新安煤田正村井田二叠系煤岩层对比

新安煤田正村井田二叠系煤岩层对比

摘 要: 煤岩层对比工作对于煤田地质勘探、储量计算以及煤炭资源的开发利用都具有极其重要的意义, 它是研究含煤地层层序、煤田地质构造、煤层厚度变化、煤层赋存规律的基础工作, 是煤田地质勘探工作的主要任务之一. 本文采用标志层法、层间距法、煤质特征分析法和测井响应, 对本区的主要含煤层段二叠系山西组、上下石盒子组进行了系统的划分和对比, 准确确定了主要可采煤层二1 煤层和局部可采煤层二2 煤层、七2 煤层的层位, 并对这些煤层的空间展布进行了对比, 这一煤岩层对比方案已为煤田勘探和煤矿开采的揭露所证实.关　键　词: 新安煤田; 煤岩层对比; 标志层; 岩性组合

煤岩层对比是煤田地质勘探的主要任务[ 1 ,2 ] , 是计算储量和开发煤炭资源的依据, 以往关于煤岩层对比的方法很多, 如采用标志层的对比方法[ 3 ] . 目前基本上采用综合方法进行煤岩层对比[ 1 ,4 ,5 ] .本文的研究区为新安煤田正村井田 . 该井田位于豫西地区,由于上覆非含煤地层盖层较厚, 煤层埋藏较深, 地质条件复杂, 以前未涉及勘探开发, 地质研究程度较低. 本区的煤岩层对比, 尤其是山西组的煤岩层对比是主要地质问题之一. 通过对山西组的煤岩层发育特征进行了详细的研究分析[ 4 ] , 采用多种方法对山西组的煤岩层进行对比, 使这一工作有了新的进展, 不仅满足了研究区精查地质勘探生产任务需要, 而且对于邻区的地质勘探工作起到了积极的指导作用.

1 　煤层发育特征新安煤田含可采煤层和局部、偶尔可采煤层为二叠系山西组和上石盒子组. 山西组含主要可采煤层二1 煤层和局部可采煤层二2 煤层. 上石盒子组含偶尔可采煤层七2 煤层[ 3 ] .二1 煤层赋存于山西组下部, 上距下石盒子组底部砂岩78104 m , 下距太原组顶层灰岩(L7 )16107 m. 煤层厚度为0～14130 m , 平均厚度为4115 m , 煤层结构简单.二2 煤层上距砂锅窑砂岩64130 m , 下距二1 煤层20154 m , 厚度为0～2163 m , 平均厚度为0181 m , 煤层结构较简单.七2 煤层赋存于上石盒子组中部, 上距平顶山砂岩133170 m , 下距上石盒子组底部田家沟砂岩62167 m. 煤层厚度为0～0195 m , 见煤点平均厚度为0172 m (6 个点平均) , 为偶尔可采煤层.

2 　煤岩层对比作者主要采用层间距及标志层法, 辅以岩性组合、古生物、物性特征、煤质特征等多种对比方法对该区的煤岩层进行对比.

211 　标志层法标志层指具有独特岩矿特征、岩层厚度稳定、具有明显标志的岩层. 利用标志层可以进行地层组(段) 的划分和确定煤层层位[ 6 ] . 研究层段发育的标志层如下.

21111 　太原组顶部硅质泥岩太原组顶部海相泥岩具明显的二分性, 上部为黑灰色泥岩, 夹有2～3 层硅质泥岩或菱铁质泥岩薄层, 致密, 性脆; 下部为硅质泥岩, 致密坚硬, 节理发育, 俗称铁里石, 全区发育稳定, 厚度为3128～7183 m , 平均厚度为4129 m. 该泥岩层全区发育, 厚度稳定, 岩性特征明显, 极易对比,属区域性标志层.

21112 　山西组底部波浪带砂岩 波浪带砂岩位于山西组底部, 为二1 煤层直接底板, 厚度为3114～7185 m , 平均为4144 m ,由灰深灰色薄层细粒砂岩、粉砂岩夹灰黑色泥岩条带组成, 呈黑白相间显示透镜状波状层理, 黄铁矿结核顺层分布. 全区稳定, 特征明显, 是确定二1 煤层层位的良好标志.

21113 　大占砂岩浅灰色, 中、细粒岩屑石英砂岩, 镜下岩矿鉴定石英约占78 % , 长石占5 % , 岩屑占12 % , 菱铁矿占5 % , 偶见海绿石. 层面含大片白云母片和炭屑为其典型特征. 厚度为1164～27197 m , 平均为4196 m. 全区稳定, 为二1 煤层直接顶板, 是对比二1 煤层的区域性标志层.

21114 　砂锅窑砂岩 浅灰灰白色, 中、细粒石英砂岩. 石英占85 % , 长石占7 % , 岩屑占8 %. 见微量锆石、电气石及磷灰石. 分选好, 发育大型板状交错层理. 厚度为1115～12186 m , 平均为5143 m. 全区发育,为山西组和下石盒子组的分界标志.

21115 　田家沟砂岩 浅灰、灰白色, 细中粒长石石英砂岩, 主要成分为石英, 约占80 % , 次为长石, 含暗色岩屑及冲刷形成的同生泥砾. 分选较好, 磨圆度较好, 硅质胶结, 底部多为粗粒砂岩, 偶见石英细砂砾岩. 发育大型板状交错层理和平行层理, 厚度为1108～15160 m , 平均为6145 m. 全区发育, 层位稳定, 岩性特征明显, 为区域性标志之一, 也是下石盒子组和上石盒子组的分界层.

21116 　平顶山砂岩浅灰灰白色, 微带红色, 厚层状, 中、粗粒长石石英砂岩、石英砂岩, 底部含石英砾岩. 分选中等, 硅质胶结, 具大型板状交错层理和平行层理.平顶山砂岩厚度为44100～66190 m , 平均为55163 m. 分布较稳定, 岩性坚硬, 该砂岩为良好的区域标志层.根据这些区域性标志层可准确划分各组(段) 地层. 由于沉积环境较为稳定, 主要煤层与标志层有一定组合关系, 掌握标志层特征及其与煤层的组合关系, 对于钻探生产中预测煤层层位和深度有重要的指导意义.

212 　层间距法区内地层厚度及煤层间距相对比较稳定, 虽有一定变化, 但有规律可循. 煤层间距及主要煤层及主要标志层层间距横向上均具对比性.213 　测井响应煤层相对围岩具有较高的电阻率、低密度、低自然伽马的特点, 电阻为300～600Ω , 密度值为1125～1145 gPcm3 , 自然伽马值在50 API 以下, 所以在视电阻率曲线上是较高异常反映, 在密度和自然伽马曲线上是低异常反映, 与围岩物性差异明显, 易于识别.214 　煤层中硫含量的差异特征 二1 煤层硫含量相对较高, 主要为无机硫, 呈黄铁矿结核赋存于煤层中. 全硫含量最低值为1109 % , 最高值为5140 % , 平均值为2176 %.二2 煤层硫含量相对较低, 主要为无机硫, 呈分散状黄铁矿细小颗粒, 全硫含量最低值为0111 % , 最高值为1143 % , 平均值为0193 %. 相距较近的二1 煤层和二2 煤层硫含量差异较大, 是区别两个煤层的一个重要特征.3 　结　论煤岩层对比是研究含煤地层层序、煤田地质构造、煤层厚度变化、煤层赋存规律的研究前提, 是煤田地质勘探工作的主要任务之一. 由于本井田煤系覆盖层较厚, 煤层埋藏较深, 地质条件复杂, 为煤岩层对比带来了困难. 本文通过标志层法、层间距、煤质特征法以及测井响应等方法对新安煤田正村井田的二叠系山西组进行综合划分与对比, 准确确定了七2 、二2 、二1 煤层的层位, 为准确的煤层储量计算提供了依据, 勘探和生产的实践证实该划分与对比方案是正确的.

参考文献:[1 ] 　程昭斌, 汤友谊, 曹廷会, 等1 河南登封煤田马岭山井田山西组煤、岩层对比[J ] . 焦作矿业学院学报, 1989(1) : 41 - 51.[2 ] 　黄宝祥. 地震勘探煤岩层对比方法试验研究[J ] . 徐煤科技, 1993 (4) : 15 - 16.[3 ] 　陈钟惠. 华北晚古生代含煤岩系的沉积环境及聚煤规律[M] . 武汉: 中国地质大学出版社, 1993.[4 ] 　王润怀. 下冶找煤区山西组煤、岩层对比. 焦作工学院学报[J ] , 1995 (6) : 8 - 9.[5 ] 　李宝若, 温显贵, 李贵东. 华北石炭二叠系高分辨率层序地层分析[J ] . 地学前缘, 1999 , 6 (增) : 81 - 94.[6 ] 　庞世臣, 宋　萍. 红会一矿煤层对比分析及主要标志层的确定[J ] . 西安科技学院学报, 2000 , 20 (4) : 304 -306.