全称神府-东胜煤田:中国已探明的最大煤田,世界大型煤田。位于陕西省西北部和内蒙古自治区南部,在中国最大煤盆地鄂尔多斯盆地腹地,是一个连续的煤田。
中文名:东胜煤田
全 称:神府-东胜煤田
位 置:鄂尔多斯盆地
面 积:22860平方千米
探明储量:2300亿吨
类 型:特大型煤田
目 录
.1 概述
.2 勘查
.3 成因
概 述
面积22860平方千米 ,含煤地层属侏罗纪。预测储量6690亿吨,探明储量2300亿吨。神府煤田分布在陕西省榆林地区的神木、府谷、榆林、横山和靖边5个县,面积约10000平方千米,有5~6个可采煤层,总厚度14.1~21.5米,倾角不到1°,埋藏很浅.东胜煤田在内蒙古自治区鄂尔多斯境内,面积12860平方千米,有10个可采煤层,厚度 2~7米,倾角1°~8°,埋藏较浅。神府-东胜煤田的 煤为世界少见的优质动力煤,尤以煤田南部为最佳。其硫分小于0.5%,灰分小于8%,发热量达30兆焦/千克。在国际市场上有很强的竞争力。1984 年开始开发神府东胜矿区,第一 、二期建设规模 30亿吨,第三期(2010年)64~74兆吨,远景规模120兆吨, 已建成3个年产总能力为1.2兆吨的矿井,有4个年产3兆吨的矿井正在施工,2000年将建成60兆吨的年产能力。包头至神木的172千米铁路及神木至朔州的270千米铁路已经通车。与神府东胜矿区邻接的榆神矿区,初期建设规模52兆吨,后期113.8兆吨。神木至榆林的137千米铁路已经通车。
勘 查
2008年,煤田已发现煤炭资源总量200.4亿吨,成为我国北方地区的特大型煤田。由中央地质勘查基金投资勘查的内蒙古东胜煤田艾来五库沟———台吉召煤炭勘查项目,经过两年勘查施工,全面完成了普查任务,并于近日通过专家评审验收。该项目在去年预查阶段控制煤炭资源量195亿吨的基础上,勘查新增5亿吨资源量,总控制煤炭资源量达200.4亿吨。这是我国首例按照统一部署、整装勘查、综合评价原则部署完成普查的特大型煤田。 该项目为中央地质勘查基金启动后的第一批试点项目,也是中央地勘基金投资勘查的内蒙古东胜煤田的首期项目。据介绍,勘查工作区位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区西部,属于国家重点煤炭规划矿区。项目区总面积1305平方千米,由6个勘查区块组成一个整装煤田。勘查面积之广、控制矿产规模之大,在我国固体矿产资源勘查史上是不多见的。 勘查表明,这一煤田煤质属高热量、低灰分、低硫优质动力煤,主要含煤地层分布广泛,含煤性较好,构造简单,层位较稳定;项目区内交通便利,开发条件良好,是理想的特大型煤炭矿区。
该整装勘查成果为北方地区煤炭资源统一规划、合理开发和集约利用奠定了坚实基础,对进一步增强煤炭资源可持续供应能力,促进国民经济平稳健康发展具有重要意义。东胜煤田二期项目勘查面积2100平方千米,实施期为两年,预计总投资超过3亿元,提交煤炭资源量260亿吨。[1]
成 因
侏罗系中~下统延安组是东胜煤田主要含煤地层,[2] 为一套大型内陆盆地含煤建造。鄂尔多斯盆地形成初期,在晚三叠世至早侏罗世,东胜地区处于相对隆起区,是被剥蚀、冲刷的盆缘高地。一般没有沉积富县组。随着盆地主体的沉降和扩张,沉积了延安组含煤地层。延安组主要覆盖在三叠系上统延长组之上,在煤田东北部直接超覆在二马营组上。煤田东南角虽有小片富县组沉积,但总体而言,可视为三叠系为本区含煤岩系基底。
延安组地层厚度130-280m,煤田浅部由于受成煤后期的风化剥蚀变薄,北部的乌兰格尔隆起为聚煤盆地的北缘,煤田浅部塔拉沟一带缺失煤系中下部的沉积。煤田深部该组地层发育最厚。按煤系地层岩性组合特征和含煤性的差异将延安组划分为三个岩段。煤组、煤层的发育规律,聚煤环境可分三个岩段、五个成因单元:
一岩段(J1-2Y1):位于延安组下部,岩段界线从煤系底界至5煤组顶板。岩性底部以灰白色含砾石英砂岩为主,局部为砾岩,砾石成份单一,主要为石英岩。填隙物为高岭土或泥质。此层位岩性特征明显,在延安组地层中石英含量最高达90%以上,且分布范围很广,可做为地层划分的区域性对比标志,一般称其为“延安砂岩”。“延安砂岩”以上是一套粗细相间的碎屑岩,为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和板状细砂岩及煤层呈不等厚互层出现。局部可见河道透镜状砂体。
一岩段含5、6、7三个煤组。以含多层薄煤为其特点。薄煤层多数不稳定,沿走向倾向变化很大,层位难以对比,层数最多可达20层,多数在10层以上。一岩段含可采煤层11层,其中主要可采煤层3层:5-1、6-1中、6-2中。岩段厚度0~132.20m,一般60~80m。本岩段自下而上包括两个成因单元,第一成因单元由延安组底界至6-2中煤层顶板,第二成因单元下界与第一单元相接,上界至5煤组顶板。
第一成因单元:早侏罗世,东胜地区遭受冲刷、剥蚀,在本区形成起伏不平的丘陵地貌。随着鄂尔多斯聚煤盆地的主体沉降,在地形低洼处率先沉积。由于古气候条件的适宜,植物生长茂盛,为泥炭堆积提供了丰富的物质来源。在这种条件下,发育了6-2下、7号煤层。
这时期,在东胜地区南部新庙一带存在着一块古高地,这块古高地与陕西省北部的活鸡兔-柠条塔古高地连为一体,总面积不小于4000km2,在内蒙古境内1000 km2多,这块古高地曾控制了富县组的沉积,以南有富县组的发育,至煤系地层沉积阶段,古高地已比较低平。在东胜煤田北部由于受乌兰格尔隆起的影响,为沉积盆地的边缘,与盆地内的地形有着较大的高差。第一成因单元的沉积物,主要受古地形的控制,充填在盆地北缘与南部古高地之间的洼地上。
古地貌决定了第一成因单元含煤岩系的分布范围和聚煤环境。位于本单元下部的7煤组零星发育在古积水洼地的边缘和复水较浅部位。煤层厚度变化大,分布范围小。在聚煤期间接近陆缘剥蚀区,带入的碎屑物质多,灰分含量也较其它煤层高。
7煤组沉积后,在6-2中煤层聚煤期间,南部高地范围减小,煤系地区向盆地北缘超覆,古洼地逐渐“填平补齐”,形成了较为宽广的冲积平原沼泽地,聚积了分布广泛的煤层,第一成因单元的聚煤环境是以河流作用为主的冲积平原环境,在靠近盆地北缘地区的岩性、岩相,显示了辫状河沉积物特点。
第二成因单元:在第一成因单元沉积物的充填下,虽然南部的新庙-活鸡兔高地在缩小,但它仍对鄂尔多斯聚煤盆地的东胜地区和神府地区起分隔作用。高地以北的沉积物在岩性、岩相上变化不大,主要为一套灰~深灰色的粉砂岩、砂质泥岩,中夹多层薄煤和决口扇板状砂体、透镜状的河道砂体。层理类型以中小型交错层理和攀升层理为主。河道砂体为大型的板状、槽状交错层理。因此本单元中下部的薄煤层均为泛滥平原聚煤环境。
在5-1煤层聚煤期间,新庙-活鸡兔古高地淤平消失,从此以高地相隔的东胜 ~神府连为一片,一起接受沉积。这时的古地形高差变小,河流冲积平原地形低平。河流作用的能量减弱。形成了面积巨大的冲积平原沼泽地。沉积了层位稳定,厚度较大的泥炭层。5-1煤层为东胜煤田的主要可采煤层之一。其厚度变化主要受亚环境的控制,富煤带一般分布在东胜煤田中部。在原古地淤平地段,煤层发育较差,在地势低洼复水较深地段,泥炭也难以形成。
二岩段(J1-2Y2):位于延安组中部,岩段界线从5煤组顶板砂岩至3煤组顶板砂岩底界。本岩段底部岩性不稳定。
在岩性上本岩段南北差异较大,北部以浅灰色砂岩中夹砂泥岩、粉砂岩为主;南部以细碎屑岩为主,中夹不稳定的砂体和透镜状泥灰岩。二岩段含3、4两个煤组,7层可采煤层。其中主要可采煤层3层:3-1、4-1、4-2中。岩段厚度0~110.02 m,一般60~80 m 。该岩段在煤田中部发育较厚。本岩段自下而上包括第三、第四两个成因单元。第三成因单元从5煤组顶板砂岩至4煤组顶界,第四成因单元底部与其相接,向上至3煤组顶界。
第三成因单元:随着盆地的不断沉降,煤田南部新庙-活鸡兔古高地消失,湖水在本单元形成初期开始由南向北侵入本区。在煤田北部边缘,乌兰格尔隆起仍与盆地内部存在着较大的高差,北高南低的地势形成。受其影响4、5煤组之间的岩性、岩相有较大差异,煤田北部的岩性、岩相与第二成因单元变化不大,仍以冲积平原环境为主的粗、细相间沉积物。在煤田南部发育了一套以细碎屑岩为主的浅湖沉积物。由于古气候、古地理适宜,泥炭沼泽继续发育,没有间断。大量的碎屑物质由北至南带入浅湖,湖水退出演化为泥炭沼泽,沉积了4-2中煤层,而在煤田北部的4-2中煤层,仍为泛滥平原为主的聚煤环境。
4-2中煤层形成以后,在地壳持续下沉的条件下,湖水再次进入本区且范围比第一次更为广泛,以北仍为冲积平原环境,由于河流的作用,湖泊三角州朵体废弃,在煤田北部至中部形成宽广的冲积平原-三角州平原泥炭沼泽,沉积了4-1煤层。4-1煤层的富煤带主要发育在煤田中部的上三角州平原上,三角州前缘煤层发育较差,至煤田南部的深水地带,煤层尖灭。
第四成因单元:本单元是含煤岩系形成时期湖盆最大扩展时期,湖水已侵入到聚煤盆地的北部边缘剥蚀区附近,故三角州的建设速度很快。当湖水退出本区后形成大面积的三角州平原;沉积物的特点一般为下细上粗的逆粒序。底部常为黄绿色的泥岩,具水平层理和微波状层理,含淡水瓣鳃类化石;向上过渡为砂泥岩互层直至砂岩。
广阔的三角州平原为大面积的聚煤提供了有利的场所,东胜煤田的3-1煤层主要发育在三角州平原上。在煤田北部的局部地区,仍为冲积平原环境。3-1煤层的富煤带的分布,与三角州体系的亚环境有关。在分流河道厚砂体分布范围内,煤层相对较薄,在分流间湾环境,煤层发育较好。
三岩段(J1-2Y3):位于延安组上部,岩段界线从3煤组顶板砂岩至延安组顶界。岩性以灰白色~浅灰色各种粒级的砂岩和粉砂岩为主,其次为泥岩以及煤层。该岩段顶部发育的白色砂岩可做为延安组与上覆地层区分的标志层。
三岩段含2煤组,以含煤层数多,厚度变化大,合并分叉频繁为其特点。煤层层位难以对比。三岩段含可采煤层5层,其中主要可采煤层2层:2-1下、2-2中,次要煤层1层:2-2上,局部可采煤层2层:2-1中、2-2下。岩段厚度16.23~118.53 m,一般40~60 m 。煤田北部发育较厚。本岩段划分为一个成因单元-第五成因单元。
本单元形成初期,湖水只在煤田南部的补连一带有过短暂的停留,继而被湖泊三角州所代替。煤田从南到北为广阔的冲积平原这时期的河流活动比较强烈,煤田北部的乌兰格尔隆起在本单元后期终于退出煤田北部边界以外。泛滥平原上的废弃河道、牛轭湖、泛滥湖、河流两侧平坦,宽展的漫滩,均为泥炭沼泽发育的地区。煤田北部塔拉沟一带厚煤区,可能为山前洼地聚煤。在煤田南部补连一带,废弃的三角州朵体上也发育了很厚的泥炭层,而河道主要活动地带,煤层分叉、变薄甚至尖灭。
随着地壳上升,鄂尔多斯盆地主体上升,环境发生了重大变化,从而结束了延安组的沉积聚煤历史,虽然在直罗组沉积期间仍发生过短暂的聚煤作用,但已是主要聚煤期过后的尾声了。
综观本区早~中侏罗世的沉积历史,大约可以划分为三个阶段,每个时期的沉积物,基本与三个岩段相当。第一阶段为成煤初期的“填平补齐”时期,煤田南部的新庙-活鸡兔古高地消失,使东胜地区与神府地区连为一体,结束了南北“割据”的局面。第二阶段为聚煤盆地的超覆扩张的强盛时期,湖水由南向北侵入,是湖三角州高建设时期。第三阶段为聚煤盆地的衰退时期,随着基底上升,湖水退出本区,河流活动加强,聚煤作用逐渐减弱直至衰亡