靖边 靖边(三)
这次去靖边,是和几位同窗好友一起去看望在此工作的贺同学。这一次,我们重点参观了靖边县博物馆。
靖边博物馆位于五台森林公园内,总投资3800万元,是一座仿汉风格的建筑。建筑面积12238平方米,一楼展厅面积2200平米,现有馆藏文物1734件(组)。展览定名为“夏州故地、塞上边城”。共分为文明之光、边关烽火、多元融合、红色史迹、经济靖边五个单元,诠释了靖边的历史沿革。是我见过的规模最大,藏品最多的县级博物馆。借助博物馆,我们对靖边有了更全面、更深刻的了解。
1.幅员辽阔,人口众多的超大县城。
靖边县总面积5088平方千米,人均土地面积31亩,是陕西省平均值的3.3倍,有农耕地资源168万亩,人均耕地5亩,其中水浇地1亩。全县林草保存面积214117公顷,森林覆盖率为43%,居陕北前列,是黄河流域基本不向黄河输送泥沙的第一县。
截至2018年末,靖边县总人口36.13万人,常住人口38.2万人。是一个面积大、人口多的大县。
2.历史悠久的文化大县。
靖边史称“夏州”、“朔方”,有史可考的历史在旧石器时代,境内小桥畔、褡裢沟等古文化遗址可为佐证。周朝便开始设立县域进行管理,此后几经变迁,有过很多建制和称呼,但都更侧重于边关重镇的性质。明太祖洪武六年(1373年)设“靖边(取“绥靖边疆”之义)卫”,清雍正九年(1731年)设“靖边县”,从此靖边一名才固定下来。
靖边县历史悠久,文化灿烂,博物馆内印象深刻的除了一些石器、瓷器之外,馆藏的一些壁画,如《孔子见老子问礼图》可见此地也是圣人传道处,《汉代车马出行图》等则可见汉代边疆人们生活文明也达到了一定的高度;尤其博物馆镇馆之宝唐代杨会墓石椁内出土的供奉佣人图,“阿三”、“春花”“钟茶”等9女一男,人物体态丰腴,线条柔美,反映了工匠画师的技艺之高,对研究古代文化及贵族的生活习惯具有重要参考价值。而大量墓志铭的出土,更对研究我国书法艺术提供了重要资料。也因此,2018年2 月,靖边县被命名为“陕西省书法之乡”。
此外,靖边县的剪纸、信天游、霸王鞭等民间艺术,风格独特,久负盛名,被誉为“民间剪纸之乡”、“信天游故里”。
2.名副其实的经济大县。
靖边虽然地处沙漠边陲地带,但是与人们对沙漠地带缺水的印象截然相反的是,靖边县非但不干旱,而且还拥有着丰富的水资源。水资源总量为3.53亿立方米,人均水资源占有量为1200立方米。境内有芦河、大理河、红柳河、黑河、杏子河、周河等六大河流,共建成大中型水库35座,总库容量8.8亿立方米,居陕西省之首。
与丰富的水资源相伴的是这里丰富多样的动植物资源。
而比动植物资源更让人艳羡的是这里的地下还埋藏着丰富的矿产资源,油、汽、煤、盐是这里的四大支柱产业。
石油:储量在3亿吨以上,年产100万吨的靖边采油厂是这里的税收大户。
天然气:以靖边为中心的陕甘宁盆地中部天然气田,探明储量4666亿立方米,是中国发现最早的陆上最大世界级整装大气田,建成了年净化能力达50亿立方米的中国最大的天然气净化厂,承担着向北京、西安、上海、银川等全国20多个大中城市供气的重任,是“西气东输”的枢纽。
煤炭:靖边县境内北部煤炭资源分布面积达800多平方千米,是神府煤田连接部分,探明储量达35亿吨以上,总储量预测在150—200亿吨。
岩盐:靖边县5088平方千米范围内有近80%的面积含岩盐,盐层深度在2400—3500米之间,预计岩盐储量在1500—2000亿吨。
在强大的矿业经济之外,靖边的旅游,农业、牧业、交通运输等也得到了长足的发展。2018年,靖边县实现地区生产总值(GDP)373.39亿元,2019年达到了398.8亿元。GDP总量位居榆林市第四位。按常住人口计算,人均GDP达98351元。
2019年靖边县入选中国西部百强县。
4.人杰地灵靖边县。
靖边县虽然地处边陲,风大沙多,地理气候环境较差。但却并不缺少人才。博物馆里展出的虽然大都是一些因军功而留名的英雄,博物馆外的还有许多在文化艺术方面做出卓越贡献的人。
隋朝时,靖边籍大建筑学家宇文恺规划设计和主持修建了大兴城(长安城),成为后世城市建设的范例。
境内大夏国都统万城遗址是匈奴族在人类历史上遗留下的唯一都城遗址。
民国二十四年(1935年),中共靖边县委和中华苏维埃政府成立,并成为第二次国内革命战争时期唯一没有被颠覆的县级革命政权。
革命战争时期,毛泽东、周恩来等老一辈无产阶级革命家转战陕北时,在靖边的小河、天赐湾、青阳岔等地生活战斗了65个日夜,期间召开了著名的“小河会议”,拉开了全国解放战争由战略防御转向战略反攻的序幕。
尤其天赐湾之役,更是成为一个传奇。1947年6月9日晚,毛主席率领中央机关和支队组成的“昆仑纵队”关闭无线电台,于6月10日来到坐落在高梁山山腰的天赐湾村,村庄四周耸立着几座陡峭的山崖,国民党追军赶到后,两军之间就有一座山梁相隔。距离近到村里的人都能听到敌军的说话声,能看到他们烟头的火星。我军在敌人的鼻子下面安然度过危机,敌军竟未发现,“昆仑纵队”就此躲过一劫。而天赐湾名副其实也成了一块风水宝地,引得后人争相参看,赞叹不已。
短短一天的靖边之行,除过吃饭睡觉聊天的时间,走在靖边大地上的时间不足半天。但是靖边留给我们的印象已经有了翻天覆地的变化,它的辽阔恢宏,它的悠长灿烂,历史文化,它的波浪谷、明长城、统万城,博物馆,它的小河村、天赐湾,它的荒凉而多彩的过去,富足而奋斗的现在,美好而充满希望的未来,都在吸引我,感动我。
靖边,我还会关注,还会再来!
靖边新开的四个煤矿分别是海则滩矿井、黄蒿界矿井、海测滩矿井和红墩界矿井。根据查询相关信息2021年—2025年靖边县计划开工建设煤矿四处,分别是海则滩矿井、黄蒿界矿井、海测滩矿井和红墩界矿井,累计设计生产能力2400万吨每年。
靖边县位于陕西省北部偏西,榆林市西南部。是1935年解放的革命老区,全县总面积5088平方千米,辖22个乡镇。靖边县地下蕴藏着丰富的矿产资源,以靖边为中心的陕甘宁盆地中部天然气田控制面积4300平方公里,控制储量3200亿立方米,属世界级整装大气田。靖边是西气东输的重要枢纽、靖边南部山区蕴藏着丰富的石油资源、县境内北部煤炭资源分布面积广,煤层厚,储量大,是神府煤田连接部分。
陕西省煤炭资源丰富,含煤面积5.71×104km2,埋深2000m以浅的煤炭资源蕴藏总量超过3800×108t,煤炭资源分布呈现北富南贫的特点,秦岭以北约占全省的98%,以南不足2%。成煤时代主要为石炭-二叠纪、三叠纪和侏罗纪,主要煤田有渭北石炭-二叠纪煤田、陕北石炭-二叠纪煤田、陕北三叠纪煤田、黄陇侏罗纪煤田、陕北侏罗纪煤田、商洛石炭-二叠纪煤田和镇巴侏罗纪煤田等七个煤田(图0.1)。各个煤田均有煤层气分布,但具有资源价值的煤层气主要分布在陕北石炭-二叠纪煤田、渭北石炭-二叠纪煤田和黄陇侏罗纪煤田。全省2000m以浅煤层气资源量13095×108m3,位居全国第三位。
0.1.1 陕西省主要煤田
渭北石炭-二叠纪煤田:东起韩城,西至耀县,地层走向由北东向南西展布,有渭北“黑腰带”之称。东西长约220km,南北宽37~50km,含煤面积近1×104km2,划分为铜川、蒲白、澄合、韩城四个矿区。总体构造为一向北西倾斜的单斜,倾角5°~15°。蒲白、澄合两矿区断裂构造较发育,断层多成为井田自然边界。煤系为山西组和太原组,含煤11层,可采者3~4层,即3#、5#、10#、11#煤层。煤类以瘦煤、贫煤为主。
黄陇侏罗纪煤田:东起黄陵,经宜君、旬邑、彬县、凤翔、千阳等,西至陇县,长约280km,宽30~40km,含煤面积约1.1×104km2,为一向北倾斜的单斜。煤田内多出现宽缓的背、向斜,倾角多在3°~10°之间,个别地段15°左右。构造线以东西向或北东向为主。煤系为侏罗系中统延安组,含煤4层,可采者1~2层。划分为4个矿区和一个勘探区,即:黄陵矿区、焦坪矿区、旬耀矿区、彬长矿区、永陇勘探区。煤类主要为不粘煤、弱粘煤,黄陵矿区有少量气煤。
陕北三叠纪煤田:含煤地层分布范围包括延安、子长、子洲、安塞、米脂、横山等县、市,南北长约75km,东西宽约30km,含煤面积约2200km2,为一向西倾斜的单斜,倾角1°~5°。煤系为三叠系上统瓦窑堡组,含煤7~15层,可采者1~2层,即3#、5#煤层,主采为5#煤。主采煤层的特点是薄而分布广,0.7m以上厚度仅分布于子长县境内,现仅规划一个矿区(子长矿区)。煤类为气煤。
陕北侏罗纪煤田:东北起于府谷至西南的靖边、定边,经神木、榆林、横山等县、市,长约300km,宽25~80km,含煤面积约17400km2。地层倾角1°~5°左右,为一大型向北西倾斜的单斜。煤层赋存稳定,划分为神府矿区、榆神矿区、榆横矿区和靖定预测区。煤系为侏罗系中统延安组,分五个含煤段,分别含5个煤层组,自下而上编为1#、2#、3#、4#、5#,主采煤层为1#-2、2#-2、3#-1、4#-2、5#-2五层。煤类主要为不粘煤、长焰煤,局部有弱粘煤。
图0.1 陕西省煤炭资源分布图
陕北石炭二叠纪煤田:分布于府谷、佳县、吴堡沿黄河以西一带,是山西河东煤田西延部分。以煤层埋深2000m为深部界线,划分为两个不相连接的分区,即府谷矿区和吴堡勘探区。府谷矿区与吴堡勘探区之间的佳县地区,因煤层埋深超过2000m,未作规划分区。煤田地层走向近于南北,为向西倾的单斜,断层稀少,褶皱不发育,地层倾角<10°。煤系地层为山西组和太原组,含煤10层,主要可采煤层为3#、8#、9#三层。煤类为焦煤。
0.1.2 陕西省煤层气资源
0.1.2.1 煤层气区块划分和资源量
根据全省煤田地质勘探钻孔的瓦斯资料,全省的煤层气可按含气量及平面分布特点划分为15个含气区,其中:①单层可采煤层烃类气体含量≥4m3/t,具有一定分布面积的矿区或勘探区,有渭北石炭-二叠纪煤田的铜川、蒲白、澄合、韩城矿区和陕北石炭-二叠纪煤田的府谷矿区和吴堡勘探区六个含气区;②单层可采煤层烃类气体虽≥4m3/t,但分布面积较小,并以孤立点出现的矿区或勘探区,有黄陇侏罗纪煤田的黄陵、焦坪、彬长矿区三个含气区;③单层可采烃类气体含量小于4m3/t的矿区或勘查区,有陕北侏罗纪煤田的神府矿区、榆神矿区、榆横矿区、孟家湾勘查区和陕北三叠纪煤田子长矿区,共五个含气区。
根据全省煤层气赋存情况,对韩城、澄合、蒲白、铜川、府谷、吴堡6个含气区计算了煤层气资源量。对黄陵、焦坪及彬长矿区,估算了煤层气资源量。全省1500m以浅共蕴藏煤层气资源量约13121×108m3(表0.1、表0.2)。
表0.1 石炭-二叠纪煤田煤层气资源量
表0.2 侏罗纪煤田煤层气资源量(埋深<1500m)
通过对煤田煤储层展布、煤层气含量、煤层渗透率、煤变质特征、煤的吸附性能等条件的综合分析,认为渭北与陕北石炭-二叠纪煤田煤层厚度大(图0.2),煤层埋深适中,甲烷含量较高,生、储、盖条件较好,目前有在建和生产矿井,是煤层气勘探开发的理想地区,并具有重要的理论和实际意义。
图0.2 陕西省煤层气资源分布图
彬长矿区至2007年底,已有下沟、火石嘴、水帘、亭南、大佛寺等煤矿生产,其中有的矿井瓦斯涌出量每分钟超过150m3,从目前井下抽放获得的资料分析,本区具有良好的开发前景。
0.1.2.2 不同含气区煤层气地质特征
(1)渭北石炭-二叠纪煤田
煤层的埋深主要受地形和构造的影响。煤田边浅部地层倾角较陡,一般20°左右,局部有直立甚至倒转现象,一般埋深小于500m。煤田的中深部,地层倾角变小,一般5°~10°,地形高差变化较大,在澄合、蒲白、铜川三矿区,地层倾向近于正北。黄土台塬区煤层埋深一般为600~1500m,低山区煤层埋深一般在1800~2300m之间。韩城矿区地层倾向北西,煤层在山区边部埋深仅为0~200m。
3#煤层厚0.18~9.26m,一般3.0m;4#煤层厚度0~3.56m,一般1.00m;5#煤层在韩城矿区厚0~7.19m,澄合矿区厚0.40~10.54m,蒲白矿区煤厚0~8.28m,铜川矿区煤厚0~8.18m;10#煤层澄合矿区厚0~7.39m,蒲白矿区厚0~20.25m,铜川矿区厚0~6.62m。
煤层裂隙、割理发育程度各可采煤层相近。一方面与宏观煤岩类型有关,光亮型和半亮型中,内生裂隙发育,一般为20条/5cm。另一方面,煤层的割理与构造的关系较为密切。韩城北区压性、压扭性构造较发育,不利于煤层割理的形成,并常形成构造煤,阻止了煤层气的运移和逸散,有利于煤层气的富集,从而使北区各矿为高沼矿,相对涌出量较高,下峪口矿可达55.3m3/t,桑树坪矿可达56.09m3/t,但煤层渗透性很低,并常出现瓦斯突出现象。韩城南区张性构造发育,有利于煤层割理形成,煤层渗透率最高达2.5×10-3μm2。
(2)陕北石炭-二叠纪煤田
陕北石炭-二叠纪煤田煤层的内生裂隙较发育,割理不发育,就影响孔隙度和透气性的因素而言,陕北煤的变质程度较低,有利于煤中大孔隙的存在,推测煤层的透气性较高。煤层埋深主要受后期构造影响。地层倾向正西,煤田边浅部沿倾向约5~10km的范围,煤层埋深从露头增加到1000m,中深部埋深在1000m以上,沿走向在佳县以西煤层埋深大于2000m,使煤田一分为二,即南部吴堡区和北部府谷区。
府谷矿区:东部以黄河为界,北以陕西与内蒙古自治区边界为界,西部延伸较远,但埋藏深度1500m的边界位于新民镇—三道沟乡一带。1500m以浅面积893km2,资源量140×108t,探明区面积200km2,资源量53×108t。矿区含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组,含可采煤层11层,自上而下编号为3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#-1、9#-2、10#-1、10#-2、11#,其中3#、4#煤赋存于山西组,其余赋存于太原组。主要可采煤层为4#、6#、7#、9#-2,其余为局部可采煤层,煤层埋深200~1200m。根据总体规划,划分为西王寨、冯家塔井田等。西王寨井田4#煤层厚度0.96~12.41m,平均6.93m,埋藏深度125.29~473.84m;6#煤层厚度1.16~5.29m,平均2.29m,埋深141.03~501.98m;7#煤层厚度0.80~7.52m,平均1.74m,埋深150.13~506.33m;9#-2煤厚度1.41~8.60m,平均3.20m,埋深171.76~543.60m。煤类均为长焰煤—气煤,该区是陕西省炼焦配煤基地之一。
吴堡矿区:南起吴堡县城,北至丁家湾乡,呈长条形沿黄河西岸南北向展布,南北长约26km,东西宽2.8~5.6km,面积93.1km2。按照总体规划,划分为柳壕沟井田和横沟井田,两井田以柳壕沟北断层为界。矿区内含煤地层为山西组下段和太原组,总厚度131m,含煤4~14层,其中可采煤层5层,可采煤层总厚度2.89~16.58m,平均9.05m,平均含煤系数9.4%。山西组含煤3层,自下而上编号分别是S3、S2、S1号煤层。其中S3煤层厚度0.31~1.34m,平均0.76m,埋藏深度284.24~952.50m,煤层底板标高-180~-360m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右;S2煤层厚度0.30~1.62m,平均0.99m,埋藏深度294.18~962.40m,煤层底板标高-190~-250m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右;S1煤层厚度1.20~5.10m,平均2.74m,埋藏深度301.41~969.92m,煤层底板标高-240~-350m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右。太原组含可采煤层1层,编号T1,煤层厚度3.51~8.98m,平均6.03m,煤层埋藏深度380.74~1074.28m,底板标高-285~-260m,煤层整体向西倾斜,倾角4.6°。1500m以浅含煤面积813km2,资源量90×108t,其中探明区面积78.5km2,资源量15.3806×108t。煤类为焦煤JM25为主,肥煤FM36、FM26次之,少量焦煤JM24、气煤QM34、瘦煤S13和S14、焦煤JM15及中粘煤1/2ZN23。由于埋藏较深、开采技术条件复杂,暂时尚未开采。
(3)黄陇侏罗纪煤田
黄陵矿区:位于陕西省黄陵县境内,东距县城约55km。受沮水河及其支流长期切割和侵蚀,基岩裸露,沟壑纵横。区内森林植被广泛分布。地势呈西北高而东南低,最高点位于野猪窝附近,海拔1537m,最低点位于索罗湾一带,海拔1022.75m,相对高差514.25m。属地形较为复杂的中—低山区。延安组为含煤地层,地表无出露,属一套生油含煤内陆碎屑河、湖沼相沉积。厚度7.44~135.18m,平均92.30m,区内呈南薄北厚的变化规律,可采煤层有2#、3#两层,2#煤层厚度0.05~6.75m,平均3.91m。3#煤层厚0.85~3.80m,平均厚2.09m,煤层厚度变化较大。煤类以弱粘煤为主,少量1/2中粘煤。勘探阶段发现有3个孔煤层中甲烷含量大于4m3/t,分布面积约15km2,预计储量约3×108m3。勘探阶段施工的1个水文孔,当钻进到延安组第二段时,孔内有煤成气逸出,气量不大,导管引出点燃后火焰呈淡蓝色,火苗短而弱,30~40cm。分2次采集气体样品进行了化验测试,第一次测试结果,氧含量6.31%,氮含量41.69%,二氧化碳含量0.16%,甲烷含量51.27%,乙烷含量0.37%,丙烷含量0.20%;第二次测试结果,氧含量0.25%,氮含量13.54%,二氧化碳含量0.06%,甲烷含量85.06%,乙烷含量1.09%。2004年5月20~21日对孔内气体压力进行了测量,采用0.6MPa压力表,每30分钟测量一次,其值介于0.05~0.145MPa之间。另有1个孔钻进到三叠系时,天然气喷出,导管引出,火焰高达1m。
焦坪矿区:焦坪矿区位于陕西省铜川市耀州区和印台区境内,距铜川市约70km,矿区南北长26.5km,东西宽3.84km,含煤面积103.1km2。现由陈家山、下石节和玉华煤矿开采。矿区含煤地层为侏罗系中统延安组,厚度105~147m。主采4#-2煤层和局部可采的3#-2煤层。4#-2煤层属全区可采,煤层倾角2°~5°,厚度一般6~14m,平均约10m。靠近煤层底板,普遍发育1~3m的劣质煤。煤层结构复杂,一般含矸2~3层,为炭质泥岩或泥岩,夹矸总厚度为0.1~0.5m。煤层直接顶为粉砂岩,厚度2~6m;老顶为中、粗粒砂岩,厚度10m左右;底板为根土岩及花斑泥岩,遇水极易膨胀,厚度4~12m。矿区4#-2煤层赋存较稳定,构造及水文地质条件简单。3#-2煤层仅局部可采(分布于下石节煤矿,现未开采),煤层厚度一般4~6m,平均厚度5m。煤质特征是,原煤灰分产率15%,全硫含量小于1%,发热量25~32MJ/kg。矿区三矿属高瓦斯矿井,煤层属极易自燃煤层,发火期3~6个月,最短24天。由于开采中煤、油、气共生,所以焦坪矿区开采地质条件既特殊,又十分复杂。2006年在该矿区转角勘查区钻探施工时,遇到井喷,喷出气体以二氧化碳气为主。
彬长矿区:位于彬县及长武县境内,彬长规划矿区东西长70km,南北宽25km,详查区面积913km2。矿区地层总体为一倾向北西—北北西的平缓单斜,在单斜背景上有少量方向单一的宽缓褶曲,地层倾角小于9°,构造简单。含煤地层为侏罗系延安组,4#煤为主采煤层,位于延安组第一段的中部,厚度0.15~43.87m,平均10.64m。4#煤为本区主要气源层,最大埋藏深度700m,结构简单,厚度大,分布面积广,可采面积达577.39km2。煤层气与成煤环境、煤化程度、煤厚、沉积构造及围岩性质等关系密切。彬长矿区4#煤层气分带呈南北展布,即矿区东西部大面积范围内为煤层气风化带(CO2-N2带)。中部为N2-CH4带,局部地段为CH4带。煤层埋藏深度、煤变质程度、镜质组含量、煤层的顶、底板泥岩厚度与煤层气含量呈正相关关系。在顶、底板泥岩厚度>4m时,其甲烷含量>2.5mL/g;当泥岩厚度<4m,其甲烷含量<2.5mL/g。
0.1.3 煤层气赋存规律
研究表明,煤层中甲烷含量与煤层埋深、上覆基岩厚度等呈正相关关系(图0.3,图0.4),在渭北石炭二叠纪煤田,煤层瓦斯含量不仅受控于煤层埋深,同时也受控于地质构和煤层厚度。
图0.3 煤层瓦斯含量与煤层埋深关系
(据闫江伟等,2008)
图0.4 煤层瓦斯含量与上覆基岩厚度关系
(据闫江伟等,2008)
煤层气含量与构造的关系:一般在张性断裂发育的地区,煤层气含量低,如蒲白矿区杜康沟逆断层以南,有数条断距在100~300m的较大的正断层,呈北东向斜交于杜康沟逆断层之上,此处煤层气含量明显偏低。另外,在铜川矿区和澄合矿区边浅部以及韩城矿区的边浅部和南区,张性断裂也比较发育,因此,这些区域甲烷浓度和含量均较低。褶皱构造较发育的地区,有利于煤层气的局部富集,一般向斜轴部受挤压,孔隙少,吸附甲烷含量较背斜低,但易于保存;背斜轴部受到拉伸,裂隙、孔隙较发育,当顶板为泥质岩石时,甲烷含量高,当顶板为砂质或脆性岩石时,甲烷易于通过张裂隙散失,甲烷含量低。
甲烷含量与煤层埋深的关系:从渭北煤田四个矿区来看,浅部基本上属于瓦斯风化带,如铜川、蒲白、澄合三个矿区,埋深300m以浅,煤层气组分以N2为主,甲烷含量一般都小于4mL/g。各可采煤层甲烷含量>4m3/t的分布区,韩城、澄合矿区多在煤层埋深300m以深,蒲白、铜川矿区多在400m以深。而韩城矿区,煤层埋深在1000m左右时,甲烷含量已达到19.99m3/t。甲烷含量随深度增加而增大,在本煤田中表现极为明显。
甲烷含量与煤层厚度的关系:一般煤层厚度越大,生、储气越多,甲烷含量就高。从煤田中各可采煤层所采瓦斯煤样统计分析,在正常情况下,同一煤层,深度相近时一般煤层厚的地区甲烷量较高。
参考资料:http://baike.baidu.com/view/6776.htm
一、煤
陕西黄土高原区是我国主要的煤炭工业基地之一。该区含煤地层众多,石炭二叠纪和侏罗纪为主要成煤时代。成煤环境以滨海平原型及大型内陆盆地型为主,因而煤系地层分布广,岩性、岩相较为稳定,分带明显,含煤性好,煤层一般层数多、厚度大、产状平缓,煤种多,煤质好。区内有五大煤田:神府煤田、黄陵煤田、彬长煤田、焦坪煤田和渭北煤田的一部分。
1.神府煤田
神府煤田即榆(林)神(木)、府(谷)煤田。总储量1233亿吨,探明储量1021.1亿吨,榆神府、榆林、横山三个勘探区的保有储量达796亿吨。分布在南北130公里,东西55公里的7890平方公里范围内。是世界七大煤田之一。分三个成煤期:石炭二叠纪含煤地层主要分布在府谷、吴堡南北一带,总储量699.8亿吨,地层平缓,厚度70米,可采煤层4~6层,可采厚度7.2~17.9米,以气煤为主,预测吴堡有焦煤和瘦煤;三叠纪含煤地层厚290米,含煤7~15层,5号煤为主要可采煤层,厚0.8~2.9米;侏罗纪含煤地层,分布在神木、府谷、榆林、横山、靖边、定边一带,含煤地层部厚250米,可采煤层3~7层,总厚8.4~21米,为长焰煤、不粘结煤、弱粘煤。神府煤的主要煤种,煤质优良,发热量高达6437~7579大卡/千克,特低硫0.23~0.57%,特低灰6~8%,不需洗选,是世界少有的高级动力煤,可与我国大同煤质媲美;煤层稳定,结构简单,基本上无夹矸,地层平缓,仅1~3度,地质构造简单,埋藏浅,有的覆盖仅20~30米,适于大规模露天开采。
2.黄陵煤田
分布于黄陵的店头等地,总储量33.1亿吨,探明储量27.6亿吨,为侏罗纪煤田。地质构造简单,煤层赋存浅而稳定,含煤地层厚10~150米,有三层可采煤层,总厚1~7米。店头一带,钻孔原煤灰分15%左右,硫低于1%。煤种为弱粘结煤、长焰煤和气煤。
3.彬长煤田
彬长煤田仅次于神府煤田。是陕西黄土高原第二大煤田。煤田总面积913平方公里,地跨彬县、长武、旬邑三县,以彬县为中心,东西、南北走向各30公里。煤炭总储量为68亿吨。该煤田地质构造简单,含煤地层厚50~100米,可采煤4层,属侏罗纪煤田。煤层厚度大,储量多,煤质好、埋藏浅。整个煤层分布几乎呈水平状态,未发现断层,平均厚度为16.64米,最厚处达43.87米;属长焰煤、弱粘结煤和不粘结煤。煤中有害元素含量少,灰分为14.8%,含硫0.7%,含磷0.017%,平均每千克发热量为6000~7000大卡,低灰、特低硫磷、高发热量,是理想的动力用煤和气化用煤。
4.焦坪煤田
焦坪煤田北接黄陵煤田,为侏罗纪煤田。主要是焦坪矿区,总储量47亿吨,探明储量11.4亿吨,含煤地层厚50米左右,可采煤两层,总厚度5~34米。为特厚煤层,煤种为长焰煤、弱粘结煤和不粘结煤。
5.渭北煤田的西段
陕西黄土高原南部的铜川矿区建在渭北煤田的西段,渭北煤田是我国主要煤炭产地之一。铜川矿区东西长42公里,南北宽6公里,含煤面积252.6平方公里,总储量5.2亿吨,保有储量约1.5亿吨。属石炭二叠纪煤田。石炭系上统太原组和二叠系下统的下部山西组为主要煤系地层。具有开采价值的煤层为10号煤及5号煤。10号煤厚度为0.8~5.3米,一般为1.3米,为结构复杂的薄煤层。5号煤厚度为1.4~6米,一般为2.5米,为结构复杂的中厚煤层。煤种主要为瘦煤、贫煤和焦煤。铜川矿区是陕西煤炭开采最早的地区之一,目前,铜川市仍是陕西省最大的煤炭工业基地。
除了上述五大煤田以外,子长、富县、安塞等地也有一定的煤炭资源。子长矿区的煤主要赋存在上三叠统的瓦窑堡组地层中。瓦窑堡组含煤30余层,唯单层煤层厚度较小,仅有1~2层可达1米以上,最厚的不超过3米。目前主要开采的有两个层位,其厚度在0.8~2.58米之间。煤层埋藏较浅,多在30米上下,层位稳定,倾角一般小于4度,地质构造简单,便于开采。子长矿区探明储量为28.94亿吨,保有储量为7.9亿吨,煤的质量较好,主要为气煤。煤的挥发分为44%,灰分25%,含硫0.3%,每千克热量为8000~8200大卡,属中灰分至富灰分的特低硫、特低磷的易选煤。可作为气化、炼油,配焦和动力用煤。富县、安塞等地的煤矿普查勘探,近年来都取得很大进展,陕西黄土高原区正在成为我国最大的能源重化基地的重要组成部分。
榆林地区是陕西省泥炭储量最大的地区,以榆林县城北40公里处的孟家湾大营盘泥炭矿最大。1979年探明该区泥炭矿储量约为10万吨,属第四纪湖泊沼泽相沉积矿床。泥炭中,有机物占41.82%,灰分占50.44%,含氮1.34%,含五氧化二磷0.212%,含氧化钾0.195%。泥炭层厚0.38~1.57米,产状水平,埋深约1米。由于地下水富集,难于开采。在其它地方,如榆林桥头村,高家伙场、吴家河叉、五道河、马合、横山赵石畔等地,也有分布,但一般矿体不大,分布零散。近一些年来,对泥炭的研究越来越受到人们的重视。泥炭除具有一定的经济价值以外,研究泥炭对于研究第四纪,尤其是研究一万年以来的全新世地理环境,对于研究形成煤炭的地质环境等,均有重要的意义。
二、石油和天然气
陕西黄土高原是我国石油的故乡,著名的延长油田是我国最早发现的油田。在《汉书.地理志》中,就有。高奴县有洧水“肥可燃”的记载。高奴县跨今延安、安塞、志丹、延长、延川五县市,延长油田就在这里。北宋杰出的科学家沈括曾在今富县、延安一带考察过石油,他在《梦溪笔谈》一书中首次提出“石油”这个矿物名称。延长油田是我国开发最早的油田,我国大陆上第一口油井,就是1907年在这里建成的。
陕西黄土高原是陕西省最主要的石油产地。石油主要分布在陕北斜坡带上。中生界是目前勘探开发的主要含油地层,厚度约4000米,含有三叠系上统延长组及侏罗系下统延安组两套油层。延长组油层是主力油层,岩层平缓,为典型陆相岩性油,埋藏深度多在千米之内,延安组油层属于古河道砂岩体储油,油井产量比较高,但含油面积小而分散,规律性较差。境内目前已发现12个油区,总控制探明含油面积800平方公里,含气面积26.3平方公里,石油地质储量3亿吨,其中延长油矿2亿吨,长庆油田陕西部分1亿吨,天然气储量16.6亿立方米。这12个油区是:富县直罗油气区、甘泉下寺湾油区、延长油区、延安甘谷驿油区、延安青化砭油区、安塞油区、延长永坪油区、子长油区、吴旗油区、定边油房庄油区、定边东红庄油区和定边马坊油区。除12个油区外,其它地区的石油勘探工作正在加速进行。
天然气是随着石油地层而伴生的宝贵资源。近年来,经过大面积勘探,发现陕西黄土高原北部是一个大气海。在南起甘泉王家坪、富县直罗镇,北至榆林县的广大地区内,天然气的远景储量约856亿立方米。延安地区储量约为33亿立方米,榆林地区储量约为800亿立方米。
油页岩是一种灰分高,可以燃烧的有机质岩石。陕西黄土高原区内,油页岩分布广泛。油页岩生成于内陆盆地静水还原和半流通环境,常与煤层共存和相邻,矿床类型属内陆盆地沼泽相式油页岩。赋存于延长群上部,侏罗系延安组和安定组三个层位。其中赋存于安定组中的油页岩分布不广,多在煤层中呈夹层出现。目前,已知有工业价值的油页岩有两套,一套是延安组顶部的油页岩层,主要分布在延安、子长等地;另一套是安定组油页岩层,以安塞为中心,北至横山,东达清涧,南沿杏子河流域及洛河沿岸,以及宜君、黄龙等地均有分布,仅局部地段可开采利用。另外,像彬县水北沟、旬邑张洪镇、淳化安子洼等地的油页岩,厚1~50米,含油率5~7%,目前均未开发利用。
三、石灰岩
石灰岩是生产水泥、石灰、石材等的主要原料。陕西黄土高原南部的铜川一带和东北部的府谷一带为水泥灰岩的主要产地。奥陶系海相灰岩,广泛出露于耀县东南药王山、将军山及铜川市东南部,质量较好,储量巨大。奥陶系灰岩还出露在府谷北海子庙一带,沿着黄河谷地分布。目前,在这些灰岩出露区,已建成许多石灰岩矿,较大的石灰岩矿有:府谷上天桥、府谷东山、铜川黄堡石坡、铜川崖窑沟、铜川赵家山、耀县宝鉴山等。
1.府谷上天桥石灰岩矿
该矿位于县城东北12公里的黄河边。矿石含氧化钙 52.94%,氧化镁1.18%,属1级品。探明累计储量573万吨。矿体埋深0~26米,层厚14.7~18.7米,倾角2~7度,水文地质条件简单,宜于露天开采。此矿为府谷县水泥厂备用矿源。
2.府谷东山石灰岩矿
此矿位于县城东北约8公里的黄河边。矿体分上下两层,矿石均为Ⅰ级品。上层矿矿石氧化钙含量为54.43%,氧化镁含量为1.62%;下层矿矿石氧化钙和氧化镁的含量分别为53.64%和1.09%。上层矿厚1.2~2.3米,下层矿厚7.4~11.2米。探明累计储量为33万吨。矿层倾角4~8度,埋深0~12.4米,水文地质条件简单,宜于露天开采。此矿为府谷县水泥厂提供矿源。
3.铜川黄堡石坡石灰岩矿
此矿位于铜川市黄堡附近。探明累计储量约527万吨。矿石多为Ⅰ级品,大部分矿石含氧化钙53~55%,含氧化镁<1%。矿区缺水,水文地质条件简单,宜于露天开采。此矿是铜川水泥厂的备用矿源。
4.铜川崖窑沟石灰岩矿
此矿位于铜川市南7公里。矿石为1级品,主要指标为:氧化钙53.98~55.30%;氧化镁0.32~1.23%;二氧化硅0.92~1.61%;氧化铝0.09~0.12%;氧化铁0.13~0.22%。探明累计储量达1亿多吨。矿石破碎等性能较好,埋深0.50米,水文地质条件简单,宜于露天开采。此矿已由新川水泥厂开采。
5.铜川赵家山石灰岩矿
此矿位于铜川南6公里之南硝子河西岸。为致密块状灰岩,矿石含氧化钙>53%,含氧化镁<1%,探明累计储量约1000万吨,水文地质条件简单,已被铜川市水泥厂露天开采。
6.耀县宝鉴山石灰岩矿
此矿位于耀县药王山东。为高铝水泥和普通水泥特级、Ⅰ级、Ⅱ级品。探明累计储量6723万吨,水文地质条件简单,已由耀县水泥厂露天开采。
另外,在陕北地表附近没有石灰岩的广大黄土区,人们把第三系三趾马红土层与第四系黄土层中的海绵状钙质结核作为烧制水泥的主要原料。
陕西黄土高原区黄土广布,除可烧制砖瓦外,一些地方的黄土还可以作烧制水泥的丰要配料,主要的黄土矿有铜川库当沟、耀县五岩山和药王山等。
四、陶瓷粘土
陶瓷粘土主要分布在铜川一带的煤系地层中,在广大黄土区,三叠系延长群以及第三系三趾马红土之下也有零星分布。
铜川狼沟陶瓷粘土矿矿石为半硬质粘土,二氧化硅含量为59.09%,氧化铝,含量为26.04%,探明累计储量为17.9万吨,属于早二叠世内陆湖相沉积。水文地质条件简单,曾进行过地下开采,后因矿体不大,质量不高而停采。
铜川土黄沟陶瓷粘土矿位于黄堡附近,矿石为半硬质粘土,各项指标为:二氧化硅52.45~64.66%;氧化铝21.59~33.06%;氧化铁<2%;氧化钛0.74~1.34%,矿石物理性能良好,质量较高,属云母含铝粘土类,矿石为Ⅰ、Ⅱ级品,Ⅰ级品可做电瓷工业原料。探明累计储量22万吨。仍为早二叠世内陆湖相沉积。矿区水文地质条件简单,可进行地下开采。
子长县玉家湾镇和县城附近,在第三系三趾马红土层下,分布着陶瓷粘土,埋深0~5米,已揭露的矿体最厚可达5米,矿石颜色斑杂,以灰绿、浅紫、灰白色矿石质量较好,灰黑与黑色矿石质量较差。当地以此为原料烧制粗瓷制品。由于目前尚未进行勘探评价,其质量和储量尚不清楚。
清涧双庙一带,在三叠系延长群中,一些灰绿色粘土层呈条带状类夹在白垩层中。白垩占80~85%,粘土占15~20%。可做陶瓷业的原料和配料。
五、其他矿产
除上述矿产资源外,陕西黄土高原区还有铝土矿、池盐、铁矿、石英砂岩矿和矿泉水等。
1.铝土矿
铝土矿是提铝的矿石,另外还可以做高级磨料—人造刚玉、高铝水泥、耐火砖的原料等。陕西黄土高原区的铝土矿主要分布在府谷、铜川等地。主要有府谷天桥则和铜川上店铝土矿。
(1)府谷天桥则铝土矿
此矿是陕西省目前最大的铝土矿。矿体呈似层状,主要赋存于石炭统本溪组之灰色夹紫色铝土质页岩中,为滨海潟湖相沉积矿床。主矿体长1200米,宽1050米,平均厚4.83米。矿体最大埋深为92.9米,深采区平均埋深61米,露采区平均埋深26米。矿区水文地质条件简单,有利于开采。矿体的东北部和南部可以露采,露采部分的储量约占矿床总储量的60%,截止1979年底,此矿累计储量为891.6万吨。矿石质量较好,属一水硬铝石型铝土矿,各项指标为:氧化铝 57.64%;二氧化硅8.23%;氧化铁15.18%;氧化钛2.00%。另外,此矿还伴生分散元素矿镓等。矿层上部尚有煤层,此矿可以综合开发利用。
2.铜川上店铝土矿
此铝土矿与粘土矿共生,是生成于奥陶系灰岩古侵蚀面上的一种沉积矿产,常与山西式铁矿伴生。生成于桃曲坡群灰岩侵蚀面之上,上石炭统太原组的灰岩之下。属一水硬铝石型铝土矿,呈黄、浅黄、紫红色,矿石化学组成:氧化铝50.67~70.17%;氧化铁 3.31~10.67%;二氧化硅9.26~26.50%;氧化钛1.05~2.24%。矿体层位稳定,呈透镜状、似层状产于耐火粘土矿层或粘土岩层中。一般为单层,局部地区可见4~5层,厚度0.2~3米,最厚可达10米。累计储量为66.6万吨。矿体埋藏较浅,水文地质条件简单,宜于露天开采。
3.池盐
本区西北部的定边县内,分布着许多咸水湖—盐池。盐池水中除含食盐以外,还含有氯化钾、氯化镁和芒硝等盐类。这里采盐的历史可以追溯到汉代以前,汉代时,这里就有“盐池以为利”的记载。这里的盐池,目前采盐面积已达100多平方公里。生产原盐仅供食用。这里的池盐,粒大、色青、体重,味纯。产盐量占陕西省总产盐量的90%。较大的盐池有花马池、苟池、烂泥池等。对池盐综合利用大有可为。
4.铁矿
本区铁矿资源缺乏,仅有一些沉积式小型铁矿零星散布在府谷、子长、安塞、宜君等县。矿石主要为菱铁矿、褐铁矿和赤铁矿,一般品位较低,属于贫铁矿。府谷县境内,铁矿点相对较多,矿体呈鸡窝状,总储量约1.5亿吨,多由群众就地开采。
5.石英砂岩矿
石英砂是制造玻璃的主要原料,本区有神木县三塘石英砂岩矿等。三塘石英砂岩矿赋存于上三叠统地层中,是一种湖相沉积的石英砂岩。矿石为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级品。各级质量如表2.12 表2.12 神木县三塘石英砂岩矿矿石质量等级表
矿石级别 二氧化硅 氧化铝 氧化铁
Ⅲ级品 99.02% 0.48% 0.22%
Ⅳ级品 98.39% 0.69% 0.38%
Ⅴ级品 97.73% 0.80% 0.79% 地表出露为透镜体状,产状近于水平,一般出露长150~300米,厚5~8米,最厚12.9米,最薄0.3米。截止1979年底,保有储量为214.4万吨。埋深不大,水文地质条件简单,已由神木县玻璃厂露天开采。
6.矿泉水
甘泉县美水泉是陕西黄土高原区出矿泉水的地方之一。美水泉位于县城南3.5公里的神林山和太皇山之间。有泉九眼,分布在约30平方米的范围内。据《甘泉县乡土志》记载,“美水自县西神林山发源,泉去地一丈,飞流激射,厥味甘美,以之作肴馔,虽盛暑不变味,烹茗亦香美”。又据《延安府志》记载,“隋炀帝北巡游于此,偶饮此水,顿觉心旷神怡,遂赐‘美水泉’,后取水于禁内,为隋唐两代皇宫专用”。据分析,美水泉水,味道甘美清凉,内含多种对人体有益的矿物质,是一种优质矿泉水,目前,该县美水厂以此泉水为原料生产的“甘泉矿泉水”已进入国内外市场。
淳化县境内的御泉和皇城泉是陕西黄土高原区另两处出矿泉水的地方。御泉日涌水量为150立方米,皇城泉日涌水量为600立方米,都是黄土高原区的名泉。相传汉高祖刘邦吃用过御泉之水,官庄乡的皇城曾是皇家避暑胜地。御泉和皇城泉的泉水为弱碱性、微硬、低矿化重碳酸盐—钠、钙、镁型水,无色透明,清凉可口,作为饮料水可与甘泉水媲美。
煤 炭:预测2800亿吨,探明储量1500亿吨。全市有54%的地下含煤,约占全国储量的五分之一。侏罗纪煤田是我市的主力煤田,探明储量1388亿吨,占全市已探明煤炭总量95.7%,埋藏浅,易开采,单层最大厚度12.5米,属特低灰(7-9%)、特低硫(小于1%)、特低磷(0.006-0.35%)、中高发热量(28.470-34.330mj/kg)的长烟煤、不粘煤和弱粘煤,是国内最优质环保动力煤和化工用煤。煤田主要分布在榆阳、神木、府谷、靖边、定边、横山六县区。石炭一二叠纪煤田是稀缺的焦煤和肥气煤,探明储量54.74亿吨,单层厚度15.47米,煤田主要分布在吴堡和府谷两县。
天然气:预测储量4.18万亿立方米,探明储量1.18万亿立方米,是迄今我国陆上探明的最大整装气田,气源中心主储区在我市靖边和横山两县。气田储量丰度0.66亿立方米/平方公里,属干气,甲烷含量96%,乙烷含量13%,有机硫极微,在燃烧中不产生灰渣和地,含没面积2300平方公里。
岩 盐:预测储量6万亿吨,约占全国岩盐总量的26%,探明储量8854亿吨,主要分布在榆林、米脂、绥德、佳县、吴堡等地。
湖 盐:预测储量6000万吨,探明储量330万吨。
此外,还有丰富的高岭土、铝土矿、石灰岩、石英砂等资源。