貴州省包谷地背斜煤礦區(qū)煤層對(duì)比及其意義

蒙明華　張明

摘要：貴州省包谷地背斜煤礦區(qū)是興仁縣主要產(chǎn)煤區(qū)之一，煤炭資源豐富。本文通過(guò)礦區(qū)內(nèi)馬古地煤礦、云頂煤礦、龍頭煤礦、二灣煤礦、大丫口煤礦、箐口煤礦勘查地質(zhì)報(bào)告，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析，建立了標(biāo)志層B₁～B₄，根據(jù)該區(qū)標(biāo)志層B₁～B₄地質(zhì)特征、地球物理特征、煤層頂?shù)装鍘r性及煤層煤質(zhì)特征的對(duì)比分析，認(rèn)為包谷地背斜煤礦區(qū)可采煤層6層，（其中C₃、C₄、C₁₅、C₁₇煤層為全區(qū)可采煤層，C₁為大部可采煤層，C₁₂為局部可采煤層），煤層對(duì)比依據(jù)可靠。通過(guò)礦區(qū)含煤巖系煤層對(duì)比的方法和特點(diǎn)，指出了貴州省包谷地背斜煤礦區(qū)標(biāo)志層特征對(duì)比的意義和作用。

關(guān)鍵詞：標(biāo)志層；可采煤層；地球物理特征；對(duì)比方法；包谷地背斜煤礦區(qū)；貴州興仁縣

1.引言

貴州省包谷地背斜煤礦區(qū)是興仁縣產(chǎn)煤區(qū)之一，面積約130km²，預(yù)測(cè)煤炭資源量約14億噸，礦區(qū)找礦潛力大，目前礦區(qū)內(nèi)已查明煤炭資源儲(chǔ)量約5.3億噸。煤礦勘查過(guò)程中煤層對(duì)比是一項(xiàng)很重要的工作環(huán)節(jié)，本文通過(guò)對(duì)貴州省包谷地背斜煤礦區(qū)從西向東龍?zhí)督M含煤地層厚度、含煤性及可采煤層進(jìn)行了綜合整理對(duì)比，對(duì)該區(qū)下一步煤礦區(qū)開(kāi)展煤礦勘查工作具有一定的指導(dǎo)意義。

2.地質(zhì)概述

區(qū)域大地構(gòu)造位置屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西南緣晴隆一安龍構(gòu)造變形區(qū)中部，鄰近右江造山帶。區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造線呈近東西向展布。包谷地背斜延伸約18km，為一近東西向展布的復(fù)式背斜。背斜核部最老地層為茅口組、峨眉山玄武巖組，兩翼依次為龍?zhí)督M、飛仙關(guān)組、長(zhǎng)興一大隆組、永寧鎮(zhèn)組和關(guān)嶺組。翼部巖層傾角15°-27°（圖1）。

3.煤系地層特征及含煤性

二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P₃1）：為一套海陸交互相陸源碎屑沉積為主的砂泥巖含煤沉積建造。厚202m～366m。該層?xùn)|厚西薄，煤20層-30層，煤層平均總厚13.37m，含煤系數(shù)5左右。

4.可采煤層特征與分布規(guī)律特征

區(qū)內(nèi)含煤地層中含可采煤層6層（編號(hào)C₁、C₃、C₄、C₁₂、C₁₅、C₁₇），其中C₃、C₄、C₁₅、C₁₇煤層為全區(qū)可采煤層（表1）。

C₁由西向東厚度逐漸變薄，至二灣煤礦以東變?yōu)椴豢刹桑瑸榇蟛靠刹擅簩?；C₃較穩(wěn)定，無(wú)明顯變化規(guī)律，全區(qū)可采；C₄礦區(qū)由西向東煤層厚度有增厚趨勢(shì)，全區(qū)可采；C₁₂總體西薄東厚，厚度有一定變化，局部可采；C₁₅總體西薄東厚，全區(qū)可采；C₁₇總體厚度變化不大，全區(qū)可采。

5.煤巖特征

礦區(qū)各可采煤層顏色為黑色-灰黑色，條痕為黑色，玻璃一金屬光澤，參差狀斷口，節(jié)理、裂隙發(fā)育，見(jiàn)細(xì)脈狀方解石節(jié)理、裂隙。以亮煤為主，鏡煤及暗煤次之。煤巖類型以半亮型為主。

有機(jī)組分以鏡質(zhì)組為主，惰質(zhì)組為次要組分。無(wú)機(jī)組分以黏土礦物為主，次為黃鐵礦，少量石英和方解石。

6.煤層對(duì)比

礦區(qū)內(nèi)煤層對(duì)比方法采用標(biāo)志層法、煤層地球物理特征、層間距法輔以煤層自身特征方面進(jìn)行煤層對(duì)比。

6.1標(biāo)志層法

根據(jù)地層巖性特征，確立了4個(gè)主要對(duì)比標(biāo)志層（B₁、B₂、B₃、B₄），各標(biāo)志層特征明顯。

B₁為長(zhǎng)興、大隆組底部一層穩(wěn)定的灰?guī)r、泥灰?guī)r，局部含生物碎屑，厚0.63m～8.47m，平均厚2.31m，厚度變化相對(duì)較小，延伸穩(wěn)定，在地表常形成小陡坎，該灰?guī)r層作為含煤地層（P₃1）與上覆長(zhǎng)興、大隆組（P₃c+d）的劃分標(biāo)志，同時(shí)作為C₁、C₃煤層對(duì)比標(biāo)志。

B₂位于龍?zhí)督M上部一層穩(wěn)定的灰?guī)r，厚0.66m～3.15m，平均厚1.58m，厚度變化小，延伸穩(wěn)定，在礦區(qū)內(nèi)鉆孔揭露C。均見(jiàn)該層灰?guī)r。該灰?guī)r層作為C₄對(duì)比標(biāo)志。

B₃位于龍?zhí)督M中部一層淺灰色灰?guī)r，厚1.58m-8.30m，平均厚4.32m，作為C₄、C₁₂分隔對(duì)比標(biāo)志。

B₄為龍?zhí)督M下段頂部灰、深灰色厚層強(qiáng)硅化灰?guī)r（俗稱硅質(zhì)巖），區(qū)域上局部硅化較弱，該層西薄東厚，延伸穩(wěn)定，宏觀特征明顯，常形成陡坎地形。厚1.42m-14.29m，平均厚5.72m。礦區(qū)可采煤層均含于該層之上，可作為C₁₇對(duì)比標(biāo)志。

6.2煤層地球物理特征法

C₁各方法曲線整體反映為單峰狀，三側(cè)向電阻率和自然伽馬幅值呈中值異常。距煤層頂部平均厚15.81m有一層側(cè)向電阻率和自然伽馬曲線呈雙峰狀的B₁灰?guī)r，其電阻率值較煤層頂板巖層大。

C₃自然伽馬曲線整體反映為馬鞍狀，側(cè)向電阻率曲線呈中低值一中高值反映，煤層頂部側(cè)向電阻率曲線整體表現(xiàn)為較高值反映，伽馬曲線整體上反映為上低下高的雙峰狀。

C₄各方法曲線反映為從明顯的單峰狀漸變到呈較明顯的雙峰狀。直接頂板為一層側(cè)向電阻率曲線表現(xiàn)為單峰狀的灰?guī)r（B₂），其值較煤層的大，自然伽馬曲線值較煤層的小。從C₂₄號(hào)煤層起，自然伽馬曲線出現(xiàn)高幅值異常。

C₁₂伽馬伽馬曲線和側(cè)向電阻率曲線表現(xiàn)為明顯的雙峰狀漸變至明顯的單峰狀，自然伽馬曲線從上高下低的雙峰狀漸變到呈較明顯的單峰狀。距煤層頂部4.02m～21.84m有一層側(cè)向電阻率和自然伽馬曲線呈不規(guī)則雙峰狀的B₃灰?guī)r，其電阻率值較煤層頂板巖層大。

C₁₅側(cè)向電阻率曲線和伽馬曲線呈無(wú)規(guī)則的多峰狀，自然伽馬曲線呈高幅值異常。

C₁₇側(cè)向電阻率曲線和伽馬曲線呈無(wú)規(guī)則的多峰狀，自然伽馬曲線呈高幅值異常。

6.3可采煤層及可靠性

根據(jù)標(biāo)志層、測(cè)井物性特征以及煤層的自身特征（厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)、煤層頂、底板特征等）、煤層層間距進(jìn)行煤層對(duì)比，結(jié)果為：

C₁位于龍?zhí)督M頂部第一層煤，上距B₁標(biāo)志層4.80m～33.19m，平均厚15.81m，一般含一層夾矸，對(duì)比可靠。

C₃位于龍?zhí)督M頂部第二層可采煤，上距B₁標(biāo)志層14.11m-56.30m，平均厚38.08m，含0層～1層夾矸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層的各方法曲線整體反映為單峰狀，側(cè)向電阻率和自然伽馬幅值呈中值異常，對(duì)比標(biāo)志明顯，對(duì)比可靠。

C₄以B₂標(biāo)志層為直接頂板，其間偶有偽頂，下距B₃74.13m～127.80m，平均厚104.69m，含0層～2層夾矸，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，煤層各方法曲線反映為從明顯的單峰狀漸變到呈較明顯的雙峰狀。煤層頂板為一層側(cè)向電阻率曲線表現(xiàn)為單峰狀的灰?guī)r（B₂），其值較煤層的大，自然伽馬曲線值較煤層的小，對(duì)比標(biāo)志明顯，對(duì)比可靠。

C₁₂上距B₃標(biāo)志層4.02m～21.84m，平均厚12.97m，下距C₁₅煤層18.58m～48.40m，平均厚34.87m，含0層～2層夾矸，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，煤層伽馬曲線和側(cè)向電阻率曲線表現(xiàn)為明顯的雙峰狀漸變至明顯的單峰狀，自然伽馬曲線從上低下高的雙峰狀漸變到呈較明顯的單峰狀，對(duì)比標(biāo)志明顯，對(duì)比可靠。

C₁₅上距C₁₂煤層18.58m～48.40m，平均34.87m，下距C₁₇煤層2.94m～20.96m，平均厚9.54m，含0層～2層夾矸，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，煤層的側(cè)向電阻率曲線和伽馬曲線呈無(wú)規(guī)則的雙峰狀或單峰狀異常，自然伽馬曲線呈高幅值異常，對(duì)比標(biāo)志明顯，對(duì)比可靠。

C₁₇上距C₁₅煤層2.94m～20.96m，平均厚9.54m，下距B₄標(biāo)志層1.44m～39.11m，平均厚16.75m，含0層～2層夾矸，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，煤層側(cè)向電阻率曲線和伽馬伽馬曲線呈無(wú)規(guī)則的雙峰狀或單峰狀異常，自然伽馬曲線呈高幅值異常，對(duì)比標(biāo)志明顯，對(duì)比可靠。

7.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)貴州省興仁縣包谷地背斜煤礦區(qū)內(nèi)自西向東馬古地煤礦、龍頭煤礦、二灣煤礦、大丫口煤礦鉆孔資料及地質(zhì)成果，主要從煤層組合關(guān)系、標(biāo)志層特征對(duì)煤層井行橫向?qū)Ρ?，認(rèn)為該區(qū)長(zhǎng)興組底部灰?guī)r（B₁），含煤地層龍?zhí)督M中所夾的三層灰?guī)r（B₂～B₄）厚度穩(wěn)定，分布在含煤地層龍?zhí)督M上、中下部，可作為本區(qū)C₁、C₃、C₄、C₁₂、C₁₅、C₁₇可采煤層對(duì)比標(biāo)志層，其對(duì)比依據(jù)可靠，對(duì)該區(qū)煤層對(duì)比提供了可靠地質(zhì)成果資料，對(duì)下一步工作具有指導(dǎo)作用。