浅谈新田矿区的含煤地层特征及煤层对比方法

2015-12-08 09:00刘文芝
建材与装饰 2015年48期
关键词:新田含煤细粒

刘文芝

(江西省煤田地质局二二三地质队江西鹰潭 335000)

浅谈新田矿区的含煤地层特征及煤层对比方法

刘文芝

(江西省煤田地质局二二三地质队江西鹰潭335000)

新田矿区含煤层数多,煤层多为不稳定煤层,标志层不明显,且断层切割破坏较剧,对比难度相对较大。通过对已有资料的充分研究,分析其特征和规律,通过标志层法结合其他手段,基本解决了该区的煤层对比问题。

新田矿区;含煤地层特征;煤层对比

1 概况

新田矿区位于江西省上饶县南11km,主要属上饶县管辖,东边少部分属广丰县范围。其大地构造单元位于怀玉隆褶带与武夷隆起带之间,次级构造单元,属饶南拗陷之中段,是上古生界至中下三叠统的发育地带。

2 含煤地层特征

矿区发育有二叠系中统上饶组彭家段+饶家段(P2sh3+2)和童家段(P2sh4),二叠系上统雾霖山段(P3w)和大隆组(P3dl)、三叠系下统大冶组(T1dy)、侏罗系上统鹅湖岺组(J3e)、白垩系(K)及第四系(Q)等地层。本区含煤地层主要为二叠系上统雾霖山组、二叠系中统上饶组,相当于华南地区乐平煤系。

2.1雾霖山组(C煤组)

二叠系上统雾霖山段(P3w):厚度120~190m,底部为一厚层状,浅灰色细~中粒砂岩,层位稳定,特征较明显的S4标志层,向上为粉砂岩、细砂岩、泥岩夹煤线(C煤组),中部有一层硅质胶结的石英细~中粒砂岩,局部含砾(S5),上部以紫斑杂色粉砂岩、泥岩为主,普遍有鲕状结构。

2.2上饶组童家段(B煤组)

二叠系中统上饶组童家段(P2sh4):厚度150~250m,以灰、灰黑色粉砂岩及砂岩等组成,中部有一层富含白云母和炭屑的薄层细砂岩(S3)作为较好的标志层。本段为主要含煤段,含煤18层(称B煤组),可采和局部可采7层,煤层厚度变化较大,产大羽羊齿、轮叶、栉羊齿、鳞木、枝脉蕨、芦木等大量植物化石碎片,有时见小个体舌形贝动物化石。与龙潭组相当。

2.3上饶组彭家段+饶家段(A煤组)

二叠系中统上饶组彭家段+饶家段(P2sh3+2):以灰、灰黑色粉砂岩和泥岩及砂岩组成,上部夹薄层钙质砂岩和泥灰岩,特征较明显,本段含煤0~6层,一般均不可采,产珊瑚、海百合茎、瓣鳃类等动物化石及其碎片。本段地层厚约200~250m。

3 煤层对比

通过研究以往应家向斜找煤工作及周边小煤矿资料,分析新田矿区含煤地层的沉积环境,为晚古生代最大海侵之后的大海退环境形成的,沉积一套海陆交互相(上绕组饶家+彭家段)到陆相湖泊、沼泽为主夹泻湖相(童家段)到陆相(雾霖山组)地层。

本区主要含煤段为二叠系中统上绕组童家段(P2sh4),童家段地层为以陆相为主的海陆交互相含煤建造,其煤层层数多,煤层多为不稳定煤层,标志层不是很明显,加之断层切割破坏较剧,对比难度相对较大,通过对已有资料的充分分析研究,从中还是找出一些特征和规律,本次勘查的煤层对比工作采用标志层、岩煤层组合特征、层向距、旋回特征、煤层本身特征和物性特征等综合对比的煤层对比方法来解决本区的煤层对比效果,取得了较好的效果。

3.1标志层法

通过对以往勘查资料的综合分析研究,经本次勘查对所采取岩心的细致观察、描述及其岩性信息的采集,区内根据岩性分出S2、S3和S4三个标志层,现自下而上分述如表1。

表1 新田煤田标志层特征一览表

3.2岩性组合及旋回结构特征

根据各钻孔揭露情况分析,S4~S3之间,以细碎屑岩为主,局部夹细粒砂岩组成7个次级旋回结构,每个旋回由薄层细粒砂岩-粉砂岩-粉砂质泥岩-泥岩夹煤层或炭质泥岩组成,形成B11~B17等煤层。其中上部(B14~B17)细粒砂岩含量比下部(B11~B13)相对多一些,可采煤层也集中于该上部。

B7煤层比较特殊,其上下多为细粒砂岩,形成砂岩夹煤层(或层位)的独特特征,可作为辅助标志。

S3~B7煤层之间的岩性组合与S4~B14煤层间的岩性组合特征相似,其间有3个次级旋回为B10~B8可采煤层。B7煤层以下至S2标志层间细碎屑岩含量增多,以细粒砂岩(局部为中细粒砂岩)夹粉砂岩或者泥岩为主,含煤性变差,一般不含可采煤层,仅有个别可采见煤点,有7个次级旋回。

3.3层间距特征

鉴于童家段为以陆相为主的海陆交互相沉积,其沉积环境不稳定,故各岩层厚度变化相对较大,但总体看来,还存在一定规律,从可采煤层间距来看,B17煤层至S4标志层,B15~B14煤层之间的层间距在7~9m左右,局部有变小和增大的现象。S3标志层~B10~B9~B8等煤层间距一般在6~9m左右,局部也有变小和增大的现象;B8煤层至S2标志层一般间距在44~68m之间,平均约60m。上述间距虽然存在一定变化,但总体上还能起到辅助对比作用。

3.4煤层本身特征

主要B17煤层本身,其厚度在区内是最大且较稳定的唯一中厚煤层,一般厚度多在2.10~2.40m左右,仅个别点小雨2m或大于2.40m,煤层为块煤,质轻,色暗,特征明显且区内稳定,又位于P2sh4的顶部,也可作为很好的标志层。

其次,B9煤层在区内系第二个较稳定的煤层,其厚度也是相对第二后的煤层,基本全区可采,以块煤为主光泽相对较亮。

另外,B7煤层为夹在两层细粒砂岩之间的煤层(或层位),其岩煤层组合特征明显,易于区别,故可作为辅助对比标志。

3.5物性特征

本区煤层多,且多为不稳定型煤层,岩层物性标志不明显,故通过物性特征进行煤层对比困难较大。本次通过测井资料分析发现某些可采煤层在大部分钻孔中具有某些相似特征,特别是GGFR(长源距伽玛伽码)和NG01(自然伽玛)及RS01(视电阻率)等曲线存在一些规律性现象。故对其进行分析综合对比,为整个煤层对比起到一定的辅助作用。

3.6生物及化学特征

普查区内生物化石分布具有一定特征,通过对各钻孔岩性的鉴定描述发现P3w地层中不产动物化石,以植物化石碎片及根部化石为主;而P2sh4地层中产较多植物化石及其碎片,动物化石仅偶尔出现在其底部某些泥岩或粉砂质泥岩中,且以小个体的Lingula sp(舌形贝)为主。而在P2sh2+3地层中则富产动物化石及其碎片,特别是产于钙质砂岩和泥灰岩煤层中。这些生物特征可辅助确定地层层段和层位,间接辅助煤层对比。

另外,在P3w和P2sh2+3地层中富产黄铁矿小晶粒成结核,而在P2sh4地层中,其中部和下部富含菱铁质结核或菱铁质薄透镜体,这些化学特征反映不同层段的沉积环境,也间接辅助地层对比工作。

综上所述,通过以上各种特征的综合对比结果,在可采煤层中,B17、B10煤层对比可靠,B16、B15、B14、B9、B8等煤层对比较可靠。

[1]刘隆光,周永晔,主编.《江西省上饶县应家地区找煤报告》(内部资料). 1984,11.

P618.11

A

1673-0038(2015)48-0207-02

2015-11-9

刘文芝(1989-),女,助理工程师,本科,主要从事矿产勘查工作。

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