准噶尔盆地南缘芦草沟组油页岩矿体垂向组合及分布特征

2018-05-26吴春伟谢日实王宗斌樊自春

新疆有色金属 2018年2期

吴春伟谢日实王宗斌樊自春

（①新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队库尔勒 841000②新疆维吾尔自治区矿产资源储量评审中心乌鲁木齐 830000）

1 区域地质背景

准噶尔盆地南缘的二叠系含油页岩芦草沟组主要分布于乌鲁木齐中新生代坳陷北部吉木萨尔南逆冲推覆构造的前缘部分，北接吉木萨尔新生代坳陷，南邻泉子街新生代坳陷，整体呈略向北东凸出的弧形展布形态。区域上主要以石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系地层为主，其中二叠系的芦草沟组为本区含油页岩的主要层位，区域范围内岩浆岩不甚发育，对油页岩的形成与评价亦无影响。

2 矿区地质特征

本区油页岩矿赋矿地层主要为上二叠统，自下而上依次划为芦草沟组(P2l)、红雁池组(P2hy)、泉子街组(P2q)、梧桐沟组(P2w)。

其中芦草沟组为含矿层位。主要岩性为灰黑色油页岩、页岩、沥青质泥质粉砂岩、白云岩、白云质砂岩、白云质粉砂岩不均匀互层。根据岩性组合划分为六个岩性段，其中第三岩性段是油页岩矿主要含矿段，揭露厚度60～200 m。

矿区总体为一向南西陡倾斜的单斜构造，地层产状较陡，地层总体延伸较稳定。矿区内地层倾向南西，倾角45°以上。发育一条北西西-南东东向正断层及数条平移断层。褶皱构造不发育，仅见有小型的同层褶曲。

3 矿床特征

该区的油页岩矿层，赋存于下二叠统芦草沟组中，严格受地层层位和断裂构造控制。本区的油页岩矿体主要产出于芦草沟组第三岩性段。

通过对含油率样品测试成果进行综合研究后，结合钻探资料，按照地质特征、油页岩品位、夹石剔除等要求及原则，木塔寺油页岩矿区共圈出矿体13个，均属于芦草沟组第三岩性段和第五岩性段。各矿体总体特征基本相同，呈层状、似层状、透镜状产出，无论在走向上，还是倾向上，矿体均具有分叉、合并甚至尖灭、再现特征。严格受地层控制，与矿区构造线一致。矿区西部呈北西-南东走向，倾向南西向；矿区东部呈北北西-南南东走向，倾向南南西向；不论在地表还是在深部油页岩矿体均具有同层褶曲，且较为发育。最长达8 000余米。矿体单工程平均厚度在0.5～30 m之间。

4 油页岩层垂向组合及分布特征

依据矿区内油页岩层的垂向分布、油页岩层间距、岩性以及岩石组合等特征，结合地表层段的划分，将矿区内油页岩层由上而下分为2个垂向组合即第五岩性段组合、第三岩性段组合。组合划分情况及含矿率参见表1。

4.1 第五岩性段油页岩层组合

⑴油页岩层垂向组合特征：赋于第五岩性段，主要在16线以西，至72线被控制，含矿率11.53%，平均厚度16.10 m；由两个工业矿体组成，Ⅲ2矿体视厚度2.80～6.95 m，平均视厚度4.61 m，平均含油率5.15%；Ⅲ1矿体视厚度2.00～48.63 m，平均视厚度10.45 m，在16～72线存在或控制，一般为仅达到工业品位平均含油率6.31%。

⑵分布特征：该层段组合油页岩层分布较稳定。在28线处矿体厚度最大，向东西两侧迅速变小（图1）。

4.2 第三岩性段油页岩层组合

区内现已探明的油页岩资源量均集中在该组合中。根据层位关系、岩石组合特征，该组合可分为上部组合和下部组合。

⑴上部组合（Ⅱ）：该组合仅分布于矿区东部12线-15线，整体延伸较稳定。单工程油页岩层视厚度14～82 m，平均视厚度为28.12 m，视厚度变化情况见图2，反映出在15线视厚度82 m，向西变化为20～30 m，12线以西尖灭。平均含矿率30.69%，最高含矿率在15线达56%，最低在08线达16%，矿体中分矿层相对较少，一般分矿层,3～5层，单层视厚度1.4～36.05 m，一般10 m左右，厚度变化较大。72线出现上部组合是由于西邻区石长沟矿区该组合的延伸。该组合由Ⅱ2号和Ⅱ1号2个矿体组成。平均夹石率4.05%。

表1 矿区钻孔岩层柱状对比、划分及含矿性一览表

图1 第五岩性段油页岩层组合厚度变化趋势图

图2 第三岩性段上部组合油页岩层厚度变化趋势图

⑵下部组合（Ⅰ）：该组合分布于整个矿区，矿层较稳定延伸，局部地段矿层具有尖灭再现特征。单工程油页岩层视厚度0～90 m，平均视厚度为49.55 m，24线以东 44.22～73.88 m，平均62 m；28线以西0～42.45 m，平均15 m。视厚度变化情况见图3，反映出勘查区东部厚度明显大于西部。含矿率0～37%，平均30.69%。矿体中分矿层相对较多，07线分矿层多达28个，单层视厚1.40～36.05 m。由Ⅰ4-2、Ⅰ4-1、Ⅰ3-3、Ⅰ3-2、Ⅰ3-1、Ⅰ2-2、Ⅰ2-1、Ⅰ1-3、Ⅰ1-2、Ⅰ1-1号等10个矿体组成。夹石视厚度0～12.82 m。平均夹石率5.70%。