廣西羅城煤田南平勘查區(qū)中深部煤巖層對比*

侯萬武

（廣西煤炭地質(zhì)局，廣西 南寧 530200）

廣西羅城煤田南平勘查區(qū)地處桂北地區(qū)，位于羅城縣城的225°方向，屬羅城縣四把鎮(zhèn)管轄，中心與羅城縣城直線距離約15 km[1]。朱沙井田、四把井田、 塘底井田屬于羅城煤田中的3 個相鄰井田，南平勘查區(qū)即位于該3 個井田煤層埋深的中深部如圖1所示。朱沙井田含煤5 層，底部Ⅰ煤為可采煤層[2]；四把井田含煤5 層，Ⅰ煤為可采煤層，Ⅴ煤為局部可采煤層[3]；塘底井田含煤5 層，Ⅰ煤和Ⅴ煤為可采煤層，Ⅱ煤為局部可采煤層[4]。朱沙井田、四把井田、塘底井田煤層埋深在200 m 以淺的區(qū)域已開展過較多地質(zhì)勘探工作，但煤層埋深大于200 m 的中深部勘探資料甚少[5]，因此有必要對南平勘查區(qū)中深部煤層進行勘查并對煤巖層進行對比和研究。

圖1 南平勘查區(qū)工作程度

1 地質(zhì)概況

羅城煤田大地構(gòu)造位于江南古陸南緣，廣西地臺的北緣，處于廣西弧形構(gòu)造脊柱與地盾之間，屬于宜山向斜盆地的西北翼，在構(gòu)造上主要是廣闊平緩褶皺，伴有與之相平行的逆斷層；垂直巖層走向的正斷層較為發(fā)育。在北部構(gòu)造線走向為NNE，向南則逐漸變NE～SW，以至E～W，并轉(zhuǎn)為NWW～SEE，形成一大弧形，這是受到江南古陸硬性地塊的影響所致；東部為一向南傾伏（因而向南開寬）的向斜構(gòu)造，即寺門、小長安一帶，其西部因逆斷層的影響，致使寺門到插花一帶煤系地層重復(fù)出露，并使龍岸、橋頭、四把一帶巖層形成單斜。

下石炭統(tǒng)是泥盆系連續(xù)沉積的另一套淺?！獮I海相沉積產(chǎn)物，其巖性變化隨泥盆系變化而異，具有明顯的沉積繼承性，基本反映了活動性較大的不均勻性地臺型的巖相特色，古生物群豐富[6]。

南平勘查區(qū)主要出露地層有下石炭統(tǒng)黃金組（C1h）、寺門組（C1s）、羅城組（C1l），上石炭統(tǒng)大埔組（C2d）和第四系（Q）。其中寺門組（C1s）為本區(qū)含煤地層。

2 含煤地層及煤層特征

寺門組（C1s）也稱寺門煤系，區(qū)內(nèi)地層厚度11.71～31.37 m，一般厚度20 m 左右。寺門組分為下、中、上三段如圖2所示。

圖2 南平勘查區(qū)地層綜合柱狀圖

1）寺門組下段（C1s1）：由炭質(zhì)頁巖、含黃鐵礦炭質(zhì)頁巖組成，厚度1.25～12.52 m，一般5 m 左右。炭質(zhì)頁巖為深灰黑色，具水平或水平微波狀細層理，頂部夾一層細透鏡狀黃鐵礦，簡稱一鐵，產(chǎn)植物化石碎屑。

2）寺門組中段（C1s2）：主要由煤層、炭質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁巖、含黃鐵礦炭質(zhì)頁巖組成，厚度10～16 m，一般13 m 左右。含煤層5 層，自上而下劃分為V煤、Ⅳ煤、Ⅲ煤、Ⅱ煤、Ⅰ煤。Ⅰ煤厚度及煤質(zhì)均較穩(wěn)定，為本區(qū)可采煤層；其余煤層不穩(wěn)定、不可采。炭質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁巖為黑色，具水平或水平微波狀細層理，柔軟，塑性較好，易污手，夾于煤層之間，作為煤層的夾矸和直接頂?shù)装?，并產(chǎn)大量植物化石碎屑，其中V 煤底板夾有一層含黃鐵礦炭質(zhì)頁巖，簡稱三鐵，Ⅳ煤底板夾有一層含黃鐵礦炭質(zhì)頁巖，簡稱三鐵下層，有時與三鐵合并為一層。

3）寺門組上段（C1s3）：由炭質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁巖組成，厚度1.41～8.81 m，一般5 m 左右。為深灰黑色，具水平或水平微波狀細層理，產(chǎn)植物化石碎屑，頂部局部夾薄層泥灰?guī)r或少許含黃鐵礦結(jié)核。

3 煤巖層對比

3.1 Ⅰ煤宏觀煤巖特征

Ⅰ煤為灰黑～黑色、 條痕黑色，金屬光澤為主，次為玻璃光澤，均一狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，階梯狀斷口，性脆，亮煤型為主，厚度一般0.7 m，有1～3個煤分層。

3.2 標志層及層間距

（1）標志層：V 煤底板夾有一層含黃鐵礦炭質(zhì)頁巖，簡稱三鐵，Ⅳ煤底板夾有一層含黃鐵礦炭質(zhì)頁巖，簡稱三鐵下層，Ⅰ煤底板夾有一層含黃鐵礦炭質(zhì)頁巖，簡稱一鐵，為比較明顯的標志層。

（2）層間距：Ⅰ煤為底部煤層，下距黃金組（C1h）一般5 m 左右，上距V 煤層一般10 m 左右；V 煤為頂部煤層，上距羅城組（C1l）一般5 m 左右，層間距可作為煤層對比標識如圖3所示。

圖3 南平勘查區(qū)揭露中深部煤層鉆孔煤巖層對比

3.3 煤、巖層組合特征

Ⅰ煤為底部煤層，下伏即為黃金組 （C1h）灰?guī)r；V煤為頂部煤層，上覆即為羅城組（C1l）灰?guī)r，煤巖組合特征明顯。

3.4 主要煤層物性特征

本區(qū)Ⅰ煤在測井曲線上 （包括長源距伽瑪伽瑪、自然伽瑪、自然電位）的反應(yīng)幅值較其他煤、巖層反應(yīng)幅值大，即“一高兩低”特征；高長源距伽瑪伽瑪，低自然伽馬和低自然電位如圖4所示。

圖4 鉆孔ZK06′02 煤巖層測井曲線反映特征

3.5 煤質(zhì)特征

本區(qū)Ⅰ煤為中灰分、特低揮發(fā)分、高硫分、高發(fā)熱量值無煙煤。元素組成根據(jù)浮煤樣的分析結(jié)果，碳（Cad）含量為81.3%～93.15%，平均值為88.97%；氫(Had）含量為1.6%～2%，平均值為1.83%；氮（Nad）含量為0.31%～0.44%平均值為0.39%；氧含量0.4%～1.08%，平均值為0.74%。

3.6 煤巖層對比結(jié)果

采用較為常規(guī)的宏觀煤巖特征、標志層、層間距、地球物理測井曲線特征、煤巖性組合特征及物化性特征對比法，對本區(qū)煤巖層進行綜合對比，通過工程揭露煤巖層進行驗證，證明上述對比方法對煤巖層劃分可靠。

4 結(jié)論

1）通過對廣西羅城煤田南平勘查區(qū)寺門組含煤地層、 標志層巖性和物性特征及古生物特征的研究，可知石炭系寺門組為一套淺?！獮I海相沉積產(chǎn)物。

2）通過對比，本區(qū)煤層埋深在中深區(qū)域亦可劃分為5 層煤，與淺部相同，在傾向上Ⅰ煤變化較小，屬較穩(wěn)定可采煤層，但Ⅱ煤、Ⅲ煤、Ⅳ煤、V 煤有變薄趨勢。

3）本次煤巖層對比為煤層在剖面上的劃分、繪制煤層底板等值線及資源量估算提供了依據(jù)，亦可作為該區(qū)及鄰區(qū)設(shè)計和施工的參考依據(jù)。

4）在本區(qū)及鄰區(qū)中深部區(qū)域的勘探工作，應(yīng)盡量找準標志層，研究煤巖組合及層間距特征，準確劃分各煤層。