新疆准南煤田沙湾县石场一带煤层特征及聚煤规律浅析

摘 要： 新疆准南煤田沙县石场一带主要的含煤地层是八道湾组。本文从区域和研究区的地层、构造入手，结合研究区的煤层特征，分析了聚煤规律和控制因素，得出：古环境是提供聚煤可能性的条件，而聚煤作用的强弱则很大程度上受古构造活动的方式和强度控制。

关键词： 准南煤田； 八道湾组； 煤层特征； 聚煤规律

1. 位置

研究区位于沙湾县东南约54km处的石场一带，行政区划属沙湾县东湾镇管辖。

研究区中心地理坐标：东经85°47′02″北纬43°52′30″。

研究区南北宽约3100m左右，东西长约5200m左右，面积约22km2。

2. 区域地层及构造

研究区位于准噶尔盆地南缘与天山褶皱带北缘间的山前凹陷内，其中、新生代地层较发育，由南向北，由老到新顺序排列，区域地层划分上属准噶尔地层分区的玛纳斯地层小区，区域上发育的地层主要为古生界的石炭系、二叠系、中生界的三叠系、侏罗系、白垩系和新生界的第三系、第四系。

区域上主体构造为向北倾斜的单斜构造，被称为宁家河―三屯河单斜构造带。该带南以准噶尔地块南缘断裂为界，与依林哈比尔尕复背斜之奇尔库斯套褶皱束相接，北邻准噶尔南缘拗陷，单斜构造带总体呈北西―南东东向展布。

3. 研究区地层简述

研究区范围内出露的地层为侏罗系下统八道湾组、三工河组；中统西山窑组；第四系上更新统、全新统。

（一）侏罗系下统

（1）八道湾组：根据岩性特点及含煤情况，将该组划分为上、下二个段。

①八道湾组下段：主要含煤地层，为一套河流湖泊沼泽相沉积。

②八道湾组上段：下部岩性为绿色、黄绿色砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩互层，上部为泥岩、砂岩互层夹少量砾岩透镜体。

（2）三工河组：为湖相沉积的深灰，灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥岩夹灰白色粗、细粒砂岩及铁质砂岩薄层组成，不含煤层。

（二）侏罗系中统

西山窑组：为一套三角洲相的河湖泥炭沼泽沉积。研究区内西山窑组出露面积少，不含煤层。

（三）第四系上更新统：风成黄土及洪积戈壁，由细粉砂、黏土、黄土组成。

（四）第四系全新统：现代冲洪积层，由砾石、砂、砂土组成。

4. 研究区构造简述

研究区内总体为向、背斜构造，地层走向近东西、背斜北翼向北倾斜，南翼向南倾斜，地层产状∠30°-47°不等，表现为南陡北缓，地表（浅部）略陡，深部稍缓的产状变化特点。

5. 煤层特征

5.1 含煤性

5.1.1 区域含煤性

区域上主要含煤地层是西山窑组，其次是八道湾组，西山窑组共含煤23层，所含煤层称为B煤组，八道湾组共含煤3层～5层，其中二层不稳定煤层，所含煤层称为A煤组。八道湾组可采煤层为下段中下部的A1、A2、A3三层煤，煤层厚度在走向和倾向上呈波浪状变化规律，以煤层结构简单，单层厚度较小为特征。

5.1.2 研究区含煤性

研究区含煤性与区域含煤性有所不同，以八道湾组含煤段为主，西山窑组面积很小，区内仅保存该地层的底部地层。研究区煤层主要分布在八道湾组下段，为A煤组，可采煤层依次编号为A1-A3。

5.2 可采煤层

5.2.1 A1煤层

位于八道湾组下段的底部，煤层厚度0.09m～2.26m之间，平均厚度1.17m，可采厚度在0.75m～2.26m之间，平均厚度1.56m，煤层厚度自西向东由厚变薄至尖灭，煤层厚度变异系数19%，可采性指数0.82，不含夹矸，简单结构，煤类为42号长焰煤，煤质变化小，属局部可采的较稳定煤层。

5.2.2 A2煤层

位于八道湾组下段的中下部，煤层厚度在1.97m～3.94m之间，平均2.97m，可采厚度在1.58m～3.94m，平均2.48m，煤层厚度变异系8%，可采性指数1，局部含一层夹矸，结构简单，煤类为42号长焰煤，煤质变化小，属可采的稳定煤层。

5.2.3 A3煤层

位于八道湾组下段的中部，煤层厚度0.51m～1.67m之间，平均厚度1.19m，可采厚度0.72m～1.67m，平均厚度1.09m，厚度自西向|由厚变薄至尖灭，煤层厚度变异系数15%，可采性指数0.71，不含夹矸，简单结构，煤类以41号和42号长焰煤为主，其次为不粘煤，煤质变化小，属局部可采的较稳定煤层。

6. 聚煤规律分析

6.1 沉积环境和聚煤规律

乌鲁木齐山前凹陷位于天山北坡，是一个东西长、南北窄的狭长盆地。研究区位于乌鲁木齐山前凹陷西部，主要含煤岩系为侏罗系下统八道湾组。

乌鲁木齐山前凹陷直接基底为古生代石炭系地层，该区一直处于古隆起状态，缺乏有利的地形条件进行沉积，直到三叠系早期才开始水进，接受沉积。由于该期差异升降明显，古地形坡度陡，湖面不开阔，距物源区近，大量碎屑物常以泥石流形式向湖盆倾泻，局部地段因强烈的冲积扇推进短期填满，转化为扇前洪泛洼地，但总体都是一个水进过程，没有形成有利的聚煤作用。

乌鲁木齐山前凹陷经过三叠纪早期扇三角洲及前缘发育阶段后，三叠纪中期扇三角洲大面积向盆地中心推进，几乎填满了整个浅湖洼陷，该区转化为三角洲平原上的冲积扇-扇前洪泛洼地、湿地。到三叠纪晚期，古气候温暖湿润，水量充沛，古松杉等高等植物生长茂盛，盆地经过较长时间充填和夷平，泛滥平原发育，水动力条件和覆水程度适中，沉积物补偿平衡，有利于植物的长期堆积。在这样的古构造和古环境条件下，开始了侏罗纪八道湾早期的大规模聚煤作用。由于八道湾早期构造活动较频繁，加之处于盆地边缘，因而常因大规模的水进对泥炭沼泽的发育构成威胁，不但聚煤面积小，形成的煤层厚度小，而且变化大。从走向上看，除A2煤层厚度较稳定外，A1和A3煤层厚度自西向东有逐渐尖灭。从倾向上看，A1和A3煤层厚度由浅至深有逐渐变薄的趋势。

6.2 结论

总结前述的聚煤特征可以看出，能否发生聚煤作用取决于是否具备有利于聚煤的古环境条件。三叠纪是使湖盆充填的扇三角洲体系，湖盆周缘冲积扇、扇三角洲的进积是凹陷区主要充填方式。只有扇三角洲的进积淤填使湖泊水体变浅，才有泥炭沼泽发育的可能性。但扇三角洲又有近、中、远端之分，以及建造和破坏的不同性质，这些不同性质又取决于湖盆的演化方向和形式，也就是说取决于古构造活动的方式和强度，因此，古环境只提供一个聚煤的可能性条件，至于聚煤作用的强弱、特征，则很大程度上受古构造及其制约下的古环境乌鲁木齐山前凹陷的控制，八道湾聚煤期具明显的演化阶段性，从而产生了聚煤作用的阶段性和差异性。