鄂尔多斯工程地质条件自然地表
1. 鄂尔多斯盆地地质概况
鄂尔多斯地区位于华北地台的西部,西临贺兰山西麓,东至吕梁山,北起阴山,南到秦岭,包括甘肃的东部、陕西的中部和北部、宁夏的大部、内蒙古的西南部以及山西的西部,面积约32×104km2。
鄂尔多斯地区在中国大地构造图上称谓“鄂尔多斯中坳陷区”。该区大地构造位置是北连内蒙地轴,南接秦岭地轴,西邻阿拉善隆起,东毗山西中隆起区,呈矩形轮廓(王鸿祯等,1985)。
一、鄂尔多斯盆地基底构造
1.基底构造的地球物理解释
自20世纪50年代以来,对鄂尔多斯盆地曾投入大量地球物理勘探工作,积累了丰富的地球物理资料。从区域重力异常图中可以看出,在盆地北部、东部和南部,区域重力场较高,而在西部偏南地区最低。从地磁场总强度的分布来看,鄂尔多斯地区地磁场总强度的分布也是由北向南、由东向西逐渐减小。地层岩性物探测试表明,凡是密度值高的老地层或出露地表或埋藏较浅的地区,都将产生重力高异常,相反,老地层埋藏深大的地方,将出现重力低异常;盆地内结晶基底为磁性基底,与上覆沉积层之间有明显的磁性界面,是区内出现正异常或异常带的主要原因之一(魏文博,1993)。
2.鄂尔多斯盆地结晶基底的构造格架
根据对鄂尔多斯盆地重、磁场的分析,可推断盆地结晶基底构造总貌为东高西低、北高南低、中部相对隆起,具体可划分出4个构造单元,有的构造单元还可进一步作坳陷和隆起的次一级构造单元的划分(图9-1)。
4个构造单元是:
1)北部隆起区,位于伊金霍洛旗弧形断裂以北,为一西倾鼻状隆起。
2)东部褶皱区,东以离石大断裂为界,西以神木—志丹—正宁一线为界,南至耀县-韩城大断裂。区内隆凹相间呈北东向雁行排列,隆起和坳陷均有翼部陡窄、轴部宽缓的特点。自北向南次一级构造单元为府谷-安塞坳陷、延安-直罗隆起、石楼-彬县坳陷、运城-渭南隆起。
图9-1 鄂尔多斯盆地结晶基底构造图
Ι—北部隆起区;Ⅱ—西部坳陷区;Ⅲ—中部隆起区;Ⅳ—东部褶皱区
A—府谷-安塞坳陷;B—延安-直罗隆起;C—石楼-彬县坳陷;D—运城-渭南隆起
3)中部隆起区,东临东部褶皱区,西连鄂托克旗—环县—庆阳一带,边界为折线状。北界为伊金霍洛大断裂,轴向近南北,顶部开阔平缓。
4)西部坳陷区,东邻中部隆起区,西界为铁盖苏木-白杨城大断裂,为一近南北向深坳陷,坳陷深度自北向南增大,最深达9400m。坳陷内有多个次级坳陷分布。
鄂尔多斯盆地的这种基底构造格局对盖层的沉积一直起着控制作用。
二、鄂尔多斯盆地早奥陶世马家沟期古构造特征
早奥陶世马家沟期继承了晚寒武世的构造轮廓,即南北隆(伊盟古陆、庆阳古陆)、中间凹(米脂凹陷、盐池凹陷)(冯增昭等,1990)。
米脂凹陷北靠乌审旗隆起,西邻安边鞍部,南接庆阳隆起,东连岢岚-离石隆起。该凹陷属继承性凹陷,它是在结晶基底形成之后,在坡上继承了基底北东向地背斜、地向斜的隆凹背景上发展起来的凹陷。在早奥陶世马家沟期蒸发岩沉积时,离石断裂继承性活动,致使凹陷靠近离石断裂一侧变得更深了,加之凹陷南、北部均有古隆起包围,使得凹陷封闭状态变好,利于成盐。尤其值得注意的是,凹陷通过西边的安边鞍部以水道与银川海相通,保证有海水的补给,利于成盐成钾。
三、奥陶系概述
这里重点叙述米脂凹陷即陕北盐盆的奥陶系,也谈及盆外乃至华北地区的一些资料。
地层由底到顶叙述如下。
下伏地层:上寒武统凤山组,其岩性为泥质白云岩夹薄层“竹叶状”砾屑灰岩和灰绿色、黄灰色白云质泥岩。
主要出露下奥陶统。
1.冶里组(O1y)
由于怀远运动的影响,在盆地内部亮甲山组或冶里组于局部地区被剥蚀,厚度不一,仅零星出露于盐盆东侧的内蒙古清水河至山西柳林、河津一带。主要岩性为浅灰黄色薄—中厚层白云岩、泥质白云岩夹少量薄层竹叶状砾屑白云岩。该层段在盐盆西南部陕15井处缺失。盆内厚0~31m。华北地台东部以京西丁家滩为最厚(150m),中条山区最薄,仅20m。
2.亮甲山组(O1l)
分布范围与冶里组相近。在盐盆内部仅鄂1井、鄂4井、鄂5井及榆9井钻穿本层,而陕15井则缺失。厚0~39m。华北地台上的分布特点是北部厚、南部薄,河北北部最厚达190m,吕梁山南段厚约60m。
亮甲山组岩性为浅灰、灰白色厚层白云岩,以含燧石条带和团块为特征。
3.马家沟组(O1m)
马家沟组在华北地台分布极广且能对比。盐盆内钻穿马家沟组的井有榆9井、陕15井、鄂4井、鄂5井、鄂1井、鄂6井及中参1井。马家沟组底部为怀远运动侵蚀面,与下伏地层为假整合。根据岩性和物探资料,将马家沟组自下而上分为6段,即马一段至马六段。其中,马一段分为两个亚段(
(1)马一段(O1m1)
1)马一段一亚段(
2)马一段二亚段(
本组地层厚度变化很大,从数米至数十米,榆9井揭示的厚度为105.5m。
测井曲线特征:
(2)马二段(O1m2)
深灰色中厚层状泥、粉晶石灰岩,夹两层厚度不大的薄层泥质白云岩和白云质硬石膏岩。这在野外露头上非常清晰。地质工作者俗称其为“三厚夹二薄”,又称“三白夹二黑”。从沉积韵律角度来看,“三白”顶部的“一白”实为淡化段,应归于马三段。下部的一“白”一“黑”恰划分为两个亚段,即马二段一亚段和马二段二亚段。中厚层灰岩中生物碎屑、藻迹、虫迹发育,而相当该层的层位在盐盆内(榆9井、陕15井揭示)则以泥质白云岩和泥灰岩为主且中上部夹有石盐岩和硬石膏岩,厚度为48~99.9m。盐盆东部厚度渐增,河北北部、辽宁、山东等地,厚度多在150m以上。
测井曲线特征:石灰岩或白云岩段为低声速,硬石膏岩段为高声速。整个岩组显示为锯齿状中伽马。
(3)马三段(O1m3)
该组不论岩性还是厚度在华北地台赋存状态都不同。在陕北盐盆厚度为68~182m,岩性为石盐岩、泥云岩和硬石膏岩,为主要含盐段;在山西吕梁、临汾一带为灰色、浅黄色泥粉晶白云岩和硬石膏岩;在河北中部厚度为80~100m。该组出露于地表处都可见盐溶角砾岩。
测井曲线特征:高声速、锯齿状中、高伽马。
(4)马四段(O1m4)
该段岩性厚度在大范围内较稳定,可作为区域性地层划分标志。岩性为灰色、深灰色厚层状粉晶、泥晶灰岩,虫迹、藻迹(生物扰动构造)发育,含多种生物,尤以头足类化石丰富为特点。中部夹纹层状粉晶白云岩和燧石条带,局部可见“云斑”、“豹斑”灰岩。在陕北盐盆中,该段中部夹有硬石膏薄层和石盐团块。该段厚度不一,盐盆内厚62~173m,盐盆外一般厚80~110m,东部增厚为100~250m。
测井曲线特征:低声速、低伽马。
(5)马五段(O1m5)
为主要的含盐段,其间夹特征的3套白云岩和泥质白云岩。根据岩性组合特征,可分为10个亚段。自下而上为:
1)马五段十亚段(
2)马五段九亚段(
3)马五段八亚段(
4)马五段七亚段(
5)马五段六亚段(O
6)马五段五亚段(
7)马五段四亚段(
8)马五段三亚段(
9)马五段二亚段(
10)马五段一亚段(
(6)马六段(O1m6)
浅灰色—深灰色厚层状泥—粉晶灰岩,部分地区藻迹、虫迹发育,局部白云石化。本段在北纬38°以北地区均遭剥蚀,仅在华北中部保存。其中,太行山南段残留厚度最大,为80~120m。盐盆内仅在榆11井、延深1井和陕15井有残存,厚度最大为19m。
上覆地层为中石炭统本溪组,岩性为灰黑色炭质泥岩夹煤层。
2. 鄂尔多斯的大体情况和旅游资源,能否介绍介绍。
没鄂尔多斯市位于内蒙古自治区西南部,地处鄂尔多斯高原腹地。东、南、西与晋、陕、宁接壤,北及东北与草原钢城包头以及自治区首府呼和浩特隔河相望。东西长约400公里,南北宽约340公里,总面积86752平方公里。
鄂尔多斯市自然地理环境的显著特点是,起伏不平,西北高东南低,地形复杂,东北西三面被黄河环绕,南与黄土高原相连。地貌类型多样,既有芳草如茵的美丽草原,又有开阔坦荡的波状高原;全市境内五大类型地貌,平原约占总土地面积的 4.33%, 丘陵山区约占总土地面积的18.91%,波状高原约占总土地面积的28.81%,毛乌素沙地约占总土地面积的28.78%,库布其沙漠约占总土地面积的19.17%。
经济类区
鄂尔多斯市的土地按自然地貌和成因条件可划分为四个类型:
(一)北部黄河冲积平原区
该地区总面积约5000平方公里,占全市总土地面积的6%,分布于杭锦旗、达拉特旗、准格尔旗沿黄河23个乡、镇、苏木内。成因和地质构造与整个河套平原相同,同属沉降型的窄长地堑盆地。 现代地貌主要是由洪积和黄河挟带的泥沙带的泥沙等物沉积而成。 海拨高度1000--1100米,地势平坦,水热条件极好。该地区土壤类型可分为草甸土、 沼泽土、盐碱土、风沙土四个类型,其中以草甸土为主。 草甸土是该区土壤中质地与生产性能良好的土壤。是培养稳产高产农田的基础土壤。 整个黄河冲积平原区,土壤中有机质的含量在1%左右,全氮含量0.05%,速效磷含量12个PPM,速效钾228个PPM。目前,该区耕地面积达到130万亩,其中有保证灌溉面积80多万亩,1989年粮食产量达2亿公斤。这一地区的开发前景相当乐观,潜力很大。一是该区内尚有100万亩宜耕地至今未开发,仅达拉特旗,就有75万亩宜耕地可供开发;二是开发工程简单,造价低,只要能打井上电, 搞好田间管理,每亩投入100元以下资金, 当年就是亩产200--250公斤粮食的良田;三是水源条件好,无论是黄灌、井灌,都有充足的水源保证;四是在水、肥保证的基础上,应用推广先进的适用科学技术,粮食单产可增长30%--50%;五是当地群众有开发土地,改善生产条件的经验和劲头;六是依靠农业提供的条件,可以充分发展猪牛羊等养殖业和加工业等多种经济。目前地方、群众财力不足,开发工作不能快速进行,热忱欢迎一切有志于种植业的个人、团体,来这里投资搞土地开发,发展粮食生产, 开展多种经营。
(二)东部丘陵沟壑区
本区分布于鄂尔多斯市、伊金霍洛旗、准格尔旗和达拉特旗南部,海拨高度为1300--1500米,面积约2.6万平方公里,占全市总土地面积的30%。该区属鄂尔多斯沉降构造盆地的中部,地表侵蚀强烈, 冲沟发育,水土流失严重,局部地区基岩裸露,是典型的丘陵沟壑区。土壤种类以栗钙土为主,大多不宜耕作,属宜林宜牧地区,特别适宜发展松柏等价值高的经济林。对于水果生产,这一地区条件极好,日照充足,水源丰富,受风沙影响小。这部分地区内沿河沟畔也有不少的下湿地和人工淤澄地,是发展粮食生产的好地方。这一地区的出路在于发展林牧业,恢复生态环境的同时,全面开发利用当地的建材,煤炭资源,走林牧业先行、兴工致富的道路。
(三) 中部库布其、毛乌素沙区
库布其、毛乌素两大沙漠,位于鄂尔多斯市中部, 库布其沙漠北临黄河平原,呈东西条带状分布。毛乌素沙漠地处鄂尔多斯市腹地, 分布于鄂托克旗、鄂托克前旗、伊金霍洛旗部分和乌审旗。两大沙区总面积约3.5万平方公里,占全市总面积的40%左右,其中库布其沙漠面积为1万多平方公里、毛乌素沙漠2.5万平方公里。这一地区大多为固定半固定沙丘,流动性的新月型沙丘及沙丘链极少。库布其多为细、中沙,而毛乌素则以中、粗沙为主,地下水赋存条件很好,发展林牧业前景广阔。今后,对这一地区,鄂尔多斯市将实行土地有偿转证,谁治理、谁受益, 以促进植被建设,改善生态环境,加速畜牧业生产发展的步伐。
(四)西部坡状高原区
本区位于鄂尔多斯市西部,包括鄂托克旗大部和鄂托克前旗、杭锦旗的部分,总面积约2.1万平方公里,占全市总面积的24%以上。该区地势平坦,起伏不大, 海拨高度1300--1500米。这里气候较为干旱, 降雨稀少, 年平均降水量在200毫米左右, 属典型的半荒漠草原。土壤成分以钙土为主,部分地区也有不少风积沙,植被以野生植物为主, 是发展草原畜牧业的地方。目前全市人民正信心百倍地发展耐旱性的乔灌林草为主的植被建设, 探索一条在半荒漠草原搞生态畜牧业,效益畜牧业的新路子, 同时也欢迎广大投资者和集团,来这一地区投资建设草原,搞畜产品生产基地。
有大草原,鄂尔多斯的草原集中在杭锦旗。这几年也因为干旱草也不茂盛。
旅游可以看http://www.0477.net/lvyou/index.php
3. 内蒙地质条件
内蒙古自治区位于中华人民共和国的北部边疆,由东北向西南斜伸,呈狭长形。经纬度西起东经97°12′,东至东经126°04′,横跨经度28°52′,相隔2 400多公里;南起北纬37°24′,北至北纬53°23′,纵占纬度15°59′,直线距离1 700公里;全区总面积118.3万平方公里,占全国土地面积的12.3%,居全国第3位。东、南、西依次与黑龙江、吉林、辽宁、河北、山西、陕西、宁夏和甘肃8省区毗邻,跨越三北(东北、华北、西北),靠近京津;北部同蒙古国和俄罗斯联邦接壤,国境线长4 221公里。
[地质]内蒙古自治区地域辽阔,地层发育齐全,岩浆活动频繁,成矿条件好,矿产资源丰富。以北42°为界,可分为两个I级大地构造单元。42°线以北为天山--内蒙古--兴安地槽区,以南为华北地台区。中、新生代时受太平洋板块向西俯冲的影响,内蒙古东部地区形成北北东向的构造火山岩带,即新华夏系第三隆起带。内蒙古存在着两个全国著名的Ⅱ级成矿带,就在这两大工级构造单元接触部轴和新华夏系第三隆起带上。前者为华北地台北缘金、铜多金属Ⅱ级成矿带,后者为大兴安岭Ⅱ级铜多金属成矿带。
[地貌]内蒙古自治区的地貌以蒙古高原为主体,具有复杂多样的形态。除东南部外,基本是高原,占总土地面积的50%左右,由呼伦贝尔高平原、锡林郭勒高平原、巴彦淖尔--阿拉善及鄂尔多斯等高平原组成,平均海拔1 000米左右,海拔最高点贺兰山主峰3556米。高原四周分布着大兴安岭、阴山(狼山、色尔腾山、大青山、灰腾梁)、贺兰山等山脉,构成内蒙古高原地貌的脊梁。内蒙古高原西端分布有巴丹吉林、腾格里、乌兰布和、库布其、毛乌素等沙漠,总面积 15万平方公里。在大兴安岭的东麓、阴山脚下和黄河岸边,有嫩江西岸平原、西辽河平原 、土默川平原、河套平原及黄河南岸平原。这里地势平坦、 土质肥沃、光照充足、水源丰富,是内蒙古的粮食和经济作物主要产区。在山地向高平原、平原的交接地带,分布着黄土丘陵和石质丘陵,其间杂有低山、谷地和盆地分布,水土流失较严重。全区高原面积占全区总面积53.4%,山地占 20.9%,丘陵占16.4%,河流、湖泊、水库等水面面积占0.8%。
[气候]内蒙古自治区地域广袤,所处纬度较高,高原面积大,距离海洋较远,边沿有山脉阻隔,气候以温带大陆性季风气候为主。有降水量少而不匀,风大,寒暑变化剧烈的特点。大兴安岭北段地区属于寒温带大陆性季风气候,巴彦浩特--海勃湾--巴彦高勒以西地区属于温带大陆性气候。总的特点是春季气温骤升,,多大风天气,夏季短促而炎热,降水集中,秋季气温剧降,霜冻往往早来,冬季漫长严寒 ,多寒潮天气。全年太阳辐射量从东北向西南递增,降水量由东北向西南递减。年平均气温为 0℃~8℃,气温年差平均在34℃~36℃,日差平均为12℃~16℃。年总降水量50~450毫米,东北降水多,向西部递减。东部的鄂伦春自治旗降水量达486毫米,西部的阿拉善高原年降水量少于50毫米,额济纳旗为37毫米。蒸发量大部分地区都高于l200毫米,大兴安岭山地年蒸发量少于1 200毫米,巴彦淖尔高原地区达3200 毫米以上。内蒙古日照充足 ,光能资源非常丰富, 大部分地区年日照时数都大于2700小时,阿拉善高原的西部地区达 3400小时以上。全年大风日数平均在10~40天,70%发生在春季。其中锡林郭勒、乌兰察布高原达 50天以上;大兴安岭北部山地,一般在l0天以下。沙暴日数大部分地区为 5-20天,阿拉善西部和鄂尔多斯高原地区达20天以上,阿拉善盟额济纳旗的呼鲁赤古特大风日,年均108天。
[水文]内蒙古自治区境内共有大小河流l 000余条,祖国的第二大河--黄河,由宁夏石咀山附近进入内蒙古,由南向北,围绕鄂尔多斯高原,形成一个马蹄形。其中流域面积在1 000平方公里以上的河流有70多条;流域面积大于300平方公里的有258条。有近千个大小湖泊。全区地表水资源为671亿立方米,除黄河过境水外,境内自产水源为371亿立方米,占全国总水量的1.67%。地下水资源为300亿立方米,占全国地下水资源的2.9%。扣除重复水量,全区水资源总量为518亿立方米。年人均占有水量2 370立方米,耕地每公顷平均占有水量l万立方米,平均产水模数为4.4l万立方米/平方公里。内蒙古水资源在地区、时程的分布上很不均匀,且与人口和耕地分布不相适应。东部地区黑龙江流域土地面积占全区的27%,耕地面积占全区的20%,人口占全区的18%,而水资源总量占全区的65%,人均占有水量8 420立方米,为全区均值的3.6倍。中西部地区的西辽河、海滦河、黄河 3个流域总面积占全区的26%,耕地占全区的30%,人口占全区的66%,但水资源仅占全区25%,其中除黄河沿岸可利用部分过境水外,大部分地区水资源紧缺。
[地表水]内蒙古自治区平均地表年径流量约291亿立方米,占河川径流总量的78%;多年平均径流量为80亿立方米,占河川径流总量的22%。由于河川径流受大气降水及下垫面因素的影响,年径流量地区分布不均,水资源也不平衡,局部地区水量富而有余,而大部分地区干旱缺水。同时,河川径流年内分布 不均,年际间变化比较大。年降水集中在6~8月,汛期径流量占全区径流量的60~80% 。历年间径流量大小不匀,相差很大。年径流量最大与最小的比值,东部林区各河流为4~12;中部各河流为6~22;西部地区各河流高达26以上。此外,从区外流入自治区境内的河川径流量有330.6亿立方米,其中黄河入境的平均年径流量315亿立方米,额济纳河8.4 亿立方米。
[地下水]内蒙古自治区地下水平均资源量为254亿立方米。山丘区地下水平均年资源量为113亿立方米,占全区地下水资源量44%。其中河川径流量为80亿立方米,占山丘区地下水资源量的7l%。平原区地下水平;均年资源量为172亿立方米,扣除与山丘区地下水资源量的重复计算后,占全区地下水资源量的56%。自治区地下水资源的分布受大气降水、下垫面条件和人类活动的影响,具有平原多、山丘区少和内陆河流域更少的特点。自治区平原区扣除与山丘区地下水资源量间的重复计算后的地下水资源模数,一般在5.9~6.5万立方米/平方公里,为山丘区地下水平均水资源模数的2.2~2.7倍。内陆河流域地下水资源模数为1.1万立方米/平方公里,因而地下水资源十分贫乏,只是在内陆闭合盆地的平原或沟谷洼地,地下水才比较富集。全区按自然条件和水系的不同,分为:大兴安岭西麓黑龙江水系地区;呼伦贝尔高平原内陆水系地区;大兴安岭东麓山地丘陵嫩江水系地区;西辽河平原辽河水系地区;阴山北麓内蒙古高平原内陆水系地区;阴山山地、海河、滦河水系地区;阴山南麓河套平原黄河水系地区;鄂尔多斯高平原水系地区;西部荒漠内陆水系地区。
[土壤]内蒙古自治区地域辽阔,土壤种类较多,其性质和生产性能也各不相同,但其共同特点是土壤形成过程中钙积化强烈,有机质积累较多。根据土壤形成过程和土壤属性,分为9个土纲,22个土类。在9个土纲中,以钙层土分布最少。内蒙古土壤在分布上东西之间变化明显,土壤带基本呈东北--西南向排列,最东为黑土壤地带,向西依次为暗棕壤地带、黑钙土地带、栗钙土地带、棕壤土地带、黑垆土地带、灰钙土地带、风沙土地带和灰棕漠土地带。其中黑土壤的自然肥力最高,结构和水分条件良好,易于耕作,适宜发展农业;黑钙土自然肥力次之,适宜发展农林牧业。
[植被]内蒙古境内植被由种子植物、蕨类植物、苔藓植物、菌类植物、地衣植物等不同植物种类组成。植物种类较丰富,已搜集到的种子植物和蕨类植物共计2 351种,分属于133科,720属。其中引进栽培的有184种,野生植物有2 167种(种子植物2 106种,蕨类植物61种)。植物种类分布不均衡,山区植物最丰富。东部大兴安岭拥有丰富的森林植物及草甸、沼泽与水生植物。中部阴山山脉及西部贺兰山兼有森林、草原植物和草甸、沼泽植物。高平原和平原地区以草原与荒漠旱生型植物为主,含有少数的草甸植物与盐生植物。内蒙古境内草原植被由东北的松辽平原,经大兴安岭南部山地和内蒙古高原到阴山山脉以南的鄂尔多斯高原与黄土高原,组成一个连续的整体,其中:草原植被包括世界著名的呼伦贝尔草原、锡林郭勒草原、乌兰察布草原、鄂尔多斯草原等。荒漠植被主要分布于伊克昭盟西部、巴彦淖尔盟西部和阿拉善盟。主要由小半灌木盐柴类和矮灌木类组成,共有种子植物1 000多种。植物种类虽不丰富,但地方特有种的优势作用十分明显。
4. 分析鄂尔多斯的区位条件
“鄂尔多斯”为蒙古语,汉语意为“众多的宫殿”,是成吉思汗守陵部落名称。清朝顺治六年(公元1649年),鄂尔多斯各旗在达拉特旗规模宏伟的王爱召会盟,形成了“伊克昭盟”(汉意为大庙),其行政建制一直延续到本世纪初。2001年经国务院批准撤消伊克昭盟,成立鄂尔多斯市。
鄂尔多斯位于内蒙古自治区西南部,南临古长城与晋、陕、宁三省区毗邻,西、北、东三面黄河环绕,与呼和浩特市和包头市构成内蒙古最具活力的“金三角”。鄂尔多斯东部为丘陵山区,西部为波状高原,中部为毛乌素和库布其两大沙漠,北部为黄河冲积平原,其中沙漠和山区、高原各占总面积的48%。平均海拔在1000—1500米间,年平均气温5.3—8.7摄氏度,年降水量小且集中,为170—350mm,属典型的温带大陆性气候。
鄂尔多斯虽然地形起伏不平,地貌复杂多样,但是交通十分便捷,周边和境内有京包(北京—包头)、包兰(包头—兰州)、包西(包头—西安)三条铁路干线,109、210两条高速公路贯穿全市,鄂尔多斯机场与周边的五大民航机场形成了便捷的区域航空网络。全市总面积8.7万平方公里,总人口154.8万人,其中蒙古族17万人。全市下设七旗一区(伊金霍洛旗、达拉特旗、杭锦旗、准格尔旗、乌审旗、鄂托克旗、鄂托克前旗、东胜区),是一个以蒙古族为主体,汉族占多数的地级市。市府所在地康巴什新区是于2004年5月开始全面动工兴建、2006年7月31日正式投入使用的,是全市政治、文化、金融、科研教育中心和技术产业基地。
鄂尔多斯历史悠久,是人类文明的发祥地之一。早在3万7千年前,“河套人”就在这块广袤的土地上繁衍生息,并创造了著名的“河套文化”。在3500年前的商代前期,中华游牧民族的曙光便在这里初现,形成了著名的“朱开沟文化”。它是北方游牧民族从蛮荒走向文明的重要标志。公元前2800年—公元前2300年,以饰有各种动物图案的青铜器为代表,形成了著名的“鄂尔多斯青铜文化”。进入15世纪中叶,守护成吉思汗陵寝的蒙古鄂尔多斯部落从蒙古高原进驻鄂尔多斯地区。悠久的历史、独特的区位,孕育了韵味独特、古朴典雅的民族文化。鄂尔多斯是歌的海洋,长调悠扬柔长、短调清新欢快,《森吉德玛》等脍炙人口的民歌名扬四海。特别是具有浓郁乡土气息的漫瀚调,在晋、陕、蒙地区广为流传。我市的准格尔旗也因此被文化部命名为“全国漫瀚调艺术之乡”;鄂尔多斯是舞的故乡,著名的《筷子舞》、《盅碗舞》等成为我国民族艺术的瑰宝。鄂尔多斯是蒙古族传统礼仪保存最为完整的地区:成吉思汗祭祀、鄂尔多斯婚礼已被列入国家非物质文化遗产名录。《蒙古源流》、《蒙古黄金史》等一些极具文史价值的蒙古族古典史诗巨著也诞生在鄂尔多斯。。鄂尔多斯地区具有光荣的革命历史传统。近代,声势浩大的“独贵龙”运动就在这里爆发,掀起了“鄂尔多斯风暴”。现在,具有深厚底蕴和地域特色的鄂尔多斯文化正誉满全国,走向世界。
鄂尔多斯,物华天宝、资源富集。如今已是扬(羊)眉(煤)吐(高岭土)气(天然气)。阿尔巴斯白山羊绒,以纤维长、细著称于世,享有“纤维钻石”、“软黄金”之称。全市年产阿尔巴斯白山羊绒70多万公斤,年产羊绒衫890多万件,产品远销世界各地。鄂尔多斯已探明煤炭储量1496亿吨,约占全国已探明储量的六分之一,占自治区总储量的二分之一,其优点是低灰、低硫、低磷、高发热量,被中外专家公认为世界罕见的“精煤”,现已开发的主要有准格尔、东胜、万利川、西桌子山等煤田,2007年我市煤炭总产量1.985亿吨。高岭土储量为65亿吨,在全国硬质高岭土中质量最优。鄂尔多斯天然气已探明储量为8788亿立方米,约占全国已探明储量的三分之一。举世闻名的世界级整装大气田——苏里格气田就位于我市乌审旗境内,现探明储量为5336亿立方米。此外,天然碱、食盐、芒硝、石膏、石灰石、紫沙陶土等储量巨大。富集的资源使鄂尔多斯正在成为国家重要的能源生产基地。除能源外,鄂尔多斯市几经沧桑,留下了许多珍贵的、具有鲜明地区民族特色的旅游资源。有一代天骄长眠地-成吉思汗陵,大漠神韵-“银肯”响沙,风光无限世珍园,沙海绿洲-恩格贝旅游区等著名旅游景区,此外,还有准格尔召、七星湖、古长城、秦直道、草原敦煌阿尔寨石窟、黄河大峡谷、草原旅游区等,全市现有各类景区(点)35处,4A级景区5处,3A级景区6处。
乘西部大开发的东风,鄂尔多斯市依托资源优势,科学把握发展规律,提出“三化互动”,集中发展的战略思想。近年来,鄂尔多斯市提出并正在实施“九大工程”。
一产方面提出建设“绿色大市、畜牧业强市”的发展思路,在全区率先实行禁牧休牧轮牧,坚持不懈地减少农牧民、转移农牧民、致富农牧民,生态建设摆脱了恶化—治理—再恶化—再治理的困扰,创造了生产发展、生活改善、生态恢复的多赢局面;二产方面重点建设国家能源工业基地,走“高起点、高科技、高效益、高产业链、高附加值、高度节能环保”的新型工业化道路,努力构筑大煤炭、大煤电、大化工、大循环的工业格局,目前,新型能源工业基地初具规模;三产方面,全面实施城市形象塑造、市民素质提升和民族文化建设三大工程,强力推进旅游文化事业的发展,着力构筑大旅游、大文化、大运输的新型城市化格局。近年来,鄂尔多斯市大力弘扬“战胜自我、推进文明、实现跨越”的鄂尔多斯精神,着力构筑以“东胜—康巴什—阿镇”为中心组团、辐射带动沿河沿边产业重镇的城市化发展新格局,努力建设更具实力、充满活力、富有魅力、文明和谐的现代化鄂尔多斯,使我市的政治、经济、文化、社会等各项事业蓬勃发展。2007年,我市地区生产总值1150.9亿元,同比增长25.8%,居全区第二,人均GDP达到1万美元,居全区第一。财政收入达到200.8亿元,增长37.7%,居全区第一。城镇居民人均可支配收入16226元;农牧民人均纯收入达到6123元。固定资产投资886亿元,增长39.8%。在国家统计局的测评结果中,我市综合经济实力跻身全国百强市第28位。这一串实实在在的数字,是鄂尔多斯经济社会“又好又快”发展的见证,也是鄂尔多斯经济实力和发展水平进入一个新阶段的标志。
5. 鄂尔多斯盆地水文地质特征
鄂尔多斯盆地含煤区地下水按含水层的岩性特征及储存条件,可划分为3种类型。根据单孔涌水量可将区内含水岩层划分为强富水、中等富水、弱富水3个等级。
1.松散岩类孔隙、裂隙水
主要分布在陕北诸煤田内,含水岩层主要由第四系风积、冲积、洪积、湖积层构成,岩性为黄土、黄土状土、砂及砂砾石组成。地下水多为潜水,局部为承压水。其运移规律多沿非黄土类土的孔隙及黄土类土的孔隙、裂隙及孔洞运动,具有含水均一的特点(图5-5)。
图5-5 横山县桑树界-高树水文地质剖面
松散岩类孔隙、裂隙水,因各处地貌单元不一,故岩性差异较大,其水位埋深及涌水量亦有显著不同。陕北风沙草原及较大河谷区,地下水位埋深一般为2~10 m。含水层厚度为10~100 m。单井出水量(井深200 m)为20~300 m3/d,单位涌水量0.1~0.5 m3/h·m,个别地段可达3~10 m3/h·m。属弱至中等富水含水岩组。地下水水化学类型为重碳酸-硫酸型、硫酸-氯化物型或氯化物型水。矿化度一般为1~3g/L,西部的子洲、定边、靖边地区水质较差,其矿化度可高达3~10 g/L。
2.碎屑岩类孔隙、裂隙水
盆地中北部含煤区多伏于黄土之下,与上覆松散层地下水常呈上、下叠置的含水结构,南部边缘中低山区、较大沟谷的两侧及盆地西北部有部分出露,地下水常具承压性质。潜水或承压水埋深由十余米至百米不等。沟谷之中常有泉水溢出,部分钻孔自流水头高出地表15 m以上。煤层顶底板砂岩常是主要充水岩层,现将主要含水岩组富水特征简述如下。
(1)侏罗系延安组砂岩含水岩组
主要分布于陕北、黄陇、东胜及宁东煤田,常为煤系地层的直接充水岩层,泉水一般流量为0.5~2.5 m3/时,单井出水量为100~400 m3/d,单位涌水量为0.5~3 m3/h·m。多具承压性,地下水头高出地表2~11 m,属中等富水含水岩组。地下水水化学类型一般为重碳酸型或重碳酸-氯化物型水。矿化度为0.5~2.8 g/L。
榆神矿区侏罗系层状裂隙潜水,富水性中等至差,钻孔水位降深13.37 m,涌水量192 t/d。侏罗系层状碎屑裂隙承压水,钻孔水位降深5.4~41.48 m,涌水量218 t/d。
榆横矿区中侏罗统安定组裂隙潜水钻孔单位涌水量0.0108~0.011 L/s·m,渗透系数0.0526~0.057 m/d,水化学类型属SO4-Na型,矿化度3.018-7.498 g/L。中侏罗统直罗组裂隙潜水钻孔单位涌水量0.048~0.28 L/s·m,渗透系数0.2236~1.035 m/d,水化学类型属HCO3-Na·Mg、SO4-Na型,矿化度0.374~9.5279 g/L。煤系层状碎屑裂隙承压水,钻孔单位涌水量0.00005~0.001 L/s·m,渗透系数0.002~0.0361 m/d,矿化度3.262 g/L,水化学类型属SO4-Na型。
神北新民矿区裂隙水主要为潜水,含水层广布全区,岩性为厚层状中粗粒砂岩,部分地段由于存在局部隔水层使其微具承压性。单位涌水量0.00024~0.0052 L/s·m,渗透系数0.00012~0.012 m/d,矿化度0.477~3.821 g/L,多为HCO3-Ca·Na和Cl-SO4-Na型水。
黄陵矿区中侏罗统直罗组上部泥岩夹砂岩,含水条件极差,为隔水层,钻孔单位涌水量0.002~0.2 L/s·m,富水性不强但变化较大,与含水裂隙发育程度及深度有关:一般垂深40 m以上比较富水,钻孔单位涌水量为0.01 L/s·m以上,局都(双龙)可达0.22 L/s·m,40 m以下极微;中侏罗统延安组及下侏罗统富县组的泥岩夹砂岩为隔水层,单位涌水量0.0038~0.0045 L/s·m。
汝箕沟矿区侏罗系砂岩含裂隙承压水,钻孔水头高出地面12.75 m,涌水量1~3 L/s·m,水质属HCO3-Na型水。最大涌水量为6.24 m3/h,地下水静储量消失后动储量不能及时补给,故地下水有减的趋势。
(2)三叠系瓦窑堡砂岩含水岩组
主要分布于陕北三叠纪煤田,泉水流量一般小于0.5 m3/h,单井出水量小于100 m3/d,单位涌水量小于0.1 m3/h·m,局部地段具有承压性,自流水头高出地表10~27 m。地下水水化学类型较为复杂,为SO4-Cl型或Cl-SO4型水,矿化度1~3 g/L,西部个别地段可高达46.9 g/L。一般粗粒砂岩及构造有利部位较为富水,该含水岩组属弱富水岩层。
(3)二叠系下石盒子组及山西组砂岩含水岩组
主要分布在石炭—二叠纪煤田中,泉水流量一般0.5~2.5 m3/s·m,单井出水量100~300 m3/d,单位涌水量0.5~3 m3/h·m。地下水具有承压性,水头一般高出地表1~5 m,属弱至中等富水含水岩组。该类含水层中砂岩常为煤系地层的直接充水岩层,地下水水化学类型亦较复杂,为HCO3-Cl型或HCO3-SO4型水,矿化度为0.87~0.51 g/L。
韦州矿区石炭系上统下部及中统砂岩含水组,其岩性以粉砂岩、细砂岩、中粒砂岩为主,均属弱含水层。单位涌水量为1.000279~0.0173 L/s·m。奥陶系中统浅变质岩含水岩组,岩性为细粒砂岩、千枚状粉砂岩、板岩等。含较丰富的裂隙水。涌水量为11.20 L/s。
河东煤田二叠系层状碎屑岩类裂隙、孔隙含水岩组:出露在黄河沿岸横沟、李家沟一带,出露厚度>300 m,风化带厚度60~30 m。河谷地段水位埋深6~20 m,储水条件差,泉水出露标高700~750 m,流量0.1~1 L/s,矿化度<1 g/L,为SO4~Na、Mg、Ca型水,总体上为贫水或极贫水含水层。
河东煤田二叠系下石盒子组、山西组裂隙、孔隙含水岩组承压含水岩组以中粗粒砂岩和砾岩为主,厚层、块状,钙质胶结,裂隙发育。含水层顶板埋深(骆驼脖子砂岩顶板)273.41~482.87 m,厚度45~100 m承压水头高出地面60~70 m,自流量0.7~3.29 L/s,单位降深涌水量0.055 L/s·m,水化学类型为HCO3,CO3-Na型水及Cl-Na型水,矿化度0.87~1.35 g/L。含水岩组内,砂体多呈透镜状产出,其透水性和富水性在平面上的变化大。
乡宁矿区煤系地层上、下部含水层主要分布于紫荆山断裂带南西至评价区西南缘,但又均位于分水岭(黄河与汾河)之上及其两侧山坡地带。因此,地表径流条件良好,加之降雨都集于每年7~9月份,蒸发量大于降水量1~3倍,不利于大气降水的渗入补给。砂岩裂隙含水层单位涌水量(0~0.095)L/s·m,平均为0.031 L/s·m,渗透系数0.079 m/d,属弱-较弱含水性的含水层。二叠系砂岩裂隙水补给面积有限,局部在小型向斜部位水量较富集,但上部砂岩水与煤层间有数百米的多层泥岩隔水层,且无较大断裂引起的水力联系。因此,对煤层气的运移和保存影响不大。
3.碳酸岩类溶蚀裂隙、溶洞水
主要分布在陕北、渭北、河东及宁北石炭—二叠纪煤田及内蒙古桌子山矿区中,含水岩层为石炭系太原组及奥陶系马家沟组灰岩,地下水受岩性及构造裂隙发育程度控制。富水极不均一,地下水主要接受大气降水及地表水渗漏补给。其排泄主要沿着构造裂隙及溶蚀孔洞运动。地下水位埋藏较深。
府谷矿区奥陶系马家沟组灰岩水头标高在830~835 m。钻孔涌水量1000~20000 m3/d,岩溶发育深度百米左右,并且岩溶发育随深度增加,有减弱趋势,其钻孔涌水量也随之减少为35~400 m3/d。地下水水化学类型为NaHCO3-Ca型水,矿化度0.84 g/L,属强富水岩组。
吴堡矿区奥陶系马家沟组灰岩含水层顶板埋深449.66~678.59 m,水头标高744.2~763.39 m,含水层厚度17.55~45.85 m。石炭系太原组灰岩含水岩组,裂隙不甚发育,灰岩为质纯、厚层灰岩。钻孔自流量为0.972 m3/t,单位涌水量0.0144~0.72 m3/h·m。地下水水化学类型为HCO3-Cl型或Cl-HCO3型水,矿化度0.97~3.92 g/L。奥陶系马家沟组灰岩含水层,上部为角砾状灰岩及白云质灰岩,裂隙不甚发育,富水性较差,主要含水层为下部厚层状灰岩,含水层溶蚀裂隙及溶洞较为发育,厚度45.85 m。含水层顶板埋深678.59 m,钻孔自流水量222.05 m3/t,单位涌水量2.484 m3/h·m。地下水水化学类型为Cl-Na型水。矿化度11.71g/L,属中等富水含水岩组。
乡宁矿区石灰岩岩溶裂隙含水层单位涌水量0~0.102 L/s·m,平均为0.027 L/s·m,渗透系数0.1069 m/d,属弱-较弱含水性的含水层。
渭北石炭—二叠纪煤田区,岩溶水主要赋存于奥陶系马家沟组灰岩中。上部石炭系太原组灰岩,溶蚀裂隙较为发育,多为透水而不含水层,一般钻孔施工中多有漏水现象,地下水较为贫乏。奥陶系马家沟组灰岩水量丰富,泉水流量5~50 m3/d,单井出水量130~380 m/d,局部地域可达1054 m/d,属强富水含水岩组,多具承压性,地下水位标高一般在380 m左右,(图5-6)。地下水水化学类型为HCO3-Cl型水,矿化度为1.17~1.67 g/L。氟化物为0.4~1.0 mg/L。
图5-6 铜川矿区东坡水文地质剖面示意图
韦州矿区奥陶系中下统石灰岩含水岩组,单位涌水量为60.48 L/s·m。向斜东翼主要含煤地层下距含水性强的奥灰岩溶水约650 m,上覆含水层水性很弱,向斜西翼石嘴山大断裂与煤山断层的影响,使富水的第四系砂砾层侧向与煤系接触,矿井开采靠近该断层时,矿井充水可能受到第四系含水层的间接补给。
河东煤田石炭系太原组裂隙、溶洞含水岩组:岩性以灰岩为主,次为砂岩。灰岩质纯,厚层状、具裂隙、小溶洞、溶孔,孔洞和裂隙连通性差。砂岩裂隙较发育但多被充填,含水极不均一。含水层顶板埋深449.66~800 m不等,厚度17.55~46.27 m,自流量0.27~14.83L/s,单位涌水量为0.004~0.213 L/s·m。矿化度上部为0.994 g/L,下部为1.35 g/L,属HCO3-Cl-Na型和Cl-HCO3-Na型水。奥陶系马家沟组岩溶裂隙、溶洞含水岩组:含水岩组上部,岩性为角砾状灰岩和白云质灰岩,富水性差;下部为厚层-块状灰岩,具缝合线构造,含方解石脉。岩溶发育,以溶蚀裂隙为主,溶洞、溶孔次之。两种水介质相互联通导水性良好;含水层顶板埋深678~1000 m,水头标高为763.39 m,河谷地段水头高出地面90 m,单位涌水量0.678 L/s·m,水化学类型为Cl-Na型,矿化度11.71 g/L。
6. 鄂尔多斯的地理环境
鄂尔多斯市位于内蒙古自治区西南部,地处鄂尔多斯高原腹地。东、南、西与晋、陕、宁接壤,北及东北与自治区最大城市包头以及首府呼和浩特隔河相望。东西长约400公里,南北宽约340公里,总面积86752平方公里。
鄂尔多斯市自然地理环境的显著特点是,起伏不平,西北高东南低,地形复杂,东北西三面被黄河环绕,南与黄土高原相连。地貌类型多样,既有芳草如茵的美丽草原,又有开阔坦荡的波状高原;鄂尔多斯市境内五大类型地貌,平原约占总土地面积的4.33%,丘陵山区约占总土地面积的18.91%,波状高原约占总土地面积的28.81%,毛乌素沙地约占总土地面积的28.78%,库布其沙漠约占总土地面积的19.17%。
(一)北部黄河冲积平原区
该地区总面积约5000平方公里,占鄂尔多斯市总土地面积的6%,分布于杭锦旗、达拉特旗、准格尔旗沿黄河23个乡、镇、苏木内。成因和地质构造与整个河套平原相同,同属沉降型的窄长地堑盆地。现代地貌主要是由洪积和黄河挟带的泥沙带的泥沙等物沉积而成。海拔高度1000—1100米,地势平坦,水热条件极好。该地区土壤类型可分为草甸土、沼泽土、盐碱土、风沙土四个类型,其中以草甸土为主。草甸土是该区土壤中质地与生产性能良好的土壤。是培养稳产高产农田的基础土壤。整个黄河冲积平原区,土壤中有机质的含量在1%左右,全氮含量0.05%,速效磷含量12个PPM,速效钾228个PPM。该区耕地面积达到130万亩,其中有保证灌溉面积80多万亩,1989年粮食产量达2亿公斤。这一地区的开发前景相当乐观,潜力很大。
一是该区内尚有100万亩宜耕地至今未开发,仅达拉特旗,就有75万亩宜耕地可供开发;二是开发工程简单,造价低,只要能打井上电,搞好田间管理,每亩投入100元以下资金,当年就是亩产200-250公斤粮食的良田;三是水源条件好,无论是黄灌、井灌,都有充足的水源保证;四是在水、肥保证的基础上,应用推广先进的适用科学技术,粮食单产可增长30%-50%;五是当地群众有开发土地,改善生产条件的经验和劲头;六是依靠农业提供的条件,可以充分发展猪牛羊等养殖业和加工业等多种经济。
(二)东部丘陵沟壑区
该区分布于鄂尔多斯市、伊金霍洛旗、准格尔旗和达拉特旗南部,海拔高度为1300-1500米,面积约2.6万平方公里,占鄂尔多斯市总土地面积的30%。该区属鄂尔多斯沉降构造盆地的中部,地表侵蚀强烈,冲沟发育,水土流失严重,局部地区基岩裸露,是典型的丘陵沟壑区。土壤种类以栗钙土为主,大多不宜耕作,属宜林宜牧地区,特别适宜发展松柏等价值高的经济林。对于水果生产,这一地区条件极好,日照充足,水源丰富,受风沙影响小。这部分地区内沿河沟畔也有不少的下湿地和人工淤澄地,是发展粮食生产的好地方。
(三)中部库布其、毛乌素沙区
库布其、毛乌素两大沙漠,位于鄂尔多斯市中部,库布其沙漠北临黄河平原,呈东西条带状分布。毛乌素沙漠地处鄂尔多斯市腹地,分布于鄂托克旗、鄂托克前旗、伊金霍洛旗部分和乌审旗。两大沙区总面积约3.5万平方公里,占鄂尔多斯市总面积的40%左右,其中库布其沙漠面积为1万多平方公里、毛乌素沙漠2.5万平方公里。这一地区大多为固定半固定沙丘,流动性的新月型沙丘及沙丘链极少。库布其多为细、中沙,而毛乌素则以中、粗沙为主,地下水赋存条件很好,发展林牧业前景广阔。
(四)西部坡状高原区
该区位于鄂尔多斯市西部,包括鄂托克旗大部和鄂托克前旗、杭锦旗的部分,总面积约2.1万平方公里,占鄂尔多斯市总面积的24%以上。该区地势平坦,起伏不大,海拔高度1300-1500米。这里气候较为干旱,降雨稀少,年平均降水量在200毫米左右,属典型的半荒漠草原。土壤成分以钙土为主,部分地区也有不少风积沙,植被以野生植物为主,是发展草原畜牧业的地方。 鄂尔多斯境内地下有储量丰厚的能源矿产资源,截至2012年已发现具有工业开采价值的重要矿产资源有12类35种。已探明天然气储量约1880亿立方米,占全国三分之一。已探明稀土高岭土储量占全国二分之一。
截至2012年,鄂尔多斯市已探明煤炭储量1496亿多吨,约占全国总储量的1/6。如果计算到地下1500米处,总储量约近1万亿吨。在鄂尔多斯市87000多平方公里土地上,70%的地表下埋藏着煤。按地域位置,鄂尔多斯市可划分为东西南北四大煤田。东部即准格尔煤田,西部即桌子山煤田,南部即东胜煤田,北部即乌兰格尔煤田。鄂尔多斯的煤炭资源不仅储量大,分布面积广,而且煤质品种齐全,有褐煤、长焰煤、不粘结煤、弱粘结煤、气煤、肥煤、焦煤。而且大多埋藏浅,垂直厚度深,易开采。四大煤田,除乌兰格尔煤田外,其余均正在开采之中。
石油、天然气这是发现的新型资源。这一资源主要位于鄂尔多斯中西部。在乌兰---格尔一带即杭锦旗北部,地质勘探部门已经发现20多处油气田,鄂托克旗境内现已探明油气储量11亿立方米,在乌审旗南部也发现了油气田。这两种资源还正在进一步勘探之中。 油页岩主要分布于鄂尔多斯中部的东胜区、准格尔旗、伊金霍洛旗境内。探明储量为3.7亿多吨。其中工业储量66万吨,储藏厚度一般为3米-5米,含油率1.5%-10.4%。
天然碱主要分布于鄂尔多斯西部的乌审旗、鄂托克旗、杭锦旗境内的湖泊中。截至2012年,鄂尔多斯市现有天然碱湖19处,储量7000亿吨,伴生天然碱储量1300万吨,这些天然碱中,含碳酸钠加碳酸氢钠占19%-41%,氯化钠小于4%,硫酸钠小于13%,水不溶物小于20%,具有比较高的工业开采价值。
芒硝主要分布于境内的达拉特旗、杭锦旗北部地区,露天湖芒硝含量在20%--19%之间。截至2012年,探明总储量70亿吨,大多适宜露天开采。其中,有位于达拉特旗的特大型芒硝矿。储量达68.7亿吨,地下埋藏深度平均为100米左右。从规模、质量到开采条件,均属国内外罕见的特大型优质芒硝矿。
食盐主要分布于杭锦旗、鄂托克前旗和乌审旗、有矿产地14处,截至2012年探明总储量956万吨。
境内的硫磺主要赋存黄铁矿(也称硫铁矿)中,以天然黄铁矿形式产出。分布地主要在准格尔旗、东胜区、伊金霍洛旗境内。截至2012年,鄂尔多斯市已经探明的储量232.5万吨,地质储量3256.5万吨。
泥炭在鄂尔多斯市8个旗(市)均有发现,截至2012年产地42处探明储量537.6万吨,一般发热量在1100大卡/公斤-2400大卡/公斤,有机质含量在25%-40%之间。 建材资源是鄂尔多斯境内的又一大优势资源。资源遍布鄂尔多斯市8个旗区。主要有石膏、石灰岩、石英砂岩、石英岩、白云岩、黄土、大理石、花岗岩、石墨等。
石膏集中分布于鄂托克前旗、鄂托克旗、杭锦旗境内。总储量35亿吨,其中工业储量近1.5亿吨。有食用、药用、工艺品制造用的特级石膏400万吨,用于轻型质高强度建筑材料的一级石膏1.49亿吨。最大储存厚度近30米。 在鄂尔多斯市2000余种野生动物资源中,有相当一部分属国家级保护动物。如属国家一级保护动物的遗鸥,为世界上濒临灭绝动物之一,也是人类认识最晚的鸟种之一。据专家考证,鄂尔多斯遗鸥种群为世界三大遗鸥繁殖种群之冠。已发现的数量约5000多只。还有国家二级保护动物白天鹅,数量也较多。还有经济价值较高的石貂、黄喉貂等。
鄂尔多斯市有植物资源800余种,约有400余种可入药。主要的甘草、麻黄、枸杞、银柴胡、远志、冬花等。其中甘草、麻黄产量较大。另有相当一部分沙生植物,如沙棘、沙芥等,都具有较高的食品经济开发价值。 2013年现价农林牧渔及服务业总产值165.5亿元,按可比价格计算比上年增长3.7%。其中,农业产值75.6亿元,增长3.4%;林业产值6.6亿元,增长5.9%;牧业产值78.2亿元,增长2.6%;渔业产值2.0亿元,增长16.5%;农林牧渔服务业产值3.0亿元,增长5.4%。
2013年鄂尔多斯农作物总播种面积577.72万亩。其中粮食作物播种面积362.83万亩,油料播种面积51.83万亩,蔬菜播种面积14.21万亩。2013年粮食总产量155.1万吨,同比增长6.9%。油料产量9.01万吨,同比增长15.1%;甜菜产量9.46万吨,同比下降12.2%;蔬菜产量42.88万吨,同比增长24.8%。(详见附表1)
2013年鄂尔多斯拥有农业机械总动力291万千瓦,同比增长4.6%。鄂尔多斯拥有大中型拖拉机2.70万台,增长11.1%;农用排灌机械10.8万台(套),增长4.0%,其中,节水灌溉类机械4559套,增长60%;联合收获机1236台,增长16%;农用运输车5.90万台,增长0.5%。机械耕地面积占农作物总播种面积的比重97%,机械播种面积占比80.5%,机械收割面积占比42.2%,农业耕种收综合机械化水平达到76%。 2013年鄂尔多斯规模以上工业企业379家,较2012年减少6家。总产值达到4210.3亿元,同比增长7.5%;销售产值4141.1亿元,增长7.6%;工业产品产销率98.4%。
2013年规模以上工业增加值按可比价比上年增长12.7%。按轻重工业分,轻工业增长0.7%、重工业增长13.0%;按经济类型分,国有企业增长28.9%,集体企业增长10.6%,股份制企业增长10.6%,外商及港澳台投资工业增长4.3%,其他经济类型工业增长32.0%。(规上工业主要产品产量详见附表2)
2013年规模以上工业企业实现主营业务收入4326.4亿元,比上年增长3.5%;利税总额1156.4亿元,下降4.0%;利润总额775.3亿元,下降12.0%。亏损企业90户,比上年增加7户。企业亏损面23.7%,比上年末扩大1.4个百分点;亏损企业亏损额19.8亿元,同比增长2.3%。 2013年鄂尔多斯实现社会消费品零售总额553.81亿元,同比增长10.5%。其中,城镇实现消费品零售额460.54亿元,同比增长10.6%;乡村实现消费品零售额93.28亿元,同比增长9.6%。
限额以上批发零售企业完成销售额270.66亿元,同比下降4.1%。按商品类值分,粮油食品类完成零售额12.68亿元,同比增长25.8%;服装类完成零售额5.7亿元,同比增长9.8%;日用洗涤品类完成零售额0.82亿元,同比增长35.0%;家用电器和音像器材类完成零售额4.4亿元,同比增长27.4%;汽车类完成零售额77.1亿元,同比增长6.1%;石油及制品类完成零售额134.8亿元,同比下降10.9%。
2013年鄂尔多斯共有银行法人机构26家,银行营业网点553个,共有从业人员9399人。年末金融机构各项存款余额(人民币)2325.7亿元,同比增长5.5%。其中,单位存款余额1079.5亿元,同比下降3.8%;城乡居民储蓄存款余额1179.4亿元,同比增长14.3%。年末金融机构各项贷款余额2368.6亿元,同比增长7.3%。其中,短期贷款余额1069.5亿元,同比增长5.0%;中长期贷款余额1277.0亿元,同比增长7.2%;个人消费贷款余额254.5亿元,同比下降10.9%。
2013年鄂尔多斯保险主体30家,各级保险机构178家。保险业实现保费收入32.37亿元,同比下降4.9%。其中财产险收入17.43亿元,同比下降11.5%;寿险收入12.43亿元,同比增长0.5%;健康险收入1.88亿元,同比增长57.0%;意外伤害险收入0.63亿元,同比下降18.5%。各项赔付支出11.47亿元,同比增长1.1%。其中财产险赔付支出8.57亿元,同比下降9.2%;寿险赔付支出1.97亿元,同比增长14.2%;健康险赔付支出0.77亿元,同比增长244.4%;意外伤害险赔付支出0.16亿元,同比下降23.4%。
7. 鄂尔多斯盆地
1.石炭—二叠系煤层
鄂尔多斯盆地晚古生代煤层主要分布于石炭系太原组及二叠系山西组。煤层总厚以北厚南薄为特征。西北部乌海及东北部府谷煤层累计厚度达20~35 m,柳林—神木一带厚度在10~20 m,而南部铜川等地煤层总厚度仅5 m左右(图3-7)。
太原组各煤岩系形成于广阔的滨海平原区,在成煤过程中形成了广覆型富煤区。但是,由于各处古构造、古环境及同沉积构造的差异,导致了各地煤层富集程度的差别(表3-13)。盆地内石炭系太原组含煤层数较少,煤层厚度薄。该组共含煤5~12层,可采煤最大累厚度达36.50 m,含煤系数平均17.51%,最高达38.20%,其中仅10号煤(陕西俗称“丈八煤”),是全区分布最稳定的主采煤层。
图3-6 柴达木盆地及祁连地区侏罗系煤层等厚线图
图3-7 鄂尔多斯盆地石炭—二叠系煤层等厚线图
10号煤层产于第二岩性段I旋回的上部,在北部府谷、保德一带厚0~20 m。在平面上10号煤层常与同期砂体过渡,被分为2~3个分层。由于砂体的影响,厚度变化较大。保德以南至宜川—富县以北的中部区,含煤3~5层,一般可采煤1层,最厚12 m左右,含煤系数平均为10.35%,最厚15 m。吴堡矿区以南至韩城一带的广大地区,该煤层分布连续,厚度变化较小,含煤3~7层,一般厚度为4~8 m,最大12.42 m,含煤系数平均为7.0%,多以单层产出,局部有分叉现象(图3-8)。在盆地南缘地区,10号煤层厚度变化较大,其中澄合矿区厚度为0~4.05 m,并常有大面积缺失。蒲白矿区至铜川一带,煤层分布基本稳定,但厚度变化亦大,一般厚1~3 m,个别地段可达20.73 m,常有变薄、尖灭的现象,且厚度变化受沉积时基底古地形和同沉积坳陷作用的控制明显,在古地形低凹处和同沉积作用较强的地段煤层沉积厚度大,在古地形凸起处和相对隆起处煤层变薄甚至尖灭。
表3-13 鄂尔多斯盆地太原组含煤情况一览表
图3-8 鄂尔多斯盆地吴堡地区太原组10煤层分叉现象
从表3-13可以看出,北部含煤性最好,是煤层的富煤区。由北向南,由东向西有逐渐变差的趋势。区内大约在东经108°30′以东,是太原组可采煤层的分布区。富煤区则分布在铜川—延安—靖边以东的广大地区,以西为薄煤区。由东向西随着逐渐靠近108°线的中央隆起区,煤层层数减少,煤层发生变薄或尖灭。
鄂尔多斯盆地下二叠统山西组煤层主要发育于盆地的西缘、北部及东部,含煤2~5层,其中4号煤为主要可采煤层。在乌海至横山堡一带煤层累计厚度一般大于12 m,含煤系数在8.1%~10.4%;陕西北部地区累计煤层厚度可达10 m,其中府谷地区厚0~13.13 m,吴堡一带一般厚1.6~5 m,含煤系数在1.8%~38.2%;河东煤田一般为6 m左右,其中北部煤厚度可达16 m,含煤系数5.6~32.3%;南部韩城一带厚0.18~9.25 m,一般厚1~5 m,含煤系数在0~17.3%(表3-14)。煤层厚度变化总体上表现为,东西向中间薄两侧厚,南北向南部薄北部厚。由韩城矿区中部向西至铜川逐渐变薄至不可采甚至尖灭,为零星分布的薄透镜体,其余均为局部可采煤层,大部分地区为透镜状或煤线,大致在榆林—延川—合阳一线以西本组煤层基本没有发育;在南缘的渭北地区,由合阳至铜川一带,仍有零星分布的透镜状薄煤或煤线,一般不可采。
表3-14 鄂尔多斯盆地下二叠统山西组含煤情况
2.三叠系瓦窑堡组煤层
上三叠统延长组、瓦窑堡组煤层仅在子长、志丹及洛川为中心的小范围地区含煤。含煤最多可达32层,其中Ⅴ号煤为主要可采煤层。Ⅰ~Ⅳ号煤层厚度多在0.5 m以下,一般不可采,仅在局部地段可达0.6~0.8 m,极个别点厚度达1 m左右,其他煤层均为0.1~0.3 m左右的煤线。总含煤系数0.2%~1.9%。V号煤层发育在第4岩性段顶部,紧靠第5段之底油页岩层之下,一般为单层产出,有时分叉为两层。在第4段保存完整的地区,V号煤层均有分布,其厚度为0.2~2.95 m,呈层状,为复杂或较复杂结构的煤层,含夹矸2~4层。分布连续的富煤区在子长—安塞间,其外为断续分布的小面积可采区,煤层厚度及含煤系数均由富煤中心向四周逐渐变小(图3-9)。
3.侏罗系延安组煤层
下、中侏罗统延安组是本盆地主要含煤地层,该组煤层层数多,总厚度大。盆地北部的杭锦旗、乌审及东胜的地区煤层总厚度一般为10~30 m,盆地西部马家滩、盐池至环县及华亭地区煤层厚度多大于20 m,往南及往东煤层层数减少,厚度逐渐变薄。黄陵、延长至神木一线煤层尖灭(图3-10)。各区含煤特征如下。
在陕北侏罗纪煤田含煤多达27层,主可采煤层为3号、4号、8号和9号,局部可采煤层如2号、5号、7号煤层,1号和6号煤为零星可采煤层(表3-15)。各煤层基本产于4个岩性段的中部,每个煤层分别位于各段中级旋回的顶部(图3-11)。煤层厚度、间距、结构及稳定性以第3段含煤性为最好,含煤系数7.37%~12.7%,其次是第1段,含煤系数5%~8%。全组总含煤系数0.2%~0.9%,由东南边缘向北西含煤系数逐渐增加。
侏罗系3号煤层是陕北侏罗纪煤田最发育的煤层,分布广,连续性好,厚度大而稳定,一般厚3~5 m,最厚达12 m之多。由东北端的府谷至西部定边,整个煤田几乎都有3号煤层分布,尤以榆林、神木地区发育好,其可采面积约2万 km2。富煤带呈北东向带状分布,厚度中心位于榆溪河上游及榆溪河—秃尾河之间。煤层厚度变化的总趋势由东南向北西逐渐增厚。由于成煤后直罗组河道的强烈冲刷,沿秃尾河形成一个北西向的薄煤区或缺失区,使3号煤的连续性遭到破坏。延边以西至安边一带是煤层的变薄区,厚1~3 m。定边一带仍是3号煤的稳定分布区,厚3~5 m左右。
图3-9 鄂尔多斯盆地三叠系瓦窑堡组煤厚等值线及可采煤层系数等值线图
南部黄陇侏罗纪煤田中,3号煤基本没有发育,仅在彬长矿区的局部地段见有透镜状薄煤或煤线。
4号煤层:产于第3岩性段旋回的上部,主要分布于陕北侏罗纪煤田的东北段榆林以北的地区,亦是榆、神、府地区的主要可采煤层。榆林附近及其以南的地区多不可采。可采区内为厚度稳定、连续性好的中厚煤层,一般厚1.3~3.5 m,最厚达5.19 m。总的分布特点是由东南边缘向北西逐渐增厚,厚度中心位于红碱淖一带,呈北东向分布。该煤层在定边地区为局部可采煤层,在黄陇煤田一般没有发育,仅在彬长矿区可见零星分布的透镜状煤层。
图3-10 鄂尔多斯盆地侏罗系煤厚分布图
8号煤层:产于第1岩性段Ⅰ旋回之顶部,宝塔山砂岩K标志层之上,与其下9号煤为同一煤组的两个分层,二者常有分叉合并现象,是延安组中分布最广的煤层之一,在陕北侏罗纪煤田中主要分布在榆溪河东北部和定边一带,其间为薄煤区或煤线,总的分布趋势是由西南的榆溪河向东北逐渐增厚,厚度中心位于秃尾河上游红碱淖一带,厚0.83~6.60 m。在黄陇侏罗纪煤田中该煤层为惟一主可采煤层,分布稳定、厚度大。主要分布在店头、焦坪、彬长及阡陇几个成煤盆地中,为该区的主要工业煤层,厚0~34 m,一般厚2~8 m。在盆地中由边缘向中心逐渐增厚,由于该煤田中古隆起、同期河道及后期河道发育,往往破坏了该煤层的连续性,形成一个孤立的煤盆地,或在盆地中形成几个富煤带。
9号煤层:可采区主要分布在陕北侏罗纪煤田中,其展布和变化特点与8 号煤相似,亦是神府地区的主采煤层。在黄陇煤田中,局部地段仅是8号煤的一个分层,大部分地区没有发育。
图3-11 鄂尔多斯盆地安口矿区侏罗系主采煤层煤岩柱状图
甘肃华亭矿区5个煤层组含煤7层,主可采煤层为5号煤层,其平均厚度为46.51 m,局部可采煤层如2~2号煤层、2~3号煤层、3号煤层及4号煤层(表3-15),含煤系数5%。
宁夏汝箕沟矿区含煤地层共含煤11层,可采及局部可采者7层。可采煤层总厚度为22.95~45.38 m。5~2煤层为主要可采层、4~2煤次之,余为局部可采煤层。煤层结构多为复杂型,煤层间距变化大,为7~53 m之间。煤层总厚在达峰沟最大达34.02 m,至卫东和大岭井田减薄至22.95~24.63 m,含煤系数为9%~13%,至立新井田煤系减薄为160 m,煤层分叉,厚度减薄到20.63 m,至北段和南段煤系厚仅30 m,煤层总厚度只有2.3~2.9 m,下部煤层已逐渐尖灭(表3-15)。
表3-15 鄂尔多斯盆地侏罗系煤层情况一览表
从上述各主要煤层厚煤带分布的特点可以看出:盆地西北地区煤层厚度相对较大、含煤性较好;盆地南部、东部含煤性变差,煤系厚度逐渐变小,煤层层数减少,厚度变薄;大理河以南,葫芦河以北,吴旗以东地区无煤沉积。
8. 鄂尔多斯乌审旗营盘壕矿的情况,或者乌审旗的自然气候情况,比如冬季气温一般多少,居住环境,生活条件等
乌审旗在县城里还是比较干净整洁的,几乎是鄂尔多斯最干净的城市了,因为乌审旗周回围没有大型煤矿,居住答环境是鄂尔多斯最适合的了,南距榆林100公里,交通道路也非常方便,更好的一点是鄂尔多斯的整个地区治安非常好。
至于生活,我不知道你平时的消费习惯,但是在整个内蒙古和陕北来说,平时的生活费用是比较高的,可能有些大城市的朋友听到这句话会耻笑,但事实就是这样,你拿最普通的老百姓居家过日子的费用相比较,在鄂尔多斯和陕北的居民消费费用肯定比北京上海要高。
还有生活习俗,内蒙古地区的人们没有其他少数民族那么多的禁忌,乌审旗人虽然蒙古族相对集中,但是这里外来汉族人很多,很豪爽和开放的,人品素质非常的高,几乎没有欺负外地人的事例发生,尤其那些跑长途运输的司机们更清楚,出门在外损坏了当地人的财物差不多照价赔偿就行了,从来不会出现山西人那种敲诈勒索的行为,更不会发生哄抢行为。
9. 鄂尔多斯能源基地地质环境保护与治理适用技术研究
一、煤炭开发地质环境保护与治理适用技术研究
煤炭开发地质环境保护与治理适用技术,需要针对不同类型的矿区,以及矿区存在的主要地质环境问题,结合当地气候、地貌、经济条件等,选择合适的治理技术进行地质环境的保护与治理。如在广泛收集资料以及调研的基础上,我们发现大柳塔矿区存在的最主要地质环境问题有以下几方面:一是地面塌陷与地裂缝;二是煤矸石山堆放及自燃;三是水资源破坏问题。铜川矿区除存在地面塌陷、地裂缝、煤矸石山、水源污染问题外,还面临煤炭资源枯竭城市转型问题。下面以大柳塔矿区地面塌陷与地裂缝、煤矸石山堆放、水资源破坏问题,以及铜川矿区存在的煤炭资源枯竭城市转型问题为例,探讨两个重点区煤炭开发地质环境保护与治理适用技术。
(一)地面塌陷与地裂缝的治理适用技术
1.矿区土地利用分布状况
大柳塔地区地处毛乌素沙地与黄土高原的接壤地区,属盖沙黄土丘陵区和黄土丘陵区。大柳塔镇农业人口平均14.2人/km2,耕地(水浇地和川地)为15亩/km2,山地为18亩/km2,为地广人稀的地区。土地面积的70.5%为草灌地、沙地和基岩区,综采形成的塌陷区系整体冒落,与原有的丘陵地貌难以区分,在这些地区塌陷治理的重点是对较大的地裂缝进行回填。
同时,我们不能忽略塌陷对耕地的破坏性作用,以及对塌陷区耕地的治理与恢复利用。据2005年7月31日的SPOT5卫星遥感影像和实地调查(徐友宁,2006),大柳塔矿区耕地面积占整个矿区面积的15.8%,其中包括旱地6.6%和水浇地9.2%。旱地分布于沙丘间滩地、台地、低缓丘陵、沟谷平原,面积24.84km2,主要作物有玉米、黍子、糜子、土豆、谷子、向日葵等。水浇地主要分布于乌兰木伦河以及水源地的沟谷中。如双沟、母河沟、活鸡免沟、郝家沟、哈拉沟等。主要作物为玉米、黍子、糜子、土豆、谷子、蔬菜、瓜类、药柴等植物,面积9.24km2。这些农耕地在整个矿区所占比例虽然不大,但却是当地农民赖以生存的根本。因此对耕地的破坏需要重点治理。
2.地面塌陷与地裂缝治理适用技术
根据大柳塔矿区的地貌及土地利用情况,对草灌地、沙地及基岩区等,可对大的裂缝进行简单填充即可,塌陷坑、洞等只要不影响煤炭开采,就不需要特别治理,可待其自然稳定,与当地的丘陵地貌自然融合即可。
对于农耕地则需要应用一些工程治理技术配合生物治理技术等,恢复耕地的使用。鉴于大柳塔矿区煤矸石中含有一定量的重金属及氟化物,故不能用其对塌陷坑、洞等进行充填复垦。因此,对大柳塔矿区塌陷农耕地的复垦可以采用简单的挖深垫浅法以平整土地后,恢复耕地适用。再配合泥浆泵复垦技术或者酸碱中和法、绿肥法等简单价廉又有效的生物复垦技术,使复垦后的土壤容重、孔隙度、含水量及入渗性、有机质含量、养分含量等适宜,以提高土地的生产力。
(二)煤矸石山治理适用技术
1.矿区煤矸石性质与存在问题
神东矿区各煤层均属低变质煤,煤岩类型属半亮型、半暗型及暗淡型煤。其成分为亮煤、暗煤,夹少量镜煤及丝煤,有机质总量达到98%以上,易燃。煤中有害成分低,绝大多数为特低灰及低灰、特低硫,特低磷,高发热量煤。煤矸石和选煤矸石是以煤层夹石、伪顶、伪底岩石为主的黑矸组成,在开采矸石中混入煤炭增加了矸石的可燃性,机械化程度愈高,混入的煤矸石愈多。因此,即使在矸石含硫低的情况下,矸石中混有易燃的煤后,在外部条件具备的情况下,矸石堆的自燃在所难免。调查区前柳塔大柳塔煤矿矸石堆场就存在矸石自燃现象。
矸石在堆场存放的过程中,遇到大风天气容易产生风蚀扬尘,其扬尘条件主要取决于其粒度、表面含湿量和风速大小。根据气象统计资料,该地区年平均风速1.7m/s,春季多风,一年中风速超4.8m/s的频率在5.53%左右,说明矸石堆在特定条件下是可以起尘的。
另外,煤矸石中含有一定量的重金属及氟化物,因此随意堆排、不采取措施复垦,矸石扬尘、降水淋溶会对土壤环境造成一定的污染。
2.煤矸石山综合治理适用技术
对于煤矸石山自燃问题,预防最重要。鉴于大柳塔矿区选煤机械化程度高的实际情况,防止煤矸石自燃最有效的措施是有效剔除混入其中的煤屑或煤块。此外,针对矿区煤矸石存在重金属污染可能性的问题,采用分层堆积,覆土复垦再绿化的方式是行之有效的。对已经自燃的煤矸石山,针对火区范围、自燃严重程度、地理环境,以及施工作业条件等的差异,选择合理有效的矸石山自燃治理方案。从国内外工程实践来看,以注浆法为主,辅以表面密封和压实及灌注泡沫灭火剂的综合措施是目前较为成熟、有效的矸石山自燃治理技术。
近年来大柳塔矿区为提高效益降低成本减少污染,在矿井设计和建设阶段考虑和实施矸石矿渣井下处理技术,在井下消化处理全部矸石(叶青,2002)。
井下矸石矿渣处理就是用矿用铲车配合无轨自卸胶轮车将生产过程中产生的矸石矿渣就近排至联巷、排矸巷、施工巷,以及其他废弃的巷道内,并配以其他的安全辅助措施。
(1)大巷延伸、平巷开口及平巷胶带机头硐室施工阶段矸石的处理
根据排矸量就近在预留永久煤柱内开掘井下排矸硐室,并尽可能充分利用矿井原有的废弃巷道。
(2)掘进过程中煤层变薄或其他构造时矸石的处理
按照设计,两条临近平巷之间每隔50m开一条15m的联巷,除生产过程中必须预留的联巷外,其他均可作为排矸巷。如果预留的联巷仍不足以排矸,根据需要,就近在平巷煤柱内开掘深8m左右,与联巷同断面的排矸巷。对于一些废弃的施工巷,也作为排矸巷使用。排矸时,在矸石少的情况下,直接由矿用铲车将矸石铲至排矸巷;矸石多的情况下,先由无轨自卸胶轮车将矸石倒至排矸巷,再用矿用铲车将其堆积,最大限度地利用排矸巷。
为防治矸石自燃,在所有堆满矸石的排矸巷口处砌上挡墙。对排满掺有碎煤的排矸巷,煤矸表面一律用黄土覆盖严密;为了防止矸石二次污染,要设置隔水层;巷口打上永久密闭,以防自燃。
采用矸石矿渣井下处理技术,降低吨煤成本,不占用土地,杜绝了煤矸石中有毒有害物质在风化和淋滤作用下对环境和水体的污染;杜绝了煤矸石的自燃,降低了空气中硫化物及其他有毒有害物质的含量,达到了很好的经济、生态环境效益。
(三)矿区水资源综合利用适用技术
1.矿区水文地质条件及水资源破坏情况
矿区位于毛乌素沙地与陕北黄土高原的接壤地带,地势呈西北高而东南低,西部及北部为沙丘沙地、沙丘草滩和风沙河谷,东部及东南部为黄土梁峁丘陵区。矿区地下水类型可分为松散岩类孔隙含水岩组,烧变岩裂隙孔洞含水岩组,侏罗系碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组三大类。煤炭开发影响的含水岩组主要是:第四系上更新统萨拉乌苏组含水层和烧变岩含水层。
由于煤炭资源的开发活动,对区内水资源的破坏情况是全方位的:地下采煤导致的地表塌陷及地裂缝改变了包气带岩土结构,矿井疏干排水使地下水补、径、排条件发生了变化,导致含水层疏干,地下水位下降,地表水体干涸,水质恶化等一系列问题,从而在总量和质上影响矿区可用水资源。矿区受影响最大的为风积沙含水层,部分区域含水层已经疏干,原有的含水层变为深厚包气带。现状条件下对区内地下水的影响范围受天然含水层规模控制,有数百米到数公里不等。在乌兰木伦河西侧,由于风积沙和黄土含水层规模较小,影响范围小;而在乌兰木伦河东侧,特别是在敖包十里一带,含水层规模大,采矿对地下水的影响范围大(徐友宁,2006)。
2.矿区水资源综合利用适用技术
大柳塔矿区在神东煤炭公司的有效管理下,已经基本实现了矿井水的资源化。具体措施是采用先进技术对生活污水进行处理的同时,结合矿井水和采空区及其充填物的特点,重点开发了矿井水采空区过滤净化技术,并在大柳塔井田成功实施,取得了客观的经济、环保生态效益。
尽管大柳塔矿区成功实现了矿井水的综合利用,然而由于矿区地处西北干旱沙漠地带,降水少,蒸发多,水资源量天然不足,再加上煤炭开发造成的水资源破坏问题,使水资源的损耗成为一个越来越大的亏空,因此还需要考虑其他途径进行矿区水资源的综合有效利用。
国内外有关学者针对这一现状,已经把目标转移到对土壤水利用的研究上。但这些研究均处于基础理论研究阶段,涉及的内容包括:塌陷对土壤水分的影响研究、塌陷区土壤水分运移机理研究、采矿造成的土壤水污染研究等。真正提高到塌陷区土壤水利用方面的研究还没有。2005~2007年,张发旺负责开展的国家自然科学基金面上项目“采矿塌陷条件下包气带水分运移机理研究”(项目编号:40472124)开展了神府东胜采煤塌陷区包气带水分运移及生态环境研究,得出一些初步成果,对煤矿区土壤水资源的保护与综合利用提供了理论依据和技术支持。我们将在此基础上,进一步探讨采煤塌陷区土壤水的综合利用问题,提出适用于大柳塔矿区土壤水综合利用的保护治理方案,为矿区节约生态用水做出一定贡献。
(四)煤炭资源枯竭城市转型适用技术
1.矿业城市发展现状
铜川矿务局是1955年在旧同官煤矿的基础上发展起来的大型煤炭企业。全局在册职工30041人,离退休人员32691人,职工家属约21.6万人。由于生产矿井大多数是50年代末60年代初建成投产的,受当时地质条件和开采条件所限,所建矿井煤炭储量、井田范围、生产能力小,服务年限短。80年代以来先后有9对矿井报废,实施关闭,核减设计能力396万t。目前全局8对矿井生产核定能力965万t/a,均无接续矿井。东区部分矿井资源枯竭,人多负担重,生产成本高,正在申请实施国家资源枯竭矿井关闭破产项目。生产发展接续问题日益突出,企业生存发展面临严峻挑战。
2.资源枯竭矿业城市转型适用技术
参考国内外资源枯竭型城市转型的经验,我们认为以下几点对于铜川矿业城市的成功转型至为重要。
(1)以大力发展接续替代产业为核心推进其经济转型
具体有:充分挖掘现有煤炭资源的利用潜力;加强共伴生资源、废弃物的综合利用和再利用,减少资源浪费;积极申请接续矿井,延长煤炭资源开采期,延长开采时间;根据自身功能定位和特色及市场需求,尽早发展接替产业(如旅游业),最终形成产业结构多元化格局。
(2)以推进就业和完善社保为重点推进其社会转型
具体措施有:培训下岗职工的技能;支持中小企业发展;鼓励自主创业;建立健全社会保障机制等。
(3)以改变矿业城市环境为目标推进其环境转型
具体措施有:将废弃矿井、露天矿坑等因地制宜地改造成矿山公园,以改善矿业城市的居住环境,并促进矿业城市旅游业的发展。
二、石油开发地质环境保护与治理技术研究
在鄂尔多斯油田开发区内大量存在以含油污水、落地原油、含有废气泥浆等形式的石油类污染物,这就意味着如不及时采取措施,石油类污染将成为该地区的主要污染方式,污染程度将会进一步加深,生态环境将会进一步恶化。分析研究以往研究成果和本次研究结论认为,含油污水、落地原油、含有废气泥浆对当地地下水的直接污染不存在,对地表水的污染程度相对较小,而对土壤的污染是非常严重的。土壤生态环境的保护与治理对人们的生存与生活有重要意义应受到普遍关注。根据黄土区的土壤性质及污染状况,再加上该地区地质、气候及城市规划等各方面的综合因素,可以考虑采用生物修复处理技术。通过分析调查测试,发现黄土土壤中生存有大量的微生物菌群,这为利用微生物修复油污土壤提供了先天条件。
因此,本着这样的事实,通过以落地原油造成土壤污染为突破口和示范,开展该地区微生物原位修复土壤的试验,为黄土地区的生态恢复探索可行性方法。
(一)修复黄土区石油污染土壤应考虑的因素
在陕北和陇东地区,土壤的油类污染情况比较严重,而且由于石油工业的发展,石油使用量不断增加,土壤的石油污染会越发普遍和严重。鉴于以上分析,黄土区土壤石油污染修复应考虑以下几点因素:①污染场地的气候特征,地质结构,土壤类型;②根据污染物的种类、数量、性质的差异,采用适宜的修复技术;③修复效果、时间、难易程度及费用;④所选方法应适合当地的经济发展和城市规划;⑤尽量采用低成本、无污染、高效率、操作性强的技术;⑥因地制宜开发新技术。
(二)修复方法的选择
对于黄土区,土壤容易吸附石油类污染物。一方面从石油类污染物的性质来说,石油类是大分子疏水黏性物质,故石油分子易于到达土壤表面且极易于黏附于土粒表面,而黏附于土粒表面的石油类污染物更易于黏附更多的石油类污染物;同时石油类比水轻,且水中的石油类以溶解相和乳化油为主,分散性较好易于被土壤颗粒胶体所捕获并吸附;而且石油类在水中溶解度较低,根据吸附的经验规则溶解度越低吸附量越大;最后水中石油类在水湍流状态下是以极细小的微粒存在的,其吸附机理除了油分子以分子间力和电荷力等作用下与颗粒的吸附外,更主要的是整个油粒在颗粒物上的黏附,所以使油以较大的速度在短时间内达到吸附平衡,这也是油吸附的特点;另一方面从黄土的性质来说,一般多孔介质吸附速度主要取决于颗粒的外部扩散速度和空隙扩散速度。颗粒外扩散速度与溶解浓度成正比,也与吸附剂的表面积大小成正比,与吸附剂的粒径成反比,空隙扩散速度一般与吸附剂的颗粒粒径更高次方成反比。而黄土以粉粒(0.05~0.005mm)为主,颗粒粒径较小,具有更大的外表面积和较小的颗粒内扩散距离,致其吸附速度较快。正是由于黄土区具有这样的特点,在对黄土区石油污染的土壤进行修复时就需要采用一种高效、经济、生态可承受的清洁技术。微生物修复技术是在生物降解的基础上发展起来的一种新兴的清洁技术,它是传统的生物处理方法的发展。与物理、化学修复污染土壤技术相比,微生物修复可通过环境因素的最优化而加速自然生物降解速率,无疑是一种高效、经济、生态可承受的清洁技术,是治理石油污染最有生命力的方法。
鉴于上述,目前在黄土区采用微生物技术修复石油污染的土壤较适用。
10. 鄂尔多斯盆地苏里格石炭-二叠系致密砂岩气
鄂尔多斯盆地上古生界自下而上可划分为上石炭统本溪组、下二叠统太原组和山西组、中二叠统下石盒子组以及上二叠统石千峰组,主要为一套海陆过渡相的含煤碎屑岩沉积地层。烃源岩为煤系发育的本溪组、太原组和山西组,工业气层在各组地层中都有分布,以下石盒子组和山西组为主。上古生界天然气资源丰富,已发现苏里格、榆林、大牛地、乌审旗和子洲-米脂等5个储量超过1000×108m3的大型气田。上古生界大面积致密砂岩储层以石英砂岩为主,平均孔隙度8%~10%,渗透率多小于1×10-3μm2,以低渗、低压、低丰度为特点,一般无自然产能,不经过压裂等工艺改造很难获得工业气流。
苏里格地区位于鄂尔多斯盆地西北部,横跨伊陕斜坡和伊盟隆起两个构造单元,勘探面积4×104km2。上古生界发育多套含气层系,主力层为二叠系下石盒子组盒8段和山西组山1段,目前已探明地质储量3.2×1012m3,具有勘探面积大、含气层系多、致密低压低丰度等典型特征,勘探开发潜力大(王道富等,2005;杨华等,2005;邹才能等,2006,2007;刘新社,2008;付金华等,2008)(图3.11)。
(1)致密岩气地质特征
1)含气层系多,分布面积大。鄂尔多斯盆地致密气主要分布在上古生界石炭系本溪组和二叠系太原组、山西组、石盒子组及石千峰组碎屑岩中,发育19个含气层组。自上而下,本溪组划分为本1、本2、本3三个含气层段,太原组划分为太1、太2两个含气层段,山西组划分为山1、山2两个含气层段,石盒子组划分为盒1至盒8八个含气层段,石千峰组划分为千1至千5五个含气层段。主力含气层段为下石盒子组盒8段、山西组山1段和太原组太1段,单井平均发育气层5~10段,单个气层厚3~8m(图3.12)。
在平缓的区域构造背景下,致密岩气主要分布在盆地中部斜坡部位,气藏埋深从西向东逐渐变浅,西部地区2800~4000m,东部地区1900~2600m。气层纵向上相互叠置,平面上叠合连片分布,大面积含气,钻井证实盆地含气范围达18×104km2。在大面积含气背景下,局部相对富集。如苏里格气田含气面积超过4×104km2。
2)煤系烃源岩发育,气藏甲烷含量高。上古生界致密岩气藏中δ13C1,值主要为-3.5%~-2.9%,δ13C2值基本大于-2.7%。伴生凝析油均呈姥鲛烷优势,Pr/Ph(姥鲛烷/植烷)值变化在1.64~2.41之间,具有典型的煤成气特征。上古生界煤系烃源岩大面积分布,西部最厚,东部次之,中部薄而稳定,煤岩厚6~20m、有机碳50%~90%,与煤岩伴生的暗色泥岩厚40~120m、有机碳1.0%~5.0%。烃源岩热演化程度已普遍进入高成熟阶段,RO值为1.3%~2.5%。计算总生烃量563.11×1012m3,生烃强度大于10×108m3/km2的区块占含气范围总面积的75%以上,具有广覆式生烃的特征,丰富的气源条件为大面积致密岩气藏的形成提供了物质基础。
图3.11 上古生界沉积综合剖面图
图3.12 苏里格气田苏20区块苏20-16-13~苏20-16-22井气藏剖面图
(据杨华等,2012)
由于上古生界天然气主要来源于高演化的煤系烃源岩,成烃以气为主。因此,天然气组分主要以高的甲烷含量为特征,甲烷含量为90.08%~96.78%.平均为94.10%;乙烷含量为1.29%~7.38%.平均为3.78%;天然气相对密度为0.565 9~0.624 7,平均为0.597 6;二氧化碳含量为0~2.48%,平均为0.43%;各致密岩气藏中无论是天然气组分,还是相对密度均有较好的一致性,天然气组分分析中未见H2S,属无硫干气。
3)储层物性差,非均质性强。上古生界致密岩气储层岩性主要为石英砂岩、岩屑石英砂岩及岩屑砂岩,以中—粗粒结构为主,主要粒径区间分布在0.3~1.0mm范围内,结构成熟度和成分成熟度较低。孔隙类型以次生溶孔和晶间孔为主,原生粒间孔在孔隙构成中居于次要地位,含少量收缩孔和微裂隙。地表条件下砂岩孔隙度小于8%的样品占50.01%.孔隙度为8%~12%的样品占41.12%,孔隙度大于12%的样品只占8.87%;储层渗透率小于1×10-3μm2的占88.6%,其中小于0.1×10-3μm2的占 28:4%。覆压条件下,基质渗透率小于 0.1×10-3μm2的储层占89%,具有典型致密岩气储层特征。
上古生界储层主要形成于陆相沉积环境,由于物源区岩性复杂,河流—三角洲水动力能量多变,决定了沉积物成分、粒度变化快,后期成岩作用复杂,储层在三维空间表现出了强的非均质性。作为多期叠置的砂体规模很大,但作为连续的储集体却有限。如石盒子组盒8段储层,叠合砂体南北向延伸可超过300km以上,东西向宽10~20km,砂体厚度20~30m;连续储集砂体南北长2~3km,东西向宽1~1.6km,有效砂层厚度3~10m。
4)非浮力聚集成藏,圈闭界限不清。鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层致密化时间为晚三叠世—中侏罗世,而天然气的大规模生、排烃时间为晚侏罗世—早白垩世末,储层致密时间要早于天然气运聚成藏期,在区域构造非常平缓的背景下,天然气浮力克服不了储层毛管阻力,天然气难以沿构造上倾方向发生大规模的侧向运移,以一次运移或短距离的二次运移为主,构造对气藏的控制作用不明显,天然气就近运移聚集成藏。在强的储层非均质性控制下,渗透率级差影响了天然气的富集程度,相对高渗透储层天然气充注起始压力低,运移阻力小,气容易驱替水,而渗透率较低的储层天然气充注起始压力高,运移阻力大,气较难进入,储层非均质性控制下的差异充注成藏造成天然气主要富集于相对高渗砂岩储层中。
在近距离运聚成藏条件下,一方面,天然气主要富集于紧邻烃源岩的储集层中,本溪组、山西组源储共生,含气饱和度平均为70%;石盒子组盒8段紧邻烃源岩,含气饱和度为65%;石盒子组上部及石千峰组远离烃源岩,含气饱和度平均为50%。另一方面,由于浮力不起控制作用,油气水分异差,气藏无边、底水,无统一的气、水界限,在不同期次砂体中,存在上气下水、气水倒置以及气水同层等多类型气水赋存状态,气藏圈闭边界不清晰。
5)气藏具有典型三低特征,单井产量低。上古生界致密岩气藏具有典型的“低渗、低压、低丰度”特征。地层条件下,89%的储层基质渗透率小于1×10-3μm2,同时,在开发过程中发现,储层渗透性随着气藏压力降低而下降,并具有不可逆性。渗透率越低,应力敏感性越强,渗透率下降得越快;地层压力系数0.62~0.9,自然能量不足;气藏储量丰度低,含气面积大,储量丰度一般为(0.8~1.5)×108m3/km2,含气范围呈大面积连片分布。
天然气井一般无自然产能,经储层压裂改造后,直井平均日生产量(1~2)×104m3,水平井平均日生产量5×104m3,气井在生产动态中表现为初期递减快,中后期递减慢,在较低井底流压下,表现出一定的稳产能力。
6)气水性质与分布。以高甲烷含量为特征,重烃(C2+)组分含量一般小于10%,凝析油含量低一极低。大部分天然气样品的甲烷含量大干93%,反映了以“干气”为主、“湿气”为辅的特征。纵向上,烃气含量从太原组到石盒子组逐渐增大,从97.55%→97.87%→98.23%,显示出垂向运移过程中非烃气逐渐被过滤、烃气相对富集的特点。天然气中非烃组分主要为CO2和N2,氢气、氦气等组分的含量极低,一般小于0.1%,未检测到硫化氢。
天然气的稳定碳同位素分析结果显示,绝大部分样品的甲烷及重同系物具有相对富稳定同位素13C的煤成气特征。苏里格地区石盒子组和山西组2个含气层位的烷烃气碳同位素都较重,具有煤成气的特点。对应分子的C2~C4碳同位素值,山西组普遍高于石盒子组,也表明天然气来源于下部地层,显示近源的同位素重、远源运移来的天然气轻的特点。
苏里格地区天然岩性气中存在有不同程度的产水现象,无连片水体和明显的边底水,多数井以气水共存为特点,水夹在气田内或气层中。平面上主要分布在两部和东部地区,西部地区探井产水量(约9m3/d)高于东部地区的产水量(小于5m3/d),纵向上主要分布在盒8段,其次是山1段,盒8段产水量比山1段高。
苏里格地区盒8段、山1段地层水基本都为CaCl2型,总矿化度为1.61~114.27g/L。,平均矿化度为40~58g/L之间,高于海水的盐度35g/L,表明矿化度较高。其中,石盒子组(主要为盒8段)总矿化度在1.61~114.27g/L之间,平均矿化度为43.13g/L.;山西组(主要是山1段)总矿化度在4.03~101.72g/L之间,平均矿化度为47.27g/L;太原组的平均矿化度最高,达57.62g/L。
依据矿化度、水化学特征系数和苏林水型综合判别标准,将水型分为3类,即正常地层水、淡化地层水和凝析水,统计发现本区地层水主要为正常地层水和淡化地层水,少部分为凝析水。
苏里格气田位于鄂尔多斯盆地西北部,主要含气层位为上古生界石盒子组盒8、山西组山1,气层埋深3200~3900m,储层平均孔隙度8.68%,平均渗透率0.91mD。2007年开始进入二次整体勘探,在深化储层精细评价和成藏富集规律研究的基础上,以提高单井产量为突破口,地震勘探实现了由常规地震勘探转向全数字地震勘探,叠后储层预测转变为叠前有效储层与流体预测储层改造实现了不动管柱一次分压四层以上的技术突破。苏里格地区致密岩气勘探取得重大进展,连续5年新增天然气储量超5000×108m3,目前该区天然气储量累计达到3.17×1012m3,成为我国第一大气田。
7)资源潜力大。截至2011年年底,鄂尔多斯盆地累计完钻古生界天然气探井1367口,进尺451×104m,其中工业气流井664口,平均探井密度0.55口/100km2。靖边、榆林、苏里格等地区探井密度最高,达到了2.4口/100km2。环县、吴起、宜川等地区探井密度最低,为0.1口/100km2。根据国际通用标准,预探井密度大于0.1口/km2为高勘探程度区,0.1~0.01口/km2为中等勘探程度区,小于0.01口/km2为低勘探程度区,鄂尔多斯盆地仍具有较大的勘探潜力。从已探明地质储量的分布来看,在层系上90%的探明储量分布在石盒子组盒8段和山西组山1段,而紧邻烃源岩层的本溪组和太原组勘探还未取得大的突破;在区域上致密岩气含气范围达18×104km2。而目前探明储量的98%分布在苏里格、榆林、镇川堡等不足6×104km2的区域范围内,资源发现不均,勘探潜力较大。
苏里格致密气田成功开发主要体现在两个方面:一是相对高效井的比例由评价初期的60%提高到规模开发阶段的80%以上,并持续保持;二是通过气田开发方式的转变,在提高单井产量方面取得重大突破。2009年以来,气田开发大力推动水平井规模开发,单井平均产气量达到5×104m3/d,为直井产量的3-5倍。目前投产水平井192口,日产水平910×104m3,占总井数4%的水平井产量达到总产量的20%左右。
(2)技术集成创新,形成一套适用的勘探开发技术
鄂尔多斯盆地在致密岩气勘探开发过程中,经过长期探索和技术攻关,形成了适合致密岩气勘探开发的配套技术系列,主要技术如下。
1)全数字地震技术。鄂尔多斯盆地地表主要为沙漠和黄土区,地震波能量衰减强烈,目的层反射信息弱,气层厚度相对较薄,常规二维地震预测可以找到砂体,但预测含气性效果一般,全数字地震由于采集资料品质的提高,满足了用叠前地震资料直接预测气层的条件,实现了储层预测由砂体预测转为含气砂体预测,使直井的有效储层预测成功率由初期的50%提高到80%以上。全数字三维地震不但可以满足叠前地震弹性波反演和含气性预测,而且可以精细刻画和预测储层岩性、物性、含气性以及小幅度构造的空间展布,克服了二维地震不能满足储层空间变化的预测,实现丛式井、水平井的规模化开发。
2)优化钻井技术。根据致密气田地层特点和低成本开发要求,形成了以井身结构优化、国产油套管应用、PDC钻头复合钻井提高钻速、优化泥浆体系等技术集成的快速钻井技术,机械钻速不断提高,钻井周期不断缩短,PDC钻头的钻速是同井段牙轮钻头机械钻速的2~3倍,大幅度缩短了钻井周期,直井由平均45d缩短到l5d左右,丛式井由平均35d降低到20d左右,水平井钻井周期由202d缩短到71d左右。
3)压裂改造技术。通过直井多层、水平井多段的体积压裂改造,实现了致密储层改造的重大突破,为致密岩气有效开发提供了技术手段。直井改造工艺技术形成了以不动管柱机械分层压裂工艺为主体的增产工艺体系,实现了直井6层及以上的连续分压合求,有效节约了施工周期,减小了储层的伤害程度,直井单井产量较早期增产2~3倍。水平井改造技术中自主研发了水力喷射分段压裂改造工具和裸眼封隔器分段压裂改造工具,实现了10段以上改造。改造后水平井平均无阻流量62.4×104m3/d,生产井日产气量平均达到5.4×104m3/d,与直井相比,增产3~5倍。
4)井下节流技术。井下节流工艺是依靠井下节流器实现井筒节流降压。充分利用地层热能加热,使节流后气流温度基本能恢复到节流前温度,取代了传统的集气站或井口加热装置,有效抑制了水合物的生成。井下节流与井口加热节流开采方式对比,一是有效降低了地面集输管线压力等级,节流后平均油压3.88MPa,不到节流前的20%,为中低压集输模式的建立、降低地面建设投资夯实了基础;二是有效防止水合物生成堵塞,气井开井时率由67.0%提高到97.2%;三是不加热、不注醇,有利于节能减排,目前已累计推广应用4000余口井,每年减少甲醇消耗1.8×104t标准煤、加热炉燃气消耗28.8×104t标准煤。
5)排水采气技术。致密砂岩气藏气井产能低,携液能力差,尤其是生产后期,井筒积液明显,影响气井的正常生产,针对局部含水生产井“低压、低产、含凝析油”的特点,从开发初期就开展了大量的排水采气技术攻关试验,初步形成了以泡沫排水采气为主体,速度管柱、柱塞气举、压缩机气举、合理工作制度为辅的排水采气工艺技术系列,确保了气田平稳生产。
6)数字管理技术的适用技术系列。致密岩气田由于单井产量低,大规模开发后,必然面临井数多、面积大的管理难题。数字化管理采用现代成熟的信息、通信、自控技术,实现数据源头自动采集,自动加载到生产企业的指挥中心数据库,为各级管理部门应用提供开放的数据平台。一是通过建立地质专家系统、工艺专家系统、气田管网管理系统,实现气田配产自动化;二是利用井下节流技术和远程可控开关截断装置,实现开、关井远程控制;三是建立电子巡井系统,对井场进行不间断的图像和工况分析,实现对气井运行的安全监控。
(3)管理创新,建立了致密岩气田开发模式
苏里格气田作为致密岩气低成本开发的试验田,充分运用市场机制条件下的合作开发,建立了既不同于国内的边际效益油田合作开发的模式,也不同于国际合作P SC产品分成合同模式,是以“六统一、三共享、一集中”为核心的管理模式和以“标准化设计、模块化建设,数字化管理,市场化运作”的建设模式。“六统一”是指各开发生产单位“统一规划部署、统一组织机构、统一技术政策、统一外部协调、统一生产调度、统一后勤支持”;“三共享”是“资源共享、技术共享、信息共享”;“一集中”是“集中管理”。
1)标准化设计。根据井站的功能和流程,设计了一套通用的、标准的、相对稳定的、适用于地面建设的指导性和操作性文件。管理方按照“统一、简化、协调、最优化”的标准化原理全面开展厂、站标准化设计及与之相适应的物资采购、施工建设、工程管理、造价预算等方面的标准化工作。标准化设计的实施使设计效率显著提高,例如,单座集气站的设计周期由原来的30~45d,缩短到10d以内;50亿处理厂设计周期由原来的5个多月缩短到2个月。
2)模块化建设。以场站的标准化设计文件为基础,以功能区模块为生产单元,在工厂内完成模块预制,最后将预制模块、设备在建设现场进行组合装配。模块化施工内容主要包括“组件工厂预制、工序流水作业、过程程序控制、模块成品出厂、现场组件安装、施工管理可控”6个方面。模块化建设加快了致密岩气田大规模建设的速度,如集气站安装施工工期由原来的30d降低到10d,总体有效工期由原来的111d降低到30d。处理厂建设周期由14个月降低到9个月。
3)数字化管理。将数字化与劳动组织架构、生产工艺流程优化相结合,按生产流程设置劳动组织架构,实现生产组织方式和劳动组织架构的深刻变革。以基本生产单元(井、站、集输干线)为核心的数字化生产管理系统降低了劳动强度、提高了生产效率,大幅度减少了一线用工总量,同时数字化管理系统改善了员工工作方式,满足了一线员工的心理需求。如苏里格气田按照数字化集气站管理模式,较常规集气站定员减少56.25%。适应了气田大规模、快速建设和管理的需要。
4)市场化运作的创新型管理体系。市场化运作培育了市场主体,强化了市场管理,完善了工程服务标准,提供了低成本、高质量、高速度的发展模式,解决了致密岩气大规模开发中钻井、材料等配套资源短缺的问题,实现了资源优化配置。同时市场化加强了竞争机制,对钻井队伍实施“甲乙丙”分级管理制度,业绩不好的队伍予以清退,推进工程队伍管理由“数量型”向“质量型”转变,有效保障了生产建设的安全平稳运行。
(4)勘探新领域与资源潜力
1)苏里格南部。勘探面积约1.3×104km2,目的层主要为石盒子组盒8和山西组山l,气层埋深3700~4000m。发育三角洲平原分流河道及前缘水下分流河道砂体,是苏里格气田向南的延伸,砂体纵向上叠置厚度大,平面上复合连片,砂体厚15~30m。储层岩性以中一粗粒石英砂岩为主,孔隙类型以溶孔为主,晶间孔及粒间孔次之,平均孔隙度8.7%,平均渗透率0.83×10-3μm2。钻井均见含气显示,气层厚14.6m,气藏呈大面积复合连片,未见边、底水。该区预计可新增储量7000×108m3。
2)靖边-高桥.勘探面积1.1×104km2,主要目的层为石盒子组盒8和山西组山l、山2,气层埋深3300~3900m,三角洲前缘水下分流河道砂体发育,岩性为中一粗粒石英砂岩、岩屑石英砂岩,孔隙类型以岩屑溶孔、晶间孔为主。石盒子组盒8段气层厚8.8m,平均孔隙度8.9%,平均渗透率0.85×10-3μm2;山西组山l段气层厚5.3m,平均孔隙度8.1%,平均渗透率0.68×10-3μm2;山西组山2段气层厚5.6m.平均孔隙度6.8%,平均渗透率0.79×10-3μm2。以盒8、山l、山2为重点层系,预计该区可新增储量5000×108m3以上.。
3)神木-米脂。勘探面积1.5×104km2,具有多层系复合含气特征,勘探目的层主要为石盒子组盒8、山西组山2和太原组,气层埋深1800~2600m。该区处于上古生界生烃中心,生烃强度达40×10850×108m3/km2,气源充足。石盒子组盒8段气层平均厚13m,平均孔隙度8.4%,平均渗透率0.51×10-3μm2;山西组山2段气层平均厚7.5m,平均孔隙度7.4%,平均渗透率0.65×10-3μm2;太原组气层平均厚10m,平均孔隙度8.0%.平均渗透率0.64×10-3μm2。预计该区可新增储量6000×108m3以上。
4)盆地西南部。该区处于盆地南部沉积体系,勘探面积1×104km2,主要目的层为石盒子组盒8和山西组山l,气层埋深3800~4600m。石盒子组盒8气层平均厚度7.5m,平均孔隙度9.2%,平均渗透率为0.71×10-3μm2;山西组山l 气层平均厚度6.3m,平均孔隙度8.1%,平均渗透率0.54×10-3μm2。镇探l井山西组试气获5.46×104m3/km2的工业气流,庆探l、莲1、合探2井在盒8、山l均钻遇石英砂岩气层,展示了该区良好的勘探前景。