白 陽(yáng)

(中煤地質(zhì)集團(tuán)有限公司，北京 100040)

0 引言

澳大利亞煤炭資源豐富，已探明煤炭?jī)?chǔ)量位居世界第四位。澳大利亞煤炭不僅資源量大，埋藏條件好，開(kāi)采難度相對(duì)較小，且發(fā)熱量高，硫分、灰分等有害成分較低，是中國(guó)煤礦企業(yè)的重要投資目的國(guó)，也是中國(guó)的主要煤炭進(jìn)口國(guó)。昆士蘭州煙煤儲(chǔ)量約占其全國(guó)總量的62%。蘇拉特盆地進(jìn)行了大規(guī)模的勘查研究，是重要的煤炭?jī)?yōu)選產(chǎn)能基地。

EPC1763區(qū)塊位于澳大利亞昆士蘭州蘇拉特盆地，為了更好地獲取該區(qū)煤炭資源賦存規(guī)律，優(yōu)化勘查設(shè)計(jì)，優(yōu)選先期開(kāi)采靶區(qū)，對(duì)該區(qū)煤炭資源的賦存規(guī)律進(jìn)行了研究，獲得了該區(qū)聚煤規(guī)律的認(rèn)識(shí)。詳細(xì)研究蘇拉特盆地煤炭資源，有利于助推中國(guó)企業(yè)走出去，有利于助推中國(guó)煤炭資源的清潔利用。

1 地質(zhì)概況

區(qū)域上主要發(fā)育有古生界二疊系，中生界三疊系、侏羅系、白堊系，新生界新近系和第四系。研究區(qū)主要含煤巖系為侏羅系中上統(tǒng)塔茹姆煤層組、侏安達(dá)煤層組。

1.1 塔茹姆煤層組

以黑褐色泥巖、灰色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，夾灰-灰白色細(xì)-粗粒砂巖及煤層。平均厚度為94.89m。煤層劃分為4個(gè)煤組，分別為8、9、10、11煤組。東北部煤層發(fā)育較好，可采煤層范圍較大，西、南、中部發(fā)育一般，多處煤層變薄或缺失，可比性差。其中9煤、10煤全區(qū)發(fā)育較好，為局部可采煤層，可采煤層平均總厚度4.62m，可采煤層含煤系數(shù)4.87%。為區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一。

1.2 侏安達(dá)煤層組

侏安達(dá)煤層組劃分為下侏安達(dá)煤層組及上侏安達(dá)煤層組。

①下侏安達(dá)煤層組。以灰色-淺褐灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、灰-灰白色細(xì)-中粒砂巖為主，含可采煤層。煤系厚度在88.25～131.70m，平均厚度105.57m，該組段含4個(gè)煤組，分別為4、5、6、7煤組，其中，4煤發(fā)育最好，全區(qū)穩(wěn)定發(fā)育，可采煤層最大厚度為7.70m，可采煤層平均總厚度3.41m，可采煤層含煤系數(shù)3.23%。

②上侏安達(dá)煤層組。以灰色-淺褐灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、砂泥巖互層、灰-灰白色細(xì)-中粒砂巖為主，含可采煤層。煤系厚度為36.30～77.70m，平均55.76m，該組段含1、2、3煤組。1煤為全區(qū)可采煤層，可采煤煤層平均總厚度3.29m，可采含煤系數(shù)5.90%。侏安達(dá)組為區(qū)內(nèi)主要含煤地層之一。

區(qū)內(nèi)各煤層煤巖成分以暗煤為主，次為亮煤，偶夾條帶狀絲炭，屬半暗型煤。各煤層為中灰、中等揮發(fā)分、特低硫、中—高熱值低變質(zhì)煙煤。

區(qū)內(nèi)地層平緩，傾角1°～5°，為一走向北東、傾向南東的單斜構(gòu)造，屬大型向斜的一翼。區(qū)內(nèi)暫未發(fā)現(xiàn)斷層及巖漿巖。

2 主要煤層聚煤特征

區(qū)內(nèi)含煤地層含煤層數(shù)較多，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)有明顯的趨勢(shì)變化，主要煤層1煤、4煤及10煤煤層賦存特征如下。

① 1煤。在區(qū)內(nèi)東北部埋深淺，西南部埋藏深，煤層厚度0～3.90m，平均1.52m，平均可采厚度1.56m?？刹煞秶?，可采范圍內(nèi)連片分布且在北部及中南部存在聚煤中心。全區(qū)分布，不可采范圍位于西部邊緣及中間東部區(qū)域(圖1)。該煤層為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單-復(fù)雜、全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。

圖1 1煤層厚度等值線示意圖Figure 1 Isogram of coal No.1 thickness

圖2 4煤層厚度等值線示意圖Figure 2 Isogram of coal No.4 thickness

② 4煤。煤層厚度0～2.33m，平均1.12m，平均可采厚度1.15m。研究區(qū)可采范圍大，連片集中分布，在研究區(qū)中東部及北部煤層厚度較大且穩(wěn)定，不可采區(qū)位于研究區(qū)的中西部，向西逐漸尖滅(圖2)。該煤層為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)到復(fù)雜，屬全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。也是本區(qū)煤層對(duì)比的重要標(biāo)志之一。

③ 10煤。煤層厚度0～3.60m，平均1.15m，平均可采厚度1.33m。在區(qū)內(nèi)中南部有一個(gè)開(kāi)口向西的薄煤區(qū)或尖滅區(qū)，其他均為可采區(qū)，北部區(qū)煤層穩(wěn)定且較厚，可采范圍較大，基本連片分布。個(gè)別孔見(jiàn)夾矸，屬全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層(圖3)。10煤層上距1煤層約200m，是穩(wěn)定的層間距對(duì)比標(biāo)志。

圖3 10煤層厚度等值線示意圖Figure 3 Isogram of coal No.10 thickness

3 成煤環(huán)境及聚煤規(guī)律

煤炭資源的形成受聚煤期古地理、古構(gòu)造、古氣候及古植物條件的綜合控制并發(fā)展起來(lái)的，其賦存狀況受后期構(gòu)造作用、地質(zhì)活動(dòng)等影響，其中聚煤期的控制因素是煤炭資源形成及發(fā)展的前提，是最本質(zhì)的基礎(chǔ)。

沃倫亞群主要含煤巖系塔茹姆煤層組、侏安達(dá)煤層組是在陸相沉積環(huán)境中的河湖三角洲平原及湖泊中沉積的，三角洲平原沉積環(huán)境中主要發(fā)育分支河道、天然堤、決口扇、分流間灣及沼澤、泥炭沼澤等(見(jiàn)圖4)。

圖4 三角洲平原主要沉積體系Figure 4 Main sedimentary systems on delta plain

分析塔茹姆煤層組的可采煤層厚度等值線圖(圖5)及砂體厚度等值線圖(圖6)，區(qū)內(nèi)存在兩個(gè)條帶型北東-北北東向展布的厚煤區(qū)，其厚煤點(diǎn)在A793鉆孔附近。在研究區(qū)中南部為薄煤區(qū)。聚煤區(qū)的主要影響因素是分支河道砂體沉積。

圖5 塔茹姆煤層組煤層厚度等值線圖Figure 5 Isogram of coal thickness in Tarum coal group

圖6 塔茹姆煤層組砂巖厚度等值線圖Figure 6 Isogram of sandstone thickness in Tatum coal group

分析下侏安達(dá)煤層組的可采煤層厚度等值線圖(圖7)及砂體厚度等值線圖(圖8)，厚煤區(qū)延續(xù)塔茹姆煤層組的厚煤區(qū)的趨勢(shì)及區(qū)域，厚煤區(qū)成北東向條帶分布。薄煤區(qū)在這兩個(gè)富煤區(qū)的中間成北東向延續(xù)發(fā)展。分支河道砂體的發(fā)展影響著煤層的發(fā)育及展布。

圖7 下侏安達(dá)煤層組煤層厚度等值線圖Figure 7 Isogram of coal thickness in lower Juanda coal group

圖8 下侏安達(dá)煤層組砂巖厚度等值線圖Figure 8 Isogram of coal thickness in lower Juanda coal group

分析上侏安達(dá)煤層組的可采煤層厚度等值線圖(圖9)及砂體厚度等值線圖(圖10)，上侏安達(dá)煤層組的煤層厚度線走向?yàn)楸睎|向，在研究區(qū)中部發(fā)育有北東向的厚煤區(qū)，東南部也發(fā)育一個(gè)厚煤區(qū)，薄煤區(qū)位于研究區(qū)的西北部，與分支河道所形成的的砂體堆積相吻合。

圖9 上侏安達(dá)煤層組煤層厚度等值線圖Figure 9 Isogram of coal thickness in upper Juanda coal group

圖10 上侏安達(dá)煤層組砂巖厚度等值線圖Figure 10 Isogram of sandstone thickness in upper Juanda coal group

從煤層等厚線圖與砂體厚度等值線圖的分析可知，砂體的發(fā)育與煤層的發(fā)育有負(fù)相關(guān)關(guān)系，也就是煤層的聚集區(qū)在三角洲平原分支河道間及其下游的泥炭沼澤內(nèi)。分支河道沉積是骨架，控制著三角洲平原的發(fā)育，左右了泥炭沼澤的發(fā)生發(fā)展及保存，是控制煤炭資源形成的最基本的控制因素。

4 結(jié)論

(1)詳細(xì)分析了煤系地層的沉積環(huán)境，研究了主要煤層的賦存規(guī)律，在此基礎(chǔ)上分析了含煤巖系的聚煤規(guī)律。

(2)EPC1763區(qū)塊含煤沉積環(huán)境為陸相河湖三角洲成煤，煤層的發(fā)生發(fā)展主要受三角洲平原分支河道的發(fā)育所影響，與分支河道所形成的的砂巖厚度成負(fù)相關(guān)，砂體發(fā)育的區(qū)域，煤層不發(fā)育。確認(rèn)了影響煤層發(fā)育的主要因素。

(3)在EPC1763區(qū)塊的東北部為含煤沉積期的富煤中心，先期的主要找煤及勘查生產(chǎn)活動(dòng)應(yīng)以該區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)，尋找埋藏淺、煤層厚、易于開(kāi)采的煤層。