山西省左云縣馬道頭井田主要煤層對比特征淺析

■韓海龍

（山西省地質(zhì)勘查局二一七地質(zhì)隊 山西大同037000）

山西省左云縣馬道頭井田主要煤層對比特征淺析

■韓海龍

（山西省地質(zhì)勘查局二一七地質(zhì)隊 山西大同037000）

馬道頭井田位于大同煤田西南部，作為大同煤田中重要的二疊紀(jì)井田其煤炭總資源39.45億噸。本文運用標(biāo)志層、煤層組合、巖性特征、測井曲線等方法，對比研究了井田中代表性5號、8號煤層，結(jié)果表明，二者煤層數(shù)據(jù)可靠，可作為下一步勘探開發(fā)的重要的參考依據(jù)。

地質(zhì)背景標(biāo)志層煤層特征測井曲線

0　引言

馬道頭井田位于大同煤田西南部，地處左云縣境內(nèi)，井田內(nèi)探明內(nèi)蘊經(jīng)濟總資源量39.45億噸，作為同煤集團的重點勘探開發(fā)煤礦項目，近年來受到眾多研究者關(guān)注，其也是大同雙紀(jì)煤田中二疊紀(jì)成煤事件的代表性井田，因此，對井田內(nèi)不同煤層的地質(zhì)特征、物理特性等綜合研究對比顯的尤為重要，這對于指導(dǎo)井田的下一步開發(fā)工作具有重要意義。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

大同煤田位于天山-陰山緯向構(gòu)造帶的南側(cè)，西鄰呂梁山隆起；東與大同新生代斷陷盆地接壤，南隔洪濤山背斜與寧武煤田毗鄰。以太古界集寧群片麻巖作為煤田之基底。長城紀(jì)時，煤田及其以東之大同平原，在當(dāng)時為一近南北向的古陸，因此缺失沉積。寒武紀(jì)至奧陶紀(jì)中期沉積了厚約200-600m的碳酸鹽巖。奧陶紀(jì)晚期，本煤田同華北其它地區(qū)一樣，陸地上升，長期遭受風(fēng)化剝蝕作用，故缺失上奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系下統(tǒng)。從石炭紀(jì)中統(tǒng)至二疊紀(jì)，該地區(qū)下沉接受沉積，形成現(xiàn)今大同煤田的巨厚的含煤巖系。

馬道頭井田含煤地層包括以石炭系上統(tǒng)太原組為一套三角洲沉積相為主的含煤建造，和二疊系下統(tǒng)山西組的河湖相含煤建造。該區(qū)含煤地層中巖性和巖相在縱向或橫向上變化較大，對于煤層主要表現(xiàn)為分叉和合并以及尖滅現(xiàn)象，本井田可采煤層主要為氣煤，其次為長焰煤，均屬低變質(zhì)階段煤。本次研究采用多種手段、多種方法綜合分析進行煤巖層對比。至于井田東北部雖賦存侏羅系大同組地層，但一般不含煤，不作為研究重點。

2　煤層特征對比

2.1標(biāo)志層對比

含煤巖系中，全區(qū)發(fā)育的層位較穩(wěn)定、發(fā)育較好、厚度及巖性變化不大的標(biāo)志層。太原組底界砂巖層（K2）為灰-灰白色的中、粗粒砂巖，局部為淺灰色粉砂巖，一般厚度為4-5m，全區(qū)發(fā)育。山西組底部砂巖(K3)為一層灰白-淺灰色的中粗粒砂巖，全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，一般厚度5m左右，為山西組與太原組的分界標(biāo)志。K2和K3砂巖分別控制了太原組煤系地層的頂?shù)捉?。其中井田?號煤層頂板為灰白色中粗粒砂巖或含礫粗砂巖，碎屑成分以長石、石英為主，膠結(jié)疏松，色白有別于其它砂巖。8號煤層頂板為泥灰?guī)r、海相泥巖，在北部相變?yōu)楹诨疑}泥巖，為分流澗灣沉積，特征明顯，易于識別，為對比的主要標(biāo)志。

2.2煤層特征、煤層結(jié)構(gòu)對比

本區(qū)煤層變質(zhì)程度低，灰分較高。山西組煤層為特低-低硫煤，太原組上部煤層為中硫煤，下部煤層為高硫-高中硫煤。灰分總體來講自下而上逐漸升高。本區(qū)2、3、5、8號可采煤層夾石以砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖為主，常見一層或數(shù)層厚度為0.1-0.3m的高嶺石粘土巖，偶見粉砂巖、細(xì)砂巖，在小范圍內(nèi)可進行對比。

2.3測井曲線特征對比

測井曲線采用了由點到線，由線到面的煤系地層對比工作，利用曲線的幅值、寬度、形態(tài)組合規(guī)律等方法，來確定煤層層位、結(jié)構(gòu)和標(biāo)志層等進行對比。井田含煤地層包括石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。

5號煤為本井田特征較明顯的石炭系上統(tǒng)太原組中部標(biāo)志性煤層之一，為全區(qū)穩(wěn)定可采，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。該煤層在各鉆孔中多為二到三層，該煤層最明顯的特征是厚度較大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，人工伽瑪曲線上呈整體箱形狀，在其內(nèi)部夾矸處明顯低幅值后，其形狀多表現(xiàn)為尖脈沖狀，視電阻率在曲線反應(yīng)上有明顯極高幅值反應(yīng)，在形態(tài)上多為上寬下窄，上高下低的表現(xiàn)，在自然伽瑪曲線上呈整體低幅度脈沖狀，聲波時差曲線明顯表現(xiàn)為高幅值反應(yīng)，整體曲線幅值變化明顯，且完全具有煤層在測井曲線上描述的“三高一低”的特征，在整孔測井曲線上極易識別。

8號煤層位于石炭系上統(tǒng)太原組下部，下距底界砂巖一般15m左右，上與5號煤層間隔25m左右。該煤層為全區(qū)穩(wěn)定的可采煤層，8煤層在電阻率曲線表現(xiàn)為高值尖峰異常，密度和自然伽瑪曲線表現(xiàn)為低值單峰異常；人工伽瑪曲線通常峰值很高，自然伽瑪曲線反應(yīng)較5號煤層幅值稍高，特征表現(xiàn)多為視電阻率、人工伽瑪及自然伽瑪曲線上一般呈山羊胡狀，中間夾1-3個劍峰狀，聲速曲線也伴隨有明顯高幅值反應(yīng)，區(qū)內(nèi)幾層發(fā)育廣泛且比較穩(wěn)定的煤層，在測井曲線上具有一定的形態(tài)特征，較易識別，可作為測井曲線對比的特征標(biāo)志層。

3　結(jié)論

通過上述綜合對比發(fā)現(xiàn)，馬道頭井田中5號煤層與8號煤層作為井田中最為穩(wěn)定煤層其均具備較好的可采條件，通過對比井田中其他煤層的上述特征，本文認(rèn)為其煤層特征的數(shù)據(jù)是可靠的，可作為下一步勘探開發(fā)的重要參考依據(jù)。

[1]山西省大同煤田左云南普查勘探區(qū)地質(zhì)報告，1995，山西省煤炭地質(zhì)局115地質(zhì)隊

[2]山西省大同煤田（石炭二疊紀(jì)）馬道頭井田煤炭資源儲量核實報告，2008，山西省煤炭地質(zhì)局115勘查院

[3]何光強.煤田地質(zhì)勘查中煤層對比方法的探討 [J].煤炭科學(xué)技術(shù),2009,06:106-109.

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[5]單潔，杜蘭俠.新疆黑山頭煤礦煤層對比方法討論 [J].中小企業(yè)管理與科技, 2011,04:235-236.

[6]許福美.測井曲線在煤層對比中的應(yīng)用 [J].龍巖師專學(xué)報,2004,03:56-59.

[7]張革喜.東勝煤田納林才登礦區(qū)石拉烏素井田煤層對比方法及特征 [J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2014,01:100-101.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-391-1

韓海龍，地質(zhì)工程師，研究方向為地質(zhì)找礦。