新疆阜康市大黄山油页岩特征及其找矿远景

殷长江 张锋 王京壮

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

1 区域地质背景

调查区属哈萨克斯坦坂块（Ⅰ级）准噶尔微板块（Ⅱ级）的东南缘，跨准噶尔盆地南缘和北天山博格达山脉，为博格达晚古代弧后盆地（Ⅲ级）。博格达山北麓出露的地层主要有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系，油页岩主要存在于二叠系芦草沟组中。本区侵入岩不发育，分布较分散，分布在图幅边缘及断裂带，呈不连续出露的小岩株。区域火山活动不发育，从中石炭世开始至上二叠系消失。博格达成矿带以铜、铁、油页岩、煤、沸石、高岭土矿为主，与二叠纪陆相沉积有关矿产有铀、石油、天然气、油页岩等。

2 矿区地质特征

本区位于在博格达山北麓，大黄山油页岩南部，是中优质油页岩矿带的主体部位。勘查区大地构造属于哈萨克斯坦—准噶尔板块的次级构造单元即博格达晚古生代弧后盆系的准噶尔南缘活动带，南临博格达晚古生代裂陷槽，北接准噶尔古台坳，总体呈东西走向。

①地层

勘查区出露地层主要为晚古生界二叠系上二叠统芦草沟组、泉子街组、梧桐沟组及三叠系下三叠统烧房沟组的一套沉积岩等。

二叠系：上二叠统芦草沟组（P3l）

主要出露在测区中北部，根据岩石特征及油页岩出露的单层视厚度及频率，进一步将芦草沟划分为三个岩性段。

芦草沟组第一段（P3l1）

该段地层主要分布在测区的北部，视厚度50-300m，地层整体南倾，倾角64-65°，总体北西西走向，于测区东部出图，主要岩性为泥晶白云岩，局部可见薄层的细砂岩，向西厚度变大，与上覆岩性段呈整合接触。

芦草沟组第二段（P3l2）

该段地层主要分布在测区中北部，为油页岩赋存的主要层位，出露视厚度400-600m，岩层延伸稳定，向两侧均延伸至测区外，总体走向北西西，地层整体南倾，倾角60°-72°，岩性以纸片状油页岩为主，夹薄层的泥晶白云岩，局部见薄层的含有机质粉砂岩，与上覆岩性段呈不整合接触，本段为含油页岩层位。

上二叠统泉子街组（P3q）

主要出露于测区中南部，出露厚度不均，150-400m，向东西两侧延伸出图，出露主要岩性为细砂岩、粉砂质泥岩和粉砂岩，地层整体南倾，倾角60°-72°，与上覆上二叠统梧桐沟组呈整合接触。

上二叠统梧桐沟组（P3w）

该组地层出露于西沟向斜的核部，出露视厚度较大，大于1000m，东西均延伸出图，总体走向北西，视厚度总体呈东部厚西部相对较薄，出露岩性主要为上部为细砂岩，下部为红褐色泥岩，局部可见薄层的砂砾岩，地层南倾，倾角55°-68°，与下伏的泉子街组呈整合接触。

三叠系：下三叠统烧房沟组（T1sh）

测区内该组地层仅分布在南部，西沟向斜南翼的南部，出露厚度200～300m，厚度变化不大，岩层延伸稳定，向东西两侧均延伸出图，主要岩性为灰绿色、黄褐色细砂岩为主，岩层抗风化能力较强，地层南倾，与区域地层资料对比得知其与泉子街组地层呈断层接触。

②构造构造以推测断层为主。具体特征如下：

F1断层：该断层分布于测区西南部，呈近南北向展布，走向约0°，测区内长约1000米。断层将西沟向斜南翼芦草沟组地层错段，断距约300m，其将区域推测断层F2错段，可见其为后期断裂，断层推测为走滑断层。

F2断层：该断层分布于测区南部，西沟向斜南翼，野外未见断层证据，由区域资料得知芦草沟组地层与下三叠统烧房沟组地层呈断层接触，地层缺失，且地层出露视厚度变化较大，推测为准噶尔盆地南缘逆冲推覆构造所致。

F3断层：该断层分布于东侧区中部，亦为区域推测断层，为梧桐沟组组内断层，野外观察岩层出露厚度变化较大，岩层走向变化较大。

3 矿体特征

矿体规模：勘查区处于调查评价阶段，仅于地表施工了少量槽探工程，根据油页岩边界品位含油率≥3.5%的工业品位圈定矿体。大黄山油页岩矿区地表共圈定5个矿体，矿体主要为厚层状，延伸稳定，矿体特征见表1。

表1 大黄山油页岩矿区矿体特征表

4 油页岩矿石特征

（1）宏观特征：油页岩风化面为灰白—灰黄色，新鲜面为灰黑色、灰色，暗淡无光泽，纹层、页理状构造、薄片—薄层状构造，粉砂质结构，泥质结构。岩石物理性质基本相同，目估摩氏硬度4—5级，抗风化能力弱，风化面形成一系列弯曲薄片，能按层分裂成薄片，质轻，用小刀刮往往成刨花状薄片，含油率高的易点燃，点燃后火焰中有黑烟并发出沥青气味。

（2）镜下特征：灰黑色，泥质结构，微层理构造，岩石由泥质物、粉砂组成，含少量沥青组成。粉砂：5%，次棱角状—次圆状，粒径＜0.06mm的粉砂为主，成分为长石和少量石英，长石为斜长石，石英为单晶石英。分布不均匀形成微层理构造。泥质物：90%，主要为显微隐晶—显微鳞片状粘土矿物，呈黄褐色，含油质。沥青：5%，鳞片状、纹线状，粒径0.03～0.2mm，具干塑裂纹，顺层平行排列。

（3）油页岩矿石工艺特征

油页岩矿石工艺特征包括含油率、含气率（干馏气）、灰分产率、总水分、发热量和半焦率等反映油页岩品质的工业指标，是评价油页岩的重要指标。

含油率：含油率分布在3.5-17.7%之间，平均7.85%，4.5%-11.5%是重要的含油率分布区间。

含气率：含气率分布在1.2%-6.9%之间，平均3.12%。

灰分：灰分分布在47.6-83.1%之间，平均62.5%。属于低灰分油页岩。说明预普查区油页岩品质较好，属于优质油页岩。

发热量：预普查区油页岩发热量高，分布范围在102-4212cal/g之间，平均1824cal/g，含油率越高发热量越高二者呈正相关。

总水分：预普查区油页岩水分含量分布在1.2-8%之间，平均4.35%。地表样品水分含量明显高于钻孔内样品，原因是地表油页岩样品页理发育、微孔隙增加，吸附了更多的水分。

半焦率（焦渣）：预普查区油页岩焦渣特征为粘结—弱粘结。半焦含量分布在74-97.4%之间，平均90.74%。经分析油页岩含油率与半焦率呈负相关。

5 找矿远景

综上所述，预普查区油页岩含油率和含气率较高，发热量远大于边界发热量，灰分属于低灰分油页岩，属于较为优质的油页岩，大黄山油页岩厚度大，矿层总厚度150 米左右，沿走向延伸稳定，长度大于5000 米，由于地表露头分化，导致岩石裂隙发育，使含油率下降，油页岩可点燃，点火有炸裂声，有烟和浓厚的沥青焦油味，推测深部应为有较好油页岩矿，因此大黄山油页岩矿有较好的找矿远景。