淮南煤田口孜西井田煤层特征对比

2012.No10

摘 要 通过对口孜西井田二叠系各含煤段特征、煤层间距、煤层厚度、岩性组合、标志层、化石带、岩煤层物性等进行对比分析，确定可采煤层1、4-2、5、8、9、13-1、16-2煤层对比可靠，6、11-2煤对比基本可靠，为本区的后期煤田地质勘探提供参考依据。

关键词 岩性组合 煤层 标志层 化石

1 概况

淮南煤田位于华北板块东南缘，北邻蚌埠隆起，南靠合肥坳陷，东起郯庐断裂，西止于商丘～麻城断裂，东西长180km，南北宽15～25km，面积约3200km2。煤田呈复向斜形态，主体构造线呈北西西走向，主体构造形迹呈东西向展布。在地层划分上属华北地层区淮河地层分区淮南地层小区地层特征属典型的华北地台型，以石炭～二叠系煤系地层为主。口孜西井田位于淮南煤田西部，上覆新生界厚度约550-800m，主要含煤地层为二叠纪的山西组、下石盒子组及上石盒子组。

2 二叠系含煤段特征[1]

井田内含煤地层平均总厚771m ，含煤近30层，总厚29.87m，含煤系数为3.9%。其中含1、4-2、5、6、8、9、11-2、13-1、16-2等9层为可采煤层，平均总厚21.74m，占煤层总厚的72.8%。主要可采煤层为1、5、8、13-1等4层，平均总厚为16.29m,占可采煤层总厚的74.9%；次要可采煤层为4-2、6、9、11-2、16-2等5层，平均总厚5.45m，占可采煤层总厚的25.1%。本区二叠系含煤地层共分一、二、三、四、五、六、七等七个含煤段，以第二含煤段含煤最丰富，其次为一、四含煤段。详见表1。

3 含煤段对比标志

本区含煤岩系沉积环境相对稳定，各含煤段厚度、煤层间距、煤层厚度、结构、组合稳定，岩性组合、化石带、标志层、物性反映特征明显，煤层易于对比，主要对比依据分述如下。

3.1 煤层及岩性组合特征对比

第一含煤段：1煤多以单一的厚煤层为特征,顶板发育厚层石英砂岩,下部以粉砂岩为主，互层状，色深，沿层面富含大云母片及含菱铁结核，常见腕足、瓣鳃类化石及虫迹，煤层下淮南煤田口孜西井田煤层特征对比

张 毅 王 亚

（安徽省煤田地质局第一勘探队 安徽 淮南 232052）

15m左右见太原组顶部灰岩。第二含煤段：含4-2、5、6、8、9等煤组，该段含煤层数多，以5煤和8煤为主体,5煤层厚度大，上、下含有多层可采煤层(4-2、6、9煤)。4-2煤层下部发育13～18m处发育的铝质泥岩和花斑泥岩。本段中、上部砂岩较发育，底部分界的骆驼钵砂岩，均为可靠的对比依据。第三含煤段：含11煤组。一般煤层成组出现于含煤段中上部，煤层大多较薄，发育不稳定，下与8煤，上与13-1煤之间，相距甚远，间距稳定，易于对比。煤层顶板为一丰富的化石带，尤以瓣轮叶富集为其特征，煤层顶板泥岩中亦含菱铁结核或似层状菱铁条带，底板岩层中常见鲕粒。第四含煤段：含主要可采煤层13-1及不可采的14、15煤层。13-1煤层厚度大而稳定，上部10～20m 范围内一般育1～2层薄煤(14、15煤)。其下约12m有全区发育的花斑状粘土岩，其上有多层花斑泥岩。第五含煤段：含16、17煤组。煤层一般较薄，其中16-2煤层大部可采，16-2煤下常发育厚层泥岩，本含煤段岩石颜色以灰绿色为其特征以区别于下部煤段。16煤组下有多层花斑泥岩(俗称“小花斑”)，系本区标志层。第六含煤段：发育有18～20煤组，煤层较薄，常相变尖灭。本段岩性多由灰绿色、灰色泥岩组成，底板发育薄层铝质粘土岩。18煤附近夹1～3层薄层的硅质海绵岩，海绵骨针含量达50%～80%，可作为该煤组特征。第七含煤段：含有22～25煤组，均极不稳定，单层厚度变化较大，多相变为炭质页岩或尖灭，常发育厚层炭质泥岩。本段岩性以浅灰色灰绿色砂岩为主。24煤层上、下岩层以砂岩为主，并见互层。石千峰组底界为中砂岩，其上是杂色岩层，本段煤层极不稳定，对比困难，但确定含煤段比较容易。3.2 标志层3.2.1 花斑泥岩

在第二、四、五含煤段地层中均发育，层位稳定，分布广泛，各具特征。13-1～16-2煤层间2～3层厚层状紫红色及锈黄色小花斑，不含铝，伴生灰绿色泥岩。13-1煤下12m左右一般发育1层厚层状紫红色中～大花斑，夹黄褐色花斑，团块状，含碳酸盐小鲕粒，伴生灰色泥岩。4-2煤下15m左右一般发育1层薄层状暗紫色、黄褐色碎花斑，含铝质及铝质胶凝同心圆状鲕粒，伴生浅灰色含铝泥岩。3.2.2 铝质泥岩

煤系地层中，在18煤层及4-2煤层下，尤以4-2煤层下较发

育，层位稳定。4-2煤下20m左右发育1～2层厚3～5m铝质泥岩，浅灰、银灰色，性软、细腻、具滑感，含灰色铝质，胶凝同心圆状鲕状结构，粒径1～2mm。18煤下发育1层厚约1m铝质泥岩，灰白色，含细小菱铁颗粒。3.2.3 太原组第一层石灰岩

上距1煤约15m左右，厚度约3m左右，灰色、致密、含较多的海百合茎、珊瑚、蜓科、腕足类等动物化石，分布广泛，与1煤层间距变化不大，是对比1煤层的标志层。

3.2.4 骆驼钵砂岩

在4-2煤下40m左右，厚度一般5～10m。岩性为灰白色含砾中粗砂岩，钙泥质胶结，较松散，常与顶板铝质泥岩共生，在测井曲线上反映特殊，视电阻率、人工放射性曲线为中等幅值，类似粉砂岩或砂质泥岩，天然放射性为低幅值，显示该层泥质含量低。区内发育普遍、层位稳定，是4煤及1煤的对比标志。

3.2.5 硅质海绵岩

发育在18煤附近，有1～3层。层位稳定，岩性特殊。深灰、灰黑色，薄层状、致密、坚硬，富含海绵骨针化石，含量可达80%；海绵骨针的分布无一定方向，排列较乱，且破碎较强，反映了它的异地沉积及近陆的特征。

3.3 化石带

区内化石分带明显，大部分植物化石分布在煤层顶板，依照沉积顺利叙述如下：

4煤层附近可见种子化石。8煤层顶板及其上部岩层为一植物化石带。主要为羊齿、瓣轮叶、斜羽叶等，而以椭圆斜羽叶及栉羊齿富集为其特征。11-2煤层顶板富含植物化石，常见羊齿类、瓣轮叶等化石，尤以瓣轮叶富集为特征。13-1煤层顶板为另一植物化石带，常见烟叶大羽羊齿、单网羊齿、带羊齿。17煤层附近富集舌形贝化石，个体较大，且完整。

18煤层附近硅质岩中富含海绵骨针化石。其他动物化石仅在煤系底部海相泥岩中发现。

3.4 岩层颜色特征

煤系自下而上颜色由浅变深，由单一到混杂，尤其是泥岩、砂质泥岩及粉砂岩颜色变化规律性强。煤系下部为浅灰色、灰色；中部为灰、深灰色；中上部为灰、深灰、青灰色；上部为深灰、灰绿、杂色。第五含煤段以灰绿、青灰为特征。第六、七含煤段呈深灰、灰绿、杂色，这些不同颜色变化有助于含煤段及煤组的区别。

3.5 岩、煤层物性特征和主要可采煤层层位的确定

利用岩层、煤层在各种参数曲线上共同具有的物性特征，可以作为划分地层和确定煤层层位的依据[2]。

3.5.1 1煤层位的确定

1煤位于二叠系山西组，下距石炭系太原组第一层灰岩9.83～25.52m。

1煤较厚(0～9.42m，平均厚3.82m)，结构单一，在D3C和HGG曲线上幅值很高，D3C呈锯齿状反映。1煤顶板多是石英砂岩，该砂岩在HG曲线上呈高异常反映，明显区别其它砂岩层。一灰在HGG曲线上呈高密度反映，井径不扩大。1煤与“一灰”之间有层海相砂泥岩，在D3C曲线上呈幅值逐渐降低斜坡状反映，特征明显。

根据以上特征，可以确认1煤的层位，见图1。

3.5.2 4-2煤层位的确定

4煤组由4-1、4-2两个煤分层组成。4-1煤层薄，或成为炭质泥岩，不可采，不含夹矸，测井曲线上呈单峰状。4-2煤属大部可采的较稳定煤层，少数点含有夹矸，在D3C、HGG曲线上4-2煤层异常高于4-1煤层。4-1、4-2与5煤之间间距变化不大，对比性较强。4-1煤下10～30m多发育一层铝质泥岩或含铝花斑状泥岩，在HG曲线上呈高异常反映，成为确定铝质泥岩和4煤层位的显著标志，所以4煤层位很易确定，见图2。

3.5.3 5煤层位的确定

5煤较厚(2.18～12.89m，平均厚5.75m)，在D3C和HGG曲线上呈幅值高、密集锯齿状反映。它的曲线特征在二叠系地层中非常明显，故5煤层位很易确定。见图2。

3.5.4 6煤层位确定

6煤层为局部可采煤层，它在测井曲线上呈高幅值单峰状反映，煤层顶底板多为高阻砂岩层。6煤与5煤距离有一定变化，沿地层倾向，在浅部二者距离较近，到深部距离逐渐加大，见图3。利用与5煤、4-2煤层段组合关系，不难确定6煤层层位。

3.5.5 8煤、9煤层位确定

8煤和9煤距离较近(3.20～10.20m)，在D3C和HGG曲线上，8煤层上部幅值高，下部幅值低，9煤层则成相反形态。本煤组上部，多发育一层高阻石英砂岩，形态独特，可作为确认8煤和9煤的辅助标志。曲线形态见图4。

3.5.6 11-2煤层位确定

11煤由两个或多个煤分层组成，其中11-2煤层为大部可采的不稳定煤层。在D3C和HGG曲线上呈宽度窄，幅值高的陡峭状双峰异常，见图5。

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