吐哈盆地

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吐哈盆地为西北早中侏罗世含煤盆地。煤层厚度大、分布广泛，煤产气率较高，煤层气生成量可观；煤阶低，孔隙度较大；镜质组含量较高，煤储层渗透性好；煤层顶底板封闭性好、分布稳定、完整性较好，有利于煤层气保存；盆地煤层气地质资源量为21 198.33×108m3，可采资源量为4 100.46×108m3，几乎全部属于Ⅰ类资源。

（一）概况

吐鲁番—哈密盆地（简称吐哈盆地）位于新疆维吾尔自治区东部，是一个近东西延展的长条形盆地。盆地东西长约658km，南北宽约60～132km，面积约53 500km2。

吐哈盆地煤田地质勘探大多浅于500 m，煤田地质勘探程度低。前人对吐哈盆地煤层气资源作了一定的研究：1996年，新疆煤田地质局在开展“新疆维吾尔自治区煤层气资源评价”项目时对艾维尔沟煤产地进行了煤层气资源评价；1998年，煤炭科学研究总院西安分院地质所进行了“吐哈盆地煤层吸附气地质评价及勘探前景预测”课题；2001年，中国矿业大学对吐哈盆地煤层气资源作了评价。所有这些为本次煤层气资源评价奠定了基础。

（二）煤层、煤岩和煤质特征

1.煤层特征

本区主要含煤地层为中下侏罗统八道湾组、西山窑组。

八道湾组为主要含煤地层组之一，岩性以碎屑岩含煤为特征，厚度、岩性在横向上变化较大。八道湾组总体含煤较多，但受古地理、沉积相、物源等因素的共同制约，煤层连续性差，只有中上部存在1～2层较稳定连续煤层。该组共含煤层2～38层，一般4～24层，平均煤层厚度4～67m，含煤系数约为1.1%～8.2%。

西山窑组按照垂向岩性组合特征划分，由下而上可分为四段，一段主要岩性为灰色砂岩，含砾砂岩和泥岩组成，含煤性较差，煤层一般分布范围较小；二段是西山窑组富煤层段，主要岩性为砂岩、泥岩、砂质泥岩、煤层夹碳质泥岩组成，该段地层沉积较为稳定，沉积韵律清楚，可对比性高；三段主要岩性由灰色砂岩、粉砂岩与泥岩互层，夹若干不稳定煤层；四段含煤性最差，在西山窑组沉积范围内所揭岩芯中很少见煤。

2.煤岩与煤质特征

本次资源评价工作以前人资料为基础，并进行了盆地周缘矿井和部分钻井岩芯的补充采样和测试分析，测试结果如表6-28所示。

吐哈盆地侏罗系煤层煤岩类型以半亮型和半暗型为主，光亮型和暗淡型次之具明显的条带状。吐哈盆地不同矿区和不同成煤时期的煤层宏观煤岩类型有明显差别，并呈现规律性变化。

镜质组是吐哈盆地煤中的主要显微组分，一般含量为62%～88%，以均质镜质体和基质镜质体为主。惰质组主要为丝质体和半丝质体，一般含量为5%～25%，盆地南缘煤中惰性组普遍高于盆地北缘。

吐哈盆地侏罗系煤级为褐煤和低—中度变质程度烟煤，在垂向上和横向上存在煤级差异性，以横向上的变化最为显著，镜质组反射率变化范围0.49%～1.79%。盆地北缘一带煤级略高，主要为长焰煤—气煤。吐哈盆地煤层灰分普遍较低，属特低—低灰煤。挥发分在盆地东西两端的艾维尔沟和野马泉区最低，平均为24.52%～33.56%（干燥无灰基，下同），其次为盆地北缘一带，平均为25.51%～43.79%，盆地南缘沙尔湖、大南湖区，挥发分最高，平均为39.73%～49.56%。垂向上，深部低、浅部高，如大南湖区自下而上依次由39.77%递增为45.95%。

表6-28 吐哈盆地煤岩、煤质实测结果

（三）含气性特征

吐哈盆地仅有埋深500m 以浅的含气性资料，深部的含气性需要用浅部的资料进行预测，根据目前掌握的资料，艾维尔沟煤产地煤层含气性测试成果不能用于吐鲁番和哈密盆地深部煤层含气性预测，艾维尔沟煤产地除深成变质作用外，还叠加了强烈动力变质作用，煤变质程度相对较高，达气煤～瘦煤阶段。因此对吐鲁番和哈密盆地深部煤层含气性采用等温吸附法、综合地质分析法进行预测。

盆地南缘艾丁湖、沙尔湖及大南湖煤层赋存较浅，大都处于煤层风氧化带下限深度范围内，煤变质程度低，煤层含气量低，一般不超过3m3/t；盆地中部凹陷和北部凹陷埋深1 000m左右，煤层含气量可能达到5m3/t（表6-29）。

表6-29 吐鲁番和哈密盆地深部煤层含气性预测成果表

（四）成藏条件

1.煤层厚度大、分布广泛，煤产气率较高，煤层气生成量可观

中下侏罗统八道湾组、西山窑组为本区主要含煤地层。其中，八道湾组为主要含煤地层组之一，共含煤层2～38层，一般4～24层，平均煤层厚度4～67m；西山窑组总体含煤2～38层，一般含煤5～25层，平均煤累厚8～55m。煤级一般为褐煤、长焰煤，局部为气煤。有关热模拟反映煤的生烃能力非常强，而且随变质程度的增高，煤的生气量增大。褐煤的累计煤气发生率在38m3/t以上，气煤的累计煤气发生率可达到122m3/t（叶建平等，1998）。可见，虽然吐哈盆地煤的变质程度较低，但其生气量仍是可观的。

2.煤层煤阶低，孔隙度较大；镜质组含量较高，煤储层渗透性好

煤层大多煤阶低，孔隙度较大。大孔和中孔占总孔容的55%左右，储存于此类孔隙中的气体主要为游离气；中孔和微孔孔容稍小，为45%左右，它们是吸附气的主要吸附空间。

吐哈盆地煤岩中镜质组含量较高，是煤岩显微组分中最主要的组分，除哈密坳陷镜质组体积百分含量低于55%外，其他都在55%以上。煤岩镜质组含量普遍较高，为煤层气的吸附提供了较为有利的条件。另外，镜质组含量较高，煤在煤化作用过程中易于脱水、收缩产生内生裂缝，从而增强煤储集层的渗透性并为游离气提供储存空间。

3.煤层顶底板封闭性好、分布稳定、完整性较好，有利于煤层气保存

吐哈盆地的聚煤沉积体系主要有滨浅湖相、沼泽相和河流相。浅埋区部分厚煤层顶板多以封闭性能极佳的泥岩为主，底板细、粗碎屑岩兼有，顶板的良好封闭性使煤层中的煤层气难以向外逸散，对煤层气的保存有利。

吐哈盆地构造相对简单，构造作用对煤层顶底板的破坏不强，煤层顶、底板完整性较好，有利于煤层气保存；断裂多表现为压扭性，封闭性好，不易使煤层气逸散。

（五）煤层气资源量

吐哈盆地风化带下限至煤层埋深 2 000m 以浅区煤层气地质资源量为21 198.33×108m3，资源丰度为2.26×108m3/km2，可采资源量为4 100.46×108m3。其中下侏罗统八道湾煤组煤层气地质资源量为8 793.18×108m3，占总地质资源量的41.81%；中侏罗统西山窑煤组为12 405.15×108m3，占58.52%。可采资源总量为4 211.82×108m3，其中西山窑组为3 437.74×108m3，八道湾组为774.08×108m3。

按深度统计，煤层埋深1 000m以浅、1 000～1 500m和1 500～2 000m 煤层气地质资源量分别为1 591.89×108m3、7 893.62×108m3和11 712.83×108m3，占地质资源总量的7.51%、37.24%和55.25%；埋深1 000m以浅与1 000～1 500m 煤层气可采资源量分别为542.69×108m3、3 557.77×108m3，占可采资源总量13%与87%。

该含气盆地Ⅱ类资源量为21 085.40×108m3，占地质资源总量的99.47%；Ⅲ类资源量为112.94×108m3，占地质资源总量的0.53%（表6-30、表6-31）。

表6-30 吐哈盆地煤层气资源量计算结果表

表6-31 吐哈盆地各含气区带煤层气资源类别表

杨 红

（新疆煤田地质局综合地质勘查队）

摘 要 本文研究地质资料在矿产资源开发中的应用等，探讨如何有效利用地质资料，充分发挥其作用，使其能更好地为国民经济服务。

关键词 地质资料 矿产资源开发

《中华人民共和国矿产资源法》、《国务院关于加强地质工作的决定》、《地质资料管理条例》等相继出台，不仅明确了矿产资源勘查开发合理、合法、安全有序的进行，同时也将地质资料的开发利用作为地质工作新的方法和手段之一，使其成为地质工作服务于全社会的一种新的主要载体，成为关系到国家能源规划和宏观调控的重要内容和主要依据。随着矿产资源信息的不断扩展和延伸，在矿产资源勘查多样性模式下的地质资料已不再是过去简单的专业资料概念，而逐渐成为了一个新型的、灵活的、具有特殊利用价值的新信息资源。如今，保护和合理利用各类矿产资源已成为我国的一项基本国策。在这种形势下，如何更好地开发和利用地质资料，使其更好地为社会各领域服务，已成为各行业关注的焦点。特别是在直接关系到矿产资源的勘查、开发、利用能否顺利进行的过程中，地质资料的特殊作用更显得极为突出和重要。

1 地质资料在矿产资源潜力预测与评价中的作用

矿产资源是关系到国计民生的重要资源，合理开发和利用矿产资源是平衡经济有效发展的保障，因此科学的预测和评价资源是找矿成功的重要条件。找矿突破要循序渐进，要建立在科学预测、科学评价的基础上，要有可靠的依据，有翔实的信息，有可信的说服力，而不是盲目的设想和猜测。矿产资源潜力评价是找矿的前期工作，是实现找矿突破的基础。地质工作者们多年来实施了大量的基础性和实质性工作，获得了可贵的第一手真实资料。通过勘查、测绘、钻探、科学研究、施工经验、成果汇聚、科学验证等手段，积累了丰富的地学信息，取得了显效的成果。这些成果都为今后新的矿产资源预测和评价提供了可靠的信息保证，对当前的地质找矿、科学评估地下蕴藏矿产资源量，起到最直接的积极和指导作用。

新疆的地质勘查工作始终坚持“主攻天山，深化阿尔泰山，开拓昆仑—阿尔金山”的总体布局和“区划、区调、物化探、勘查、科研五统一”的原则，主攻煤、富铁、铜镍、富铅锌、金、铀、钾盐等国家和自治区急需的矿产，以及具有大型和超大型找矿前景和显著开发效益的矿床类型；在充分收集各种比例尺的区域地质调查资料，区域地球物理调查资料（包括重力、磁法、电法、地震），遥感图像及其地质解译成果，地矿、石油、冶金等地质勘查资料、成果，原地矿部开展的全国煤炭资源远景调查评价成果，原煤炭部开展的第三次煤田预测成果，煤炭地质勘查成果等大量资料的基础上，通过成果汇聚、综合分析，取得了一系列找矿重大突破和新进展，发现并评价了一批可供开发的大中型矿床。如：2009 ～ 2011 年在新疆伊犁地区开展的煤炭资源调查就取得了显著的效果。伊犁盆地是新疆重要含煤盆地之一，煤炭资源富集，由于长期以来对该区进行煤炭资源调查的投资不足，调查工作滞后，调查程度偏低，探明的可供工业开发利用的煤炭资源量十分有限。新疆维吾尔自治区政府为了实现加快“煤炭优势资源的转换战略和大企业大集团战略”实施进程，力争“把伊犁地区建设成为自治区重要的能源基地和煤电煤化工基地”，由政府出资、新疆煤田地质局、新疆地质矿产勘查开发局联合共同承担此项调查任务，开展了整合小煤矿、整合探矿权、对资源远景区进行调查和争取利用国家规划区内矿产资源四项措施，对伊犁含煤盆地的煤矿远景区（矿业权空白区）开展调查工作，力争在该区实现找煤突破，发现新的煤炭资源。历时近1年时间，收集了伊犁地区、调查区以及周边地区的煤矿勘查、矿区总结报告、新疆煤炭资源潜力评价等资料（包括：地质、石油、冶金等，并在伊犁盆地煤田地质调查成果的基础上），经过分析论证，根据伊犁盆地煤层主要分布规律，再结合已有矿业权空白区分布情况，在伊犁盆地内选定了四个具有调查前景的找矿靶区；先后完成 1∶5 万地形地质简测 9127.63 平方千米、钻机 20 余台，施工钻孔 43 个，完成进尺 3.36 万米，实测二维地震测线 142 条、长 2382.29 千米、物理点 11.48 万个，采集各类样品 320 件，对调查区内煤炭资源量进行了全面汇总，基本摸清了各含煤盆地的资源家底。通过对调查区内各类资料的挖掘和利用，汇总了调查区在地表埋深 2000 米以浅赋有煤炭资源总量 1847.70 亿吨，其中 1000 米以浅 784.51 亿吨；共探明资源量 558.32 亿吨，其中 1000 米以浅 97.31 亿吨；新增煤炭资源储量 230.77 亿吨；并统计了调查区外的煤炭资源量。对伊犁盆地沉积演化和聚煤规律进行了专项研究，提高了伊犁盆地煤炭资源勘查及地质研究程度，为后续进一步勘查奠定了基础。同时，摸索了一套在大面积隐伏—半隐伏区找煤的、采用二维地震勘探与钻探验证、地球物理测井、样品测试分析相结合的综合勘查方法，经实践证明了是快速评价隐伏区找煤的有效途径。

通过对调查区各类成果资料进行综合集成，以及收集利用以往成果，特别是近年的煤矿勘查成果和正在开展的矿区总结报告、资源潜力评价成果的利用，重新理清了调查工作区地层层序和含煤地层时代；进一步了解了各含煤盆地的构造形态、含煤地层分布范围、煤层（组）数、煤层（组）的一般厚度和埋藏深度；了解了煤类和煤质的一般特征、煤层气及其他有益矿产情况，对伊犁盆地含煤地层、构造、煤层、煤质和资源赋存等情况进行了综合评价，初步建立了伊犁含煤盆地整体构造形态的认识，并明确了伊犁盆地是以长焰煤、气煤、焦煤为主，煤质优良，为良好的火力发电用煤、炼焦和配焦用煤。且伊犁盆地地质情况复杂，具有多种多样的成矿地质条件。已发现矿藏 9 类 86 种，包括：能源矿产、有色金属及贵金属矿产、稀有金属、黑色金属矿产、冶金辅助原料非金属矿产、化工原料非金属矿产、特种非金属原料、建材原料非金属矿产及其他矿产等；矿产地 170 多处，充分证明了伊犁地区是全疆乃至全国已发现矿产品种比较齐全的少数地区之一，已具备建成我国重要矿产基地的矿产资源基础。此外，已探明储量在新疆居首位的有铜、金、硫铁矿、钴、镓、锡、锑、蛋白土、高岭土、泥炭、铂、钯、锆石、稀土元素等。因此，伊犁盆地不仅是重要的煤产地，也是为发展化工、建材等工业提供重要原料的矿产资源基地。

由于此次资源调查工作前期收集的各类地质资料丰富，可参考和利用性强，并且运用了科学、合理的工作方法和工作手段，结合实际操作，使得此次工作开展的全面、细致、精度高，取得了较好的成果，于 2012 年完成了《新疆伊犁盆地煤炭资源调查总报告》的编写。本报告全面反映伊犁盆地煤炭资源赋存情况及勘查开发现状，填补了该项工作的空白，为新疆维吾尔自治区实施大企业、大集团战略，科学配置煤炭资源，提供了地质依据，使得伊犁地区煤炭资源开发具有特别重大的社会意义，前景十分广阔。

2 地质资料在矿产资源开发中的应用

矿产资源的勘查、开发和利用是一个庞大的、系统的、持续性、长期性工作。每一阶段既是对前期工作成果的验证和补充，又是对后续工作顺利开展的继续和延伸。在整个过程中，特别要注意的是充分利用好前期地质资料的可用性、多样性和参考性，把可用的信息有效地、最大程度地用于实际勘查中，为勘查工作做好全方位的信息服务和质量保障，确保后续勘探工作的正常进行，最终保证所获地质成果的真实性、可靠性，为今后的矿产资源新开发提供更加翔实的、可靠的地质资料。特别是在开发和利用新矿产资源领域的今天，更要求我们要有丰富的资料、准确的信息、过硬的技术、雄厚的实力，成为新矿产资源开发能力和质量的保障。为此，要不断加强地质勘查工作，加大地勘投入，强化措施，不断获得高质量的地质资料，在不断更新中加大矿产资源的开发力度。

新疆煤田地质工作始终坚持以收集各类地质资料作为开展地质工作的前期基础信息。在项目施工前期对勘查区是否进行过各类地质工作做全面的信息了解，通过对以往形成的地质资料做初步的掌握，在施工中结合各类实际工作手段和方法，充分运用地球动力学、板块构造学、层序地层学、煤田地质新理论，实施开展本区煤炭资源赋存线、规律研究，建立典型成煤模式，以构造控煤作用研究为核心，恢复煤盆地构造—热演化历史，分析含煤岩系后期改造和煤变质作用，揭示不同构造背景煤炭资源的聚集和赋存规律，为煤炭资源潜力预测和勘查前景评价提供依据。如：对新疆库尔勒市哈满沟煤矿区地质构造的综合分析和研究，在推覆体构造下找到了新的煤炭资源，为哈满沟煤矿的扩大和延深提供了后备资源。又如：对新疆呼图壁县白杨沟煤矿区地质构造和聚煤盆地前期资料的综合分析，通过实际勘探在其深部找到一座大型煤矿—宽沟煤矿（资源量在 5 亿吨以上）。宽沟煤矿位于呼图壁县城西南 70km 处的雀尔沟煤矿区，该矿区的地质工作程度很不一致，其南部的白杨沟矿区、西部的西沟矿区和东部的石梯子矿区多数地段已达到详查和普查阶段，并填绘了 1∶5000 和 1∶2000 大比例尺地质图，而其深部工作程度很低，只进行过 1∶20 万区域地质测绘。矿区地表均被第四系和第三系地层覆盖。为了查清研究区沉积环境及构造特征，通过对周边小煤矿地质资料和区域地质资料的分析和研究，确定煤矿区经历了早侏罗世聚煤期和中侏罗世聚煤期，以中侏罗世聚煤作用最好，含煤地层为中侏罗统西山窑组。含煤地层后期受天山山脉隆起的影响，使煤系地层产生向北倾斜的单斜构造，为深部找矿提供了地质依据。后经钻探验证，在其深度找到了丰富的煤炭资源，即宽沟煤矿。

3 地质资料在新勘查项目中的作用

已有的地质资料是以往地质工作的记录和信息储备，是多年地质工作成果的积累和集中体现，是国家的宝贵财富，是进行生产建设、经济发展的必要依据和条件。特别是在新的矿产资源勘查、开发利用中，地质资料作为信息资源有着极其重要的特殊指导作用。在过去形成的地质资料中，隐含着很多对今天新矿产资源开发有着特殊利用价值的信息。由于这些信息受当时生产力条件的限制，其可利用价值具有不确定性，但随着现代生产力水平的提高，这些信息却成为了新的可利用的信息资源。这就要求我们在新形势下，要针对已形成的地质成果资料，加大综合性的理论研究，特别是对同一地区曾开展过的多种地质工作进行综合性研究，结合地质、工程、水文、物探、化探异常、遥感等进行大胆分析研究，把片面的、零星的地质资料进行综合，通过分析研究，做出全面的、整体的、准确的新结论。特别是联合相邻地区的各类地质资料进行综合贯穿性分析研究，找出共性和异性，形成更广泛地区新的综合性地质资料。这样，既避免了今后重复性工作，节省了物力、财力，又力求在贯穿分析研究中有新发现、新突破，力争做到“由点带面、邻区相通、形成规模”，最终发现新的成矿区带，找出新的成矿规律，编制出新的矿产资源预测图，做出新的矿产资源远景规划，形成新的矿产资源立体概念和模式，为更加有效地开拓新矿产资源领域做好积极、充分的准备。

4 思考

地质资料是重要的信息资源，是服务地质找矿等各行业发展的重要要素。为此，地质资料的科学管理和开发利用愈加重要，并已成为地质工作服务于全社会的一项重要的组成部分。矿产资源是国家战略资源，是国民经济建设和发展的基础保障，是加强资源宏观调控的重要依据。随着“十二五”规划的不断深入，全国地质找矿改革发展及新的矿产资源不断地勘查、开发和利用，要求地质资料的管理和利用必须做到全面、深入、发展、创新，满足社会进步的需要。

作为已拥有大量基础性地质资料信息的地勘单位，在新的矿产资源不断发现、勘查、开发和利用的大好形势下，如何更好地利用和发挥地质资料的作用，应更加引起关注和思考，力求在现有的生产规模、技术手段和管理运作方式上，积极努力地为今后的发展探寻出新的方向，确定新的发展目标。在地质资料的科学管理上应以此为契机，通过坚持打牢基础、改革创新、做好服务的原则，最大限度地满足经济社会发展对地质资料的需求，走可持续发展道路。在地质资料的合理有效利用上，应充分体现其多专业性、多功能性、多服务性的特点，扩大可利用领域范围，使地质资料作为信息资源不断凸显其特殊的作用和价值，在各行业、领域中更加广泛、准确、有效地利用。因此，要充分利用好各类地质资料，结合实际运用科学的管理方法和手段，充分利用、挖掘地质资料的作用，使地质资料社会化服务，创造更多的效益；同时努力做好为矿产资源供给和保障体系的服务，做出可靠的矿产资源预测和评价，正确评估地质资料社会化服务效益，合理地进行开发和利用，以确保国民经济快速、稳定的发展，使地勘单位的发展不断出现新局面，保证煤田地质经济稳步、健康发展。

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