永豐藤田煤盆地梓山組巖煤層綜合對比

殷紅梅

（江西省煤田地質局227地質隊，江西 吉安343000）

梓山煤系是江西省三大煤系之一，以往梓山煤系開展系統(tǒng)的地質勘查工作不多。本文根據(jù)二二七隊在永豐藤田盆地進行地質勘查工作的實踐，就梓山組巖煤層綜合對比工作方法提出一點淺見，供今后地質勘查工作參考。

1 地層簡況

區(qū)內含煤地層為石炭系下統(tǒng)梓山組，屬海陸交互相沉積，由砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成，最大厚度420m左右。與上覆地層石炭系上統(tǒng)及下伏地層石炭系下統(tǒng)均呈整合接觸。

本區(qū)梓山組與鄰區(qū)層位相當?shù)貙觿澐謱Ρ热绫?。

表1 梓山組地層劃分

依巖性、古生態(tài)和含煤性將梓山組分為上、中、下段：

1）下段（C1z1）：厚度50m左右，全區(qū)厚度變化較穩(wěn)定。本段下部以淺灰、灰色夾淺灰綠色薄至中厚層狀粉砂巖為主，局部夾有薄層石英細砂巖，含較多的白云母碎片與黃鐵礦結核，水平層理發(fā)育。上部為淺灰、灰白色中或厚層狀中至粗粒石英砂巖（標志層“S1砂巖”），是中、下段的分界標志。

2）中段（C1z2）：厚度變化95m左右，以標志層“S2砂巖”為界將中段分為上、下部。下部由灰、深灰色粉砂巖（夾細砂巖）、深灰～灰黑色泥巖、灰黑色炭質泥巖及煤層組成，為本區(qū)主要含煤層段，含Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤層（組）。上部以灰、暗灰色薄層狀粉砂巖為主，夾有薄層砂巖、泥巖、透鏡狀炭質泥巖（或Ⅳ號煤層），盆地西南尚見有數(shù)層暗灰～深灰色薄層灰?guī)r。由砂質條帶顯示巖層的微波狀及水平層理，富含菱鐵礦與黃鐵礦結核，局部產(chǎn)中量的海相動物化石。

3）上段（C1z3）：以灰、暗灰、灰綠、紫灰色粉砂巖、砂巖為主，夾有多層灰、深灰色灰?guī)r（或遞變?yōu)榛尹S色鈣質泥巖）。底部為灰、黃灰夾紫灰色中至厚層狀細或中粒石英砂巖（時夾有薄層礫巖）（標志層“S3砂巖”）。

4）石炭系上統(tǒng)（C2）：巖性乳白色為主夾淺肉紅色或灰白色之厚層狀晶質灰?guī)r、白云質灰?guī)r，巖溶頗為發(fā)育。厚度大于114.68m。

2 含煤性

區(qū)內煤層賦存于梓山組中段，自下而上劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ煤組。Ⅳ煤組位于中段的上部，煤層不發(fā)育；其余均集中賦存在中段的下部。以Ⅲ2煤層發(fā)育最好，全區(qū)基本可采（偶見有不可采點）；Ⅰ1煤層次之，大部可采；其它煤層發(fā)育不穩(wěn)定，局部可采（見圖1）。

圖1 梓山組中段下部柱狀簡圖

3 巖煤層綜合對比

3.1 標志層巖性特征

（1）標志層“S1砂巖”：位于下段上部，巖性為淺灰、灰白色中或厚層狀中至粗粒（頂部多呈細粒）石英砂巖，碎屑成分以石英為主，呈次棱角狀～次圓狀，分選性中等，硅質膠結，質地堅硬。該砂巖以層面富含大白云母片、平行層理發(fā)育為特征。鉆孔揭露該層位時普遍有程度不同的涌水現(xiàn)象，厚度2.81～20.32m，平均8.45m。

（2）標志層“S2砂巖”：位于中段中部，巖性為灰、暗灰色中厚層狀細粒石英砂巖（局部遞變?yōu)榱忤F質粗粉砂巖），碎屑呈次圓狀，分選性好，泥、鐵質膠結，區(qū)內該層層位穩(wěn)定，厚度1.93～9.85m，平均4.67m。

（3）標志層“S3砂巖”：位于上段的底部，巖性為灰、黃灰夾紫灰色中至厚層狀細或中粒石英砂巖（時夾有薄層礫巖），碎屑呈次棱角—次圓狀，分選中等，泥質膠結。因含鐵、錳質碎屑，風化后具褐色斑點特征，俗稱“鐵質斑點砂巖”（標志層“S3砂巖”），乃中、上段的分界標志，厚度3.70～24.86m，平均8.13m。

3.2 物性特征對比

（1）梓山組各段巖性不一，其物性特征各不相同，表現(xiàn)最為明顯的是在DZW曲線形態(tài)特征上，梓山組下段該曲線一般呈較平緩的“直線”，少數(shù)呈低平的鋸齒狀，相對其上部的梓山組中段為“負異?！保▓D2a），C1z2／C1z1界面處出現(xiàn)一明顯的“低谷”?？赡芘c上段粗碎屑巖較多，巖石孔隙、裂隙較為發(fā)育，含豐富的地下水有關。上段DZW曲線形態(tài)規(guī)律性不明顯，其幅度一般低于中段。

（2）標志層的物性特征：① 標志層“S1砂巖”表現(xiàn)為DLW曲線峰值最高，甚至出現(xiàn)“超格”，呈多個齒狀高峰，頂界面呈平直線狀或斜坡狀（圖2b），曲線形態(tài)特征明顯；② 標志層“S2砂巖”表現(xiàn)為DLW曲線呈雙峰狀形態(tài)（圖2c），峰值一般略低于標志層“S1砂巖”。

圖2 DZW測井曲線

3.3 層間距特征

區(qū)內可采煤層集中賦存于梓山組中段的下部，具成雙成對分布的特點，并各有薄層砂巖隔開。Ⅰ煤組位于近底部，含煤2層，其中Ⅰ1煤層大部可采。Ⅲ煤組上距標志層“S2砂巖”平均間距9.5m，下距標志層“S1砂巖”平均間距16.5m、與Ⅰ1煤層平均間距14.6m。其中的Ⅲ2煤層相對區(qū)內其它煤層而言發(fā)育最好，全區(qū)基本（或大部）可采。居于Ⅰ煤組與Ⅲ煤組之間的Ⅱ煤組含煤2層，煤層不穩(wěn)定，偶爾可采。

Ⅲ2煤層及其泥質巖頂?shù)装鍍群行螒B(tài)不規(guī)則的橢球狀、瘤狀砂質或粉砂質包體（見圖3），此乃識別Ⅲ2煤層的最佳標志。

圖3 Ⅲ2煤層及頂?shù)装逯械陌w

3.4 煤質特征

本區(qū)煤類屬高變質無煙煤，煤的某些化學特征及顯微煤巖特征上的差異，可用作巖煤層對比的輔助依據(jù)。

以杏塘礦區(qū)為例，煤質特征上的差異，反映在煤灰成分的酸堿比值不同：Ⅲ2煤層煤灰成分的酸堿比值為0.207～0.248，平均0.224；Ⅰ1煤層則為0.088～0.151，平均0.127。酸堿比值的不同源于煤灰成分組成上的差異，由此看來各自的成煤環(huán)境不盡相同。另外，從表2看出，Ⅲ2、Ⅰ1煤層顯微煤巖特征有明顯的差別：Ⅲ2煤層顯微組分形態(tài)多呈碎屑（片）狀、條帶狀極少，顯微煤巖結構以碎屑狀為主，條帶狀極少，Ⅰ1煤號煤層恰好相反。這種煤巖特征上的差別說明原始成煤植物遺體經(jīng)受的降解作用及運移力的不同。

表2 顯微煤巖特征對比

地質勘查工作中，巖煤層綜合對比工作程序是：首先依據(jù)標志層“S1砂巖”、“S3砂巖”巖性，梓山組與壺天灰?guī)r接觸關系及巖層物性特征將梓山組的“段”劃定；再進一步結合標志層“S2砂巖”巖性與物性、煤層賦存特征確定主要含煤層段；最后根據(jù)煤層發(fā)育及煤質等特征詳細對比煤組與可采煤層。

根據(jù)多年來永豐縣杏嚴煤礦的生產(chǎn)實踐及二二七隊編制的歷年礦山資源儲量核實報告反映，礦井基本構造形態(tài)、主要煤層的對比及煤層穩(wěn)定程度與原地質勘查報告結論基本一致，并無顯著變化。說明地質勘查工作中采用的巖煤層綜合對比方法是基本正確的。

4 結語

江西省梓山煤系在贛中、贛南地區(qū)分布較為集中，在贛中地區(qū)以永豐縣藤田盆地發(fā)育最好，含煤地層分布面積近400km2。據(jù)已有地質資料，該區(qū)是江西省梓山煤系含煤性較好的資源遠景區(qū)之一。從總體上看，梓山組煤層發(fā)育穩(wěn)定性不及龍?zhí)督M和安源組煤層。但隨著地質工作的深入及地下煤炭資源的日漸減少，人們的認識會有變化。從二二七隊在盆地西南翼沿走向4.5km范圍內開展地質勘查取得較好的地質效果及上世紀80～90年代區(qū)內小煤窯調查資料來看，該區(qū)梓山煤系資源潛力頗為可觀，且具有埋藏淺、分布較集中、易于開發(fā)的特點，應引起今后必要的重視，這亦是筆者撰寫本文的初衷。