川南某區(qū)宣威組煤層標(biāo)志層特征研究

王文恒 鄭 曦

（1.四川華源礦業(yè)勘查開發(fā)有限責(zé)任公司，四川 成都610059；2.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局第九地質(zhì)大隊(duì)，新疆 烏魯木齊830000）

四川盆地是我國煤炭資源重要產(chǎn)地。其中二疊系內(nèi)探明儲(chǔ)量為89.53億噸，占總儲(chǔ)量的75.41%。宣威組是二疊系主要的產(chǎn)煤層位之一。從巖性特征及地球物理特征兩個(gè)方面，對(duì)煤層標(biāo)志層經(jīng)行對(duì)面研究，為分析煤層展布特征及分布規(guī)律及儲(chǔ)集計(jì)算提供有利的地質(zhì)依據(jù)。

1 宣威組地層特征及含煤層段巖性特征

四川盆地靠近康滇古陸兩側(cè)為宣威組沉積區(qū)，從康滇古陸向東向南逐漸從陸相變?yōu)楹ｊ懡换ハ?，厚度逐漸增大，含煤性變好。本區(qū)上二疊系統(tǒng)宣威組（P3x）為一套海陸交互相碎屑含煤建造[1]。宣威組厚130m-160m，平均150m。按巖性組合及含煤特征可分為兩段，上段含煤性較好。宣威組上段是其主要含煤地層。下部巖性為灰、黃灰色薄層狀泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)泥巖和粘土巖及煤層。層間有砂體存在，含鮞狀、豆?fàn)盍忤F礦；中部以黃灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖和泥質(zhì)粉砂巖為主。宣威組上段，按巖性組合和化石、結(jié)核特征劃分四個(gè)亞段：第一亞段位于上段下部，含較多的鮞狀菱鐵礦，巖性為淺灰、灰色薄層水云母泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，含炭質(zhì)泥巖及3煤層，具微波狀層理、水平層理，頂部含少量黃鐵礦結(jié)核。第二亞段位于上段中下部，巖性為灰、深灰色薄層砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖及細(xì)砂巖，含炭質(zhì)泥巖及2煤層，具波狀、微波狀及少量板狀交錯(cuò)層理，含較多黃鐵礦結(jié)核和小個(gè)體的腕足類動(dòng)物化石是該亞段的特征。在C5煤層偽頂常含豐富的植物葉片化石，其上的老頂為灰、淺灰色中厚層狀細(xì)砂巖。具微波狀層理，少量楔狀交錯(cuò)層理。第三亞段位于上段中上部，巖性為灰色薄層泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及細(xì)砂巖，不含煤層，含腎狀、豆?fàn)盍忤F礦結(jié)核。第四亞段位于上段頂部，巖性為。灰深灰色薄層砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，含3煤層，具微波狀及水平層理。

2 標(biāo)志層巖性特征

通過對(duì)礦區(qū)內(nèi)宣威組上段含煤巖系剖面和鉆孔資料詳細(xì)研究，依據(jù)巖石特征、化石特征等劃分了7個(gè)標(biāo)志層，其中三層為分布在C1、C5、C7煤層頂板的生物碎屑灰?guī)r[2]。

圖1 煤層標(biāo)志層照片

①Ⅰ號(hào)標(biāo)志層：位于飛仙關(guān)組一段(T1f1)底部，淺灰色薄層狀粉砂質(zhì)泥巖中發(fā)育白色“龍須狀”方解石脈（圖1），其下有厚約0.1m-0.3m的含動(dòng)物化石的薄層生物碎屑泥質(zhì)灰?guī)r，顯晶結(jié)構(gòu)，局部有纖維狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由方解石組成。鏡下鑒定為灰色粉晶—細(xì)砂晶灰?guī)r，方解石含量占90%以上，生物碎屑占5%左右。生物種類有瓣腮、腕足、介形蟲、海綿骨針、棘屑、腹足、有孔蟲等。其顏色淺，含生物碎屑少，這是與其他標(biāo)志層的區(qū)別，該層在本區(qū)中部較厚，向兩邊變薄，慶嶺由北向南變薄。鉆孔中均有揭露，分布廣泛，層位穩(wěn)定，是進(jìn)入宣威組含煤段的重要標(biāo)志（圖1）。②Ⅳ號(hào)標(biāo)志層：位于5號(hào)煤層頂板以上3m左右，為棕灰-深灰色生物碎屑灰?guī)r（圖1），隱晶-顯晶結(jié)構(gòu)，含較多生物碎片化石。鏡下鑒定為深灰色含藻屑、骨屑泥晶灰?guī)r，具泥晶-微晶結(jié)構(gòu)。巖石主要由藻屑組成，其它生物碎屑占10%左右，泥晶方解石填隙物占20%左右，膠結(jié)物為隱晶質(zhì)方解石與炭泥質(zhì)的混生物。除藻屑外，其它生物種類同Ⅰ號(hào)標(biāo)志層。該層在灰?guī)r標(biāo)志層中厚度最大，平均達(dá)1m。③Ⅳ號(hào)標(biāo)志層：為生物碎屑灰?guī)r，產(chǎn)大量動(dòng)物化石，含泥質(zhì)、星散狀及團(tuán)粒狀黃鐵礦。鏡下鑒定為深灰色含介藻屑泥晶灰?guī)r-藻屑微晶灰?guī)r。生物碎屑中，仍以藻類占多數(shù)，其種類有始角藻、米齊藻、圓孔藻、仙掌藻等，其余生物碎屑種類有瓣腮、有孔蟲、介形蟲、腹足類、腕足類、海百合。本層灰?guī)r含泥質(zhì)較重。緊貼次灰?guī)r之上，有一層厚1-2m黑色泥巖或泥質(zhì)粉砂巖，呈塊狀結(jié)構(gòu)，具貝殼狀斷口，易碎，富含被黃鐵礦交代的瓣腮、腹足類完整化石（1），層位十分穩(wěn)定，是區(qū)分與其它幾層灰?guī)r標(biāo)志層的主要輔助標(biāo)志。

3 標(biāo)志層地球物理特征

各標(biāo)志層物性特征明顯，視電阻率曲線呈平滑單峰或高單峰突起，是確定標(biāo)志層層位的依據(jù)之一[3]（圖2）。①Ⅰ號(hào)標(biāo)志層：電阻率高、密度大、天然放射性照射率低，在測井曲線上形成LL3曲線的高異常和GR曲線低異常相對(duì)的組合形態(tài)。其對(duì)應(yīng)處的GG曲線幅值低平。該標(biāo)志層由三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組第一段（T1f1）底部的生物碎屑灰?guī)r組成，厚度一般0.55m-2.36m，平均1.76m，全區(qū)穩(wěn)定，是進(jìn)入煤系地層的重要標(biāo)志。②Ⅳ號(hào)標(biāo)志層：電阻率較高，天然放射性含量較低，密度較大，在LL3曲線上呈高幅值的單峰異常，GR曲線呈明顯低值異常。該標(biāo)志層位于宣威組第二段中上部，為生物碎屑灰?guī)r，厚0.28m-1.29m，平均厚度0.80m，上距標(biāo)Ⅰ約25.50m，是對(duì)比C7、C8煤層的輔助標(biāo)志。③Ⅳ號(hào)標(biāo)志層：電阻率比較高，天然放射性含量較低，密度較大，在LL3曲線上呈高幅值的單峰異常，GR曲線呈明顯低值異常。該標(biāo)志層位于宣威組第二段中部，為生物碎屑灰?guī)r，厚0.20m-0.80m，平均厚度0.40m，上距標(biāo)Ⅱ約8m全區(qū)可見，是對(duì)比C7、C8煤層的主要標(biāo)志。

圖2 巖層及物性標(biāo)志層測井曲線特征圖

4 結(jié)論

宣威組發(fā)育于海陸過渡沉積體系，在煤層間穩(wěn)定發(fā)育的灰?guī)r層段，可以作為煤層對(duì)比的標(biāo)志層。在礦區(qū)內(nèi)識(shí)別出3套生屑灰?guī)r層，其巖性變化明顯，測井曲線上LL3曲線的高異常和GR曲線低異常。

［1］楊辰雨，馮長麗.準(zhǔn)噶爾盆地西山窯組聚煤規(guī)律分析［J］.煤炭技術(shù)，2014，33（8）:317-318.

［2］陳忠恕，吳玉東.川南地區(qū)晚二疊世峨眉山玄武巖與含煤建造［J］.中國煤炭地質(zhì)，2010，22（2）:14-18.

［3］地礦部四川地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局．1／5萬筠連縣地質(zhì)圖說明書［R］．成都：四川省地礦局，1995．