沉积作用影响煤储层的发育
1.沉积作用控制聚煤作用
准噶尔盆地八道湾组沉积时,准西北地区富煤带之西北侧为河流沼泽区,东南为湖泊区,东北和西南两端为三角洲所限,该富煤带正处于冲积平原和湖滨地带,是良好的聚煤场所。其西北侧冲积相之所以广泛发育与克乌断裂带的强烈活动有直接关系,在各泛滥盆地中形成可采煤层总厚大于5 m或大于10 m的小型富煤中心,因而煤层由北向东南方向富集,而南西—北东向变化不大。
西山窑组富煤带在准南分布于玛纳斯—乌鲁木齐一带,可采煤层总厚一般都在40 m以上;乌鲁木齐一带最大可采总厚可达151.94 m。煤储层厚度与煤系地层厚度呈正相关。由乌鲁木齐向阜康迅速变薄、尖灭。玛纳斯以西巴音沟煤系变薄,煤层也变薄、尖灭。乌苏四棵树一带又为一个较小的聚煤中心,可采煤层一般20余米,煤层总厚可达31.25 m。由盆缘向北有明显增加的趋势。与八道湾组相比,富煤带明显的向西迁移。其纵向迁移的主要原因是:乌鲁木齐-玛纳斯沉降速度和幅度适中,而东西两侧沉降速度较缓慢,幅度较小;四棵树一带处于古陆断隆挟持地段,为较稳定的湖湾环境。另外,从剖面上可以看出煤层多集中在中、下部,由冲积相为主向湖相(特别是湖滨相)为主的过渡阶段,形成河、湖、沼泽间的层段。这说明煤储层主要富集在当时的河湖过渡地带的河泛平原、三角洲及三角洲间湾、湖滨平原等地。
西山窑组在准西北地区可采煤层总厚大于20 m的富煤带有两个,一个在克乌断裂的东南侧292孔至百6孔一带,同时也是河泛平原发育地段,说明富煤带又受泛滥平原环境制约,为河流沼泽相聚煤。另一个富煤带在玛纳斯湖一带,该带为河湖过渡地带,其环境为冲积平原,三角洲及湖滨平原,是聚煤的有利场所。从陆1井剖面可以看出,该富煤带在西山窑组沉积期的聚煤环境特征:早期为河流沼泽沉积,中期为湖泊沼泽沉积,晚期又为河流沼泽沉积。陆1井的上述特征说明该富煤带的沉积环境为河湖过渡环境。该区其他地段含煤性差,主要原因是古地理环境的不稳定造成的。
2.煤储层发育与古地理环境的关系
准噶尔盆地侏罗系沉积厚度为1000~1500 m,向南逐渐加厚,到北天山山前可增至2000 m以上。储集层厚度由北向南减薄,再向南至北天山山前又加厚。由沉积厚度、储集层砂体厚度及单层砂体的最大厚度变化趋势分析,侏罗纪沉降幅度不太大,具两个沉降中心,即北天山山前和玛湖,北天山山前为主要沉降中心。侏罗纪中—晚期玛湖沉降中心开始隆升,而北天山山前的沉降速度加快。腹部地区一直处于相对平缓地势的过渡地域,以平原、河流和三角洲相沉积为主。
西山窑组在准东地区煤层富集规律与八道湾组煤层富集规律正好相反:北部比南部富集,东部比西部富集。因而,富煤区主要在将军庙以东的东黑山隆起两侧;另一个较小的富煤区在帐篷沟隆起两侧;第三个富煤区在火1井和阜1井以西。这些富煤区之间或外围煤层分叉、尖灭,可采煤层总厚逐渐变薄。这些富煤区西山窑组地层厚度一般在200~250 m左右,说明聚煤作用与沉降幅度有密切关系。另外,同沉积古构造、古地理环境也有重要影响,如帐篷沟隆起以东富集区为克拉麦里山和奇台木垒隆起所挟持;同时有东黑山隆起、西黑山隆起所穿插,其西部又为帐篷沟隆起所限,火1井南北为对峙的三角洲砂体突入,东端又有深断裂将库普盆地与梧桐窝子凹陷分开。这就将该区分割成4个封闭或半封闭的稳定的湖湾环境,有利于煤层聚集,形成众多稳定的厚至巨厚煤层,向沉积相发育地带煤层迅速分叉、变薄、尖火。可采煤层总厚也迅速变小。帐篷沟隆起两侧富煤区西山窑组地层厚200 m左右,而其南部至北三台隆起,奇台木垒隆起之间广大地层厚仅100 m左右,说明该地段当时是与南北隆起相联系的水下长垣,因而帐篷沟隆起两侧成为沉降幅度较适中的较为开阔的湖湾地带,在沉积中期形成众多煤层或巨厚煤层,而南部为北三台隆起和奇台木垒隆起挟持的地带,虽然也是湖湾地带,但主要为浅湖-半深湖环境,覆水较深,只在中期全区性湖泊淤浅时形成少量薄—中厚煤层。火烧山—火7—火南三井及其以南一带地层厚仅100 m左右,说明当时为水下隆起,该带以西地层厚度渐增。可采煤层总厚度亦渐大,火4井可采煤厚35.5 m,阜1井可采煤厚25 m,成为该区最西部的富煤区。该富煤区主要为泥质砂岩相和砂质泥岩相,为滨浅湖沼泽环境。
煤炭服务中心职能如下:
以贵州省为例,贵州省煤炭经营指导服务中心为县级事业单位,宗旨是为开发和利用煤炭资源提供市场服务保障。
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协调市场运行中部门之间、行业之间、地区之间产、供、销、运关系
组织开展煤炭经营和市场研究以及煤炭经营人员业务培训承担煤炭业经营业务政策、法规的咨询以及煤炭经营资格的申请评估工作承办行业主管部门交办的其他工作。
贵州省能源局后勤服务中心业务范围是:
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负责省能源局机关交由其经营使用的国有资产管理工作承担省能源局机关车辆的管理、调配使用及维修保养工作,协调处理交通事故,开展交通安全教育工作
承办局机关交办的其它工作。
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准噶尔盆地主要聚煤期侏罗纪的煤系地层称为水西沟群,自下而上被细分为下统八道湾组(下含煤组)、三工河组(不含煤组)和中统西山窑组(上含煤组);西山窑组之上的头屯河组、齐古组分别为湖相和红色沉积,不含煤。其中,上含煤岩组即西山窑组为主要含煤组,其分布范围广、普遍煤层多,可采煤层中多厚煤层,属稳定或比较稳定的煤层;而下含煤岩组即八道湾组,除部分地区含煤较好外,其含煤性多较差。
1.八道湾组煤储层发育特征
盆地南缘是准噶尔盆地全区八道湾组含煤最好区带(表3-1),但在各地含煤性差别较大。据煤田地质资料,头屯河以东含煤较好,含煤8~55层,一般10~20层,煤层总厚度9.58~52.76 m,含煤系数1.2%~9.6%,平均含煤系数4.6%,可采7~18层,可采总厚度7.94~50.89 m,含可采煤层系数1.2%~9.6%;头屯河以西含煤普遍较差,含煤3~7层,而在玛纳斯一带含煤最差,煤层总厚度4.57~6.8 m,含煤系数只有0.4~0.8%。向西至四棵树含煤6~7层,总厚度8.6 m,含煤系数3.5%。在乌鲁木齐至水西沟地段的阜康一带八道湾组含煤10余层,煤层厚度较大,单层厚度最大29.0 m(阜康A5煤),煤层总厚度可达58 m,可采煤层总厚度可达32.78 m,地层总厚度可达884 m,其展布方向与博格达复背斜弧形构造带延伸方向一致。乌鲁木齐以西煤层厚度仅数米至数十米。可见,八道湾组沉积时期聚煤中心在乌鲁木齐至阜康一带,且煤厚度与地层厚度在一定范围内为正相关关系。
准东地区八道湾组含煤性总体上西部比东部好(表3-2),南部比北部好,煤层累计厚度为50.50 m,最大单层厚度为15 m;因而富煤带在奇台木垒隆起和三台隆起外围的湖湾地带中部煤厚度均大于20 m,北三台隆起西侧北25井厚度达51.75 m,可采煤层厚度与地层厚度为正相关。由于地层厚度较小,虽然煤层不多且厚度也不大,但含煤系数可达5%~10%。准东J1b含煤层最多在沙丘河—火烧山一带,含煤1~15层,厚度1.8~16.30 m,含煤系数2.3%~5.5%,可采1~11层,厚度1.8~13.9 m。大井凹陷4号井含煤2层,厚度7 m,含煤系数4.75%。东部北山煤窑至老君庙一带含煤1~4层,厚度0.98~7.22 m,可采1~2层,厚度0.98~6.72 m,含煤系数在老君庙附近的ZK0202孔中达20.93%,其主要原因是八道湾组仅厚34.50 m。
表3-1 准噶尔盆地南缘八道湾组煤储层特征
表3-2 准噶尔盆地东缘及西北缘八道湾组煤储层特征
盆地西北缘的八道湾组为含煤层位(表3-2),总体煤层累计厚度为40.00 m,最大单层厚度为10 m。但在克拉玛依市西北的地表露头却不含可采煤层;不过,据位于该市东部克拉美丽断裂带以东的石油钻井资料,可采煤层总厚度约40.0 m,可采煤层一般为5~12层。西北缘以克拉玛依至乌尔禾一带含煤较好,含煤5~10层,其中可采4~7层,可采煤层厚度为5~19.6 m;玛纳斯湖以北艾参1井含煤最好,含可采煤层系数2.9%~7.38%,乌尔禾—夏子街一带含可采煤层1~6层,厚度1.6~10.3 m,含煤系数为2.78%~8.43%,煤层层数和厚度与地层厚度成正相关。在玛纳斯湖一带,煤层最厚度20 m左右,地层厚度350 m以上,呈北东—南西向展布。
由八道湾组煤层等厚图(图3-1)分析,最厚煤层分布于南缘乌鲁木齐至阜康—吉木萨尔一带的聚煤中心区,其次为西北缘的克拉玛依—乌尔禾—百口泉一带,煤厚可达15~20 m以上。在准南乌苏—独山子、呼图壁南及准东北火帐一带的各泛滥盆地中形成可采煤层总厚度大于5 m或大于10 m的小型富煤中心,因而煤层由北向东南方向富集,而南西—北东向变化不大。
图3-1 准噶尔盆地八道湾组煤厚等值线图
2.西山窑组煤储层发育特征
由表3-3、图3-2及综合资料分析,该组在准南以乌鲁木齐一带含煤最好,含煤20~40余层,总厚度36.16~182.83 m,可采11~35层,可采总厚度34.10~151.94 m,一般都在40 m以上,含煤系数11.7%~25%,煤层厚度与地层厚度呈正相关。盆地南缘的玛纳斯、乌鲁木齐、阜康一线,西山窑组含煤数十层,煤层总厚度达75.0~218.6 m;其中,下部的大槽煤段(B煤组)含煤层数少,煤层厚度大(单煤层厚度46~64.0 m),上部的小槽煤段(C煤组)含煤层数多,煤层厚度小(单个煤层多为1.0~3.0 m)。C煤组的煤层与湖泊三角洲体系密切相关;B煤组的煤层与冲积扇和河流沉积体系有关。向东向西含煤性变差。头屯河一带煤层层数3~18层,总厚度25.57~55.06 m,可采3~11层,厚度25.57~52.53 m,有较大含煤系数,为12.8%~17.6%。由乌鲁木齐向东至阜康迅速变薄尖灭;向西至玛纳斯一带虽然煤层数增加为21~49层,但总厚度仅为26.1~57.23 m;可采11~23层,厚度23.22~51.76 m,含煤系数为2.36%~5.27%。由玛纳斯向西至巴音沟矿区煤系变薄,煤层也趋变薄尖灭,含煤9~11层,平均总厚度为5.88~25.49 m,含煤系数为1.4%~4.7%。最西部的四棵树矿区又为一个较小的聚煤中心,含煤8~10层,可采煤层一般20 m左右,最大总厚度为24.76~31.25 m,最大含煤系数达21%。向东至三工河含煤14层,总厚度44.82 m,含煤系数为7.1%,最东部的水西沟仅含煤1~2层,厚度0.70~15 m,含煤系数为3%。
表3-3 准南乌鲁木齐一带西山窑组煤储层特征
图3-2 准噶尔盆地西山窑组煤厚等值线图
另外,从剖面上可以看出煤层多集中在中、下部,由冲积相为主向湖相(特别是湖滨相)为主的过渡阶段,形成河、湖、沼泽之间的层段。这说明,煤层主要富集在当时的河湖过渡地带的河泛平原、三角洲及三角洲间湾、湖滨平原等地。
西山窑组在准东地区(表3-4)煤层富集规律与八道湾组正好相反,北部比南部富集,东部比西部富集。该组富煤区主要在将军庙以东的东黑山凸起(隆起)两侧;另一个较小的富煤区在帐篷沟凸起两侧;第三个富煤区在火1井和阜1井以西。这些富煤区向外围煤层分叉、尖灭,可采煤层总厚度逐渐变薄。该组煤层横向变化大,某些剖面煤层缺失,如滴水泉;而某些地段煤层特别发育,如将军戈壁地区和火烧山,煤单层厚度可达10 m以上,组分以丝质体为主,燃点低而无烟,可露天开采。因此准东地区含煤最好在
表3-4 准噶尔盆地其他地区西山窑组煤储层特征
将军庙—北山煤窑一带,含煤3~17层,总厚度15.60~65.90 m,可采3~14层、可采总厚度最大达65.01 m,含煤系数10.62%~33%。将军庙以西含煤1~9层,总厚度4.0~47.5 m,基本都为可采煤层,含煤系数为3%~21%。东部老君庙一带含5层煤,均可采,总厚度34.69 m,含煤系数10%。南部北三台附近含煤3~14层,总厚度11.30~25 m,含煤系数为4%~10%。火烧山—火7—火南三井及其以南一带地层厚度仅100 m左右,说明当时为水下隆起,该带以西地层厚度渐增。可采煤层总厚度亦渐大,火4井可采煤厚度35.5 m,阜1井可采煤厚度25 m,成为该区最西部的富煤区。盆地东部和东北缘(奇台北山和克拉美丽山以北),仅西山窑组含可采煤层,且煤层数目较少。
西山窑组在准西北地区可采煤层总厚度大于20 m的富煤带有两个:一个在克-乌断裂的东南侧292孔至百6孔一带,其展布方向与克-乌断裂构造线方向一致;另一个富煤带在玛纳斯湖一带的河湖过渡区;而其他地段则含煤性差。在克拉玛依市西北的地表露头,该组不含可采煤层;不过,据位于该市东部克拉美丽断裂带以东的石油钻井资料,可采煤层总厚度约40.0 m,可采煤层一般为5~12层。因此,西北缘以克拉玛依—乌尔禾一带含煤较好,含煤5~8层,厚度9.40~26.0 m,含煤系数为8%~2%,尤以克拉玛依南五区含煤性最好;夏子街一带含煤2~7层,厚度2.0~17.20 m,含煤系数3.18%~5.75%;克-乌断裂北含煤较差。
由图3-2分析,J2x聚煤中心在乌鲁木齐—玛纳斯一带,形成两个大于40 m的等厚区;其次在西北缘克拉玛依五区南—夏子街一带,为大于5 m等厚区。与J1b相比,其富煤带有明显西移。
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