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伊宁铁厂沟井田地质特征及煤炭资源赋存规律研究

作者

李林华 吴桐桐

新疆维吾尔自治区地质局煤田地质中心 新疆乌鲁木齐 830000

伊宁铁厂沟井田地处伊宁盆地北缘,煤炭资源潜力可观。研究其地质构造、地层分布及煤炭赋存状况,对指导煤矿开采设计、保障安全及提高资源利用率意义重大。本文基于现有勘探资料,详细分析该井田地质特征,为资源开发提供理论支持。

一、矿区地质特征

(一)矿区地层

铁厂沟井田属天山—兴安岭区中天山分区伊宁地层小区(I63),位于伊犁中央拗陷带北缘,地层由老至新包括:中生代三叠系上统小泉沟群郝家沟组,侏罗系下统八道湾组、三工河组,侏罗系中统西山窑组、头屯河组,以及新生代古近系、新近系和第四系。

三叠系中上统小泉沟群郝家沟组零星出露于矿区中部,属山麓—河流—湖泊相沉积,平均厚 700 米。侏罗系下统八道湾组在矿区中部小面积出露,为河流、湖泊、泥炭沼泽相沉积,是主要含煤地层。侏罗系下统三工河组在矿区中、西部出露,属浅水湖泊—三角洲相,为含煤地层,平均厚 113.09 米。侏罗系中统西山窑组分布于矿区中、南、东部,呈长条状,属河流—湖泊相,为含煤地层,平均厚 151.83 米。侏罗系中统头屯河组大部被剥蚀,不含煤,平均厚 165.78 米。古近系、新近系均零星出露,新近系平均厚 164.54 米。第四系全区发育,分上更新统(平均厚 44.11 米)和全新统(平均厚23.29 米)。

(二)矿区构造

矿区位于博罗霍洛复式背斜南翼,属伊宁中央地块三级构造单元,构造以宽缓褶皱、断层为主(图1)。

褶皱多呈北西西-南东东向展布:铁厂沟向斜位于干沟煤矿附近,核部为侏罗系含煤地层,形成于中晚侏罗世,轴长 10 千米,宽 2-6 千米,轴线方向 90-110 ;皮里青背斜位于皮里青煤矿附近,核部为三叠系郝家沟组,形成于中晚侏罗世,轴长 13 千米,宽 2-6 千米,轴线方向 70-90 ;干沟背斜位于干沟北侧,两翼为侏罗系八道湾组,形成于早侏罗世,轴长7 千米,宽 1-3 千米,轴线方向 70∘ 。

断裂同样呈北西西—南东东向,对含煤地层起关键控制作用:F8 逆断层为南部边界断层,延展30 千米,落差500 米,形成于燕山期,喜山期再活动;f1 平移断层位于矿区中部,延展 15 千米,平移距离 200 米,形成于喜山期;f10 逆断层位于南台子井田东部,延伸6 千米,走向北东,倾向北西,倾角 60-75 ,落差大于 200 米。

图 1 矿区构造纲要图

(三)岩浆岩

铁厂沟井田及周边含煤地层未发现岩浆岩和变质岩侵入。

二、井田地质特征

(一)井田地层

井田位于伊宁矿区北区中部,大范围被黄土覆盖,基岩在各条冲沟南坡断续出露。区内1000 米以浅地层由中生界和新生界组成。

中生界含三叠系上统郝家沟组(未出露,与上覆侏罗系整合接触)和侏罗系:八道湾组为主要含煤地层,平均厚 470.33 米,分上、中、下段,含煤 16 层(可采 15 层);三工河组为含煤地层,平均厚 209.65 米,含煤 7 层(可采 4 层);西山窑组为主要含煤地层,平均厚 210.74 米,分上、下段,含煤 8 层(可采 5 层);头屯河组为非含煤地层,平均厚 167.79 米。

新生界包括:古近系(零星出露,平均厚 182.86 米,与下伏地层角度不整合接触);第四系上更新统风积层(大面积出露,平均厚 22.57 米,不整合接触);第四系全新统冲洪积层(分布于沟谷,平均厚 13.62 米,不整合接触)。

(二)井田构造

井田位于铁厂沟向斜两翼,以苏阿勒玛特河为轴,西侧地层走向北西西—南东东,东侧近东西向。

褶皱主要为 W2 向斜(铁厂沟向斜),位于井田南边界北470 米,轴迹方位 102 ,轴面北倾(倾角 60. ),枢纽西扬东伏,北翼倾角大,南翼平缓,延伸 1.8 千米,被F2、F3、F4 断层切割。

断裂有 4 条:F1(西边界,逆断层兼左行平移,落差 25 米,平错 26 米,延伸 820米);F2(西边界,右行正-平移断层,延伸 1980 米);F3(F2 东 375 米,右行正-平移断层,延伸 2050 米);F4(东边界,左行逆-平移断层,延伸 2.2 千米,平移 380 米,落差 >500 米)。

井田构造属中等复杂(二类),F2、F3、F4 为可靠断层(详细查明),F1 为较可靠断层(基本查明)。

(三)烧变岩

井田有 7 处烧变岩(面积 163575m2 ),分布于苏阿勒玛特河两岸,涉及西山窑组、三工河组等煤层,已通过磁法、钻探等手段控制范围。井田无岩浆岩侵入。

(四)岩浆岩

井田范围未发现岩浆岩侵入体。

三、煤炭资源赋存规律

综合来看,伊宁铁厂沟井田的煤炭赋存与地层、构造密切相关。主要含煤地层为侏罗系八道湾组(含煤16 层,可采 15 层,总厚 68.53 米,含煤系数 14.57% )、三工河组(含煤 7 层,可采 4 层,总厚 11.89 米,含煤系数 56% )、西山窑组(含煤 8 层,可采5 层,总厚 31.58 米,含煤系数 14.98% ),三者沉积环境利于聚煤。

构造对煤炭资源的赋存起到了控制作用。褶皱构造使煤层在不同部位的埋藏深度和厚度发生变化,向斜核部煤层相对较厚且埋藏较深,背斜部位则可能使煤层变薄或出露地表。断层构造破坏了煤层的连续性,F2、F4 等平移断距较大的断层将煤层切割错断,形成了不同的断块,影响了煤炭资源的整体分布和开采布局。

结语

伊宁铁厂沟井田地质特征复杂,以侏罗系含煤地层为主,构造属中等复杂,无岩浆岩侵入,煤炭赋存受地层和构造控制显著。研究成果为资源开发提供依据,后续开采需考虑构造影响,避开断层破碎带,重视烧变岩区域,实现安全高效可持续开发。

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