神府-东胜煤田
神府-东胜煤田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市南部和榆林市北部。煤田总面积31172平方公里,探明储量2236亿吨,远景储量1万亿吨,是中国探明储量最大的煤田。属世界特大煤田之一。煤质好,埋藏浅,易开采。为中国最重要的优质动力煤、出口煤基地之一。
神府-东胜煤田成煤于一亿四千万年前的侏罗纪。当时气候整体温暖湿润,为高质量富煤中心的形成创造了有利条件,同时,曲流河道内也会发生成煤作用,最终形成煤田。
神府-东胜煤田田按行政区域划分为两部分,位于陕北地区的叫神府煤田,位于内蒙古自治区南部的叫东胜煤田。神府-东胜煤田的煤炭是世界少有、中国特有的优质动力煤和化工用煤。煤炭生成年代为中下侏罗统延安市组,地层平均厚度为190.16米,可采煤组五组,煤层平均厚度19.67米,含煤系数10%,煤层为一单斜晶系煤层,褶曲和断裂不发育,无大的地质构造,开采条件优越,是大型的现代化矿区。
神府-东胜煤田的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,由于开采条件优越,煤炭生产成本也比较低,在国际市场上有很强的竞争力。
历史沿革
神东矿区坐落在内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗与榆林市神木市交界之地,1985年开发建设。1998年8月,国家能源集团在原发展规模的基础上,将原来按地域划分的神府、东胜区两个公司整合,组建了神华集团神府东胜煤炭分公司,负责中国神华能源股份有限公司在内蒙古南部、陕西省北部交界地带神府东胜矿区,以及山西省保德煤矿的开发建设。20世纪90年代初期,国家实施能源战略西移,以神府东胜煤田开发建设为重点的“中国神华工程”被国家确定为四大跨世纪工程之一。
2008年,东胜煤田已发现煤炭资源总量200.4亿吨,成为中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东胜区煤田艾来五库沟———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。这是中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东胜区煤田的首期项目。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,在中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。
自然地理
神府-东胜煤田田按行政区域划分为两部分,位于陕北地区的叫神府煤田,位于内蒙古自治区南部的叫东胜煤田。东胜煤田位于鄂尔多斯市东大型聚煤盆地的东北部,从区域地质构造特点来看,盆地整体为一不对称的大型向斜,呈北北东一北东向展布,其向斜轴位于盆地的西部,向斜西翼陡、东翼平缓。区内地质构造简单,全区总体以单斜构造为主,发育宽缓波状褶曲,地层转轴倾角平缓,一般为30°~50°,断层不发育。据目前生产矿井揭露,矿区南部的一些井田断层较发育,如大柳塔镇井田,断层落差最大可达30m,断层多呈北东向或北北东向展布,而且断层性质多为正断层。矿区北部的一些井田,断层很少,偶然发育一些小断层。
煤质特点
神府-东胜煤田按行政区域划分为两部分,位于陕北地区的叫神府煤田,位于内蒙古自治区南部的叫东胜煤田。神木煤田勘探范围内可采和局部可采煤层共8层,单层最大厚度12.02米。煤层近似水平,断层稀少,顶底板稳定,瓦斯含量极小,埋藏浅,不少地区的覆盖仅4—5米,部分地区大面积裸露地面,易于露天开采。
神木煤质量优良,可燃元素较多且波动范围不大,化学成分中有害元素很低,各项指标均居世界领先地位,为特低灰、特低硫、特低磷、富油、中高发热量烟煤。发热量为6900—7200大卡/千克;焦油产出率均大于7%;灰分为6—8%,有的低达4%,比全国平均值低67%;含硫量在0.5%上下,比全国平均值低50%;含磷量极低,在0.0l%以下。灰分是煤燃烧后剩下的残渣,自然越少越好,硫和磷都是煤中的有毒元素,其含量越低越受欢迎;煤灰成份中,氧化钙含量很高,燃烧过程中可起到脱硫作用,大大减少了对环境的污染。
其特点为特低灰(煤芯煤样灰分10%以下),特低硫(0.5%以下),特低磷(0.018%以下),中高发热量(矿区各煤层煤芯煤样发热量QBD一般为6048~7305大卡/公斤之间),挥发分低于37%。是世界少有、中国特有的优质动力煤和化工用煤。煤炭生成年代为中下侏罗统延安市组,地层平均厚度为190.16米,可采煤组五组,煤层平均厚度19.67米,含煤系数10%,煤层为一单斜晶系煤层,褶曲和断裂不发育,无大的地质构造,开采条件优越,是大型的现代化矿区。
东胜煤田大地构造分区属于华北地台鄂尔多斯市台向斜。总的构造形态为一向南西倾斜的单斜构造,地层走向由北向南呈弧形展布,地层转轴倾角为1°~3°,局部可达5°。煤田内未发现紧密褶皱,但宽缓的波状起伏较为发育,波高一般小于20m,波长在500m以上。煤田内断层不发育,仅在浅部发现较为稀疏的高角度正断层,断距均小于20m。煤田内无岩浆岩侵入。
形成原因
神府-东胜煤田成煤于一亿四千万年前的侏罗纪,煤田面积为31172平方公里,探明储量2300亿吨,占中国探明储量的30%以上。
早中侏罗世之前,由于东胜煤田在晚三叠世末期受的印支运动的影响,导致盆地被抬升,区域相对隆起,部分地区的地层被剥蚀或者缺失,层序一湖侵体系域(延一段)沉积主要是在凹凸不平的剥蚀面上发育起来的,该期沉积主要是填平补齐,并与下伏三叠系延长组呈角度不整合接触,主要发育辫状河沉积体系,河床有一定坡度,河水较浅,辫状河道由西北向东南方向流经研究区。河道中的砂岩含量较高,在河道主流线上达到最高值,约80%,向两侧逐渐减小,河道内部发育心滩砂体。到了层序一高位体系域,该期湖平面下降,导致研究区河水流量减少,水动力条件和物源供给减弱,加上该期地区坡度降低,导致河流发生曲流化,延一段形成的辫状河沉积开始发生河道收缩现象并且沿一定的方向迁移,造成河道范围缩小,弯曲度升高,形成了曲流河沉积体系。层序二发育早中期气候温暖潮湿,使鄂尔多斯盆地湖泛面整体上升,发生区域湖侵作用,该期曲流河继续发育并在河道间形成大小不一的河漫湖泊,曲流河河道砂岩含量在整个沉积体系中是最高的,但一般小于辫状河道,曲流河道在凸岸发育边滩,不发育心滩,这是曲流河区别于辫状河的一大特点,河水溢出河道就会冲破天然堤形成决口扇及河漫湖泊。河道间发育河漫滩,河漫湖泊及河漫沼泽,砂岩含量较低,河漫沼泽是最有利成煤地带,其他沉积亚相如边滩、天然堤及决口扇成煤条件均较差。由于研究区构造简单且范围不大,层序二后期整体沉积相变化不大,继续发育曲流河沉积,由于沉积后期区内地势平稳,河流水动力条件较弱,大面积的河漫滩及河漫沼泽沉积便形成了,这些地区是成煤的有利地带。研究区东部和中西部地区的砂岩含量减少,加上气候整体温暖湿润,为高质量富煤中心的形成创造了有利条件。曲流河道内也会发生成煤作用,但是在水动力条件的作用下,河流对河床进行切割和淹没,导致形成的煤层厚度较薄、横向连续性不是很好。
层序界面形成分析
(1)不整合面
不整合面的两侧地层是不连续的,中间有地层缺失,代表着该地区可能存在地层的抬升剥蚀,也可能是该区没有接受沉积。研究区内存在的一种典型的不整合面形成的层序界面,位于延安组的底界,是由于印支运动造成的三叠世延长组与上覆侏罗世延安组之间的角度不整合接触,是延安组与延长组的分界线,也是研究区层序一的底界。
(2)古暴露剥蚀面
古暴露剥蚀面常出现在河流沉积环境中的泛滥盆地中,随着河水退去,地表暴露出来,沉积物遭受剥蚀作用形成的一种层序界面,研究区内延安市组沉积后期就受到过严重的剥蚀,该剥蚀面位于延安组的顶界,是延安组与上覆直罗组的分界线,也是层序三的顶界。
(3)河道冲刷面及岩相转换面
在研究区内也存在冲刷面形成的界面,主要是由于河流的不断迁移改道,原来稳定的沉积环境突然被河流冲刷,造成地层的缺失和岩性的突变,如4-1煤及附近泥岩与上覆河道砂岩,此界面在研究区内具有连续性。这种界面在对体系域进行划分上有着至关重要的作用。
(4)大范围的泥炭沼泽演化界面
稳定的、大范围分布的煤层大都形成于高位体系域晚期,常常代表着一个旋回层的结束或另一个旋回层的开始,可以作为一个层序与相邻层序的界面,如研究区延安市组的3-1煤层,是区内层序二与层序三的界面,该煤层可以进行全区追踪、对比。
综合分析界面类型,根据延安组钻井岩心表现出来的特征,研究区内可划分为3 个三级层序,三级层序在全区内均有发育,层序、体系域可对比性好。
从下至上依次为层序一、层序二、层序三,现分别描述如下。
层序一(SQ1):包含延安组延一段、延二段,延安组与下部延长组的不整合面为其底界界面,5 煤组的煤层顶板为其顶界界面,沉积环境从辫状河曲流河演化,自下而上可以分为两个体系域,分别是湖侵体系域(TST)以及高位体系域(HST)。其中湖侵体系域的岩性主要是砂岩、粉砂岩以及砂质泥岩,部分地区含薄煤层。高位体系域则以细粒砂岩、泥岩为主,并发育5-1煤,部分地区发育5-2煤。
层序二(SQ2):主要包括延三段和延四段,以3-1煤为顶界,以5-1煤上覆的厚层砂岩为底界,沉积环境主要是曲流河河道-河漫交替演化,原因就是气候和环境导致河道的不断迁移和改道,该期自下而上可以分为三个体系域:低位体系域(LST)、湖侵体系域(TST)以及高位体系域(HST)。低位体系域(LST)主要是厚层块状砂岩,煤层不发育,主要位于层序二底部,为河道沉积的产物。湖侵体系域以砂岩、泥岩以及粉砂岩互层为主,含4-1煤、4-2煤。高位体系域以主要位于层序顶部,曲流河二元结构发育明显,以砂岩、粉砂岩、泥岩为主,含3-1煤、3-2煤。
层序三(SQ3):与延五段大致相当,由于研究区受燕山运动Ⅰ幕的影响,造成了延安市组上部受到强烈剥蚀,区内大部分地区层序三不完整。层序三的顶界是延安组与上覆直罗组之间的古剥蚀面,底界是3-1煤与上覆厚层河道砂岩之间的岩相转换面,3-1煤作为大范围稳定分布的煤层是很好的等时界面,该期沉积环境主要是曲流河沉积,由于层序三顶部经过严重剥蚀,地层不完整,而且本段包含煤层较少,并且煤层厚度较薄且不稳定,所以对本段的沉积环境及聚煤规律不做研究。
成煤古地理特征
以层序一湖侵体系域为例,说明研究区成煤的古地理特征。层序一湖侵体系域时期砂岩百分含量在13%~93%,平均58%,该时期砂岩和地层厚度比值较高的区域主要分布在西部、中部以及中稍偏东地区,主要为河道发育区,在中部以及东西部边缘地区砂岩和地层厚度比值较低,主要发育河漫滩、堤岸沉积等。
参考资料
神府东胜煤田储量6600亿吨,如神华每年开采3亿吨,可以开采2200年!神华集团.财富号.2025-02-26
神华集团神府东胜矿区 成为探明储量最大煤田.新华网内蒙古频道 .2025-02-26
【神府东胜煤田】.中国知网.2025-02-26
矿产资源分布.神木县人民政府网.2025-02-26
东胜煤田.中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室.2025-02-25
厉害!中国7大煤田都在这了.微信公众平台.2025-02-26
东胜煤田新增煤炭资源量5亿吨.中国行业研究网.2013-02-23
内蒙古蒙泰集团有限公司鑫源煤矿矿山地质环境保护与土地复垦方案.内蒙古蒙泰集团有限公司.2025-02-25