視電阻率曲線（ρs）在研究聚煤盆地沉積環境分析及聚煤規律中的應用

張明波

（吉林省煤田地質二○三勘探公司，吉林四平136000）

視電阻率曲線（ρs）在研究聚煤盆地沉積環境分析及聚煤規律中的應用

張明波*

（吉林省煤田地質二○三勘探公司，吉林四平136000）

分析聚煤盆地沉積環境，研究聚煤盆地煤層分布規律，對指導煤田預測和指導勘探工作有著重要的作用。充分利用數字測井視電阻率曲線來分析、解釋原始沉積環境，研究聚煤盆地的煤層分布特點，具有一定的現實意義。

視電阻率曲線；研究沉積環境；曲線特征

1 視電阻率曲線（ρS）對不同巖性的曲線特征

沉積環境分析主要是通過研究古地理環境沉積中，具有指示當時沉積環境意義的成因標志、古地理氣候等諸多方面的因素，然后將研究成果與沉積模式進行比較，從而對某一地區的古地理沉積環境做出符合科學的實際解釋，而在沉積環境分析中，分析巖性和地層的結構層序（主要是古沉積物的粒度隨深度的變化特征）則起著相當重要的作用。

煤田測井中的視電阻率曲線，對地層的結構、層序具有較強的分辨率。通過對金寶屯勘探區的鉆孔測井資料細致的統計，得到各種巖性及煤的曲線值在一定的電極距（AM=0.05m）的視電阻率曲線的變化范圍，見表1。

表1 視電阻率曲線變化表

從表1可以看出，不同巖性的地層在視電阻率值相對差仍然很明顯，所以，在該區利用視電阻率測井曲線來劃分不同巖性地層是有效的。而碎屑巖的粒度是鑒別沉積環境的重要成因標志，也是衡量沉積環境能量高低的一種尺度，一般來說粗粒沉積物出現于高能環境，細粒沉積物出現于低能環境，同時，砂巖的視電阻率隨著粒度的減小而明顯降低，是因為細小的沉積顆粒有選擇吸附離子的能力，顆粒越細，吸附能力越強，這些帶負電的顆粒又會吸引地層中水的一部分正離子，形成移動的偶電層結構，在外電場的作用下，產生附加導電性，因此形成了巖石顆粒由粗—細，視電阻率值由高—低的規律。

由此可見同一聚煤盆地，在地表水、鉆孔條件、測井條件基本相同的條件下，視電阻率曲線不僅能對不同巖性及地層結構層序具有較強的分辨能力，這為鑒別沉積環境提供了一種較科學的依據。

2 視電阻率曲線（ρS）在不同沉積環境中的應用（以金寶屯聚煤盆地為例）

（1）坡積、洪積物特征：金寶屯聚煤盆地協爾蘇組底部砂、礫巖段（J3x1）為灰綠色—綠色，分選差，棱角狀，泥質膠結，礫巖中夾薄層細砂巖及中砂巖，巖相特征為顆粒大小混雜，測井視電阻率曲線表現為參差狀高低幅值異常。

（2）三角洲前緣沉積特征：在含煤段（J3x2）中，煤層以下為泥巖，頁理發育，含炭，夾褐色油頁巖，該層段為典型的湖相沉積。湖相沉積的下部為一段粗碎屑沉積物，含炭屑，其下部為具水平層理的粉、細砂巖，其上為中砂巖夾粉砂巖，具小型交錯層理，是典型的三角洲前緣沉積物特征。其視電阻率曲線的幅值很低，變化近于平直，下部出現細砂巖的小尖峰。

（3）湖相沉積特征：該盆地的充填序列為：由盆地邊緣到盆地中心，沉積物由粗到細構成了向泥巖過渡的演化系列，構成了沖積扇沉積—扇三角洲沉積—湖濱、淺湖相沉積—深湖相沉積的共生組合關系。

湖濱和淺湖為湖浪擾動帶，沉積物以厚層湖相粉砂巖夾少量中砂巖薄層，視電阻率曲線表現為低幅平穩曲線，湖相泥巖夾少量薄層砂巖，視電阻率曲線表現為低平背景上出現單個砂巖層呈鋸齒狀尖峰。

（4）河口砂壩沉積特征：河口砂壩具有典型的反粒序，該層段視電阻率曲線表現為明顯的倒樹枝狀，頂界面常為突變型。

（5）河流、邊灘、泛濫平原沉積特征：河流沉積為正韻律垂向層序，隨著巖性由粗—細逐漸過渡，視電阻率曲線的幅度逐漸減小，一個完整的河流沉積垂向沉積粒序曲線形態上表現為樹冠狀，同時也可以反映出河道沉積的多階結構及某些部位的缺失現象。

圖1 金寶屯聚煤盆地沉積斷面圖

圖2 金寶屯聚煤盆地巖空間相配置圖

3 巖相的空間配置

通過金寶屯聚煤盆地內不同的空間位置，所施工的鉆孔綜合分析形成盆地的沉積斷面圖，見圖1。

把多個盆地的沉積斷面圖組合起來就形成了含煤盆地的巖相空間配置圖，見圖2。

4 沉積環境簡要分析

從巖相空間配置圖上可以看出，盆地的南緣是濱湖河口三角洲沉積，后期的負流河就是從這里進入盆地，河流東側是泛濫平原沉積，西側為湖泊相之上的岸后沼澤相沉積，盆地的周圍邊緣是季節性水的回流及湖岸波浪造成的粗碎屑略多，屬于濱湖帶沉積。在沖積扇前端及河流入湖處，由于地形變緩，河水流速頓減，水流擴散大量的攜帶物堆積下來，逐漸形成了向湖心推進的濱湖三角洲，隨著三角洲不斷推移砂體逐漸分叉，單層砂體厚度減小，層數增多，視電阻率曲線則由箱形逐漸過渡為鋸齒組合形態，這部分砂體之上的含煤性較好。當過渡到三角洲前緣及兩側時砂體逐漸變薄至尖滅，沉積物主要以粉砂巖、泥巖為主，其上含煤性最好。

5 結論

通過金寶屯聚煤盆地利用視電阻率曲線研究沉積環境的結果表明，視電阻率曲線對鑒別沉積環境是有效的，它能夠區分不同的巖性，能夠反映出地層結構、層序的變化。

視電阻率曲線在反映地層的分選性、滲透性及泥質含量變化方面不如自然電位曲線靈敏，但在受外界電干擾區分巖性、反映地層的粒序變化及曲線的幅度與沉積能量的關系等方面，卻比較優越。

視電阻率曲線反映沉積環境特征只是點的特征，把某一區域內的所有點特征匯集起來，即可粗略得出該區域的巖相空間配置，進而對該區域進行沉積環境分析，探索和發現煤層沉積規律，指導找煤及礦山生產。因此，利用視電阻率曲線研究沉積環境，為煤田地質的沉積環境分析等研究工作提供了一種經濟的、簡易的、快速的、有效的輔助分析方法。特別是在巖芯資料不全、無芯、巖芯采取率較低等情況下，該種方法更簡單優越。

[1]東煤地質二○三勘探公司.金城煤田金寶屯精查勘探區精查報告[R].1988.

P618.11

B

1004-5716(2015)01-0089-03

2014-03-04

2014-03-06

張明波（1964-），男（漢族），吉林海龍人，高級工程師，現從事煤田地質勘探工作。