呼和诺尔煤田聚煤规律及煤岩特征

【摘要】研究了本区古生代地层属北疆～兴安地层大区、兴安地层区、达来～兴隆地层分区；中新新生代地层属滨太平洋地层区、大兴安岭～燕山地层分区、博克图～二连浩特地层小区的煤田聚煤规律。

【关键词】煤田；聚煤规律；煤岩特征

一、区域地层

根据邻区勘查成果、矿井的生产开采情况，结合区域地质规律，推断呼和诺尔含煤盆地层系统由老至新依次为寒武系、泥盆系、石炭―二迭系、侏罗系、白垩系下统大磨拐河组（K1d）和伊敏组（K1y）、第三系（N）及第四系（Q4）。现将区域地层由老至新分述如下：（1）寒武系（∈）。厚度1500m左右。主要岩性为泥岩、片麻岩、石英岩、花岗片麻岩等。（2）泥盆系（D）。厚度>3000m，主要岩性为蚀变酸性熔岩、绿帘石化安山玢岩，泥质板岩、玄武板岩、硅化凝灰岩等。（3）石炭―二迭系（C3-P1）。厚度＞1900m左右，主要岩性为中酸性凝灰熔岩，安山粗面岩，安山玢岩，蚀变流纹岩，千枚岩。（4）侏罗系上统。满克头鄂博组：（J3m）：厚度>800m，主要岩性由一套中基性火山熔岩组成，主要是灰黑色玄武岩、气孔杏仁状玄武岩、安山玄武岩、紫色安山岩夹中性凝灰岩、熔灰岩、砂岩夹凝灰砂岩及煤层等组成。平行不整合于白音高老组之下。（5）白垩系（K）。大磨拐河组（K1d）：厚度1.51m～59.96m，主要岩性上部为灰―深灰色的巨厚泥岩、粉砂岩，夹中细砂岩薄层；中部为泥岩、粉砂岩、砂岩及砾岩。下部主要为灰白、灰黄、灰紫、灰绿色砾岩、砂砾岩及深灰色粉砂岩、泥岩，夹薄煤线。上部巨厚层泥岩是划分伊敏组的重要标志，与下伏侏罗系地层呈不整合接触。（6）上第三系（N）。呼查山组：主要为灰白色及黄褐色泥岩、粉砂质泥岩，胶结疏松。厚度30.10m～223.79m。与下伏白垩系地层呈不整合接触。五叉沟组：上部为灰色粘土岩，淡黄―灰色含粘土砂岩，下部为含砾砂岩、砂砾岩和砾岩。厚度11.80m～139.92m。（7）第四系（Q4）。主要为砾石、砂、砂质粘土，风成沙及腐植土等现代沉积，厚度53m～226.01m。与下伏第三系地层呈不整合接触。

二、勘探区地层

所揭露地层自下而上分别叙述如下：（1）侏罗系上统白音高老组（J3b）。为本区含煤地层的基底，厚度不详。由一套中基性火山熔岩及火山碎屑岩组成，主要有灰黑色到紫红色的玄武岩、气孔状玄武岩、浅灰至灰白色凝灰岩。玄武岩呈块状、致密、坚硬，局部气孔状、杏仁状构造发育。气孔多呈定向排列，气孔内充填有绿色硅质矿物。凝灰岩呈凝灰结构，裂隙较发育，部分裂隙充填有方解石。与下伏地层呈不整合接触。本次勘探施工及利用以往详查共45个钻孔中有33个钻孔揭露该层。（2）下白垩统伊敏组（K1y）。伊敏组是呼和诺尔坳陷内的一套陆相含煤的碎屑岩沉积，受控于盆地西北侧的盆缘断裂。勘探区内伊敏组没有出露，全部由钻孔控制，区内地层厚度最大为461.70m（0425号孔），最小为42.03m（1207号孔），一般在200m～300m。（3）上第三系（N）。主要为灰白色及黄褐色泥岩，粉砂质泥岩，胶结疏松。厚度0m～86.34m，平均厚度为32.47m。与下伏白垩系地层呈不整合接触。（4）第四系（Q4）。主要为褐黄色风积粉、细砂，全区发育，厚度8.80m～145.05m，平均厚度为25.19m。与下伏第三系地层呈不整合接触。

三、勘探区构造

呼和诺尔盆地为海拉尔盆地内次级北东向盆地，重力勘查资料显示区域构造线呈北东向展布，地层总体呈向斜构造。勘探区位于呼和诺尔盆地中部的西侧，作为本次勘探重点的伊敏组构造层总体上为一走向北东至北北东、倾向南东的单斜构造，断层稀少，地层呈近水平状产出，地层倾角一般为1，个别地段可达。区内发育一条正断层F4，走向N6E，倾向NW，倾角54，延展长70m，断距21m～29m，由0417、0817、和0421号钻孔控制，为较可靠断层。

四、岩浆岩

本次所施工的31个钻孔中均未发现岩浆岩侵入到含煤地层中，只在含煤岩系基底白音高老组上部见到玄武岩层，为燕山期火山喷发形成的基性岩浆岩。根据区域岩浆资料推断燕山期岩浆岩与兴安岭群共同构成煤系地层基底。

五、物理性质和煤岩特征

（1）物理性质。颜色多为深褐～黑褐色，条痕为棕深一褐色，少量为黑褐色～黑色，条痕色为棕黑色，光泽暗淡，断口不规则或参差状，裂隙不发育，真密度和视密度值采用本次勘探及详查报告化验成果的算术平均值。真密度平均在1.50～1.86之间，视密度平均在1.25～1.49之间。（2）宏观煤岩特征。各煤层煤的成分以镜煤、暗煤为主，丝炭次之，层状或块状构造，条带状或均一状结构，为暗淡型煤。（3）显微煤岩特征。显微煤岩特征：各煤层显微煤岩组分以镜质组为主，惰质组、矿物质次之，少量壳质组。4煤层的镜质组含量在90.0％～96.20％之间，平均93.10％，惰质组含量在3.10％～9.30％之间，平均6.20％，壳质组含量0.70％。6煤层的镜质组含量92.20％，惰质组含量7.80％，壳质组含量0.00％。8b煤层的镜质组含量在65.30％～97.40％之间，平均83.97％，惰质组含量在2.20％～34.70％之间，平均15.57％，壳质组含量在0.00%～1.00%之间，平均0.46%。10c煤层的镜质组含量95.70％，惰质组含量3.70％，壳质组含量0.60％。主要矿物为粘土，4煤层的粘土矿物含量在28.2％～33.0％之间，平均30.6％，6煤层的粘土矿物含量为26.4％，8b煤层的粘土矿物含量在9.9％～47.5％之间，平均24.47％，10c煤层粘土矿物含量为30.70％。其次为碳酸盐矿物、硫化物矿物及氧化硅矿物。