新疆阜康市大黃山油頁巖特征及其找礦遠(yuǎn)景

殷長(zhǎng)江 張鋒 王京壯

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 哈密 839000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

調(diào)查區(qū)屬哈薩克斯坦坂塊（Ⅰ級(jí)）準(zhǔn)噶爾微板塊（Ⅱ級(jí)）的東南緣，跨準(zhǔn)噶爾盆地南緣和北天山博格達(dá)山脈，為博格達(dá)晚古代弧后盆地（Ⅲ級(jí)）。博格達(dá)山北麓出露的地層主要有石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系，油頁巖主要存在于二疊系蘆草溝組中。本區(qū)侵入巖不發(fā)育，分布較分散，分布在圖幅邊緣及斷裂帶，呈不連續(xù)出露的小巖株。區(qū)域火山活動(dòng)不發(fā)育，從中石炭世開始至上二疊系消失。博格達(dá)成礦帶以銅、鐵、油頁巖、煤、沸石、高嶺土礦為主，與二疊紀(jì)陸相沉積有關(guān)礦產(chǎn)有鈾、石油、天然氣、油頁巖等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

本區(qū)位于在博格達(dá)山北麓，大黃山油頁巖南部，是中優(yōu)質(zhì)油頁巖礦帶的主體部位?？辈閰^(qū)大地構(gòu)造屬于哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾板塊的次級(jí)構(gòu)造單元即博格達(dá)晚古生代弧后盆系的準(zhǔn)噶爾南緣活動(dòng)帶，南臨博格達(dá)晚古生代裂陷槽，北接準(zhǔn)噶爾古臺(tái)坳，總體呈東西走向。

①地層

勘查區(qū)出露地層主要為晚古生界二疊系上二疊統(tǒng)蘆草溝組、泉子街組、梧桐溝組及三疊系下三疊統(tǒng)燒房溝組的一套沉積巖等。

二疊系：上二疊統(tǒng)蘆草溝組（P3l）

主要出露在測(cè)區(qū)中北部，根據(jù)巖石特征及油頁巖出露的單層視厚度及頻率，進(jìn)一步將蘆草溝劃分為三個(gè)巖性段。

蘆草溝組第一段（P3l1）

該段地層主要分布在測(cè)區(qū)的北部，視厚度50-300m，地層整體南傾，傾角64-65°，總體北西西走向，于測(cè)區(qū)東部出圖，主要巖性為泥晶白云巖，局部可見薄層的細(xì)砂巖，向西厚度變大，與上覆巖性段呈整合接觸。

蘆草溝組第二段（P3l2）

該段地層主要分布在測(cè)區(qū)中北部，為油頁巖賦存的主要層位，出露視厚度400-600m，巖層延伸穩(wěn)定，向兩側(cè)均延伸至測(cè)區(qū)外，總體走向北西西，地層整體南傾，傾角60°-72°，巖性以紙片狀油頁巖為主，夾薄層的泥晶白云巖，局部見薄層的含有機(jī)質(zhì)粉砂巖，與上覆巖性段呈不整合接觸，本段為含油頁巖層位。

上二疊統(tǒng)泉子街組（P3q）

主要出露于測(cè)區(qū)中南部，出露厚度不均，150-400m，向東西兩側(cè)延伸出圖，出露主要巖性為細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，地層整體南傾，傾角60°-72°，與上覆上二疊統(tǒng)梧桐溝組呈整合接觸。

上二疊統(tǒng)梧桐溝組（P3w）

該組地層出露于西溝向斜的核部，出露視厚度較大，大于1000m，東西均延伸出圖，總體走向北西，視厚度總體呈東部厚西部相對(duì)較薄，出露巖性主要為上部為細(xì)砂巖，下部為紅褐色泥巖，局部可見薄層的砂礫巖，地層南傾，傾角55°-68°，與下伏的泉子街組呈整合接觸。

三疊系：下三疊統(tǒng)燒房溝組（T1sh）

測(cè)區(qū)內(nèi)該組地層僅分布在南部，西溝向斜南翼的南部，出露厚度200～300m，厚度變化不大，巖層延伸穩(wěn)定，向東西兩側(cè)均延伸出圖，主要巖性為灰綠色、黃褐色細(xì)砂巖為主，巖層抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，地層南傾，與區(qū)域地層資料對(duì)比得知其與泉子街組地層呈斷層接觸。

②構(gòu)造構(gòu)造以推測(cè)斷層為主。具體特征如下：

F1斷層：該斷層分布于測(cè)區(qū)西南部，呈近南北向展布，走向約0°，測(cè)區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約1000米。斷層將西溝向斜南翼蘆草溝組地層錯(cuò)段，斷距約300m，其將區(qū)域推測(cè)斷層F2錯(cuò)段，可見其為后期斷裂，斷層推測(cè)為走滑斷層。

F2斷層：該斷層分布于測(cè)區(qū)南部，西溝向斜南翼，野外未見斷層證據(jù)，由區(qū)域資料得知蘆草溝組地層與下三疊統(tǒng)燒房溝組地層呈斷層接觸，地層缺失，且地層出露視厚度變化較大，推測(cè)為準(zhǔn)噶爾盆地南緣逆沖推覆構(gòu)造所致。

F3斷層：該斷層分布于東側(cè)區(qū)中部，亦為區(qū)域推測(cè)斷層，為梧桐溝組組內(nèi)斷層，野外觀察巖層出露厚度變化較大，巖層走向變化較大。

3 礦體特征

礦體規(guī)模：勘查區(qū)處于調(diào)查評(píng)價(jià)階段，僅于地表施工了少量槽探工程，根據(jù)油頁巖邊界品位含油率≥3.5%的工業(yè)品位圈定礦體。大黃山油頁巖礦區(qū)地表共圈定5個(gè)礦體，礦體主要為厚層狀，延伸穩(wěn)定，礦體特征見表1。

表1 大黃山油頁巖礦區(qū)礦體特征表

4 油頁巖礦石特征

（1）宏觀特征：油頁巖風(fēng)化面為灰白—灰黃色，新鮮面為灰黑色、灰色，暗淡無光澤，紋層、頁理狀構(gòu)造、薄片—薄層狀構(gòu)造，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)。巖石物理性質(zhì)基本相同，目估摩氏硬度4—5級(jí)，抗風(fēng)化能力弱，風(fēng)化面形成一系列彎曲薄片，能按層分裂成薄片，質(zhì)輕，用小刀刮往往成刨花狀薄片，含油率高的易點(diǎn)燃，點(diǎn)燃后火焰中有黑煙并發(fā)出瀝青氣味。

（2）鏡下特征：灰黑色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，微層理構(gòu)造，巖石由泥質(zhì)物、粉砂組成，含少量瀝青組成。粉砂：5%，次棱角狀—次圓狀，粒徑＜0.06mm的粉砂為主，成分為長(zhǎng)石和少量石英，長(zhǎng)石為斜長(zhǎng)石，石英為單晶石英。分布不均勻形成微層理構(gòu)造。泥質(zhì)物：90%，主要為顯微隱晶—顯微鱗片狀粘土礦物，呈黃褐色，含油質(zhì)。瀝青：5%，鱗片狀、紋線狀，粒徑0.03～0.2mm，具干塑裂紋，順層平行排列。

（3）油頁巖礦石工藝特征

油頁巖礦石工藝特征包括含油率、含氣率（干餾氣）、灰分產(chǎn)率、總水分、發(fā)熱量和半焦率等反映油頁巖品質(zhì)的工業(yè)指標(biāo)，是評(píng)價(jià)油頁巖的重要指標(biāo)。

含油率：含油率分布在3.5-17.7%之間，平均7.85%，4.5%-11.5%是重要的含油率分布區(qū)間。

含氣率：含氣率分布在1.2%-6.9%之間，平均3.12%。

灰分：灰分分布在47.6-83.1%之間，平均62.5%。屬于低灰分油頁巖。說明預(yù)普查區(qū)油頁巖品質(zhì)較好，屬于優(yōu)質(zhì)油頁巖。

發(fā)熱量：預(yù)普查區(qū)油頁巖發(fā)熱量高，分布范圍在102-4212cal/g之間，平均1824cal/g，含油率越高發(fā)熱量越高二者呈正相關(guān)。

總水分：預(yù)普查區(qū)油頁巖水分含量分布在1.2-8%之間，平均4.35%。地表樣品水分含量明顯高于鉆孔內(nèi)樣品，原因是地表油頁巖樣品頁理發(fā)育、微孔隙增加，吸附了更多的水分。

半焦率（焦渣）：預(yù)普查區(qū)油頁巖焦渣特征為粘結(jié)—弱粘結(jié)。半焦含量分布在74-97.4%之間，平均90.74%。經(jīng)分析油頁巖含油率與半焦率呈負(fù)相關(guān)。

5 找礦遠(yuǎn)景

綜上所述，預(yù)普查區(qū)油頁巖含油率和含氣率較高，發(fā)熱量遠(yuǎn)大于邊界發(fā)熱量，灰分屬于低灰分油頁巖，屬于較為優(yōu)質(zhì)的油頁巖，大黃山油頁巖厚度大，礦層總厚度150 米左右，沿走向延伸穩(wěn)定，長(zhǎng)度大于5000 米，由于地表露頭分化，導(dǎo)致巖石裂隙發(fā)育，使含油率下降，油頁巖可點(diǎn)燃，點(diǎn)火有炸裂聲，有煙和濃厚的瀝青焦油味，推測(cè)深部應(yīng)為有較好油頁巖礦，因此大黃山油頁巖礦有較好的找礦遠(yuǎn)景。