淺談河北蔚縣煤田德勝莊井田煤層對比

嚴新武

（河北省煤田地質局 第四地質隊，河北 宣化 075100）

1 德勝莊井田地層概述

井田內大部被第四系覆蓋，僅西北部有少量后城組出露。根據鉆探揭露，本區發育的地層有(由老至新)：古生界寒武系中統、上統；中生界侏羅系下-中統下花園組；中統九龍山組、后城組；新生界第四系下更新統泥河灣組、上更新統馬蘭組及全新統。

1.1 本區含煤地層

本區含煤地層為侏羅系中—下統下花園組，按巖性、巖相及含煤性等的不同可劃分為上、下兩段：

下段

巖性以湖泊——湖泊三角洲相的灰色砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖和泥巖為主，夾炭質泥巖及1…8 等10 余層煤層，其中1、1-1、4、5 煤層為可采煤層。

上段

井田內大部分地段均有分布，但厚度變化大，為1.55～139.02m，平均26.11m。巖性以紫紅色、灰綠色泥巖為主，次為灰綠、灰白色砂巖、礫巖。泥巖的礦物成分以蒙脫石為主，多呈厚層塊狀，不顯層理，富含鈣質結核，化石稀少。垂直層序多為突變型向上變細層序。沖積扇相構成本段的主體。局部含1～2 層不可采煤層。本段以連續-微角度不整合關系覆于下段地層之上。

1.2 含煤地層沉積特征

本區含煤地層為侏羅系中-下統下花園組，為一套內陸山間盆地型湖泊-湖泊三角洲及河流-沖積扇相沉積體系，主要巖性為砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖和泥巖，夾礫巖、砂礫巖、含炭泥巖和鮞狀泥巖等，產豐富的植物化石及瓣鰓類動物化石。自下而上含1、1-1、2…7 等10 層煤層，其中1、1-1、4 和5 煤層為可采煤層。按巖性、巖相及含煤性等的不同可劃分為上、下兩段。兩段界線是以上段下部紫紅色地層底界為界。

組或段的劃分主要根據巖性的變化及巖性組合的差別而定，含有火山物質的雜色地層是構造變動之后新的古構造、古地理條件下的產物，在巖石組合、沉積相和含煤性方面獨具特色，天然地將其與下伏地層區分開，野外極易辨別。

1.3 含煤地層綜述

德勝莊井田含煤地層主要是侏羅系中下統下花園組，厚度為7.98～187.55m，平均80.80m。含煤0～10 層，自下而上編號為1、1-1、2、3、4、5、5-1、6、6-1 和7，煤層總厚度平均11.28m，含煤系數14%。可采煤層共4 層，為1、1-1、4 和5 煤層，均賦存于下花園組下段。其中，1、5煤層分布廣，厚度、結構較穩定，分別為全區和大部可采煤層，為主要勘查對象。1-1 和4 煤層為局部可采煤層，其余煤層如2、3、5-1、6、7等煤層同上段所含煤層一樣，見煤點稀少，可采點不能成片或成片面積甚小，無利用價值，為不可采煤層。另外，井田局部，在后城組上段底部夾灰色含煤地層，有時含1～2 層薄煤層，厚度0.10～1.54m。由于厚度小，均為孤立見煤點，無工業開采價值。

2 煤層對比方法

本井田下花園組在巖性巖相、垂直沉積層序、沉積旋回及聚煤模式、古生物化石、物性特征等方面與蔚縣礦區的總體規律相同。所以，煤層對比基本是遵循運用了以往礦區特別是鄰區北陽莊井田的煤層對比方法，并結合本井田實際而進行的。

具體方法和步驟：首先根據巖性、巖相及含煤性等特征，準確劃分鉆孔揭露的含煤地層，確定地層層位及上、下段界線。在此基礎上，根據地層巖石組合特征、動物化石、物性標志等確定煤層層位。當以上對比標志發育不良，含煤地層又發育不全，厚度很小時，還需要結合煤系基底古地形起伏、上段沉積前下段沖刷（剝蝕）程度及其在水平方向的變化，以及煤層的空間展布規律等，通過綜合分析，反復研究對比，最后確定煤層層位。具體對比時，由于主要煤層在中、南部較穩定，而東北部和西北部變化較大，因此首先將易對比的鉆孔進行對比，然后依次向周圍及邊部逐步推進。

在巖煤層對比圖上，因5 煤層層位穩定，厚度較大，其上、下煤層則分別由于剝蝕及古基底凸起而保存、發育程度不同，所以，以5 煤層做為對比基準層，并以鉆孔在橫勘查線上的排列順序逐孔進行對比。

3 對比依據和標志

3.1 煤系巖性、巖相及煤層垂向分布特征

如前所述，下花園組上段為雜色地層，巖性以沖洪積相的紫紅、灰綠色泥巖、砂質泥巖為主，夾灰綠、灰白色砂巖、礫巖。局部夾灰色含煤段，有時含不穩定煤層。灰色巖層的泥巖多含砂質，砂巖含泥質較多，即以過渡類型巖石為主，易風化呈團粒狀碎塊。植物化石多呈碎片狀。下段則主要由河流-湖泊三角洲相的砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖及泥巖組成，夾炭質泥巖及可采煤層，沉積韻律清晰，旋回結構明顯。含完整的動、植物化石。其中，5 煤層下伏地層巖性較細、顏色較深，主要由湖泊相的深灰色泥巖、粉砂巖構成，水平紋理發育，夾大量菱鐵質條帶。5煤層上覆地層則巖性相對較粗，顏色也較淺，以湖泊三角洲相-河流相的灰色、灰白色砂巖、粉砂質泥巖為主。

可采煤層均賦存于下段。其中1 煤層位于最底部、5 煤層位于中部。

3.2 標志層

1）1 煤底板鮞狀粘土巖

位于煤系底部，為深灰色、灰綠色，鮞狀結構，無層理，厚層塊狀，比重大；幾乎不含植物化石，含菱鐵質鮞粒。厚1.50～15.00m，一般7m左右，上距1 煤層2～5m。為確定1 煤層的重要標志。

區內有1 煤層賦存的鉆孔絕大部分見到該層，且煤層厚度較大時，發育最好。

2）1 煤層頂板泥巖、粉砂巖

深灰色，巖性較均一，水平紋層發育，或呈均一塊狀，平坦-參差狀斷口。泥巖中有時含瓣鰓類動物化石，一般以個體較大、數量多為區別其它煤層頂板的較好標志。

3）4 煤層底部動物化石層

在4 煤層之下2～10m 的粉砂質泥巖或粉砂巖中，常含瓣鰓類動物化石，是確定4 和3 煤層的重要標志層。

4）5 煤層頂板中-細砂巖

在蔚縣礦區多為灰、淺灰色厚層狀中粒長石砂巖、細砂巖。常含有較多的炭化植物莖化石和球狀黃鐵礦結核，近底部含量增高且出現大量煤或泥巖包體。厚度1～10m，常為5 煤直接頂板。本井田主要分布于西部。其余大部分標志性不明顯，多相變為粉砂巖、泥巖。偽頂為含有黃色泥質條帶的粉砂巖或泥巖。

5）6 煤層頂板深灰色泥巖、粉砂巖

深灰色泥巖屬湖泊相沉積，中下部顏色深，細膩均一，塊狀，層理不明顯，貝殼狀斷口，有時含有動物化石。粉砂巖巖性均一，水平紋層和緩波狀層理發育。

3.3 煤層

在煤系中，煤層是層位相對最穩定，特征最顯著的沉積層，不同煤層的厚度、結構、煤質等均存在一定差異，其本身就是一個良好的標志層。

1）1 煤層

一般為中厚煤層，結構復雜，多數見煤點含1～3 層泥巖或炭質泥巖夾矸，夾矸單層厚度一般0.10～0.30m，偽頂底板常為炭質泥巖，并常與煤層呈過渡接觸關系。

2）4 煤層

為薄煤層，可采點厚約1.00m 左右，常含一層厚約0.15m 左右泥巖夾矸。

3）5 煤層

為中厚煤層，多數見煤點在煤層近底部0.30m 左右夾0.10～0.30m泥巖夾矸（或炭質泥巖），無夾矸時相應層位灰分增高，煤質變差。

4）煤層間距

區內各煤層間距及其變化均有一定規律性，如1 至5 煤間距45m左右，4 至5 煤間距10m 左右，5 至6 煤間距20m 左右等，特別是勘查區中西部地區煤層間距變化較小，規律性明顯。

5）物性特征

（1）6、7 煤層之間

6 煤層至7 煤層之間，以視電阻率曲線及γγ 曲線均呈低值，而自然γ 以異常高值反映為其特征。

（2）5 煤層

5 煤層視電阻率曲線為高阻異常反映，頂板呈“之”字形。γγ 曲線為高幅值反映，自然γ 為低幅值反映。

（3）1 煤層底板

視電阻率曲線反映低幅值，γγ 曲線亦為低幅值顯示，自然γ 則為高異常反映，是確定1 煤層的重要依據。

4 結論及建議

上述各對比標志，在本區大部地段均有不同程度的標志性，尤其是在富煤帶部位發育最好。各對比標志彼此取長補短，相互映證，使煤層對比工作取得較好的效果。

依據上述標志進行煤層對比后，本區1、5 煤層均屬可靠，1-1、4煤層為基本可靠。由于2、3、5-1、6 和7 煤層可采點少，不穩定，標志性較差，主要依據其間距來確定其名稱，對比可靠性較差。

做好煤層對比工作是關系到井田開采的大事，是礦井正常穩定生產的關鍵，直接關系到礦井經濟效益的高低。做好煤層對比，首先熟悉井田資料劃分好井田煤系地層組、段，其組段劃分合理與否對煤層對比有重大意義。

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