新疆木垒县奥依托朗格煤矿地质特征及火烧区现状研究

引言

奥依托朗格煤矿位于新疆木垒县东北部，地处北准噶尔煤系分布带，因前期零星开采与自然因素，存在煤层自燃隐患，且缺乏对井田地质特征的系统性梳理。此前研究多聚焦区域构造，对井田内含煤地层细节、构造与煤层分布关联性及火烧区具体情况涉及较少。本文基于详细勘查资料，从多个方面展开系统研究，旨在填补该区域煤矿地质研究空白，为后续安全开采与火区治理提供理论支撑。

一、井田概况

井田位于木垒县东北 40^∘ 方位 163km 处，呈不规则形态，东西长约 5.14km 、南北宽约 4.53km ，总面积 14.62km² ，地理坐标清晰。外部交通便利，距木垒县实际路距 197km ，可经Z557、G331 国道及简易路抵达，邻近 2024 年通车的将淖铁路（库木苏站距矿区20km ）。同时，动力电已邻近井田，为煤矿开发提供基础能源保障，显著提升区域开发便利性。

二、区域地质特征

（一）区域地层

依据《新疆维吾尔自治区岩石地层》（1999）地层区划方案，勘查区属北疆—兴安地层大区（Ⅰ）、北准噶尔地层分区（Ⅰ12）、北塔山地层小区（Ⅰ12-6）。区域出露地层由老至新依次为：下泥盆统托让格库都克组（D2yd）、中泥盆统乌鲁苏巴斯套组（D2w）、上泥盆统卡希翁组（D3kx）、下石炭统黑山头组（C1h）、下二叠统哈尔加乌组（P1h）、上二叠统黄粱沟组（P3hl）、中上三叠统克拉玛依组（T2-3k）、上更新统新疆群（Qp3X）及全新统（Qh）冲积物与洪积物。其中，上二叠统黄粱沟组（P3hl）为核心含煤地层，呈河流-河漫滩沼泽相沉积，以细-粗砾岩为主，夹砂岩、炭质泥岩及煤层，含硅化木与植物化石，控制井田煤层分布与储量。

（二）区域构造

依新疆地质矿产开发局 2011 年成果，勘查区属天山-兴蒙造山系（I）东西准噶尔盆弧系（Ⅱ-12），跨阿尔曼太蛇绿混杂岩带与三塘湖复合岛弧带，隶塔尔苏沟-三个泉二叠纪凹陷盆地（12-32-1）。

区域褶皱构造以北西向、北西西向为主，与区域构造走向一致：晚古生代早期地层以片理、板理为变形面，形成紧闭褶皱；晚古生代晚期-中生代地层以原始层面变形，形成背、向斜。区内褶皱分为中生代色尔崩褶皱系与晚古生代北塔山褶皱系，前者对井田地质条件影响更大，含 ⑦ 号（M 型，延 3km ，宽 ）、 ⑨ 号（卷入黄粱沟组）复向斜。

断裂构造以张性断层为主，主要包括三个泉张性断层（F5，位于勘查区外 1.5km ，走向 300^∘ ，延 8km ，隐伏，切割黄粱沟组与克拉玛依组）与 F6 张性断层（位于勘查区西南边界，总长超70km，至今活动）。

三、勘查区地质特征

（一）勘查区地层

1.上泥盆统卡希翁组（D3kx）：分布于勘查区外东北部，中下部为湖相-海陆交互相碎屑岩与火山碎屑岩（厚 4416.75m ，含鳞木化石），上部为浅海相细碎屑岩夹灰岩（含腕足、珊瑚化石），勘查区附近出露第三、四段（砂砾岩、凝灰岩为主），区内无钻孔钻遇，厚度不明。

2.上二叠统黄粱沟组（P3hl）：分布于勘查区大部，南部出露（面积 1.09km² ），与下伏哈尔加乌组、上覆克拉玛依组呈角度不整合接触，时代为晚二叠世。岩性为细-粗砾岩夹砂岩、炭质泥岩及煤层，分上下两段：下段（P3hl1）厚 >955.10m ，以中粗粒岩屑砂岩为主，含煤层与硅化木，煤层平均总厚 46.75mm ，发育 22 层煤（12 层可采）；上段（P3hl2）厚 1396.3m ，为复成分中粗砾岩夹砂岩、炭质粉砂岩，含煤层，于西南边界发育。

3.中-上三叠统克拉玛依组（T2-3k）：大面积分布，与下伏黄粱沟组角度不整合接触，时代为中-晚三叠世，出露面积 1.93km² ，总厚 754m ，分三段：下段（T2-3k1）厚 410.76m （勘查区主要出露段，平均厚 283.10m⋅ ），以复成分砾岩与紫红色泥岩交替为主，含玛瑙砾石层；中、上段粒度渐细，为砂岩、泥岩组合，沉积环境从河流相过渡至湖泊相。

4.上更新统新疆群（Qp3X）：分布于北部及东北部山前，面积 3.24km² ，为松散-半胶结亚砂土、砾石（棱角状，分选差），可见厚 48-61m ，呈冲积扇与辫状河道沉积。

5.第四系全新统（Qhal+pl）：面积 8.36km² ，含洪积层（Qhpl，中部零星分布，为砂、砾石、粘土，形成干沟）与冲积层（Qhal，河床内，为砂、砾石、淤泥）。

6.火烧区：活火区 1 处，位于 13 勘查线煤层露头附近，2022 年详勘显示，东西长637m ，南北宽 208m ，面积 137592m² ，因原采坑开采至 +855.63 水平导致煤层暴露自燃，涉及 8-1 号、8-2 号、8-3 号、8-4 号煤层。

（二）勘查区构造

勘查区构造以复式向斜为主体，中部为北西-南东向向斜轴，南部受挤压形成背斜：背斜南翼受 F6 断层牵引西部变陡，轴部受挤压形成 DF1 逆断层（北西-南东向横穿，走向北西，倾向北东，倾角 63-72^∘ ，断距 50-290m ，延 2503m ，3 条测线控制，A 级断点 3 个）；向斜轴部受水平张应力形成 DF2 正断层（北西-南东向横穿，走向北西，倾向北东，倾角 52-74^∘ ，断距 45-202=102020202020202020202020 ，延 4490m ，5 条测线控制，A 级断点 4 个、B 级 1个）。

背斜（S1 背斜）位于中部，轴向北西，延 3396m ，幅值 158m ，两翼不对称（南翼倾角 11-22^∘ ，北翼 34-75^∘; ）；向斜北翼倾向 246-260^∘ ，倾角 15-25^∘ 。区内地表断裂、褶皱不发育，无岩浆岩侵入，井田构造属中等类型。

（三）岩浆岩

勘查区范围内无岩浆岩发育，仅东部 5.6km 处有小面积酸性小岩株（晚石炭世侵入序列、晚泥盆世酸性岩脉），由不规则小岩株组成（最大出露 0.25km²⟩ ），岩性为花岗斑岩、闪长岩、花岗闪长岩，侵位于下石炭统黑山头组，对井田煤层无直接影响。

四、结语

本文通过对奥依托朗格煤矿的系统地质分析，得出以下结论：井田核心含煤地层为上二叠统黄粱沟组，含 12 层可采煤层，沉积环境与厚度稳定，是资源开发核心层位；区域构造控制井田格局，勘查区复式向斜与 DF1、DF2 断层虽未严重破坏煤层，但需在开采中防范构造引发的工程风险；F6 断层活动性需持续监测；区内活火区涉及 4 层煤层，自燃源于煤层暴露，需优先制定灭火方案（如密闭隔离、注浆），避免火势蔓延。研究明确了井田地质特征与开发制约因素，后续可结合煤质分析与数值模拟，优化开采方案与火区治理措施，推动煤矿安全高效开发。

参考文献

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