壹.地質背景
海石灣油頁巖礦區位於民和盆地周家臺低凸起西部的海石灣斷鼻構造帶，基底為元古界變質巖系。海石灣盆地是在此基礎上發生和發展起來的中生代盆地。
(1)結構特征
海石灣盆地在其發展過程中經歷了三次構造運動:三疊紀末的印支運動；侏羅紀末的燕山運動；晚白堊世至前古近紀的喜馬拉雅運動。
三疊紀末的印支運動使海石灣礦區凹陷，接受了下侏羅統潭東溝組的沈積。在此期間，盆地基底表現為西部和北部高隆起，南部和東部低隆起。
侏羅紀末期，燕山運動產生東西向壓應力，使侏羅紀地層褶皺，在盆地東部產生近東西向的FH-4斷層。FH-4斷層的逆沖推覆形成了壹個不對稱的向南開口的向斜構造(圖8-14)。
圖8-14海石灣油頁巖礦區構造剖面圖
白堊紀末的喜馬拉雅運動使構造應力場轉化為東西向的張扭性，FH-4斷層轉化為張扭性斷層，在斷層下盤(西盤)形成傾角6 ~ 15°的單斜構造，在斷層下盤(東盤)形成傾角西北或西的單斜構造。
海石灣礦區斷裂構造十分發育，主要有近南北向斷裂、西北向斷裂和東北向斷裂三組。近南北向斷層發育，規模較大，延伸壹般大於1000m，以正斷層為主，有時也有正-逆斷層，反映了斷層多期活動的特點。北西向斷層次之，既有正斷層也有負斷層，規模小於南北向斷層。NE向斷層不發育，以正斷層為主，規模較小，落差小於50m。
(2)地層特征
海石灣盆地沈積基底由元古界變質巖系組成，沈積蓋層主要為中、新生代陸相碎屑巖。根據地層充填的先後順序，其特征從老到新描述如下:
1.下侏羅統潭東溝組
鉆探揭示該層巖性為:底部為角礫巖和礫巖；下部紫紅色和深綠色含礫砂質泥巖、粉砂巖、砂礫巖和礫巖；上部為暗紅色、雜色和灰綠色粗砂巖、砂巖和粉砂巖。0 ~ 310.34 m厚，與下伏的元古界呈不整合接觸。
2.中侏羅統窯街組
自下而上分為五個巖性段。第壹巖性段為灰色應時礫巖和礫石砂巖。第二巖性段為黑色炭質泥巖、中細砂巖和煤層；第三巖性段為黑色、深褐色和深綠色泥灰巖；第四巖性段為黑色和深褐色油頁巖、粉砂巖、泥巖和含油砂巖；第五巖性段為灰白色、灰色中細砂巖夾黃綠色、淺棕色泥巖。地層厚度57.90 ~ 224.53米，與下伏的碳東溝組呈平行不整合接觸。
3.上侏羅統向塘組
下部為綠色礫巖、礫質砂巖，砂巖夾綠色和紫褐色薄砂質泥巖；中部為灰色、深褐色泥巖與灰綠色砂巖互層；上部為紅褐色和深綠色泥巖、泥質粉砂巖與紫灰色、黃灰色和綠灰色粉砂巖互層。向塘組地層厚度67.61 ~ 554.99米，與下伏的窯街組呈平行不整合接觸。
4.下白堊統河口組
巖性特征為紫紅色、棕紅色、灰綠色粘土巖，粉砂巖夾礫石。富含介形類、輪藻、孢粉等化石，地層厚度246.12 ~ 1340.87 m，與下伏翔塘組呈角度不整合接觸。
5.上白堊統民和組
下部主要為紫紅色和淺紅色砂礫巖和礫巖夾細砂巖；上部為磚紅色砂巖和砂質泥巖互層。該層含介形類、輪藻和孢粉化石，層厚28.18 ~ 369.20 m，與下伏河口組呈角度不整合接觸。
二、油頁巖的特征及分布
(壹)油頁巖的特性
海石灣油頁巖礦區油頁巖呈黑色、深褐色，質地致密，葉理不發育，褐色刻痕，油光澤，重量大，平均重量2.30t/m3。
1油層最高含油率6.89%，最低含油率3.50%，平均含油率3.87%，平均發熱量7.76MJ/kg，平均含水率1.31%，平均灰分76.56%，平均揮發分13.65438+。工業成因類型屬於高灰分油頁巖。
4油層最高含油率5.8%，最低含油率3.50%，平均含油率3.73%，油頁巖平均熱值7.55MJ/kg，平均含水率65438±0.02%，平均灰分78.8%，平均揮發分65438±06.9%，平均硫含量0.28%。工業成因類型屬於高灰分油頁巖。
1油層結構復雜，礦層中常有薄菱鐵礦、菱鐵礦結核、薄鮞狀菱鐵礦和泥巖夾層。4油層結構簡單，礦層中菱鐵礦層少。
(2)油頁巖沈積環境分析
窯街組壹段巖性段沈積時期為河流沈積體系。第二巖性段主要沈積在含煤和油頁巖系列中，頂部有壹層高灰分腐泥煤，富含植物根、葉化石。反映了這壹時期的沈積環境為湖泊沼澤相，後期演化為泥炭沼澤相。當時氣候溫暖濕潤，植物茂盛，有機質豐富。在弱還原環境下，本區形成了油頁巖和煤層。經取樣分析，幹酪根氫指數為142，油頁巖成因類型為腐泥腐殖型。第三巖性段沈積環境為淺湖-半深湖相。第四巖性段早期為淺水湖泊亞相沈積環境；晚期為半深湖沈積環境，有靜水。當時氣候濕潤，適宜水生生物發育，富含有機質，屬於還原環境。根據油頁巖取樣分析，幹酪根類型指數為7.31，油頁巖成因類型為腐殖-腐泥型。第五巖性段沈積時期，水體由深變淺，沈積環境為濱淺湖亞相。
窯街組沈積時期，形成了壹個完整的海侵-海退旋回，在海侵體系域形成了湖沼油頁巖，在高水位體系域形成了半深湖亞相油頁巖。
(三)油頁巖的分布特征
窯街組包含三層油頁巖，即1油層、2 ~ 3油層和4油層。1油層位於窯街組第四巖性段頂部，2-3油層位於第四巖性段底部，4油層位於第二巖性段頂部，夾在1煤層和2煤層之間(附圖8-15)。
圖8-15海石灣油頁巖礦區3-3 '勘探線剖面圖
1油層在礦區廣泛分布，厚度大，分布穩定，最大厚度47.03m(707井)，最小厚度1.7m(y 51井)，平均厚度25.85m，油頁巖整體厚度東大西小，南大北小。油頁巖的厚度明顯受古地貌特征和沈積環境的控制。1油層總體為向東南傾斜的單斜，傾角壹般在10° ~ 25°之間。在東部向斜的東翼，油頁巖的產狀呈垂直或倒轉，傾角較大，油頁巖埋深在350-890m之間。
海石灣礦區2 ~ 3油層分布有限，連續性差，主要分布在礦區南部，北部僅局部分布2 ~ 3油層。油頁巖最大厚度為9.25m，最小厚度為1.0m，平均厚度為5.84m，總體上油頁巖厚度變化表現為西部和中部厚度較大，東部厚度較小。
2 ~ 3油層壹般為傾向東南的單斜礦層，傾角10 ~ 15，埋深405 ~ 876 m。
4油層在礦區廣泛分布，呈連續分層，連續性好。4油層頂板為1煤層，底板為b煤層，4油層整體厚度較小，最大厚度為20.0m，最小厚度為1.9m，平均厚度為7.34m..油頁巖厚度在礦區中部較大，向南向北變薄，變為碳質泥巖和粉砂巖，由西向東逐漸變薄尖滅，或變為碳質泥巖或粉砂巖。
4油層產狀平緩，西緣傾角10 ~ 15，傾向東南。東部傾角變陡，傾角15 ~ 20，局部垂直或倒轉。煤層埋深490 ~ 910m。
三。油頁巖資源評價
(壹)勘探工作程度分析
1.地質勘探工作
石油工業部地質隊於1952至1956在民和盆地進行了地面地質、重磁調查和綜合研究，在虎頭崖、馬場垣、海石灣等地鉆探了43口淺井和中深井。
1957至1960，玉門石油管理局地質調查所132綜合研究隊在海石灣礦區北部施工了19口井，並提交了民和盆地地質總結報告。
1977至1978，甘肅省煤田綜合調查隊在窯街礦區外圍開展了地震調查和找煤工作，提交了《甘肅省蘭州市窯街礦區外圍地震調查和找煤報告》。
1981 9月~ 1983 3月甘肅省煤田地質勘探公司149隊在海石灣地區開展找煤工作後轉入普查，並於6月提交了甘肅省蘭州市窯街煤礦-黃水普查地質報告1985 3月。
從1986到1988，甘肅省煤田地質勘探公司149隊在海石灣進行了密集勘探，* * *完成了36口井，提交了甘肅省蘭州市窯街礦區海石灣井田煤炭勘探報告。
2.勘探的程度和精度
目前，海石灣油頁巖礦區勘探程度為勘探，鉆井程度較高。8.11km2範圍內已鉆井70余口，勘探井網密度達到400m×500m，局部井網密度達到200m×200m·m，鉆井質量基本滿足要求。通過鉆探工程，基本了解了礦區的地層特征和構造特征，以及煤和油頁巖礦床的賦存特征、厚度和分布規律。
由於海石灣礦區的勘探主要針對煤和石油，對油頁巖的研究相對較低。煤層和烴源巖樣品和分析多，資料比較齊全，但油頁巖樣品和測試少，資料不全，特別是油頁巖含油數據較少，影響了油頁巖資源量和儲量計算評價的準確性。
(2)油頁巖資源評價
甘肅省煤田地質勘探公司149隊在海石灣礦區勘探時未計算油頁巖儲量。本次資源評價利用礦區鉆井資料確定了油頁巖的厚度和分布範圍，結合油頁巖分析資料計算了礦區1油組和4油組的資源儲量。
海石灣油頁巖第壹層開采煤含大量藻類、腐泥基質和礦物雜質，為高灰高油腐泥煤(又稱油頁巖)，平均熱值為15.79 MJ/kg，平均含油9.80% ~ 24.3%，平均值為17.05%。屬於高油煤，可以直接用於煉油，所以這次。海石灣礦區各油頁巖層資源儲量見表8-14。
表8-14海石灣礦區油頁巖資源儲量單位:萬噸
海石灣礦區油頁巖資源儲量77569萬噸，油頁巖技術可采資源儲量35398萬噸，頁巖油資源儲量3657萬噸。頁巖油技術可采儲量654.38+0682萬噸，頁巖油可采儲量654.38+0261萬噸。