礦床例項 昌樂縣五圖油頁岩礦

2022-09-17 14:25:31 字數 4963 閱讀 6071

1樓:中地數媒

(一)基本概況

1.產地位置

礦區位於昌樂縣五圖街道五圖煤礦一帶,交通條件便利。中心平面直角座標x:4059450;y:20671080。

2.礦區地質特徵

礦區主要發育五圖群朱壁店組、李家崖組、小樓組,新近紀牛山組和第四系。油頁岩層賦存於李家崖組中。李家崖組可分為四段:

下含煤段,主要巖性為砂質泥岩夾細砂岩,少量砂礫岩-泥岩、鈣質泥岩夾灰巖、泥灰岩及煤層;油頁岩段,油頁岩、泥岩互層夾炭質頁岩、砂岩、泥灰岩及煤線;中含煤段,泥岩、砂岩及煤層;上含煤段,泥岩、頁岩、砂岩及煤層。

礦區內構造主要為nw向斷裂,斷面傾向南,為張性斷層。

3.礦體地質特徵

主要賦存於油頁岩段和上煤段的上部層位。礦體呈層狀,產狀與地層一致,順地層延伸方向展布。油頁岩段:

油頁岩、砂質頁岩、細砂岩互層夾薄煤層,厚134~206m;上含煤段:砂質頁岩、含油頁岩互層夾細砂岩、泥灰岩及煤層,厚197.5~206m。

礦層總厚78~85m。

4.礦石特徵

礦石即含油炭質頁岩,呈褐色,葉片狀,具微晶質、泥質結構,條帶微層理狀構造。不染手,透明,點燃後火焰為紅色,濃煙具瀝青味。主要由方解石和白雲石(70%)及炭質物和部分泥質物組成。

灰分含量12.965%~76.82%,平均含量61%,揮發分平均為51%~57%,含油率4.

01%~17.02%,發熱量平均為10.1mj/kg。

5.成因型別及成礦時代

成因型別為內陸湖沼生物化學沉積型,成礦時代為新生代古近紀始新世。

6.工作程度及評價

山東省煤炭工業管理局121隊進行勘探。探明資源儲量為2.90億t,為一中型礦床。

(二)油頁岩層的分佈

煤的伴生礦產是油頁岩。油頁岩層廣泛分佈於李家崖組的b段、c段和d段,以c段為主體,油頁岩在b段的bm7煤層上下較多,但bm5、bm7煤層多已開採,煤層之間的油頁岩已難以開採,故未圈定估算。c段油頁岩層密集,厚度大。

d段上部含油頁岩,但厚度小。

油頁岩呈層狀,與煤層產狀一致。油頁岩層結構複雜,含多層夾矸。油頁岩層頂底板較穩定,巖性多為砂質黏土巖。

依據油頁岩層組合及展布情況,將油頁岩劃為九層;其中油頁岩段有七層,編號為cy1~cy7,下煤段兩層,編號dy1、dy2。

(三)可採油頁岩層

1.cy1油頁岩層

位於c段最上部,上距bm7煤層25.95~90.80m,平均65.

64m。在探礦權範圍內,見礦點16個,可採點15個,可採係數94%。油頁岩層厚1.

54~16.3m,平均5.77m,厚度變化係數為78%。

油頁岩層具分叉複合特徵,含夾矸0~1層,屬結構簡單型。夾矸巖性為含油頁岩、粉砂質頁岩,以含油頁岩為主。油頁岩層頂底板以砂質泥岩、含油頁岩為主,區域性地段為砂岩、泥灰岩。

屬較穩定型頂底板。各層特徵見表2-2-4。

表2-2-4 油頁岩層特徵一覽表

續表2.cy2油頁岩層

位於c段上部,上距cy1油頁岩層0.80~47.67m,平均11.

57m。在探礦權範圍內,見礦點15個,可採點15個,可採係數100%。可採油頁岩層厚1.

87~28.67m,平均9.69m,厚度變化係數為81%。

油頁岩層具分叉複合特徵,含夾矸0~2層,屬結構簡單型。夾矸巖性為含油頁岩、粉砂質頁岩,以含油頁岩為主。油頁岩層頂底板以砂質泥岩、含油頁岩為主,區域性地段為砂岩、泥灰岩。

屬較穩定型頂底板。

3.cy3油頁岩層

位於c段上部,上距cy2油頁岩層2.39~24.93m,平均12.

11m。在探礦權範圍內,見礦點15個,可採點14個,可採係數93%。可採油頁岩層厚1.

00~20.89m,平均5.60m,厚度變化係數為112%。

油頁岩層具分叉複合特徵,含夾矸0~2層,屬結構簡單型。夾矸巖性為含油頁岩、粉砂質頁岩,以含油頁岩為主。油頁岩層頂底板以砂質泥岩、含油頁岩為主,區域性地段為砂岩、泥灰岩。

屬較穩定型頂底板。

4.cy4油頁岩層

位於c段中部,上距cy3油頁岩層0.74~24.24m,平均10.

42m。在探礦權範圍內,見礦點14個,可採點14個,可採係數100%。可採油頁岩層厚2.

13~24.93m,平均8.14m,厚度變化係數為76%。

油頁岩層具分叉複合特徵,含夾矸0~2層,屬結構簡單型。夾矸巖性為含油頁岩、粉砂質頁岩,以含油頁岩為主。油頁岩層頂底板以砂質泥岩、含油頁岩為主,區域性地段為砂岩、泥灰岩。

屬較穩定型頂底板。

5.cy4油頁岩層

位於c段中部,上距cy4油頁岩層1.04~36.69m,平均14.

30m。在探礦權範圍內,見礦點15個,可採點15個,可採係數100%。可採油頁岩層厚2.

30~39.41m,平均10.66m,厚度變化係數為87%。

油頁岩層具分叉複合特徵,含夾矸0~3層,屬結構複雜型。夾矸巖性為含油頁岩、粉砂質頁岩,以含油頁岩為主。油頁岩層頂底板以砂質泥岩、含油頁岩為主,區域性地段為砂岩、泥灰岩。

屬較穩定型頂底板。

6.cy6油頁岩層

位於c段下部,上距cy5油頁岩層2.32~63.65m,平均22.

13m。在探礦權範圍內,見礦點14個,可採點14個,可採係數100%。可採油頁岩層厚2.

01~26.90m,平均13.72m,厚度變化係數為54%。

油頁岩層具分叉複合特徵,含夾矸0~3層,屬結構複雜型。夾矸巖性為含油頁岩、粉砂質頁岩,以含油頁岩為主。油頁岩層頂底板以砂質泥岩、含油頁岩為主,區域性地段為砂岩、泥灰岩。

屬較穩定型頂底板。

7.cy7油頁岩層

位於c段下部,上距cy6油頁岩層0.00~26.10m,平均11.

46m。在探礦權範圍內,見礦點15個,可採點15個,可採係數100%。可採油頁岩層厚1.

15~15.62m,平均6.64m,厚度變化係數為53%。

油頁岩層具分叉複合特徵,含夾矸0~1層,屬結構簡單型。夾矸巖性為含油頁岩、粉砂質頁岩,以含油頁岩為主。油頁岩層頂底板以砂質泥岩、含油頁岩為主,區域性地段為砂岩、泥灰岩。

屬較穩定型頂底板。

8.dy1油頁岩層

位於d段上部,上距cy7油頁岩層3.01~39.64m,平均24.

17m。在探礦權範圍內,見礦工程點14個,可採點14個,可採係數100%。可採油頁岩層厚1.

55~18.34m,平均8.03m,厚度變化係數為61%。

油頁岩層具分叉複合特徵,含夾矸0~2層,屬結構簡單型。夾矸巖性為含油頁岩、粉砂質頁岩,以含油頁岩為主。油頁岩層頂底板以砂質泥岩、含油頁岩為主,區域性地段為砂岩、泥灰岩。

屬較穩定型頂底板。

9.dy2油頁岩層

位於d段上部,上距dy1油頁岩層2.26~23.33m,平均9.

89m。在探礦權範圍內,見礦點15個,可採點15個,可採係數100%。可採油頁岩層厚1.

06~20.39m,平均7.23m,厚度變化係數為71%。

油頁岩層具分叉複合特徵,含夾矸0~1層,屬結構簡單型。夾矸巖性為含油頁岩、粉砂質頁岩,以含油頁岩為主。油頁岩層頂底板以砂質泥岩、含油頁岩為主,區域性地段為砂岩、泥灰岩。

屬較穩定型頂底板。

(四)油頁岩的質量

1.油頁岩的物理性質

(1)油頁岩巨集觀特徵

油頁岩外觀呈棕褐色至棕黃色。層面呈褐色油膩狀;橫斷面呈絹絲光澤,黑色光亮的線理均勻分佈。葉片狀,層理清晰,極易剝離。

結構緻密;常見白色貝殼化石;質量較頁岩輕;硬度軟,指甲刻之有亮痕。燃之有濃煙、長焰,發出膠皮味。

(2)油頁岩的顯微特徵

油頁岩由有機質和礦物質組成,有機質一般含量小於60%,呈線理狀分佈,區域性呈條帶狀。有機質組分主要有凝膠化物質,大部分為礦物質的膠結物。主要成分為凝膠化物,少量黃色物質、絲炭化物質、半凝膠化物質、膠化物質等。

後者的含量比煤多。凝膠化物質呈淺橙黃色、土褐色,基本上為透明基膠體。在礦物質較少的情況下,部分呈線理分佈,個別呈條帶狀、透鏡狀;部分成為礦物質的膠結物。

少部分樣品見到菌核體。黃色物質呈淺黃色,含量次於凝膠化物質,呈線理狀分佈,為礦物質的膠結物。半凝膠化物質和炭絲化合物含量很少,半透明或不透明基質,多為不透明,呈碎塊狀分佈。

無機組分含量在40%左右,主要是碎屑礦物(粒度在0.01~0.03mm之間);碎屑礦物稜角不明顯。

2.油頁岩的化學性質

油頁岩焦油產率最高10.72%,最低5.16%,平均7.

73%。基準發熱量最高14.30mj/kg,最低7.

24mj/kg,平均9.50mj/kg。各油頁岩層主要指標見表2-2-5。

表2-2-5 油頁岩質量特徵一覽表

續表由表2-2-5可知,油頁岩各層的主要指標如下:基準發熱量(qgr,d):各層平均發熱量9.

01~11.26 mj/kg。焦油產率(tar,d):

各層平均含量7.44%~8.01%。

灰分(ad):各層平均含量61.52%~68.

93%。

3.油頁岩的評價與工業利用分析

油頁岩是一種能源礦產,屬低熱值固態燃料。油頁岩乾餾製取頁岩油,1t油頁岩可提煉38~378l頁岩油;頁岩油加氫裂解精製後,可獲得汽油、煤油、柴油、石蠟、石焦油等多種化工產品。

本區油頁岩發熱量為7.62~14.30mj/kg,可作為燃料用來發電、取暖。油頁岩層與煤層共生,位於煤層之上,與煤層共同開發,可大幅提高開發效益。

(五)礦床成因

聚煤盆地位於華北地臺之上,盆地四周為太古宙、古生代地層,含煤巖系基底為中生代白堊系。煤系地層厚達數百米至數千米,岩層組合以碎屑岩、泥質岩為主,夾油頁岩。巖性較穩定,含煤數十層,煤層變質差。

巖相有洪積相、湖泊沼澤相。盆地內及其邊緣斷層多為正斷層。由此推斷,含煤建造的成因型別為「地臺山前坳陷盆地型」。

在燕山期,太平洋板塊與歐亞板塊對扭,形成nne向走滑斷層、ew向正斷層及ew向展布的斷陷或坳陷盆地。昌樂-臨朐盆地即為此類盆地之一。至喜馬拉雅期,太平洋板塊向西俯衝,導致地殼上部擴張,盆地繼續擴充套件。

由於氣候溫溼,水源充足,在盆地中形成一套含煤層及油頁岩的粗碎屑岩-細碎屑岩的內陸湖相沉積岩系。油頁岩中氫含量較高,多大於6%,個別大於10%,碳氫比低於10。鏡下觀察,黃色物質中見到菌核體。

油頁岩層中含有魚、貝、蚌類水生動物化石。據此推斷,伴生油頁岩成因型別為腐泥成因型別。

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