本文以新疆北部準(zhǔn)噶爾盆地準(zhǔn)東煤田、準(zhǔn)南煤田、和什托落蓋煤田和伊犁盆地伊寧煤田為研究對(duì)象,基于大量的煤田勘探成果、已發(fā)表的文獻(xiàn)和實(shí)際的取樣分析,運(yùn)用層序地層學(xué)、煤地質(zhì)學(xué)、煤巖學(xué)、煤化學(xué)和地球化學(xué)的理論和方法,系統(tǒng)總結(jié)了這些煤田的煤質(zhì)特征,揭示了煤質(zhì)特征的變化規(guī)律,分析了煤質(zhì)特征變化規(guī)律的地質(zhì)控制因素。取得的主要成果和認(rèn)識(shí)如下:1、新疆侏羅系煤中有機(jī)顯微組分總體以鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組為主,具有相對(duì)高的惰質(zhì)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(jī)顯微組分組成存在一定差異。從這幾個(gè)煤田西山窯組煤層的對(duì)比來看,和什托洛蓋煤田和準(zhǔn)南煤田西山窯組煤層中鏡質(zhì)組含量明顯高于準(zhǔn)東煤田和伊寧煤田。從八道灣組煤層和西山窯組煤層的對(duì)比來看,準(zhǔn)南煤田和伊寧煤田八道灣組煤層鏡質(zhì)組含量明顯高于西山窯組煤層。單一煤田內(nèi),例如:準(zhǔn)東煤田由西向東西山窯組煤層鏡質(zhì)組含量明顯增高。含煤巖系厚度與煤中鏡質(zhì)組含量具有好的正相關(guān)性。另外,在層序地層格架下,湖擴(kuò)體系域煤層鏡質(zhì)組含量明顯高于高位體系域煤層煤層鏡質(zhì)組含量。煤層中有機(jī)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(guān),其主要受盆地類型、盆地構(gòu)造不同演化階段、盆地內(nèi)不同構(gòu)造單元基底活動(dòng)性、湖平面變化和沉積體系分布的控制�？傮w來看,快的盆地基底構(gòu)造沉降速率和湖平面的上升有利于泥炭沼澤保持相對(duì)高的潛水面和快速保存,形成相對(duì)還原的沉積水體環(huán)境。準(zhǔn)東煤田位于準(zhǔn)噶爾盆地東部隆起帶,西山窯組煤系地層相對(duì)較薄,煤層相對(duì)厚,物源沉積體系相對(duì)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(duì)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(zhì)組為主。準(zhǔn)南煤田位于準(zhǔn)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(zhì)組為主。2、新疆侏羅系煤中礦物含量總體相對(duì)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(zhǔn)東煤田西山窯組煤層礦物以高嶺石和石英為主;準(zhǔn)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(duì)高的菱鐵礦含量,八道灣組煤層具有相對(duì)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(gè)煤田西山窯組煤層的對(duì)比來看,和什托洛蓋煤田總體灰分產(chǎn)率最高,準(zhǔn)南煤田和伊寧煤田次之,準(zhǔn)東煤田最低。單一煤田內(nèi),準(zhǔn)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(shì);和什托洛蓋煤田和伊寧煤田自南北邊緣向盆地內(nèi)部灰分產(chǎn)率具有降低的趨勢(shì)。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(qiáng)度,進(jìn)而影響到沉積體系的分布和規(guī)模。例如:準(zhǔn)南煤田位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣前陸沖斷帶,較快的基底沉降速率導(dǎo)致煤中灰分產(chǎn)率明顯高于準(zhǔn)東煤田(位于準(zhǔn)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(nèi)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(cè)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(nèi)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(zhǔn)南煤田局部出現(xiàn)中變質(zhì)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(duì)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(zhì)組含量具有正相關(guān)關(guān)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(shí)間的影響。在深成區(qū)域變質(zhì)作用下,煤層隨著埋藏深度的增加,隨地?zé)嵩鰷芈实脑龈?煤中揮發(fā)分產(chǎn)率逐漸降低。在深度剖面中,地?zé)嵩鰷芈实母叩蜎Q定揮發(fā)分產(chǎn)率梯度的高低。由于準(zhǔn)噶爾和伊犁盆地邊緣具有相對(duì)低的地?zé)嵩鰷芈?因此,形成的煤變質(zhì)梯度較低。在低煤級(jí)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(zhì)組具有最高的揮發(fā)分產(chǎn)率,惰質(zhì)組具有最低的揮發(fā)分產(chǎn)率,鏡質(zhì)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(zhì)組含量有關(guān)。5、新疆侏羅系煤盆地為內(nèi)陸淡水盆地,總體以低硫含量為特征,相對(duì)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(guān)。6、新疆和什托洛蓋煤田、準(zhǔn)東煤田、準(zhǔn)南煤田和伊寧煤田侏羅紀(jì)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(guān)。伊寧煤田、和什托洛蓋煤田和準(zhǔn)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(duì)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(xué)位單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P618.11
【部分圖文】：

趙仕華：新疆北部準(zhǔn)噶爾和伊犁盆地主要煤田煤質(zhì)特征及其地質(zhì)控制因素分析1）地質(zhì)背景研究過大量收集前人文獻(xiàn)及勘探成果資料，結(jié)合本次論文的研究方向，對(duì)其行歸納整理。著重查明研究區(qū)的構(gòu)造位置、構(gòu)造演化、地層發(fā)育特征、理格局和變遷、聚煤特征。對(duì)研究區(qū)整體的地質(zhì)特征有初步把握，為采及一些關(guān)鍵性問題的解決提供一定的指導(dǎo)。2）煤化學(xué)特征研究煤質(zhì)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(jié)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(zhì)背景2.1 研究區(qū)范圍及煤田分布準(zhǔn)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(zhǔn)噶爾盆地主要包括準(zhǔn)南煤田、準(zhǔn)東煤田和和什托洛蓋煤田（圖 2.1）。準(zhǔn)南煤田位于天山北麓，準(zhǔn)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(zhǔn)東煤田位于準(zhǔn)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(zhǔn)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(nèi)造山帶；Ⅲ-哈爾克-那拉提早中古生代活動(dòng)陸緣碰撞造山帶；1-一級(jí)逆沖斷層；2-二級(jí)逆沖斷層；3-三級(jí)正斷層；4-一級(jí)斷層；5-二級(jí)斷層；6-三級(jí)斷層。圖 2.2 伊犁盆地構(gòu)造分區(qū)圖（據(jù)張國偉等，1999[66]）
【參考文獻(xiàn)】

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

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

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本文編號(hào)：2840131