張 強(qiáng)，呼冬強(qiáng)，李 輝

（1.新疆地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)，新疆 喀什 844000；2.新疆工程學(xué)院礦業(yè)工程與地質(zhì)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830023）

新疆礦產(chǎn)資源豐富，但地域分布極不均衡，東疆、北疆礦產(chǎn)資源賦存多，研究程度高，南疆礦產(chǎn)資源賦存少，屬缺礦地區(qū)，礦層研究程度低，缺乏礦層的對(duì)比研究。該礦區(qū)位于皮山縣南148°方位，直線距離約85km，行政區(qū)劃屬皮山縣管轄。礦區(qū)東西長(zhǎng)約10.30km，南北寬約0.43km～1.41km，面積約8.93km2。礦產(chǎn)資源開采歷史較久，1957年以前沿礦層露頭已有數(shù)十個(gè)小窯，最低開至2227m，已停采封閉。1958年建成2200m水平平峒，采平峒西翼B1礦層上山礦，采掘長(zhǎng)度1570m，1969年建成設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)6萬噸的2150m水平平峒，平峒東西兩翼均采B1和B2礦層上山礦。東翼B1礦層采長(zhǎng)680m，西翼B1礦層采長(zhǎng)1430m，B2礦層采長(zhǎng)140m。1985年建成設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)量6萬噸的2100m水平平峒，開采B1和B2礦層。現(xiàn)開采斜井于1997年建成投產(chǎn)設(shè)計(jì)年產(chǎn)量是9萬噸，核定生產(chǎn)能力14萬噸/年。主要開采B1和B2號(hào)礦層，斜井開拓，倒退式回采，設(shè)計(jì)采礦回采率為75%。但礦區(qū)內(nèi)各礦權(quán)因勘查工作單位和時(shí)間均不一致，導(dǎo)致礦層編號(hào)存在不一致的情況，為了統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，需對(duì)和田礦床的地質(zhì)特征、礦層特征進(jìn)行分析，提出可靠的礦層對(duì)比方法，為礦產(chǎn)開采和礦區(qū)深部礦產(chǎn)資源勘查提供理論依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

所研究礦區(qū)位于塔里木盆地南緣，塔西南坳陷帶東段，出露的地層有元古界、石炭系上統(tǒng)塔哈奇組（C2t）、二疊系上統(tǒng)杜瓦組（P2d）、侏羅系中下統(tǒng)、白堊系下統(tǒng)、第四系上更新－全新統(tǒng)。礦區(qū)位于杜瓦背斜南翼，呈向南傾的單斜構(gòu)造，地層走向90°～105°，傾角35°～51°。礦區(qū)發(fā)育內(nèi)4條逆斷層，分別為F1、F2、F3、F4，一條正斷層，為F5；兩條平移斷層f1、f2。其中F1、F4構(gòu)成礦區(qū)南部的含礦邊界。

2 含礦地層及礦層特征

2.1 含礦地層

礦區(qū)內(nèi)含礦地層為侏羅系中統(tǒng)楊葉組(J2y)，含礦資源地層平均厚238.24m，含礦3層（其中可采礦層2層）。礦層平均總厚18.84m，可采礦層平均總厚19.23m，有益平均總厚17.13m，含礦系數(shù)7.91%。3層礦層自下而上編號(hào)為B1、B2、B3，其中B1礦層為全區(qū)可采礦層，層位較穩(wěn)定，厚度變化大。B2礦層為局部可采礦層，以其厚度大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度變化大為主要特征，屬較穩(wěn)定礦層。B3礦層為不可采礦層，屬極不穩(wěn)定。

圖1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造示意圖

2.2 可采礦層特征

礦區(qū)內(nèi)可采礦層2層，分別為B1、B2號(hào)礦。其中B1號(hào)礦層為全區(qū)可采礦層，也是礦區(qū)內(nèi)各生產(chǎn)礦井主要開采區(qū)。B2礦層僅在礦區(qū)東部可采，向西不連續(xù)。

2.2.1 B1號(hào)礦層

該礦層從礦區(qū)西部的阿其克蘇塔格礦床連續(xù)發(fā)育至礦區(qū)東部的杜瓦礦體，僅在杜瓦礦區(qū)內(nèi)C線以東不發(fā)育，f1平移斷層附近有少量地段不可采。礦區(qū)內(nèi)有56個(gè)工程點(diǎn)控制層位，見礦區(qū)內(nèi)礦點(diǎn)51個(gè)，可采點(diǎn)47個(gè)；礦區(qū)內(nèi)可采面積1.77km2；礦層總厚度0m～30.15m，平均6.15m；礦層可采厚度0.60m～30.15m，平均5.47m。含有0～5層夾矸，夾矸單層厚度為0m～2.03m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單-復(fù)雜，夾矸巖性多為炭質(zhì)泥巖和泥巖。該礦層在礦區(qū)西部呈“透鏡”狀，礦層厚度變化巨大，屬較穩(wěn)定的全區(qū)可采礦層。礦層頂板多為泥炭沼澤相的炭質(zhì)泥巖和泥巖，相變較為顯著。礦層底為湖相過的粉砂巖，含石英礫石（或小石子）為主要特征，層位穩(wěn)定、延伸較遠(yuǎn)，是礦層對(duì)比的良好標(biāo)志層。礦層間距：B1號(hào)礦層與B2號(hào)礦層間距為0.60m～11.08m，平均4.12m。

2.2.2 B2號(hào)礦層

僅在礦區(qū)東部礦一帶（Ⅲ線—2線之間）發(fā)育，礦區(qū)內(nèi)有46個(gè)工程點(diǎn)控制層位，見礦點(diǎn)34個(gè)，可采點(diǎn)28個(gè)；礦區(qū)內(nèi)可采面積0.82km2；礦層總厚度0m～62.11m，平均11.51m；礦層可采厚度0.73m～58.91m，平均12.69m。本礦層以其厚度大、厚度變化大（分叉、變?。?、結(jié)構(gòu)復(fù)雜為主要特征。含夾矸0～10層，礦層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單—復(fù)雜，一般含夾矸1～3層，唯在礦Ⅱ－Ⅰ線間含夾矸多達(dá)10層，在此范圍內(nèi)淺部以3.20m～8.40m的炭質(zhì)泥巖和粉砂巖，將B2礦層分為上下兩個(gè)分層，各分層夾矸單層厚0.22m～0.90m之間，多為炭質(zhì)泥巖和泥巖，夾矸多不穩(wěn)定，難于對(duì)比。礦層頂板巖性以粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖為主,偶見中砂巖；底板巖性以炭質(zhì)泥巖、泥巖為主，粉砂巖次之。B2礦層厚度變化較大，但仍有規(guī)律可循，礦層沿走向的變化，其形態(tài)似“紡錘”狀。

表1 礦區(qū)礦層特征簡(jiǎn)表

3 礦層對(duì)比

礦層對(duì)比主要根據(jù)自身特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)發(fā)育情況、層間距、礦床特征、頂?shù)装鍘r性以及礦層所處的空間位置等多種因素的綜合分析，以主要可采礦層B1礦層底板作為對(duì)比基線。在剖面圖和礦層發(fā)育對(duì)比圖上較為清晰地反映了各礦層在空間位置上的相互關(guān)系和對(duì)比情況。具體分析方法如下。

3.1 礦層所處空間位置及底板巖性

B1礦層位于含礦段之下部，是本區(qū)最底部的礦層，礦層底板普遍為含石英礫石（小石子）之粉砂巖，地表風(fēng)化后微顯黃褐色縣微突起，井下及鉆孔中均可見到。該層粉砂巖層位穩(wěn)定，延伸較遠(yuǎn)，易于識(shí)別，是良好的標(biāo)志層。B2礦層位于B1礦上部，其底板多為炭質(zhì)泥巖和泥巖，極易與B1礦層區(qū)別開。

3.2 礦產(chǎn)資源特征

B1礦層類型以半亮、半暗為主，含有較多的黃鐵礦，全硫含量偏高，礦產(chǎn)的灰分、揮發(fā)分也較高，其發(fā)熱量略高。B2礦層類型以暗、半暗為主，微含星點(diǎn)黃鐵礦，其灰分、硫分、揮發(fā)分較B1礦層低，發(fā)熱量較B1礦層低。

3.3 礦層厚度

B1礦層厚度小，厚度變化僅在礦區(qū)西部變化大，礦區(qū)東部較穩(wěn)定，礦層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。B2礦層僅賦存與礦區(qū)西部，其厚度大，厚度變化也大，礦層結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

3.4 地質(zhì)剖面連線法

根據(jù)礦層在剖面上所處的空間位置。結(jié)合礦層層序、產(chǎn)狀進(jìn)行剖面連線以確定礦層編號(hào)，這樣起到了對(duì)比的驗(yàn)證作用。

3.5 測(cè)井曲線特征

同一礦層的物性曲線特征，雖在走向上有所變化，但其總的特征大體相似，變化不大，尤其是復(fù)雜結(jié)構(gòu)的厚礦層，中厚礦層的物性特征都比較明顯，與其它方法參照，可以取得較好的效果。礦區(qū)測(cè)井工作采用有效合理的物性參數(shù)GG（人工伽瑪伽瑪）、GR（天然放射性）、NR（視電阻率電位）及SP（自然電位），較好地反映出了各礦體發(fā)育的物性特征，尤其是巨厚礦層、中厚礦層的物性特征比較明顯，與其它方法參照，可作為明顯對(duì)比標(biāo)記。

圖2 礦層對(duì)比示意圖

4 結(jié)語與建議

新疆地區(qū)礦深部資源前景良好，但礦層厚度變化大，間距變化大，夾矸數(shù)量不穩(wěn)定，通過對(duì)該區(qū)域礦層對(duì)比研究，提出了可靠的礦層對(duì)比方法，為礦產(chǎn)資源開采和礦區(qū)深部資源勘查提供理論依據(jù)。