本文以新疆北部準噶爾盆地準東煤田、準南煤田、和什托落蓋煤田和伊犁盆地伊寧煤田為研究對象,基于大量的煤田勘探成果、已發(fā)表的文獻和實際的取樣分析,運用層序地層學、煤地質學、煤巖學、煤化學和地球化學的理論和方法,系統(tǒng)總結了這些煤田的煤質特征,揭示了煤質特征的變化規(guī)律,分析了煤質特征變化規(guī)律的地質控制因素。取得的主要成果和認識如下:1、新疆侏羅系煤中有機顯微組分總體以鏡質組和惰質組為主,具有相對高的惰質組含量為特征,但是不同盆地、不同煤田和不同含煤單元的煤層中,有機顯微組分組成存在一定差異。從這幾個煤田西山窯組煤層的對比來看,和什托洛蓋煤田和準南煤田西山窯組煤層中鏡質組含量明顯高于準東煤田和伊寧煤田。從八道灣組煤層和西山窯組煤層的對比來看,準南煤田和伊寧煤田八道灣組煤層鏡質組含量明顯高于西山窯組煤層。單一煤田內,例如:準東煤田由西向東西山窯組煤層鏡質組含量明顯增高。含煤巖系厚度與煤中鏡質組含量具有好的正相關性。另外,在層序地層格架下,湖擴體系域煤層鏡質組含量明顯高于高位體系域煤層煤層鏡質組含量。煤層中有機顯微組分的這種差異性變化主要與沼澤覆水程度和埋藏速率有關,其主要受盆地類型、盆地構造不同演化階段、盆地內不同構造單元基底活動性、湖平面變化和沉積體系分布的控制。總體來看,快的盆地基底構造沉降速率和湖平面的上升有利于泥炭沼澤保持相對高的潛水面和快速保存,形成相對還原的沉積水體環(huán)境。準東煤田位于準噶爾盆地東部隆起帶,西山窯組煤系地層相對較薄,煤層相對厚,物源沉積體系相對較少,表明具有較低的基底沉降速率和較少的物源供給,因而易于形成相對弱氧化還原環(huán)境。以干燥森林沼澤相為主的高位突起泥炭沼澤,顯微組分以惰質組為主。準南煤田位于準噶爾盆地南緣前陸沖斷帶以及和什托洛蓋煤田受控于伸展背景下的邊緣斷裂控制,具有較快的基底沉降速率,故沼澤類型以濕地草本沼澤-潮濕森林沼澤相為主,顯微組分以鏡質組為主。2、新疆侏羅系煤中礦物含量總體相對較低。礦物主要以高嶺石和石英為主,含不同含量的碳酸鹽礦物(例如方解石、白云石、鐵白云石、菱鐵礦)和微量的硫化物礦物(例如黃鐵礦)和硫酸鹽礦物(例如石膏和重晶石),以及硅鋁酸鹽礦物(微斜長石、伊利石、鈣長石、斜綠泥石、皂石、坡縷石和霞石)。不同煤田煤層中的礦物種類具有較大變化,準東煤田西山窯組煤層礦物以高嶺石和石英為主;準南煤田西山窯組以碳酸鹽、石英和高嶺石礦物為主;伊寧煤田西山窯組和八道灣組煤層以高嶺石和石英為主,但西山窯組煤層具有相對高的菱鐵礦含量,八道灣組煤層具有相對高的方解石含量。高嶺石和石英主要為碎屑成因,少量為同生自生成因;碳酸鹽、硫化物以及硫酸鹽礦物為成巖后生成因。3、新疆侏羅系煤總體以低-中灰煤為特征。從這幾個煤田西山窯組煤層的對比來看,和什托洛蓋煤田總體灰分產(chǎn)率最高,準南煤田和伊寧煤田次之,準東煤田最低。單一煤田內,準東煤田由西向東和由南向北西山窯組煤層灰分產(chǎn)率總體具有增高的趨勢;和什托洛蓋煤田和伊寧煤田自南北邊緣向盆地內部灰分產(chǎn)率具有降低的趨勢。新疆侏羅系煤中灰分產(chǎn)率主要受基底沉降速率和沉積體系分布控制�；壮两邓俾士刂浦磪^(qū)的物源供給強度,進而影響到沉積體系的分布和規(guī)模。例如:準南煤田位于準噶爾盆地南緣前陸沖斷帶,較快的基底沉降速率導致煤中灰分產(chǎn)率明顯高于準東煤田(位于準噶爾盆地東部隆起帶,較慢基底沉降速率)。盆地邊緣煤層灰分產(chǎn)率一般高于盆地內部,沿盆地邊緣灰分產(chǎn)率呈現(xiàn)低灰?guī)Ш透呋規(guī)У慕惶娉霈F(xiàn),這主要受控于物源供給方向和沉積體系空間配置。例如:受南北兩側物源供給影響,和什托洛蓋煤田和伊寧煤田煤中灰分產(chǎn)率自南北邊緣向盆內整體減小;受三角洲朵體分布影響,低灰?guī)С霈F(xiàn)于朵體之間,而高灰?guī)С霈F(xiàn)于朵體之上,呈現(xiàn)低灰和高灰?guī)Ы惶嬲共肌?、新疆侏羅系煤總體以中高-高揮發(fā)分的長焰煤、不粘煤為主,準南煤田局部出現(xiàn)中變質煙煤。在含煤巖系剖面中,原煤揮發(fā)分產(chǎn)率在垂向上沒有明顯的梯度變化。從八道灣組與西山窯組煤層對比來看,八道灣組煤層揮發(fā)分產(chǎn)率通常高于西山窯組煤層,出現(xiàn)揮發(fā)分產(chǎn)率反梯度現(xiàn)象。原煤揮發(fā)分產(chǎn)率與煤的鏡質組含量具有正相關關系。在煤化作用演化過程中,煤中揮發(fā)分產(chǎn)率主要受溫度、壓力和作用時間的影響。在深成區(qū)域變質作用下,煤層隨著埋藏深度的增加,隨地熱增溫率的增高,煤中揮發(fā)分產(chǎn)率逐漸降低。在深度剖面中,地熱增溫率的高低決定揮發(fā)分產(chǎn)率梯度的高低。由于準噶爾和伊犁盆地邊緣具有相對低的地熱增溫率,因此,形成的煤變質梯度較低。在低煤級階段,煤中的揮發(fā)分產(chǎn)率主要受煤巖成分的影響;在顯微組分中殼質組具有最高的揮發(fā)分產(chǎn)率,惰質組具有最低的揮發(fā)分產(chǎn)率,鏡質組介于兩者之間。很明顯,八道灣組煤層揮發(fā)分產(chǎn)率通常高于西山窯組煤層,出現(xiàn)揮發(fā)分產(chǎn)率反梯度現(xiàn)象,主要與八道灣組含有更高的鏡質組含量有關。5、新疆侏羅系煤盆地為內陸淡水盆地,總體以低硫含量為特征,相對高硫含量煤主要分布在煤田邊緣淺部區(qū)和煤層火燒區(qū)附近。這可能主要與煤層的火燒和靠近煤層露頭硫的次生富集有關。6、新疆和什托洛蓋煤田、準東煤田、準南煤田和伊寧煤田侏羅紀含煤地層形成期,上述煤田的源區(qū)母巖以酸性巖為主,中性巖次之。新疆侏羅系主要含煤盆地煤中常量和微量元素含量低,主要與煤中低的礦物含量有關。伊寧煤田、和什托洛蓋煤田和準東煤田煤中富集鈉。煤中鈉的富集可能受控于富鈉的地下水滲入煤層和以水合離子的形式賦存于煤的孔隙中,富鈉的流體來自于地下水對頂?shù)装鍘r層的淋漓或來自于后期鹽漬化的地表水。和什托洛蓋煤田煤中富集的Sr主要賦存于碳酸鹽礦物和硫酸鹽礦物(如重晶石),為次生熱液流體成因。
【學位單位】：中國地質大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P618.11
【部分圖文】：

趙仕華：新疆北部準噶爾和伊犁盆地主要煤田煤質特征及其地質控制因素分析1）地質背景研究過大量收集前人文獻及勘探成果資料，結合本次論文的研究方向，對其行歸納整理。著重查明研究區(qū)的構造位置、構造演化、地層發(fā)育特征、理格局和變遷、聚煤特征。對研究區(qū)整體的地質特征有初步把握，為采及一些關鍵性問題的解決提供一定的指導。2）煤化學特征研究煤質特征的變化與海平面變化、陸源碎屑供給和沉積環(huán)境等因素相結合分布的主控要素；通過煤相投圖判斷聚煤期泥炭沼澤類型及成煤環(huán)境。

第二章 區(qū)域地質背景2.1 研究區(qū)范圍及煤田分布準噶爾盆地和伊犁盆地位于新疆北部（圖 2.1），具有豐富的煤炭資源，是我國重要的煤炭生產(chǎn)基地。準噶爾盆地主要包括準南煤田、準東煤田和和什托洛蓋煤田（圖 2.1）。準南煤田位于天山北麓，準噶爾盆地南緣，西起烏蘇縣四棵樹煤礦以西，東至吉木薩爾縣水西溝以東，呈近東西向帶狀展布。行政區(qū)劃包括了昌吉回族自治州吉木薩爾縣、阜康市、呼圖壁縣、瑪納斯縣，烏魯木齊市（縣），伊犁哈薩克自治州塔城地區(qū)沙灣縣和烏蘇縣南部山麓地帶。準東煤田位于準噶爾盆地東部，克拉麥里山南麓，霍景涅里辛沙漠以北。和什托洛蓋煤田位于西準噶爾界山的交接地帶，范圍與和什托洛蓋盆地范圍基本一致，為一山間盆地。

Ⅰ-伊犁盆地；Ⅰ1-伊寧-鞏乃斯疊合斷坳陷；Ⅰ11-北緣坡折帶；Ⅰ12-北緣同生斷陷帶；Ⅰ13-霍城斷凸區(qū)；Ⅰ14-中央洼陷帶；Ⅰ15-南部斜坡帶和南緣逆沖斷階帶；Ⅰ16-雅馬渡-白石墩凸起；Ⅰ17-鞏乃斯凹陷；Ⅰ2-尼勒克斷陷；Ⅰ3-阿吾勒拉斷塊隆起；Ⅰ4-昭蘇斷陷；Ⅰ5-恰普恰勒山逆沖推覆山地；Ⅱ-科古琴-博羅科努早中古生代陸內造山帶；Ⅲ-哈爾克-那拉提早中古生代活動陸緣碰撞造山帶；1-一級逆沖斷層；2-二級逆沖斷層；3-三級正斷層；4-一級斷層；5-二級斷層；6-三級斷層。圖 2.2 伊犁盆地構造分區(qū)圖（據(jù)張國偉等，1999[66]）
【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 趙仕華;;伊寧煤田八道灣組與西山窯組煤質特征對比研究[J];新疆地質;2015年04期

2 白向飛;王越;丁華;朱川;張宇宏;;準東煤中鈉的賦存狀態(tài)[J];煤炭學報;2015年12期

3 周國慶;姜堯發(fā);高峰;徐曉琴;;伊寧礦區(qū)ZKJ502鉆孔早侏羅世煤層煤巖煤質特征[J];新疆地質;2015年02期

4 趙仕華;;新疆和什托洛蓋煤田白楊河礦區(qū)煤質特征及煤相分析[J];新疆地質;2015年02期

5 代世峰;任徳貽;周義平;Vladimir VSeredin;李大華;張名泉;James C Hower;Colin R Ward;王西勃;趙蕾;宋曉林;;煤型稀有金屬礦床:成因類型、賦存狀態(tài)和利用評價[J];煤炭學報;2014年08期

6 張東亮;周繼兵;莊新國;雷國明;宋子輝;;新疆準東煤田西黑山勘查區(qū)西山窯組煤相特征[J];中國煤炭地質;2014年07期

7 李寶慶;莊新國;趙仕華;;新疆煤中鈷的分布、賦存特征及成因分析[J];巖石礦物學雜志;2014年03期

8 李寶慶;王平;莊新國;李紹虎;付黎明;趙仕華;馬風華;;伊寧凹陷侏羅系水西溝群層序地層學與聚煤規(guī)律分析[J];新疆地質;2014年01期

9 潘松圻;莊新國;王小明;張杰;唐輝;;準東煤田西山窯組層序地層對煤相演化規(guī)律的控制[J];煤田地質與勘探;2013年06期

10 陳新蔚;莊新國;周繼兵;曾憲軍;阿米娜;葛棟峰;楊森;;準東煤田煤質特征及分布規(guī)律[J];新疆地質;2013年01期

相關博士學位論文 前1條

1 盧苗安;天山東段盆山構造格局的多期演變[D];中國地震局地質研究所;2007年

本文編號：2840131