黑龙江桦川县煤炭远景调查工作的研究

白旸

摘 要：黑龙江省桦川县某区煤炭远景调查项目是黑龙江省基础类、公益类资源调查项目。通过煤炭远景调查为本区经济发展提供资源。

关键词：煤炭;远景调查;煤层

0  前言

主攻矿种----煤，在黑龙江省集贤县、桦川县某地区（以下简称工作区、本区或调查区）开展矿产远景调查，通过系统收集、分析区内以往地质资料、通过二维地震和钻探、测井等手段大致了解工作区含煤地层和成煤特征;概算工作区煤炭资源量，圈定找矿靶区。

1  本次勘查的主要地质任务

初步确定工作区地层层序，确定含煤地层时代;大致了解工作区构造形态;大致了解含煤地层分布的范围、煤层层数、煤层厚度和埋藏深度;大致了解煤质的一般特征和煤类;大致了解其他有益矿产情况;大致了解本区水文地质条件、环境地质现状及工程地质条件;估算煤炭预测的资源量。

2  勘查方法及工程布置

本次远景调查采用的工作方法是以地震工程、钻探工程、地球物理测井工程、采样测试化验等综合勘查方法。地震工程布置基本网度采用3km×4km，共布设地震测线12条，其中主测线7条（D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7），联络测线5条（L1、L2、L3、L4、L5），完成4911个物理点。通过地震波反射情况首先在波组反映较好的地震测线L3线上布设ZK15-1号钻孔，地震测线D1线上布设ZK15-6号钻孔。在ZK15-1、ZK15-6号钻孔施工结束所取得的地质成果基础上结合地震解释在煤层波组反映较好的地震测线D6线上布设ZK15-3号钻孔，地震测线D2线上布设ZK15-4号钻孔。本次远景调查共布设4个钻孔，总工程量3778.20m。物理测井4个孔，总工程量3744.85m。采取煤芯、煤岩、测试样41个。

3  勘查区地质背景

根据以往地质资料和本次调查成果，现按地层层序由老至新分述如下：

1）新太古界麻山群（Ar2ms）：厚度不详。为一套由浅海相陆源火山碎屑—碳酸盐建造经区域变质作用混合岩化作用而形成的高级变质岩系。主要岩性有暗黑色—暗褐色的花岗岩、黑云母变粒岩、辉石麻粒岩、透辉石大理岩、石墨片岩、矽线石榴黑云母片麻岩、磁铁石英岩、混合岩等。在工作区西部与中部大面积出露，为工作区地层之基底。

2）中生界白垩系下统城子河组（K1ch）：本区所施工的四个钻孔均有所见，岩性以深灰色粉砂岩、灰白色中、细砂岩及粗砂岩、砾岩为主夹少量炭页及1-2薄煤层。本区城子组含煤性较差，未见可采煤层。钻孔见砾岩、中粗砂岩较发育，推测本区该组地层河流相较发育。其下与麻山群呈角度不整合接触，分布在中伏断陷内，钻孔实际控制最大厚度约441m。

3）中生界下白垩统东山组（K1d）：该组地层在中伏凸起上零星发育，不整合于新太古界麻山群之上，岩性主要以安山质角砾岩、安山集块岩、安山熔岩等为主，并且夹有棕红色或浅灰色的薄层泥岩，灰绿色结晶较好的玄武安山岩，灰绿色或深灰色的安山凝灰岩灰绿色或浅绿色的厚层凝灰质泥岩，薄层含砾砂岩、砾岩层组成。

4）新近系中上新统富锦组（N1-2f）：主要分布于中伏断陷内，岩性由灰色—灰绿色泥岩、粉砂岩、中砂岩、粗砂岩和煤层所组成。不整合于白垩系地层之上，以泥岩、粉砂岩为主，半胶结，较致密，干燥后较坚硬，厚度162～482m。本段地层的物性特征为：自然伽玛曲线幅值略高于其下伏的中生界地层，曲线幅值变化较小。侧向电阻率低于下伏的中生界地层。主要以電阻率较低为特征。本区该组地层见1-3层褐煤层，但均未达到工业最低可采厚度。

5）第四系（Q）：全区发育，顶部有一层0.50～l3.00 m的腐植土和粘土，其下为细砂、中砂、砾砂等，平行不整合覆盖于新近系地层之上。厚度为173～314m。

4  含煤地层

4.1含煤性

本区主要含煤地层为新近系富锦组与白垩系城子河组。野外施工未见可采煤层。

4.2  煤层对比

由于邻区施工的钻孔均与工作区距离较远，地层岩性特征也不相同，在地层沉积特征、煤层对比方面无法起到对照参考的作用，所以本区煤层对比仅利用本次调查施工钻孔取得的地质资料及调查区内南部《友谊、太平及鸡冠山区地质找矿总结》施工的66-3号钻孔。其中ZK15-1、ZK15-3、ZK15-4号钻孔大致在同一走向线上，在L2与L3地震测线之间。66-3、ZK15-6号孔在D1地震测线附近。，以下为各煤层（组）对比情况：

调查区煤层编号是从1到5按地层从浅到深的顺序依次排列的，其中1、2、3号煤层为新近系富锦组褐煤层，4、5号煤层为白垩系城子河组煤层。

1#-3#号新近系富锦组褐煤层：1#-2#号煤层不太发育，仅ZK15-1号孔有见。3#号煤层除ZK15-6号孔没有见到，其他钻孔均有见到，3#号煤层距新近系底界面30-130m左右，发育较稳定，结构单一—复杂，煤层顶底板岩性均为泥岩，粉砂岩，是调查区新近系富锦组褐煤层段的标志层。

4#-5#号白垩系城子河组煤层：4#号煤层不太发育，仅ZK15-6号孔有见。5#号煤层在调查区南部发育，ZK15-4、ZK15-6号孔有见，北部基本不发育，5#号煤层距白垩系城子河组底界面170-240m左右，发育较稳定，结构单一，煤层顶板岩性为粉砂岩，底板岩性为中砂岩，是调查区白垩系城子河组煤层段的标志层。

4.3  成煤地质条件分析

本区军川断裂与中伏断裂之间的上元古代花岗岩（γ2）为本区城子河组煤系地层的基底，工作区没有发育集贤—绥滨中生代断陷普遍覆盖的中生界曙光组海相地层。推测本区受军川断裂与中伏断裂的影响，在区域中生界地层沉积时单独形成断陷盆地，在区域中生界海相地层沉积时工作区海拔较高，没有发育。本区钻孔见城子河组砾岩、中粗砂岩较发育，推测本区城子河组地层河流相较发育，又受基底地势较高的影响，工作区断陷盆地内形成了冲积扇的沉积环境，导致本区城子河组地层没有较好的煤层沉积环境，仅发育1-2个薄煤层。同时受西侧军川断裂与中伏断裂的影响所形成的断陷盆地利于新近系富锦组的地层沉积，，本区北部钻孔（ZK15-1）见褐煤3层，均不可采。

5  取得的主要成果

初步确定了工作区的地层层序，自上而下为第四系、新近系富锦组、中生界白垩系东山组、中生界白垩系城子河组、新太古界麻山群。确定了含煤地层时代为新近系富锦组、中生界白垩系城子河组;工作区总构造形态为一向斜构造，地层走向近似北东向，倾角0°～15°。断层主要有军川断裂与中伏断裂2条断层;大致了解了调查区内岩浆岩的分布范围;大致了解了含煤地层为新近系富锦组、白垩系城子河组，均未见可采煤层;大致了解了新近系富锦组中不可采煤层的煤质一般特征和煤类;根据测井成果，ZK15-3钻孔在790.30米处见1.30米、812.50米处见1.15米自然伽玛幅值高异常段，换算自然伽玛值分别为11Pa/Kg、12Pa/Kg。

6  存在的主要问题

1）地震部分

花岗岩顶界面反射波是根据钻孔资料及地震时间剖面波组特征推断而来的，地震时间剖面对该组反射波并没有直接的反映，所以对该层界面的顶板深度误差较大，只起借鉴作用。

2）钻探部分

由于本次调查工作主攻矿种为煤，没有专业的设备对ZK15-3号钻孔自然伽玛幅值高异常段的岩样进行采取，采样也没有做到及时、规范，ZK15-3号钻孔自然伽玛幅值高异常段的化验指标可能存在较大的误差，只起辅助研究的作用。