陜北西王寨井田煤層對比

■唐玉虎 李曉英 王衛東

（西安地質礦產勘查開發院 陜西西安 710100）

陜北西王寨井田煤層對比

■唐玉虎 李曉英 王衛東

（西安地質礦產勘查開發院 陜西西安 710100）

陜北府谷礦區的西王寨井田具有含煤層數多、煤層間距小和厚度變化大的特征，因此給煤層對比帶來了難度。本研究根據井田鉆孔地質資料，采用綜合方法對煤層進行了對比，為整個勘查區地層及煤層的劃分提供了可靠的依據。

煤層山西組太原組對比方法西王寨井田

0 前言

煤層對比工作，是將天然露頭、槽硐探和鉆孔揭露的煤層，根據對比標志，研究、分析判斷不同地點兩個或兩個以上煤層按其自然形態把它們連線起來進行對比的工作。其用于查明煤系地層層序、煤層層位、層數、厚度、煤質及其在空間上的變化規律，以便進行煤層評價，構造判斷,儲量計算，指導礦井開發生產等，是煤田地質勘探、煤炭資源的開發的基礎地質工作。本文以西王寨井田為例淺談煤層對比的方法。

1 研究區概況

西王寨井田位于陜北石炭二疊紀煤田府谷礦區中部，地層區劃屬華北地層區伊克昭盟-陜甘寧分區準格爾旗-臨縣小區，地層由老至新依次為：奧陶系中統馬家溝組，石炭系中統本溪組，上統太原組，二疊系下統山西組、下石盒子組，上統上石盒子組、石千峰組，三疊系下統劉家溝組及新近系、第四系等。

山西組和太原組是井田內的含煤地層，共含煤層8～18層，具有對比意義的12層。井田內構造較為發育，煤層較多、不甚穩定，煤層間距小，給煤巖層對比帶來很大困難。

2 煤層對比方法

本區采用沉積旋回法、標志層法、地球物理測井曲線法、地震剖面法等綜合手段進行煤層對比。

2.1 沉積旋回法

山西組為一套河湖交替相含煤沉積，其沉積厚度、含煤性、煤層的賦存狀態均受古地理環境的控制。根據沉積體系的演化和聚煤周期性，采用由下向上從粗碎屑沉積到細碎屑夾炭質泥巖、煤層沉積結束，作為一個沉積旋回的劃分方法，將山西組劃分為3個旋回（圖1）。3、4號煤層均賦存于下部各沉積旋回的頂部或上部。

太原組則為一套海陸交互相的含煤沉積，按沉積特征、巖性組合及含煤情況由下向上可劃分為三個巖性段。第一段為濱海環境向有利于聚煤環境階段過渡的產物，可進一步劃分為2～3個次級旋回，11號煤層賦存于中部旋回的頂部或上部；第二段為一套由濱海演化為三角洲平原為主的沉積，可劃分為4個次級旋回，9-1、9-2、10-1、10-2號煤層賦存于各旋回的頂部或上部；第三段主要為三角洲平原成煤環境下的代表性沉積，可劃分為4個次級旋回，5、6、7、8號煤層賦存于各旋回的頂部或上部。

2.2 標志層法

井田層位穩定，分布范圍廣，在厚度、顏色、巖性特征等方面不同于相鄰巖層，可作為地層、煤層對比標志的有H1、H2、H3等3層灰巖、海相泥巖標志層及S1、S2、S3、S4、S5等5層砂巖標志層。

（1）H1標志層：為灰黑色生物碎屑灰巖，厚0～6m，局部相變為含生物碎屑的泥灰巖或泥巖，井田內層位非常穩定。位于太原組第一段頂部，其下為11號煤層，上部為10-2號煤層，是劃分11和10-2號煤層及第一、二段界線的重要標志層。（2）H2標志層：為斷續分布的薄層迭錐灰巖，位于太原組第二段中上部，其下為9-2號煤層，上為9-1號煤層。（3）H3標志層：灰黑色海相泥巖，含生物化石，夾有迭錐灰巖、泥灰巖或菱鐵礦薄層。井田內分布廣泛，層位穩定，位于太原組第三段中上部。其下為7號煤層，上為6號煤層，是區分7號和6號煤層的重要標志層。（4）S1標志層（晉祠砂巖）：位于太原組第一段底部，層位穩定，厚度一般1～15m。巖性為灰白、灰褐色厚層狀中—粗粒長石石英砂巖，分選性中等，磨圓度為棱角～次棱角狀。鈣質膠結，硬度較大。該砂巖以其穩定的厚度和特殊的巖性特征不同于相鄰巖層，是劃分太原組和本溪組地層的重要標志層。（5）S2標志層：位于太原組第二段的中下部，以中、粗粒石英砂巖為主，其下為10-1號煤層，本旋回頂部為9-2號煤層。（6）S3標志層：井田內分布廣泛，位于太原組第三段的底部，主要為中、粗粒長石石英砂巖，局部相變為細砂巖，是區分8號與9-1號煤層及第二、三段界線的重要標志層。（7）S4標志層：灰白色細粒石英砂巖或長石石英砂巖，局部相變為泥質粉砂巖或泥巖，在井田內分布較穩定，厚1～7m，平均3m。位于太原組第三段中部，其下為8號煤層，上為7號煤層，是8號和7號煤層之間的重要標志。（8）S5標志層：灰白色中、粗粒石英砂巖或長石石英砂巖，在井田內分布廣泛，厚度5～23m，平均15m。位于山西組中下部，其下為4號煤層，該旋回頂部為3號煤層，是4號和3號煤層之間的主要標志層。

2.3 地球物理測井曲線法

井田含煤地層的沉積環境、旋回特征、煤層及巖性組合特征不同，因此其地球物理特征亦不相同，反映在測井曲線上的幅值、形態、組合特征等各異。

從各煤層曲線異常幅值上看：4號和6號煤層視電阻率值特高，而3號和9-1號煤層相對較低；7號煤層相對其它煤層，表現出較低的自然電位異常；從自然伽瑪曲線看，11號煤層異常值特高，7、8號煤層異常值特低；密度異常值9-1、10-2號煤層最高，6、7號煤層最低。此外，5、6、7、8和11號煤層測井曲線上有明顯的高阻與低自然伽瑪異常組合特征，且十分穩定。

從各煤層巖性組合曲線形態上看：4號煤層所賦存的山西組第一旋回，從底部到頂部視電阻率曲線呈波浪狀由高變低，自然伽瑪曲線呈波浪狀由低變高；8號煤層所賦存的太原組第三段下次級旋回，從底部到頂部視電阻率曲線由高到低再到特高，自然伽瑪曲線異常波浪狀由低變高再變低，具明顯的正序列沉積特征；11號煤層與其上部的高炭質泥灰巖，在密度與自然伽瑪曲線上顯示為一刀形異常，生物碎屑灰巖上為密度較高，視電阻率曲線特高的異常特征。

上述煤層、地層曲線特征的差異性，為煤層對比提供了較為可靠的依據。

2.4 地震剖面對比法

地震時間剖面經處理，其信噪比高、同相軸連續性好、地質現象反映清晰、效果明顯。如4號煤層反射波組整體同相軸連續～較連續、能量強，2～3個相位，視主頻40～60Hz，穩定性較好，近水平延續，全區連續性好。根據波組對比的基本原則，即：相位相同、波形相似、振幅能量橫向變化較小、波組特征基本一致等，利用Landmark地震解釋系統對工區已標定的4號煤層反射波組反射層進行主、聯測線及平面一體化精細解釋。在解釋中充分利用地震剖面的壓縮、放大、自動追蹤及交點閉合等地震解釋技術，利用這些手段可進行煤層對比工作。

3 結語

本文通過對本西王寨井田地質資料的綜合分析，通過綜合手段對可采煤層進行了對比,解決了井田主要可采煤層的對比問題，也為相鄰井田的地質勘探工作提供了可靠的依據。

X752[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-32-1