地球物理测井在安庆二叠纪地层划分与煤层对比中的应用

吴承国，童庆香，吴东升

（安徽省煤田地质局第二勘探队， 安徽芜湖 241006）

0 引言

在煤炭及沉积矿产的地质勘探中，地层划分对比是最基本的地质工作。在研究和识别沉积相时，岩性、岩石粒度、分选性、泥质含量、垂直序列、砂体厚度及分布形态、含砂率等，都是重要的成因标志，而这些标志反映在地球物理测井各种参数曲线的变化中[1]，主要包括自然电位（DZW）、视电阻率（DLW）、天然放射性（HG）、人工放射性（HGG）等参数曲线。利用测井曲线特征可以有效地反馈岩石成因标志在纵、横向的变化，为地层的划分和对比提供可靠的依据，因此，地球物理测井成为沉积矿产非常重要的勘探手段之一。

1 地质概况

安庆地区地层属扬子地层区下扬子地层分区安庆地层小区[2]，其二叠纪地层自下而上分为四个组，分别是下统栖霞组、孤峰组，上统龙潭组、大隆组。各组岩性简述如下。

栖霞组（P1q）：二叠系栖霞组由下至上分为六段。第一段为底部碎屑岩段，第二段下部灰岩段，第三段为下硅质层段，第四段为中部燧石结核灰岩段，第五段为上硅质层段，第六段为顶部灰岩段。

孤峰组（P1g）：下部深灰、灰褐色硅质层，硅质页岩夹页岩，含锰质及磷结核。上部以硅质岩为主夹页岩，有时夹薄-中厚层灰岩。顶部为深灰、褐黄色薄层硅质岩、硅质页岩、时夹灰岩、页岩透镜体及含锰页岩或锰土层。与栖霞组假整合接触。

龙潭组（P2l）：自下而上可分为三段：下部砂页岩段，为深灰-灰黑色砂质页岩、页岩；中部砂岩段，为灰-深灰色中-厚层状粉砂岩、细砂岩，局部见中粒砂岩；上部为含煤段，为灰-深灰色砂质页岩、粉砂岩、细砂岩，夹碳质页岩及煤层，与下伏地层孤峰组呈整合接触。

大隆组（P2d）：自下而上可分为5个段：①底部硅质灰岩：深灰-灰黑色，中-厚层状，含燧石结核灰岩，硅质灰岩，夹薄层灰黑色硅质页岩。②下部硅质页岩：灰褐色，中厚层状硅质页岩为主夹硅质灰岩透镜体，易成碎块，有时含碳质较高。③中部硅质灰岩：深灰-灰黑色，中-厚层硅质灰岩夹薄层硅质页岩。④上部硅质页岩：深灰、灰黑色硅质页岩为主。⑤顶部硅质灰岩：深灰色硅质灰岩，夹薄层灰岩。

2 地层界面的划分及物性标志层

2.1 孤峰组与栖霞组分界

孤峰组与栖霞组为连续沉积。孤峰组底部地层视电阻率较低而伽马强度大，在视电阻率曲线上，低幅值，密尖峰显示，自然伽马值高且尖峰大而密为特征，与下伏栖霞组地层相区别，在自然电位曲线上也呈类似的异常特征反映，如图1所示。

图1 孤峰组（P1g）与栖霞组（P1q）界面物性特征Fig.1 Gufeng group (P1g) and Qixia formation (P1q) interface properties

2.2 龙潭组与孤峰组界面

龙潭组与下伏孤峰组地层为连续沉积。龙潭组底部泥岩，厚度4米左右，为物标1，如图2。在DLW曲线上异常低而平直与下伏地层齿状相区别，并且密度大，人工伽马强度低为特征，在DZW曲线上，呈大异常，似一“指形”显示，该层泥岩与其顶、底板围岩物性差异十分明显。并且该层泥岩为识别龙潭组底界的主要标志。

2.3 大隆组与龙潭组界面：

大隆组与下伏龙潭组地层为连续沉积。大隆组底部硅质灰岩，厚度12米左右，为物标2，视电阻率较低，在视电阻率曲线上呈深裂状异常反映，并有从上往下逐渐降低趋势。最底部常具一层薄灰岩显高阻，薄尖峰与下伏地层钙质粉砂岩高阻，厚层状异常并存。在天然放射性曲线上，呈低异常带齿状，顶、底界面向内各0.5米左右处常各有一薄层页岩，显较高伽马异常，致使上、下界面似对称形。如图3所示，物标2的底界面即是大隆组与下伏龙潭组地层之分界线。

2.4 煤层识别及物性特征

图2 标志层1、龙潭组（P2l）与孤峰组（P1g）界面物性特征Fig.2 Marker bed 1, Longtan group (P2l) and Gufeng group (P1g)interface properties

①A煤组：位于含煤段顶部，平均厚度0.59m，结构简单，有时含夹石1～2层，个别孔出现两层。上离标志层3，1～5m，下距B煤层7米左右，如图3及图4所示。顶板为钙质页岩，厚度大，底板为泥岩则厚度小。在天然放射性、人工放射性曲线上，其幅值顶板低于底板；煤层与钙质粉砂岩，在自然电位曲线上组成正、负异常显示。

图3 标志层2、龙潭组（P2l）与大龙组（P2d）界面及A、B煤层物性特征Fig .3 Marker bed 2, Longtan Formation (P2l) and Dalong formation(P2d) interface and A, B coal seam physical properties

②B煤组：全区发育较差，个别点可采的煤层，上离A煤层7米左右，其顶板细砂岩，视电阻率高异常、深裂状。在天然放射性、人工放射性曲线上，其顶板异常均高于底板而煤层异常均低于A、C煤层。如图3所示。

③C煤组：发育较好，属不稳定的大部分可采煤层。顶板细砂岩泥质含量高，呈高阻、高伽马、负自然电位反映而底板细砂岩层10米左右，下距D煤层8～10m。如图4所示。

图4 P2l含煤段及煤层物性特征Fig.4 P2l coal bearing section and physical properties of coal seam

④D煤组：位于含煤段底部，全区发育极差，仅有（3-3、88-2）两孔见可采煤层。一般为碳质页岩或尖灭。下距中部细砂岩3米左右。顶板细砂岩，含泥量高，呈高阻、高伽马异常显示见图4所示，在自然电位曲线上为负异常反映与底板物性差异明显易于识别。

3 结语

根据对安庆集贤关地区所施工的69个钻孔测井曲线进行分析，找出了二叠纪地层的物性标志层，配合钻探岩芯，对全区的二叠纪地层进行了合理的划分，且各煤层之间进行对比，为正确的计算煤层资源储量提供了保证。