芻議遼西地區(qū)油頁巖礦急待勘查開發(fā)
摘要：當前國際能源的短缺，油頁巖煉制頁巖油可替代石油能源。遼西地區(qū)油頁巖礦分布廣泛，資源儲量規(guī)模巨大，綜合開發(fā)利用經(jīng)濟價值高。早日改變遼西的貧窮與落后，勘查開發(fā)油頁巖礦迫在眉睫。
論文關鍵詞：石油替代品,賦存特征,勘查和利用現(xiàn)狀,潛在價值,急待勘查開發(fā)
近年來，全球經(jīng)濟飛速發(fā)展，資源相對越來越短缺，尤其能源問題更顯突出。傳統(tǒng)使用的常用的能源主要來自化石燃料（石油），但這種資源在地球上的存量是有限的，并正日漸枯竭。因此，我們需要開發(fā)其它種類的能源，包括可再生能源等。油頁巖用來提煉頁巖油作為石油代用品越來越受到世界各國重視。油頁巖礦以其資源量大，易開采加工等特點，越來越成為重要的石油接替能源。
我國2008年的全國頁巖油產量達到40萬噸，其中撫順煤礦西露天礦年生產頁巖油最高可達18萬噸，占全國的近二分之一。
遼西地區(qū)近兩年也有了油頁巖礦的開發(fā)和利用及油頁巖治煉廠的建設和生產，其中凌源的海聯(lián)石油化工有限公司和北票的北煤集團有限責任公司兩家公司目前均已生產煉制頁巖油，設計年生產頁巖油規(guī)模分別為1萬噸。
截至2010年遼西地區(qū)已勘查的油頁巖資源總量為30億噸。預測資源量在50億噸以上，資源潛在價值千億元以上。這對于相對比較貧窮落后的遼西來說，油頁巖的勘查、開發(fā)、利用對遼西地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展必將起到一個突飛猛進的作用。
為此，遼西人應早一天了解油頁巖，認知遼西地區(qū)的油頁巖礦的賦存狀況，爭取早日開發(fā)利用。
一、認識油頁巖
油頁巖是一種高灰分(40—80%)可以燃燒的有機巖石（或稱腐泥煤）。主要形成于湖泊或較靜滯的海灣或深湖中，有機質主要是藻類，其次是流水搬運來的高等植物殘體。有機質主要為碳、氫、氧、氮、硫等元素，無機質有石英、氫氧化鐵、方解石、石膏、黃鐵礦等。
一般有機質含量在4%以上才有工業(yè)價值。含油率和發(fā)熱量是評價油頁巖工業(yè)用途的重要工藝指標。國際上把含油率3.5%以上的頁巖稱為油頁巖。油頁巖一般含油率為3.5—15%。在沒有發(fā)現(xiàn)大慶油田之前，我國3/4的石油來自油頁巖。
二、遼西地區(qū)油頁巖礦的賦存情況
1、含油頁巖盆地的分布
遼西地區(qū)的九佛堂組地層是油頁巖礦的賦礦層位，九佛堂組地層多賦存于中生代的盆地中。遼西地區(qū)中生代盆地盆很多，其中見有九佛堂組地層出露的盆地有八個，分別是平莊盆地、四官營子盆地、喀左盆地、建昌盆地、大平房—燒鍋杖子盆地、紫都臺盆地、阜新—義縣盆地、八道壕盆地，為北東向平行展布。
上述八個盆地內九佛堂組地層地表出露總面積約2400km2。各盆地的分布位置見附圖1。
遼西含九佛堂組地層盆地區(qū)域分布圖 附圖1
2、含油頁巖九佛堂組地層的分布特征
遼西地區(qū)各盆地內九佛堂組地層巖性基本相同或相似，但沉積回次和沉積厚度各有不同，現(xiàn)以自西南至北東的四官營子盆地、大平房—燒鍋杖子盆地、紫都臺盆地為例分述如下：
�。�1）四官營子盆地
本區(qū)九佛堂組地層按沉積旋回可分為以下三個巖性段：
一段：巖性主要為砂頁巖和礫巖夾油頁巖層，巖層比較亂，有小的褶皺和錯動，厚250米。不整合于義縣組火山巖及片麻巖，花崗巖之上。其巖性有：砂頁巖互層夾油頁巖層、礫巖與砂巖互層夾油頁巖層、礫巖層；
二段：本層巖性基本上與一段相似，唯其礫巖較少，其與下部層呈整合關系，底部有礫巖一層，其與下部層分界，總厚約150米。其巖性有：底部礫巖層、砂巖夾頁巖層、頁巖夾油頁巖層、頁巖層；
三段：巖性基本上與上述相似，以砂巖夾頁巖為主，整合接觸關系，厚約60～70米。其巖性有：礫巖層、砂頁巖互層夾油頁巖層、砂巖層。
�。�2）大平房—燒鍋杖子盆地
本區(qū)九佛堂組地層按沉積旋回可分為以下四個巖性段：
一段：砂巖與頁巖互層，在底部有一層油頁巖，層厚300m左右。不整合于義縣組火山巖及片麻巖，花崗巖之上。
二段：砂質頁巖與細粒砂巖互層，層厚約200m。
三段：薄層砂質頁巖與頁巖互層夾油頁巖，層厚約230～340m。
四段：鈣質砂巖與泥質砂質頁巖互層，層厚100～110m。
（3）紫都臺盆地
本區(qū)九佛堂組地層按沉積旋回可分為以下五個巖性段：
一段：凝灰質礫巖（往往形成較大的同生礫石）、砂礫巖夾泥巖、頁巖，不整合于義縣組火山巖及片麻巖，花崗巖之上。厚度250-500m。
二段：凝灰?guī)r夾凝灰質砂礫巖、頁巖，局部可見油頁巖多層。厚度200-250m。
三段：凝灰質砂巖夾粉砂質頁巖，厚度200-300m。
四段：頁巖、泥巖（或油頁巖）夾凝灰質粉砂巖、砂巖、粉砂質頁巖。厚200-300m。
五段：礫巖、砂礫巖.厚30-50m。
可見，從區(qū)域上分析，各盆地九佛堂組地層從西到東逐漸增厚，沉積旋回逐漸增多。
3、遼西地區(qū)各盆地內含油頁巖礦層特征
仍以四官營子盆地、大平房—燒鍋杖子盆地、紫都臺盆地為例分述如下：
�。�1）四官營子盆地
按巖性段由老至新可分三個成礦組：
一礦組：主要有三層油頁巖。第一層油頁巖厚度為0.4—3.32米，焦油率多在3%以下，部分達5.04%；第二層油頁巖厚度為1—5.75米，含油率部分為4%以上，多在2%以下；第三層油頁巖厚度為1.59—2.50米，含油率多數(shù)低于3%。
二礦組：主要有九層油頁巖。第一、二、三層油頁巖，厚度0.57～6.61米，采樣分析結果含油率皆在4%左右；第四油頁巖厚度0.5—12米以上，含油率大多在4%以下，部分樣品可達5%；第五層油頁巖，厚度為0.5—7.83米，含油率多在4%以上；第六層油頁巖厚度均在3米左右，含油率一般均在5%左右；第七層油頁巖0.26～10米，含油率多在4%以上，最高可達7%；第八層油頁巖厚度為1—4.26米外，含油率多達4%以上；第九層油頁巖厚度為0.5—8.76米，含油率均為4～4.5%之間。
三礦組：基本上分為三層油頁巖。第一層油頁巖厚度為0.5—2.88米。含油率多在4%以上；第二層油頁巖的厚度為2～3m，含油率多在4%以上；第三層油頁巖厚度為1米左右，含油率多在4%以上。
本區(qū)油頁巖層共含油頁巖層15層，累計最大厚度為70.91米，含油率最高8%，最低在3%以下。
�。�2）大平房—燒鍋杖子盆地
按巖性段由老至新可分四個成礦層：
一礦層：賦存于九佛堂組1段地層底部，厚度＞4m，含油率5%左右。
二礦層：賦存于九佛堂組2段地層中部，厚度1.5～2m，含油率4～5%。
三礦層：賦存于九佛堂組4段地層中，該礦層由三層油頁巖礦組成，最厚鉛直厚度10.48m，焦油含量7.06%，最薄鉛直厚度0.61m，焦油含量5.12%。
四礦層：賦存于九佛堂組4段地層中，礦層鉛直厚度1.10～1.24m，焦油3.64～4.05%。
本區(qū)油頁巖層共含油頁巖層6層，累計最大厚度為17.72米，含油率最高7.06%，最低在3%以下。
�。�3）紫都臺盆地
主要有四個油頁巖礦層。一般單層厚7.73m～29m，較厚達30～50m，最厚可達96.60m。
焦油含量4～5%，較高者5～7%，少量達7～8%，個別樣品9.77%，礦層平均焦油含量最高6.14%，最低5.08%，平均5.47%。累計厚度121m。
由此可見，遼西地區(qū)從西南至北東各盆地內九佛堂組地層的各個巖性段幾乎都含不同層數(shù)、品位、厚度的油頁巖，油頁巖的層數(shù)向北東逐漸減少，油頁巖的單層厚度向北東逐漸增厚，油頁巖的質量向北東逐漸趨于穩(wěn)定，由下層至上層油頁巖質量逐漸變好。
綜上所述，遼西地區(qū)已知有八個盆地賦含九佛堂組地層，該層位地表出露總面積約2400km2；九佛堂組地層為油頁巖礦的賦礦層位，該巖性組內各個巖性段幾乎都含不同層數(shù)、不同厚度的油頁巖；各盆地賦含油頁巖礦層的累計厚度從十幾米至一百幾十米不等�？梢娺|西地區(qū)油頁巖礦儲量規(guī)模巨大，礦床勘查開發(fā)前景廣闊。
三、遼西地區(qū)油頁巖礦的勘查和利用現(xiàn)狀
1、油頁巖的勘查現(xiàn)狀
遼西地區(qū)賦含九佛堂組地層的八個盆地中有五個盆地部分區(qū)（八個礦區(qū)）曾進行過油頁巖礦勘查，分別是四官營子盆地（五家子礦區(qū)、喀左九佛堂礦區(qū)）、大平房—燒鍋杖子盆地（老爺廟礦區(qū)、大平房礦點、七道泉子礦區(qū)）、建昌盆地（堿廠礦區(qū)）、紫都臺盆地（北塔子礦區(qū)、大青山礦區(qū)）、八道壕盆地（野馬套海礦區(qū)）；有一個盆地內見過油頁礦化露頭點，喀左盆地（波羅赤礦點）。
在已工作過的八個礦區(qū)探得的內蘊經(jīng)濟資源總量礦石量為30億噸（見表3），推測遼西地區(qū)賦含油頁巖的遠景資源總量應在50億噸以上。
目前遼西地區(qū)油頁巖九佛堂組地層的查明率約為10%，可見遼西地區(qū)油頁巖礦的勘查力度還遠遠不夠，今后應加大勘查力度。
遼西地區(qū)探明油頁巖儲量表 表3
序號
地區(qū)名
地質年代
品位
地質儲量
勘探時間
含油率（%）
B+C+D（332+333）
E（334）
1
建昌縣堿廠
白堊系
4．08-9.58
0.3
1.03
1959
2
凌源縣五家子
4.0-7.99（2.5-4）
2.1484
�。�2.082）
1957
3
喀左縣九佛堂
4以上 （3.0-9.58）
0.18（0.097）
（0.167）
2007（1959）
4
喀左老爺廟
3.5以上
0.1632
——
2006
5
朝陽七道泉子
5.28-6.5
3.02
10.02
1959
6
北票北塔子
4以上
3.85
——
2008
7
北票大青山
4以上
2.85
——
2009
8
阜新野馬套海
5.38-8.11
1.7
2.8
1961
全區(qū)儲量合計
14.2116
16.009
2、油頁巖的利用現(xiàn)狀
遼西地區(qū)已勘查的八個油頁巖礦區(qū)當前僅有兩個礦區(qū)（北煤集團頁巖油冶煉廠、凌源大龍洋石油化公有限公司冶煉廠）在開采利用，已建有油頁巖礦冶煉廠，煉制頁巖油，其它礦區(qū)均為呆滯礦山。
可見遼西地區(qū)油頁巖礦的開發(fā)和利用還遠遠不夠，今后應加大油頁巖的開發(fā)利用力度。
四、油頁巖礦的潛在價值
油頁巖不但可以煉制頁巖油，還可懸浮燃燒發(fā)電、作多用途的化學原料、制造水泥、制作陶粒，燒結磚瓦的原料、作土壤的肥料、燒鍋爐、民用取暖等。
目前我國生產油頁巖主要用來煤煉制頁巖油，其它利用方式及綜合利用的程度還很少。
國際生產油頁巖主要用干餾技術工藝方法煉制頁巖油。平均焦油率5%的油頁巖煉制頁巖油成本概算，每噸頁巖油生產成本約2500元，井采油頁巖礦石成本約60元/噸，25噸油頁巖生產一噸頁巖油，每噸頁巖油原油的市場價格5500元/噸，則生產每噸頁巖油可獲利潤約1500元。
據(jù)此推算，遼西地區(qū)的油頁巖礦的潛在價值是非常龐大的數(shù)字，未來如能早日勘查開發(fā)綜合利用，必將改變遼西的貧窮與落后，必將使貧窮落后的遼西變成美麗富饒的現(xiàn)代之都。
結束語
遼西地區(qū)中生代盆地多、分布廣，其中有八個盆地有九佛堂組地層（賦存油頁巖礦的層位）出露，六個盆地見有油頁巖礦點，五個盆地部分區(qū)進行過油頁巖礦勘查，兩個勘查區(qū)已進行開發(fā)利用，用油頁巖煉制頁巖油剩余利潤較高。勘查開發(fā)油頁巖礦對遼西地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展必將起到一個突飛猛進行的作用，勘查開發(fā)油頁巖礦對遼西地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展迫在眉睫。
參考文獻：
①遼寧省區(qū)域地質志（地質專報 一·14）
②建昌盆地油頁巖成礦介紹，2006，遼河油田
③凌源市五家子油頁巖礦普查報告
④喀左縣老爺廟油頁巖礦普查報告
⑤北票市北塔子油頁巖礦普查報告
