川南某區宣威組煤層標志層特征研究

王文恒 鄭 曦

（1.四川華源礦業勘查開發有限責任公司，四川 成都610059；2.新疆維吾爾自治區地質礦產開發局第九地質大隊，新疆 烏魯木齊830000）

四川盆地是我國煤炭資源重要產地。其中二疊系內探明儲量為89.53億噸，占總儲量的75.41%。宣威組是二疊系主要的產煤層位之一。從巖性特征及地球物理特征兩個方面，對煤層標志層經行對面研究，為分析煤層展布特征及分布規律及儲集計算提供有利的地質依據。

1 宣威組地層特征及含煤層段巖性特征

四川盆地靠近康滇古陸兩側為宣威組沉積區，從康滇古陸向東向南逐漸從陸相變為海陸交互相，厚度逐漸增大，含煤性變好。本區上二疊系統宣威組（P3x）為一套海陸交互相碎屑含煤建造[1]。宣威組厚130m-160m，平均150m。按巖性組合及含煤特征可分為兩段，上段含煤性較好。宣威組上段是其主要含煤地層。下部巖性為灰、黃灰色薄層狀泥質粉砂巖、砂質泥巖和粘土巖及煤層。層間有砂體存在，含鮞狀、豆狀菱鐵礦；中部以黃灰色砂質泥巖、泥巖和泥質粉砂巖為主。宣威組上段，按巖性組合和化石、結核特征劃分四個亞段：第一亞段位于上段下部，含較多的鮞狀菱鐵礦，巖性為淺灰、灰色薄層水云母泥巖、泥巖、砂質泥巖、泥質粉砂巖，含炭質泥巖及3煤層，具微波狀層理、水平層理，頂部含少量黃鐵礦結核。第二亞段位于上段中下部，巖性為灰、深灰色薄層砂質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖及細砂巖，含炭質泥巖及2煤層，具波狀、微波狀及少量板狀交錯層理，含較多黃鐵礦結核和小個體的腕足類動物化石是該亞段的特征。在C5煤層偽頂常含豐富的植物葉片化石，其上的老頂為灰、淺灰色中厚層狀細砂巖。具微波狀層理，少量楔狀交錯層理。第三亞段位于上段中上部，巖性為灰色薄層泥巖、砂質泥巖、粉砂巖及細砂巖，不含煤層，含腎狀、豆狀菱鐵礦結核。第四亞段位于上段頂部，巖性為。灰深灰色薄層砂質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖，含3煤層，具微波狀及水平層理。

2 標志層巖性特征

通過對礦區內宣威組上段含煤巖系剖面和鉆孔資料詳細研究，依據巖石特征、化石特征等劃分了7個標志層，其中三層為分布在C1、C5、C7煤層頂板的生物碎屑灰巖[2]。

圖1 煤層標志層照片

①Ⅰ號標志層：位于飛仙關組一段(T1f1)底部，淺灰色薄層狀粉砂質泥巖中發育白色“龍須狀”方解石脈（圖1），其下有厚約0.1m-0.3m的含動物化石的薄層生物碎屑泥質灰巖，顯晶結構，局部有纖維狀結構，塊狀構造。巖石主要由方解石組成。鏡下鑒定為灰色粉晶—細砂晶灰巖，方解石含量占90%以上，生物碎屑占5%左右。生物種類有瓣腮、腕足、介形蟲、海綿骨針、棘屑、腹足、有孔蟲等。其顏色淺，含生物碎屑少，這是與其他標志層的區別，該層在本區中部較厚，向兩邊變薄，慶嶺由北向南變薄。鉆孔中均有揭露，分布廣泛，層位穩定，是進入宣威組含煤段的重要標志（圖1）。②Ⅳ號標志層：位于5號煤層頂板以上3m左右，為棕灰-深灰色生物碎屑灰巖（圖1），隱晶-顯晶結構，含較多生物碎片化石。鏡下鑒定為深灰色含藻屑、骨屑泥晶灰巖，具泥晶-微晶結構。巖石主要由藻屑組成，其它生物碎屑占10%左右，泥晶方解石填隙物占20%左右，膠結物為隱晶質方解石與炭泥質的混生物。除藻屑外，其它生物種類同Ⅰ號標志層。該層在灰巖標志層中厚度最大，平均達1m。③Ⅳ號標志層：為生物碎屑灰巖，產大量動物化石，含泥質、星散狀及團粒狀黃鐵礦。鏡下鑒定為深灰色含介藻屑泥晶灰巖-藻屑微晶灰巖。生物碎屑中，仍以藻類占多數，其種類有始角藻、米齊藻、圓孔藻、仙掌藻等，其余生物碎屑種類有瓣腮、有孔蟲、介形蟲、腹足類、腕足類、海百合。本層灰巖含泥質較重。緊貼次灰巖之上，有一層厚1-2m黑色泥巖或泥質粉砂巖，呈塊狀結構，具貝殼狀斷口，易碎，富含被黃鐵礦交代的瓣腮、腹足類完整化石（1），層位十分穩定，是區分與其它幾層灰巖標志層的主要輔助標志。

3 標志層地球物理特征

各標志層物性特征明顯，視電阻率曲線呈平滑單峰或高單峰突起，是確定標志層層位的依據之一[3]（圖2）。①Ⅰ號標志層：電阻率高、密度大、天然放射性照射率低，在測井曲線上形成LL3曲線的高異常和GR曲線低異常相對的組合形態。其對應處的GG曲線幅值低平。該標志層由三疊系下統飛仙關組第一段（T1f1）底部的生物碎屑灰巖組成，厚度一般0.55m-2.36m，平均1.76m，全區穩定，是進入煤系地層的重要標志。②Ⅳ號標志層：電阻率較高，天然放射性含量較低，密度較大，在LL3曲線上呈高幅值的單峰異常，GR曲線呈明顯低值異常。該標志層位于宣威組第二段中上部，為生物碎屑灰巖，厚0.28m-1.29m，平均厚度0.80m，上距標Ⅰ約25.50m，是對比C7、C8煤層的輔助標志。③Ⅳ號標志層：電阻率比較高，天然放射性含量較低，密度較大，在LL3曲線上呈高幅值的單峰異常，GR曲線呈明顯低值異常。該標志層位于宣威組第二段中部，為生物碎屑灰巖，厚0.20m-0.80m，平均厚度0.40m，上距標Ⅱ約8m全區可見，是對比C7、C8煤層的主要標志。

圖2 巖層及物性標志層測井曲線特征圖

4 結論

宣威組發育于海陸過渡沉積體系，在煤層間穩定發育的灰巖層段，可以作為煤層對比的標志層。在礦區內識別出3套生屑灰巖層，其巖性變化明顯，測井曲線上LL3曲線的高異常和GR曲線低異常。

［1］楊辰雨，馮長麗.準噶爾盆地西山窯組聚煤規律分析［J］.煤炭技術，2014，33（8）:317-318.

［2］陳忠恕，吳玉東.川南地區晚二疊世峨眉山玄武巖與含煤建造［J］.中國煤炭地質，2010，22（2）:14-18.

［3］地礦部四川地質礦產勘查開發局．1／5萬筠連縣地質圖說明書［R］．成都：四川省地礦局，1995．