǔ)量的潛力可觀。

而從礦區(qū)的外圍看來，其煤炭資源儲(chǔ)量潛力也一樣可觀。

6.結(jié)論

吐魯-駝馬灘礦區(qū)煤層賦存的位置是以白堊系下統(tǒng)老樹窩群為主，存在較為廣泛且穩(wěn)定的煤層賦存范圍。

吐魯-駝馬灘礦區(qū)整體為一近南北向展布的近似“S”型寬緩復(fù)式向斜構(gòu)造。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要以斷裂為主，并對(duì)煤系地層進(jìn)行了切割，使一定位置的某些煤系斷裂存在充分或者是缺失的情況，致使其厚度加厚或是變薄。

駝馬灘區(qū)位于礦區(qū)的東部，還有礦區(qū)外圍煤炭資源儲(chǔ)量潛力可觀。

參考文獻(xiàn)：

[1]李祖望 段文海 張亞玲.駝馬灘盆地含煤地層時(shí)代的厘定與我國北方早白堊世含煤地層對(duì)比[J].中國煤田地質(zhì)，1993

[2]甘肅煤田地質(zhì)局145隊(duì).甘肅省肅北縣吐魯～紅沙梁井田煤炭勘探報(bào)告[R].甘肅張掖：甘肅煤田地質(zhì)局145隊(duì)，2010

[3]宋杰己.甘肅省的白堊系[J].甘肅地質(zhì)學(xué)報(bào)，1993

[4]陳泉霖.福建龍巖白沙南煤礦區(qū)煤層的變形特征及變化規(guī)律分析[J].中國煤炭地質(zhì)，2007endprint