江西省蓮花縣小江煤礦區煤層對比研究

摘要：礦區主要含煤段為樂平組老山段下亞段和官山段上亞段，共具可采煤層6層。本文綜合應用了以標志層、沉積旋回為主，以層間距、煤層物理特性為輔的煤層對比方法，對礦區的煤層進行了對比。煤層對比結果表明：礦區內主要可采煤層A₃²、B₄¹、B₄²對比可靠，A₃¹、A₄、B₅對比基本可靠。

關鍵詞：小江煤礦;煤層對比;標志層;沉積旋回

中圖分類號：P618 文獻標識碼：A??文章編號：1671-2064（2019）16-0000-00

礦區地質特點是含煤地層厚度大，地層缺乏明顯標志層;煤層層數多，且厚度變化較大，屬不穩定煤層。本文以小江煤礦勘查區富沖礦段普查成果為基礎，通過分析、探討區內煤礦地質特征，總結、對比礦區各煤層間的區別和聯系，為礦區的煤礦勘查提供勘查依據。

1 礦區地質

1.1 礦區地層?

各地層巖性特征自老至新分述如下：

1.1.1 石炭系上統黃龍組（C₂h）

巖性為灰-灰白色厚層狀白云巖、白云質灰巖、生物碎屑巖，上部灰巖中含燧石結核。厚度約550m。

1.1.2二疊系中統棲霞組（P₂q）

巖性為深灰～灰黑色中～厚層狀含燧石灰巖，夾薄層硅質灰巖、硅質白云巖。地層厚度大于150m。

1.1.3二疊系中統小江邊組（P₂x）

巖性為灰-灰黑色薄層狀鈣質泥巖、泥巖，夾泥灰巖、瘤狀灰巖。地層厚120m。

1.1.4二疊系中統茅口組（P₂m）

巖性：上部為灰白色、灰色硅質巖及硅質灰巖夾燧石條帶;下部為灰、深灰色中-厚層狀石灰巖夾薄層狀泥灰巖，含燧石結核，方解石脈較發育。地層厚大于78m。

1.1.5二疊系上統樂平組（P₃l）

（1）官山段（P₃l^g）。地層平均厚171.63m，分為上、下二個亞段。下亞段巖性以灰-灰黑色細粉砂巖、泥質粉砂巖為主，夾薄層粗粉砂巖、鈣質細砂巖;上亞段巖性為深灰-灰黑泥巖、粉砂巖，薄層狀細砂巖，細-中粒砂巖組成四個沉積旋回。頂部為一層厚層狀中、粗粒石英砂巖，一般厚5～10m，該層砂巖全區穩定，特征明顯，為官山段與老山段的分層標志層。

（2）老山段（P₃l^l）。?地層平均厚256.56m，分上、中、下三個亞段。下亞段巖性為：上部為灰-深灰色厚層粉砂巖夾數層細砂巖;中部為厚層-巨厚層深灰色泥巖、含炭泥巖、粉砂巖;下部為灰黑色-黑色泥巖、粉砂巖、炭質泥巖與細砂巖不等厚互層。中亞段以灰-灰黑色泥巖、粉砂巖為主。上亞段巖性為灰-深灰色粉砂巖、泥巖與薄-中厚層細砂巖不等厚互層。

（3）獅子山段（P₃l^s）。為灰-灰白色中厚層-厚層狀石英細砂巖，局部夾薄層粉砂巖，硅質膠結。地層平均厚8.47m。

（4）王潘里段（P₃l^w）。巖性為灰-灰黑色薄層狀石英細砂巖、細砂巖、粉砂巖及泥巖、炭質泥巖等，夾薄層煤層1～3層。地層平均厚33.22m。

1.1.6二疊系上統長興組（P₃c）

地表為淺灰黑色薄至中厚層狀硅質灰巖和硅質巖，鉆孔中為較純的淺灰色薄至中厚層狀隱晶質灰巖和硅質灰巖。地層厚5～10m。

1.1.7三疊系下統青龍組（T₁q）

上部以淺灰色、黃灰或青灰色薄層狀鈣質細粉砂巖、泥灰巖為主;下部以灰黃色、黃褐色薄層狀至中厚層狀泥灰巖、鈣質粉砂巖為主，夾細砂巖及灰巖透鏡體。

1.1.8 第四系（Q）

殘坡積層巖性為腐殖土、亞粘土、巖石碎塊和砂礫石等，厚度0～15m;沖洪積層巖性為亞砂土、砂礫石等，厚度5m。

1.2?礦區含煤性

礦區具可采煤層6層，賦存于官山段上亞段3層（A₃¹、A₃²、A₄）、老山段下亞段3層（B₄¹、B₄²、B₅）。各煤層出露情況和可采程度敘述如下：

1.2.1 官山段上亞段可采煤層

（1）A₃¹煤層。位于第三旋回中下部，距A₃²煤層10～20m。煤層平均厚0.77m，可采面積4.63Km。可采煤層分布較零星。煤層結構簡單，煤層頂、底板為粉砂巖，底板部分為泥巖。煤類為無煙煤，屬局部可采的不穩定煤層。

（2）A₃²煤層。賦存于官山段上亞段的第三旋回。煤層位于旋回的上部，距官山段頂部的中粗粒長石石英砂巖（S₃）20～50m，全區分布。煤層平均厚0.70m，可采面積4.07Km²。36線以北、8線以南區段為不可采區段。以塊煤為主，煤層結構較簡單。煤層的頂板巖性為粉砂巖、泥巖，局部為含炭泥巖、砂巖;煤層底板為泥巖、炭質泥巖。煤類為無煙煤，屬全區局部可采的不穩定煤層。

（3）A₄煤層。位于官山段上部，煤層賦存于第四旋回上部，距官山段頂部中粗粒砂巖3～5m。煤層平均厚0.39m。0～4線區段不含煤。煤層結構簡單，煤層頂、底板多數為泥質粉砂巖、泥巖，少數鉆孔頂板為砂巖。煤類為無煙煤，為零星可采的不穩定煤層。

1.2.2 老山段下亞段可采煤層

（1）B₄¹煤層。煤層賦存于老山段下亞段中部靠下，距B₃煤層10～30m，上距中、下老山亞段鈣質砂巖60～80m。煤層平均厚0.92m，可采面積3.95Km²。可采煤層主要分布于20線以北區域，以粉煤為主。煤層結構簡單，頂板主要為泥巖、粉砂巖，底板巖性以層理不顯的泥巖為主，少數為炭質泥巖。煤類為無煙煤，屬全區局部可采的不穩定煤層。

（2）B₄²煤層。位于老山段下亞段中部，B₄¹煤層之上15～20m，距官山段頂部中粗粒砂巖（S₃）40～70m。煤層平均厚0.95m，可采面積3.95Km²。煤層結構簡單。煤層頂板巖性為粉砂巖、含炭泥巖，底板為泥巖。煤類為無煙煤，屬局部可采的不穩定煤層。

（3）B₅煤層。位于老山段上亞段上部，距中、下老山分界的鈣質砂巖5～15m。煤層平均厚0.66m。煤層結構較簡單，局部夾炭質泥巖、泥巖夾矸薄層。煤類為無煙煤，屬零星可采的不穩定煤層。

2 礦區煤層對比

2.1 標志層對比

礦區內主要標志層為老山段中亞段底部的薄-中厚層狀鈣質細砂巖（鈣質粉砂巖），局部為泥灰巖、灰巖，為老山段下亞段和中亞段的分層標志層，在層序地層劃分中，為由海退序列向海進序列轉換的分界線。該鈣質砂巖薄層一般與粉砂巖互層出現，鈣質砂巖、泥灰巖、灰巖厚0.05～3m，平均厚0.3m。其下5～10m為B₅煤層。砂巖含鈣，局部為泥灰巖、泥質粉砂巖，見有腕足類動物化石（見圖1），分布廣泛。該砂巖是整個萍樂坳陷樂平煤系中重要的煤層、地層對比標志，本次勘查工作中將其作為煤層對比中的重要標志層，稱其為S₁砂巖層。

礦區內除主要標志層S₁砂巖外，還有官山段頂部厚層狀中-粗粒砂巖，該砂巖為官山段和老山段地層劃分的標志層，其上3～10m為B₃煤層，其下3～10m為A₄煤層。該層砂巖層位穩定、全區分布，不僅為地層分層的主要標志層，也是煤層對比的重要輔助標志層，稱其為S₃砂巖層。

2.2 沉積旋回對比

在充分分析礦區各鉆孔剖面基礎上，通過傾向、走向上的綜合對比將官山段上亞段地層劃分為四個沉積旋回，自下而上對比如下：

第一旋回：分布局限，旋回下部為厚層狀中粗粒長石石英砂巖，砂巖中含粉砂巖包體，常見有串球狀黃鐵礦包體，具白云母片。其上為粉砂巖。砂巖厚度變化較大，砂泥比一般為0.75左右，為該旋回特征。

第二旋回：旋回底部為厚層狀中細粒巖屑砂巖，具黑色粉砂質包體，砂巖層厚0～59.43m，砂巖0～6層，具有2～3個次級旋回，砂泥比一般為1.38左右。該旋回特征為砂巖以細-中粒為主，砂巖層厚度較大，砂巖中常見泥質、粉砂巖包體。

第三旋回：為官山段上亞段主要煤層賦存部位。旋回底部為細砂巖夾薄層粉砂巖，砂巖具水平層理和小型斜層理，旋回厚度較大。砂巖層數多、單層厚度小、砂泥比一般為0.67左右，以細碎屑巖為主。該旋回特點是以細碎屑巖為主，沉積旋回厚度50m左右，植物化石豐富。

第四旋回：旋回厚度25～40m，平均36m，旋回底部為厚層狀中細粒石英砂巖，砂巖底面不平整，與下伏第三旋回為突變接觸。

2.3 層間距對比

層間距對比主要應用于沉積相相對較穩定的老山段下亞段煤層對比。老山下亞段煤層中， B₄²與B₄¹層間距約24m，上與B₅煤層層間距約27m，B₄²下距S₃砂巖40～60m。根據煤層間距均方差數據分析，鉆孔見各煤層間距變化幅度不大，均方差基本在11上下波動，ZK1207和ZK809因B₅/B₄²煤層間距在60m左右，造成B₅/B₄²煤層間距的均方差大于17。詳見表1。

2.4 測井曲線特征對比

不同煤層的地球物理特征有一定的差異，在煤層對比中可作為主要的參考。

B₄¹煤層：測井密度曲線為單峰狀，曲線逐漸達到峰值再突然升高;自然伽馬曲線形態總體呈細齒多峰狀。

A₃²煤層：測井密度曲線為雙峰狀，曲線由第一個峰值突然降低，然后又逐漸升高呈第二個峰，第二個峰值高于第一峰值;自然伽馬曲線呈細齒多峰狀。

3 結語

上述是礦區主要的對比依據，通過標志層、沉積旋回、煤層地球物理特性、煤層結構、層間距等對比，礦區內主要可采煤層A₃²、B₄¹、B₄²對比可靠，A₃¹、A₄、B₅對比基本可靠。

參考文獻

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收稿日期：2019-06-25

作者簡介：周小平（1986—），女，湖南瀏陽人，本科，工程師，研究方向：礦產資源勘查、水文地質、環境地質、工程地質。