貴州省水城縣雞場鄉(xiāng)志鴻煤礦井田地質(zhì)特征與煤層對比

何石

摘要：本文通過分析志鴻煤礦井田的地質(zhì)特征，從標(biāo)志層、測井曲線著手，研究該井田的煤層對比情況從中看出，各個(gè)煤層在含煤巖系位置上有一定改變，但總體煤層的特征仍然較為清晰，具有較強(qiáng)的連接線，對比可靠。

關(guān)鍵詞：貴州?。坏刭|(zhì)特征；煤層對比

1.志鴻煤礦井田的地質(zhì)特征

志鴻煤礦位于貴州省水城縣城南西，直距約80km，東西長約2.0km，南北寬約0.85km，面積約1.66km2。杭瑞高速（G56）從井田西北穿過，水盤高速（S77）從井田東南穿過，交通較為便利。

1.1井田地層

井田內(nèi)出露的地層由老至新有：二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組、龍?zhí)督M，三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組及第四系；二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M為井田含煤地層。各地層特征由下至上分述如下：

1.1.1峨眉山玄武巖組

上部為灰綠色玄武巖，堅(jiān)硬致密，具紫紅色鐵質(zhì)暈圈，有氣孔。出露于井田南部邊界附近及界外，本次勘探揭露玄武巖最大厚度為19.51m，未見底，根據(jù)區(qū)域資料，該組厚度約500m～600m。與上覆龍?zhí)督M呈假整合接觸。

1.1.2龍?zhí)督M

為區(qū)內(nèi)含煤地層，呈弧狀出露于井田中部和南部，巖性以深灰色細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成，含黃鐵礦結(jié)核及菱鐵礦薄層。含煤47～79層，含可采煤層20～27層，含可對比有編號煤層20層，底部2m～3m為鋁土巖。產(chǎn)大羽羊齒、帶羊齒、細(xì)羊齒等植物化石，產(chǎn)稀少的瓣鰓類、腹足類及腕足類動物化石，與上覆地層飛仙關(guān)組呈整合接觸。全組總厚384.03m～450.28m，平均419.53m。

根據(jù)巖性、煤層賦存條件和沉積變化特征，將井田龍?zhí)督M劃分為上、中、下三段，分述如下：下段：26號煤至標(biāo)九，該段厚103.93m～142.86m，平均厚121.41m，除煤層外本段主要由細(xì)碎屑巖組成。巖性有細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖。含黃鐵礦結(jié)核及菱鐵礦薄層。底部為 1層厚2m～3m左右的鋁土巖；中部夾1層凝灰質(zhì)砂巖；頂部為1層厚0.50m～1.00m黑灰色泥巖，富產(chǎn)大個(gè)體瓣鰓類動物化石，其上為細(xì)砂巖，其下為26號煤。為下段與中段的分界標(biāo)志。產(chǎn)大羽羊齒、帶羊齒植物化石。

本段巖性沉積厚度變化較大，砂體主要呈帶狀分布于33～34號煤之間，呈透鏡狀分布于29-1至標(biāo)六之間，這些砂體控制了本段的沉積厚度變化。本段含12～25層煤層，可對比有編號煤層6層（26、28、29-1、29-3、33、34號煤層），均為不可采煤層，該段煤層間距變化大，連續(xù)性差，煤層增厚、變薄、分岔、尖滅現(xiàn)象普遍，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤質(zhì)差。

中段：17號煤層底板至26號煤頂板（標(biāo)五），厚114.02m～141.20m，平均厚127.50m。除煤層外本段主要由細(xì)碎屑巖組成，巖性有細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，含黃鐵礦結(jié)核及菱鐵礦薄層。17號煤層以下富含黃鐵礦。17號煤層以上一般不含黃鐵礦，17號煤層為中段與上段的分界。產(chǎn)大羽羊齒、細(xì)羊齒、櫛羊齒植物化石。26號煤層頂板產(chǎn)稀少的腕足類、瓣鰓類、腹足類動物化石。

本段沉積厚度變化較大，砂體主要呈帶狀分布于17～21號煤層之間。本段含21～29層煤層，可對比有編號的煤層3層（21、23-1、23-2號煤），23-2號煤為本段可采煤層，不可采煤層2層（21、23-1號煤），其余煤層不可采且不可對比，未編號，該段煤層沉積連續(xù)差，厚度、層間距變化大，時(shí)有尖滅、分岔現(xiàn)象，煤質(zhì)差，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

上段：標(biāo)一至17號煤層，厚155.99m～192.78m，平均厚175.96m，本段除煤以外主要巖性為細(xì)砂巖、粉砂巖，其次為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。產(chǎn)大羽羊齒、櫛羊齒、細(xì)羊齒植物化石，中部及頂部產(chǎn)腕足類動物化石。

本段沉積厚度變化較小，砂體主要呈帶狀分布于3、5-3、7、10、13、17號煤層頂板。含25-31層煤層，可對比有編號煤層共11層，其中可采煤層7層（3、5-3、7、12、13-2、15-1、15-2號煤），不可采煤層4層（1、10、14、17號煤）。本段煤層厚度、間距、層數(shù)較穩(wěn)定。

1.1.3飛仙關(guān)組

呈弧狀出露于井田中部、北部，按巖性組合分為二段：

（1）飛仙關(guān)組下段：主要巖性由灰綠色粉砂巖、細(xì)砂巖及泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖等組成，上部偶夾灰紫色細(xì)砂質(zhì)條帶。厚度132.74m～161.02m，平均厚146.34m。

（2）飛仙關(guān)組上段：

第一亞段：主要巖性由紫紅色泥巖夾薄至厚層狀細(xì)砂巖組成，富見蠕蟲狀方解石脈。厚度114.86m～143.97m，平均厚127.63m。

第二亞段：主要巖性由鈣質(zhì)泥巖與細(xì)砂巖互層組成，紫色綠色相間，中部及底部夾較多的細(xì)砂巖透鏡體，厚188.18m～214.59m，平均厚201.31m。

第三亞段：主要巖性由黃灰色薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r夾鈣質(zhì)泥巖及鈣質(zhì)粉砂巖組成。底部約20m為紫紅色鈣質(zhì)泥巖，厚168.78m。

與上覆地層永寧鎮(zhèn)組呈整合接觸。

1.1.4永寧鎮(zhèn)組

出露于井田北部外，根據(jù)巖性組合，永寧鎮(zhèn)組分為四段，分述如下：（1）第一段：主要巖性由淺灰色，灰色薄至中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r組成，下部夾鈣質(zhì)泥巖薄層，厚146.40m。（2）第二段：主要巖性以黃灰色鈣質(zhì)泥巖及泥灰?guī)r為主，夾鈣質(zhì)粉砂巖及細(xì)砂巖，頂部25m左右為薄層泥灰?guī)r，本次勘探?jīng)]有鉆孔揭露全，根據(jù)地表出露情況及鄰區(qū)都格勘探資料，該段厚154m～185m。平均厚160.00m。（3）第三段：主要巖性由灰色薄至厚層狀灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r組成，本次勘探?jīng)]有鉆孔揭露全，根據(jù)地表出露情況及鄰區(qū)都格勘探資料，該段厚205m～250m。平均厚225.00m。（4）第四段：主要巖性由灰紫、淡綠、淺灰色中厚層狀白云巖、含白云質(zhì)灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r，中夾灰綠色薄層狀泥巖、紫色頁巖及粉砂質(zhì)泥巖薄層，上部多為角礫狀白云巖。井田范圍內(nèi)出露不全，根據(jù)鄰區(qū)資料厚約110m。

1.1.5第四系

以殘積、坡積物及沖積物為主。殘積、坡積物多分布山間溝谷、緩坡、山間壩子等地帶，為砂土、砂質(zhì)粘土、粘土及碎石等；沖積物分布北盤江兩岸，以卵石、礫石及砂土等為主，一般厚約2.00m～5.00m。與下覆各地層呈非整合接觸。

1.2井田構(gòu)造

井田位于揚(yáng)子陸塊（Ⅰ級）黔北隆起（Ⅱ級）六盤水?dāng)嘞荩á蠹墸?，普安旋扭?gòu)造發(fā)耳穹盆區(qū)楊梅樹盆形向斜的次一級構(gòu)造妥倮向斜。

妥倮向斜：為楊梅樹向斜次一級褶曲，其北段褶皺樞紐呈北北東向，其南段褶皺樞紐呈北北西向，呈弧形延伸?？傮w延伸長度約6km，寬約4km，西翼地層傾角較陡32°～45°，東翼地層傾角較緩11°～22°。核部最新地層為下永寧鎮(zhèn)組第四段近頂部白云巖，兩翼地層均為永寧鎮(zhèn)組、飛仙關(guān)組、龍?zhí)督M、峨眉山玄武巖組等地層。

井田位于楊梅樹盆形向斜的次一級構(gòu)造妥倮屯向斜南部揚(yáng)起端，整體呈單斜構(gòu)造，地層走向?yàn)镹W-SE向東轉(zhuǎn)為近E-W向，地層傾角20°～40°，一般33°；在井田西部發(fā)育有一條斷層，落差小于30m，井下巷道揭露的隱伏斷層中，斷層落差均小于5m，對井田煤層造成的破壞性不大。

1.3含煤地層

井田內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，為一套海陸互交相含煤沉積，以碎屑巖為主。地層厚度384.03m～ 450.28m，平均419.53m，含煤47～79層左右，含有編號可對比的煤層20層（1、3、5-3、7、10、12、13-2、14、15-1、15-2、17、21、23- 1、23- 2、26、28、29- 1、29- 3、33、34號煤），含煤總厚平均50.43m，含煤系數(shù)12.02%，含可采煤層8層（3、5- 3、7、12、13-2、15-1、15-2、23-2號煤），平均可采煤層總厚度16.06m，可采含煤系數(shù)3.83%。

2.志鴻煤礦井田煤層對比

在本文研究的煤層對比中，主要按照古生物特征、巖性、煤層自身特征及測井曲線等進(jìn)行綜合對比。在巖性方面，選擇層位、厚度較穩(wěn)定的砂巖、鋁質(zhì)泥巖作為標(biāo)志層，在無巖性標(biāo)志層的層段，則根據(jù)巖性組合及粒度變化選擇標(biāo)志。測井曲線方面，主要根據(jù)測井曲線的幅度異常、形態(tài)異常及特殊形態(tài)組合關(guān)系等區(qū)分煤層。在煤層自身特征方面，根據(jù)煤層厚度、結(jié)構(gòu)、夾石、巖性、煤質(zhì)及煤層組合關(guān)系，亦可確定煤層層位。

2.1標(biāo)志層對比

根據(jù)區(qū)內(nèi)含煤地層巖性及古生物特征，確立了9個(gè)主要對比標(biāo)志層，將其從上至下劃分后為標(biāo)1、2、3、4、5、6、7、8、9。

其中標(biāo)1為1號煤層頂板，綠灰色粉砂質(zhì)泥巖或深灰色泥質(zhì)粉砂巖，厚0.50m～2.00m，含植物化石碎片，產(chǎn)瓣鰓類及腹足類動物化石，局部在1號煤層上0.50m～2.00m處含一層厚0.05m左右的淺棕灰色高嶺石泥巖；標(biāo)2為5-3號煤層頂板，厚11.00m左右，為灰至深灰色粉砂質(zhì)泥巖。中部夾灰色細(xì)砂巖，具透鏡狀層理；上部及底部產(chǎn)腕足類及瓣鰓類動物化石，在測井曲線上5-3號煤層以下都有一層易于識別的小煤層；標(biāo)3為10號煤層頂板，厚9.00m左右，為灰至深灰色粉砂質(zhì)泥巖，局部為泥質(zhì)粉砂巖，中上部夾灰色細(xì)砂巖，上部及底部產(chǎn)腕足類及瓣鰓類動物化石，10號煤層一般有2層夾矸，上層為棕灰色隱晶質(zhì)高嶺石泥巖，厚0.03m～0.05m，下層為棕灰色顯晶質(zhì)高嶺石泥巖，厚0.05m～0.10m；標(biāo)4為17號煤底板一般都有一層黑灰色泥巖，富含蠕蟲狀黃鐵礦，厚0.50m～1.00m；標(biāo)5為26號煤層頂板，為0.50m～1.00m黑灰色泥巖，富產(chǎn)大個(gè)體瓣鰓類動物化石。其上為細(xì)砂巖或粉砂巖，密度曲線呈階梯狀反映，在砂巖的頂部可見到類似破碎層反映的密度異常（有時(shí)為幾層小煤），全區(qū)較為明顯；標(biāo)6為28號煤層底板高嶺石泥巖，28號煤層以下2.00m～5.00m發(fā)育一層棕灰色條帶狀隱晶質(zhì)高嶺石泥巖，局部為28號煤直接底板，測井曲線有自然伽馬異常；標(biāo)7為29-3頂板4.00m～5.00m，為深灰色及黑灰色粉砂質(zhì)泥巖或泥巖，水平紋理發(fā)育，產(chǎn)腕足類為主的動物化石，29-1、29-3號煤層大多位于兩層幅度較寬、異常較高的自然伽馬異常之間，部分僅底部有自然伽馬異常；標(biāo)8為凝灰?guī)r或凝灰質(zhì)細(xì)砂巖，位于29-3與33號煤之間，厚2.00m～5.00m左右，全區(qū)較發(fā)育，少數(shù)鉆孔有尖滅現(xiàn)象；標(biāo)9為鋁土巖，為34號煤底板，淺灰、淺綠灰色鋁土巖，其下為凝灰?guī)r，一般在煤層底板出現(xiàn)自然伽馬異常，局部煤層頂、底部有自然伽馬異常。

2.2測井曲線對比

依據(jù)煤巖層的物性特征、曲線的幅度異常、形態(tài)異常及特殊形態(tài)組合關(guān)系可進(jìn)行煤層對比。

3、7、13煤層：該煤層位于龍?zhí)督M上段，特征明顯，電性曲線與人工伽馬高異常相呼應(yīng)，自然伽馬反應(yīng)低異常，三組煤間距穩(wěn)定，排列順序可靠。層位確定可靠。15煤層：該煤層位于龍?zhí)督M中段，特征明顯，電性曲線與人工伽馬高異常相呼應(yīng)，自然伽馬反應(yīng)低異常，本煤層全區(qū)出現(xiàn)夾矸，部分地區(qū)夾矸偏厚出現(xiàn)分層現(xiàn)象。與上下煤層間距穩(wěn)定，排列順序可靠。全區(qū)無異常差異。層位確定可靠。 21煤層：該煤層位于龍?zhí)督M中段，特征明顯，其頂板為一層薄層泥巖，底板為砂巖。砂巖相較煤層具有稍低的電阻率和稍高的自然伽馬曲線幅值，較高的密度，物性特征明顯易于辨別。泥巖相較煤層具有低電阻率值，較低密度值，自然伽馬與其他巖層相比顯示明顯的高異常，物性特征明顯易于辨別。21煤層在區(qū)域上沉積較穩(wěn)定，厚度變化較小，一般在0.33m至0.75m之間，結(jié)構(gòu)相對簡單，一般含0至1層夾矸，局部地區(qū)有可采煤層，為區(qū)域上的不可采煤層。該煤層在自然伽馬曲線上具有較高的幅值，在電阻率曲線上反映的幅值中高，在人工伽馬曲線上反映的幅值較低，層位確定可靠。23煤層：該煤層位于龍?zhí)督M中段，特征明顯，分23-1、23-2兩部分組成，其頂、底板均為砂巖，砂巖具有中高電阻率值，較高密度值，自然伽馬與其他巖層相比顯示明顯的高異常，物性特征明顯易于辨別。其與上部21煤層沉積間距較為穩(wěn)定，一般在50m～70m之間。23-1煤全區(qū)可采，部分煤層較為復(fù)雜，一般含1至3層夾矸。23-2煤全區(qū)穩(wěn)定性價(jià)差，一般厚度在0.45m～1.75m之間，該煤層在人工伽馬曲線上具有較高的幅值，在電阻率曲線上反映的幅值中高，在自然伽馬曲線上反映的幅值較低，層位確定可靠。26、29煤層：26煤層屬局部可采煤層，本區(qū)多數(shù)位置煤層不可采，電性曲線幅值偏低，人工伽馬反應(yīng)明顯，天然伽馬無明顯高異常。從電性曲線的異常反應(yīng)進(jìn)行對比總結(jié)出，26煤有明顯變質(zhì)程度不高的現(xiàn)象。29煤本區(qū)多數(shù)位置煤層不可采，局部地區(qū)可采，電性曲線幅值與人工伽馬反應(yīng)相呼應(yīng)，天然伽馬有明顯低異常，電性曲線和人工伽馬物性反應(yīng)呈現(xiàn)尖刀狀形態(tài)，特征明顯。層位確定可靠。

3.結(jié)論

本文對志鴻煤礦井田的標(biāo)志層、測井曲線進(jìn)行煤層分析，并利用測井曲線對不同煤層進(jìn)行對比，雖然不同煤層在含煤巖系位置上存在一定改變，但總體煤層的特征仍然較為明顯，對比較為理想。

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