劉文芝
(江西省煤田地質(zhì)局二二三地質(zhì)隊(duì)江西鷹潭 335000)
淺談新田礦區(qū)的含煤地層特征及煤層對(duì)比方法
劉文芝
(江西省煤田地質(zhì)局二二三地質(zhì)隊(duì)江西鷹潭335000)
新田礦區(qū)含煤層數(shù)多,煤層多為不穩(wěn)定煤層,標(biāo)志層不明顯,且斷層切割破壞較劇,對(duì)比難度相對(duì)較大。通過(guò)對(duì)已有資料的充分研究,分析其特征和規(guī)律,通過(guò)標(biāo)志層法結(jié)合其他手段,基本解決了該區(qū)的煤層對(duì)比問(wèn)題。
新田礦區(qū);含煤地層特征;煤層對(duì)比
新田礦區(qū)位于江西省上饒縣南11km,主要屬上饒縣管轄,東邊少部分屬?gòu)V豐縣范圍。其大地構(gòu)造單元位于懷玉隆褶帶與武夷隆起帶之間,次級(jí)構(gòu)造單元,屬饒南拗陷之中段,是上古生界至中下三疊統(tǒng)的發(fā)育地帶。
礦區(qū)發(fā)育有二疊系中統(tǒng)上饒組彭家段+饒家段(P2sh3+2)和童家段(P2sh4),二疊系上統(tǒng)霧霖山段(P3w)和大隆組(P3dl)、三疊系下統(tǒng)大冶組(T1dy)、侏羅系上統(tǒng)鵝湖岺組(J3e)、白堊系(K)及第四系(Q)等地層。本區(qū)含煤地層主要為二疊系上統(tǒng)霧霖山組、二疊系中統(tǒng)上饒組,相當(dāng)于華南地區(qū)樂(lè)平煤系。
2.1霧霖山組(C煤組)
二疊系上統(tǒng)霧霖山段(P3w):厚度120~190m,底部為一厚層狀,淺灰色細(xì)~中粒砂巖,層位穩(wěn)定,特征較明顯的S4標(biāo)志層,向上為粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖夾煤線(C煤組),中部有一層硅質(zhì)膠結(jié)的石英細(xì)~中粒砂巖,局部含礫(S5),上部以紫斑雜色粉砂巖、泥巖為主,普遍有鮞狀結(jié)構(gòu)。
2.2上饒組童家段(B煤組)
二疊系中統(tǒng)上饒組童家段(P2sh4):厚度150~250m,以灰、灰黑色粉砂巖及砂巖等組成,中部有一層富含白云母和炭屑的薄層細(xì)砂巖(S3)作為較好的標(biāo)志層。本段為主要含煤段,含煤18層(稱B煤組),可采和局部可采7層,煤層厚度變化較大,產(chǎn)大羽羊齒、輪葉、櫛羊齒、鱗木、枝脈蕨、蘆木等大量植物化石碎片,有時(shí)見(jiàn)小個(gè)體舌形貝動(dòng)物化石。與龍?zhí)督M相當(dāng)。
2.3上饒組彭家段+饒家段(A煤組)
二疊系中統(tǒng)上饒組彭家段+饒家段(P2sh3+2):以灰、灰黑色粉砂巖和泥巖及砂巖組成,上部夾薄層鈣質(zhì)砂巖和泥灰?guī)r,特征較明顯,本段含煤0~6層,一般均不可采,產(chǎn)珊瑚、海百合莖、瓣鰓類等動(dòng)物化石及其碎片。本段地層厚約200~250m。
通過(guò)研究以往應(yīng)家向斜找煤工作及周邊小煤礦資料,分析新田礦區(qū)含煤地層的沉積環(huán)境,為晚古生代最大海侵之后的大海退環(huán)境形成的,沉積一套海陸交互相(上繞組饒家+彭家段)到陸相湖泊、沼澤為主夾瀉湖相(童家段)到陸相(霧霖山組)地層。
本區(qū)主要含煤段為二疊系中統(tǒng)上繞組童家段(P2sh4),童家段地層為以陸相為主的海陸交互相含煤建造,其煤層層數(shù)多,煤層多為不穩(wěn)定煤層,標(biāo)志層不是很明顯,加之?dāng)鄬忧懈钇茐妮^劇,對(duì)比難度相對(duì)較大,通過(guò)對(duì)已有資料的充分分析研究,從中還是找出一些特征和規(guī)律,本次勘查的煤層對(duì)比工作采用標(biāo)志層、巖煤層組合特征、層向距、旋回特征、煤層本身特征和物性特征等綜合對(duì)比的煤層對(duì)比方法來(lái)解決本區(qū)的煤層對(duì)比效果,取得了較好的效果。
3.1標(biāo)志層法
通過(guò)對(duì)以往勘查資料的綜合分析研究,經(jīng)本次勘查對(duì)所采取巖心的細(xì)致觀察、描述及其巖性信息的采集,區(qū)內(nèi)根據(jù)巖性分出S2、S3和S4三個(gè)標(biāo)志層,現(xiàn)自下而上分述如表1。
表1 新田煤田標(biāo)志層特征一覽表
3.2巖性組合及旋回結(jié)構(gòu)特征
根據(jù)各鉆孔揭露情況分析,S4~S3之間,以細(xì)碎屑巖為主,局部夾細(xì)粒砂巖組成7個(gè)次級(jí)旋回結(jié)構(gòu),每個(gè)旋回由薄層細(xì)粒砂巖-粉砂巖-粉砂質(zhì)泥巖-泥巖夾煤層或炭質(zhì)泥巖組成,形成B11~B17等煤層。其中上部(B14~B17)細(xì)粒砂巖含量比下部(B11~B13)相對(duì)多一些,可采煤層也集中于該上部。
B7煤層比較特殊,其上下多為細(xì)粒砂巖,形成砂巖夾煤層(或?qū)游唬┑莫?dú)特特征,可作為輔助標(biāo)志。
S3~B7煤層之間的巖性組合與S4~B14煤層間的巖性組合特征相似,其間有3個(gè)次級(jí)旋回為B10~B8可采煤層。B7煤層以下至S2標(biāo)志層間細(xì)碎屑巖含量增多,以細(xì)粒砂巖(局部為中細(xì)粒砂巖)夾粉砂巖或者泥巖為主,含煤性變差,一般不含可采煤層,僅有個(gè)別可采見(jiàn)煤點(diǎn),有7個(gè)次級(jí)旋回。
3.3層間距特征
鑒于童家段為以陸相為主的海陸交互相沉積,其沉積環(huán)境不穩(wěn)定,故各巖層厚度變化相對(duì)較大,但總體看來(lái),還存在一定規(guī)律,從可采煤層間距來(lái)看,B17煤層至S4標(biāo)志層,B15~B14煤層之間的層間距在7~9m左右,局部有變小和增大的現(xiàn)象。S3標(biāo)志層~B10~B9~B8等煤層間距一般在6~9m左右,局部也有變小和增大的現(xiàn)象;B8煤層至S2標(biāo)志層一般間距在44~68m之間,平均約60m。上述間距雖然存在一定變化,但總體上還能起到輔助對(duì)比作用。
3.4煤層本身特征
主要B17煤層本身,其厚度在區(qū)內(nèi)是最大且較穩(wěn)定的唯一中厚煤層,一般厚度多在2.10~2.40m左右,僅個(gè)別點(diǎn)小雨2m或大于2.40m,煤層為塊煤,質(zhì)輕,色暗,特征明顯且區(qū)內(nèi)穩(wěn)定,又位于P2sh4的頂部,也可作為很好的標(biāo)志層。
其次,B9煤層在區(qū)內(nèi)系第二個(gè)較穩(wěn)定的煤層,其厚度也是相對(duì)第二后的煤層,基本全區(qū)可采,以塊煤為主光澤相對(duì)較亮。
另外,B7煤層為夾在兩層細(xì)粒砂巖之間的煤層(或?qū)游唬?,其巖煤層組合特征明顯,易于區(qū)別,故可作為輔助對(duì)比標(biāo)志。
3.5物性特征
本區(qū)煤層多,且多為不穩(wěn)定型煤層,巖層物性標(biāo)志不明顯,故通過(guò)物性特征進(jìn)行煤層對(duì)比困難較大。本次通過(guò)測(cè)井資料分析發(fā)現(xiàn)某些可采煤層在大部分鉆孔中具有某些相似特征,特別是GGFR(長(zhǎng)源距伽瑪伽碼)和NG01(自然伽瑪)及RS01(視電阻率)等曲線存在一些規(guī)律性現(xiàn)象。故對(duì)其進(jìn)行分析綜合對(duì)比,為整個(gè)煤層對(duì)比起到一定的輔助作用。
3.6生物及化學(xué)特征
普查區(qū)內(nèi)生物化石分布具有一定特征,通過(guò)對(duì)各鉆孔巖性的鑒定描述發(fā)現(xiàn)P3w地層中不產(chǎn)動(dòng)物化石,以植物化石碎片及根部化石為主;而P2sh4地層中產(chǎn)較多植物化石及其碎片,動(dòng)物化石僅偶爾出現(xiàn)在其底部某些泥巖或粉砂質(zhì)泥巖中,且以小個(gè)體的Lingula sp(舌形貝)為主。而在P2sh2+3地層中則富產(chǎn)動(dòng)物化石及其碎片,特別是產(chǎn)于鈣質(zhì)砂巖和泥灰?guī)r煤層中。這些生物特征可輔助確定地層層段和層位,間接輔助煤層對(duì)比。
另外,在P3w和P2sh2+3地層中富產(chǎn)黃鐵礦小晶粒成結(jié)核,而在P2sh4地層中,其中部和下部富含菱鐵質(zhì)結(jié)核或菱鐵質(zhì)薄透鏡體,這些化學(xué)特征反映不同層段的沉積環(huán)境,也間接輔助地層對(duì)比工作。
綜上所述,通過(guò)以上各種特征的綜合對(duì)比結(jié)果,在可采煤層中,B17、B10煤層對(duì)比可靠,B16、B15、B14、B9、B8等煤層對(duì)比較可靠。
[1]劉隆光,周永曄,主編.《江西省上饒縣應(yīng)家地區(qū)找煤報(bào)告》(內(nèi)部資料). 1984,11.
P618.11
A
1673-0038(2015)48-0207-02
2015-11-9
劉文芝(1989-),女,助理工程師,本科,主要從事礦產(chǎn)勘查工作。