大古本油頁(yè)巖聚集特征研究

吳迪 王歡

摘 要：對(duì)遼寧省阜新市大古本中生代含油頁(yè)巖系特征進(jìn)行闡述，以沉積礦體的空間展布為核心，利用鉆孔巖芯，露頭剖面及地層學(xué)有關(guān)理論和研究方法，對(duì)大古本中生代含油頁(yè)巖地層進(jìn)行了層序地層學(xué)研究。闡述了聚油頁(yè)巖富集特征，分析了油頁(yè)巖富集帶的遷移以及變化規(guī)律。

關(guān)鍵詞：地層層序；聚油頁(yè)巖特征；富集帶

1 概況

地理位置位于阜新市東北70Km左右，行政區(qū)劃為阜蒙縣大古本鎮(zhèn)所轄。

地理坐標(biāo)：東經(jīng) 122°05′00″

北緯 42°10′30″

面積約為36Km2

是一個(gè)東西兩翼隆起，南北狹長(zhǎng)平坦的凹陷盆地。

遼寧省煤礦管理局一○六隊(duì)于1961年7月提出了《阜新蒙古族自治縣野馬套海區(qū)油頁(yè)巖礦產(chǎn)地質(zhì)普查報(bào)告》。報(bào)告對(duì)該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造，油頁(yè)巖產(chǎn)狀，賦存情況以及油頁(yè)巖層位，厚度變化及含油率均作了初步評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上，東北煤田地質(zhì)局一○七勘探隊(duì)于2008年4月11日～12月1日，進(jìn)行了大古本油頁(yè)巖勘探。鉆探進(jìn)尺23000m，施工鉆孔59個(gè)。較詳細(xì)的揭露了該區(qū)的油頁(yè)巖賦存情況。

大古本構(gòu)造圖 比例尺 1：100000

2 區(qū)域地質(zhì)

2.1 地層

該區(qū)地層以太古界前震旦系和元古界震旦系為基底，之上接受了中生界早白堊紀(jì)義縣組，九佛堂組，孫家灣組及新生界第四系地層的沉積。由上至下分為：

新生界第四系（Q4）沖洪積層，厚度0～25.00m。

由黃色沙土，砂質(zhì)粘土及砂礫石組成。與下伏地層不整合接觸。

中生界孫家灣組（K1s），厚度50～250.00m，以紅色、紫紅色礫巖、砂巖為主，夾頁(yè)巖。

中生界九佛堂組（K1jf），厚度400～600.00m，由上至下分為四段。

四段：厚度60～90.00m。

由褐黃色、淺灰色、灰色、黑灰色細(xì)砂巖，泥巖，粉砂巖，頁(yè)巖組成，夾油頁(yè)巖薄層，含銀白色小個(gè)體腹足類及瓣腮類軟體動(dòng)物化石，該層段發(fā)育Ⅳ組油頁(yè)巖層群。

三段：厚度80～180.00m。

由灰白，灰綠色，淺灰色粉砂巖，細(xì)砂巖，黑灰色頁(yè)巖，褐黑色油頁(yè)巖組成，夾泥灰?guī)r數(shù)層，位于該盆地局部發(fā)育燧石巖薄層。

上部含灰白色，淺粉紅色腹足類及瓣腮類軟體動(dòng)物化石；下部夾褐黃色瓣腮類軟體動(dòng)物化石。

底部可見(jiàn)葉肢介及魚(yú)骨骼化石。該層段發(fā)育Ⅲ組油頁(yè)巖層群。

二段：厚度220～280.00m

由淺灰色，灰色，灰綠色，黑灰色，褐黑色粉砂巖，粉砂質(zhì)泥巖，頁(yè)巖，油頁(yè)巖組成。下部夾薄煤及炭泥巖，但只見(jiàn)個(gè)別孤立可采點(diǎn)，發(fā)育不穩(wěn)定，不能構(gòu)成可利用的可采范圍。

底部富集介形蟲(chóng)化石，含三尾擬蜉蝣化石及魚(yú)骨骼化石。該層段發(fā)育Ⅱ組油頁(yè)巖層群。

一段：厚度130～200.00m。

由淺灰綠色粉砂巖，黑灰色泥巖，灰黑色頁(yè)巖，油頁(yè)巖組成。該層段發(fā)育Ⅰ組油頁(yè)巖層群。

中生界早白堊紀(jì)義縣組（K1y），厚度5～500.00mm。

由火山巖，火山碎屑巖及沉積巖薄層組成。

元古界震旦系（Z），大虹峪組，由石英巖，硅質(zhì)灰?guī)r組成。

太古界前震旦系（Anz）；大營(yíng)子組，由片麻巖，混合巖，混合花崗巖組成。

2.2 構(gòu)造

該區(qū)塊為新華夏系早白堊紀(jì)內(nèi)陸凹陷盆地。

盆地東緣為斷陷接觸，為一組緯向斷裂帶所控制，經(jīng)研究確定為成油頁(yè)巖后期發(fā)生的斷裂構(gòu)造，屬于對(duì)盆地的后期改造斷裂，因此盆地東緣顯示為斷陷盆地之特征；西緣及南北緣為不整合或假整合接觸，未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造。

2.3 火成巖

區(qū)內(nèi)火成巖主要是燕山期氣孔玄武巖、安山巖和喜山期第三紀(jì)玄武巖兩期活動(dòng)，前者是凹陷湖相沉積的直接基底，后者僅少量出露（大干敖西1公里處），東西兩側(cè)地表和鉆孔都已實(shí)見(jiàn)。在其它部位沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，對(duì)含油頁(yè)巖地層沒(méi)有破壞。

3 成礦條件

3.1 控礦因素

本地區(qū)油頁(yè)巖形成于燕山運(yùn)動(dòng)的間歇期，在凹陷地帶出現(xiàn)了利于聚積形成油頁(yè)巖原始物質(zhì)的靜水湖盆地區(qū)。

3.2 成礦類型和產(chǎn)出形態(tài)

內(nèi)陸湖泊相聚油頁(yè)巖凹陷，為一復(fù)式向斜形態(tài)。

4 油頁(yè)巖分布規(guī)律和發(fā)育概況

4.1 組、層劃分以及巖性特征

油頁(yè)巖是主要由藻類等低等植物遺體和小部分水生動(dòng)物遺體轉(zhuǎn)變而成的一種固體可燃有機(jī)巖，該盆地發(fā)育的油頁(yè)巖主要分為四個(gè)層群。

（1）Ⅳ組油頁(yè)巖層群：有1～3個(gè)可采層，但未能構(gòu)成一定的可采面積，為灰黑、褐黑色，薄層至中厚層段。

（2）Ⅲ組油頁(yè)巖層群：發(fā)育四個(gè)可采層，是主要油頁(yè)巖計(jì)量層，為灰黑、褐黑色，薄層至中厚層段。

（3）Ⅱ組油頁(yè)巖層群：發(fā)育三個(gè)可采層，是主要油頁(yè)巖計(jì)量層，為灰黑、褐黑色，薄層至中厚層段。

（4）Ⅰ組油頁(yè)巖層群：可采厚度0～43m，因含油率低于工業(yè)品位（<4%），只有個(gè)別鉆孔鉆穿該層群，因此，未納入計(jì)量層。

4.2 富集及變化規(guī)律

（1）Ⅳ組油頁(yè)巖層群：有1～3個(gè)可采層，但未能構(gòu)成一定的可采面積。

（2）Ⅲ組油頁(yè)巖層群：發(fā)育四個(gè)可采層，是主要油頁(yè)巖計(jì)量層。

Ⅲ-1層：為褐黑色，薄層至中厚層狀，厚度1.09～3.55m/平均厚度2.32m，含油率4.40～5.70%/平均含油率4.97%，相對(duì)密度：2.00噸/m3，為貧礦品位，全區(qū)發(fā)育。

Ⅲ-2層：為灰黑色，中厚層狀，厚度1.00～1.90m/平均厚度1.45m，含油率4.90～5.40%/平均含油率5.15%，相對(duì)密度：2.00噸/m3，為貧礦品位，北部、局部發(fā)育（1、2、3號(hào)次級(jí)凹陷）。

Ⅲ-3層：為灰黑至褐黑色，中厚層狀，厚度1.25～1.32m/平均厚度1.29m，含油率5.70～6.50%/平均含油率6.10%，相對(duì)密度：2.00噸/m3，為貧礦品位，局部發(fā)育（2、3號(hào)次級(jí)凹陷）。

Ⅲ-4層：為褐黑色，中厚層狀，厚度1.32～1.93m/平均厚度1.63m，含油率5.00～5.30%/平均含油率5.15%，相對(duì)密度：2.00噸/m3，為貧礦品位，分布于盆地北部（1號(hào)次級(jí)凹陷）。

（3）Ⅱ組油頁(yè)巖層群：發(fā)育三個(gè)可采層，是主要油頁(yè)巖計(jì)量層。

Ⅱ-1層：灰黑、褐黑色，薄至中厚層狀，厚度1.61～1.93m/平均厚度1.63m，含油率5.00～5.30%/平均含油率5.15%，相對(duì)密度：2.00噸/m3，為貧礦品位，分布于盆地北部（1號(hào)次級(jí)凹陷）。

Ⅱ-2層：褐黑色，中厚層狀，厚度0.98～3.15m/平均厚度2.07m，含油率4.40～5.50%/平均含油率4.90%，相對(duì)密度：2.00噸/m3，為貧礦品位，全區(qū)發(fā)育。

Ⅱ-3層：褐黑、灰黑色，薄至中厚層狀，厚度2.02m/平均厚度2.02m，含油率5.36%，相對(duì)密度：2.00噸/m3，為貧礦品位，分布于局部及北部（1、2號(hào)次級(jí)凹陷）。

（4）Ⅰ組油頁(yè)巖層群：可采厚度0～43m，因含油率低于工業(yè)品位（<4%），只有個(gè)別鉆孔鉆穿該層群，因此，未納入計(jì)量層。

5 油頁(yè)巖物理性狀及化學(xué)分析

物理性狀：油頁(yè)巖外觀多呈褐黑色泥巖狀，其相對(duì)密度1.4～2.7噸/m3，油頁(yè)巖中的礦物質(zhì)常與有機(jī)質(zhì)均勻細(xì)膩的混合，難以用一般選煤的方法進(jìn)行選礦。含有大量粘土礦物的油頁(yè)巖，往往形成明顯的片理。

化學(xué)分析：主要包括油母、水分和礦物質(zhì)。

（1）油母：含量在10%～35%（干基），是復(fù)雜的高分子有機(jī)化合物，富含脂肪烴結(jié)構(gòu)，而較少芳香烴結(jié)構(gòu)。油母的元素組成主要為碳、氫，以及少量的氧、氮、硫；其氫碳原子比為1.25～1.75。油母含量高，氫碳原子比大，則油頁(yè)巖產(chǎn)油率高。

（2）水分：為4%～25%，與礦物質(zhì)顆粒間的微孔結(jié)構(gòu)有關(guān)。

（3）礦物質(zhì)：含量在50%～85%，主要有石英、高嶺土、粘土、云母、碳酸鹽巖以及硫鐵礦等。含量通常高于有機(jī)質(zhì)。