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[摘要]大海则勘查区位于榆横矿区与榆神矿区接壤处,区内主采煤层厚度大,层位稳定,煤炭资源储量大,开采技术条件好,具有良好的开发前景。工作区位于榆林市榆阳区西北方,面积约280km2,煤炭资源总量约50亿吨。目前在区内延安组发现19层煤,具有对比意义的煤层有7层;总体上煤层层位稳定,厚度变化规律明显,结构简单,具备较好的煤层对比条件。
本次煤系和煤层对比所采用的主要方法有沉积旋回对比、标志层对比、物性特征对比、煤层层间距对比。
[关键词]含煤地层 沉积旋回 标志层 物性特征 煤层间距
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-283-1
1沉积旋回对比
根据对含煤地层沉积环境和聚煤条件的研究分析,延安组的沉积过程由下至上可划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个大的沉积旋回,并分别对应第一、二、三、四段。其中2号煤位于第Ⅳ大旋回上部,4-2、5、9号煤层分别位于第Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ大旋回的顶部,其余煤层均位于各亚旋回顶部。由于不同沉积旋回的沉积过程和沉积环境不同,从而造成其组成序列的岩石组合、岩性特征也不同,利用这些“特点”即可对煤层进行对比。
2标志层对比
2.1K1标志层
位于延安组第一段底部,相当于区域上的“宝塔山砂岩”,以灰白-浅灰色中-粗粒长石石英砂岩为主,底部常含有一层以石英为砾石的细砾岩。与延安组其它砂岩的不同是石英含量高,长石含量低,含石英细砾,是划分延安组底界的重要标志层,其顶变带上部为9号煤层层位。
2.2K3标志层
位于延安组第四段底部,相当于区域上的“真武洞砂岩”。为一套浅灰色厚-巨厚层状细-粗粒长石砂岩。以含大量镜煤条带及植物化石碎片与上覆砂岩区别,其顶变带上部为区内2号煤层。
2.3K4标志层
位于直罗组的底部,相当于区域上的“七里镇砂岩”,岩性为灰黄-浅灰色巨厚层-块状中粗粒长石砂岩,含较多浅灰色泥砾及煤屑。以颜色、成分、粒度与下伏延安组砂体区分,以其含泥砾和煤屑与上覆砂体相区别,该标志层是划分延安组顶界的主要标志。
3物性特征对比
3.1标准地质-地球物理剖面
为了充分反映含煤地层各层段的地质-地球物理特征,我们选择了煤层分布较全、地层相对稳定的钻孔,采用煤、岩层物性特征反映明显的视电阻率、自然伽玛和密度等曲線制作了含煤地层标准地质-地球物理柱状剖面。
3.2曲线特点及对比
就煤系地层而言,煤层与围岩的物性特征差异明显。本次曲线对比是以2号煤的底板为基线进行的,区内主要煤层的测井曲线特征分述如下:
2号煤:位于煤系地层上部,区内钻孔可见,结构简单,厚度较大,极少见夹矸。视电阻率曲线反映为宽大的高值异常,在宽大的高值异常背景上呈 “锯齿状”异常;声波时差曲线为宽大的高值异常;密度和自然伽玛则为宽大的低值异常。其组合特征为明显的“两高两低”特征,顶、底界面梯度变化大,特征明显。
3号煤:在区内沉积稳定,结构简单,厚度较大,区内钻孔见均可采。视电阻率曲线反映为宽大的高值异常,在宽大的高值异常背景上呈“锯齿状”异常;声波时差曲线为宽大的高值异常;密度和自然伽玛则为宽大的低值异常。其组合特征为明显的“两高两低”特征,顶、底界面梯度变化大,特征明显; 曲线变化特征同2号煤。
9号煤:在区内沉积稳定,结构简单,区内大部分钻孔见可采,煤层厚度变化较大。视电阻率、自然伽玛和密度三条曲线为“单峰”状,即“两低一高”(视电阻度高、自然伽玛低、密度低)异常特征,异常幅度较大,顶界面梯度变化大。
4煤层间距对比
区内含煤地层为侏罗系中统延安组(J2y),该组厚度较稳定,产状平缓,构造简单。区内目前发现本组含煤最多达19层,具有对比意义的有7层,自上而下依次编号为2、3、4-2、5、6、8、9号煤。
各煤层由东向西层间距变化趋势分述如下:
2、3号煤层总体上由东向西层间距逐渐变大,最小间距23.14米,最大间距38.24米, 平均间距30.87米;3、4号煤层总体上由东向西层间距逐渐变小,最小间距38.80米,最大间距51.16米,平均间距44.61米;4、5号煤层总体上由东向西层间距逐渐变小,最小间距19.46米,最大间距27.40米,平均间距25.31米;5、6号煤层总体上可分为9~15号钻孔由东向西层间距逐渐变小,最小间距11.72米,最大间距16.44米;15~24号钻孔由东向西层间距逐渐变大,最小间距11.72米,最大间距25.08米;6、8号煤层总体上由东向西层间距逐渐变小,最小间距23.94米,最大间距35.92米,平均间距29.54米;8、9号煤层总体上由东向西层间距逐渐变小,最小间距13.64米,最大间距17.71米,平均间距16.21米。
各煤层由南向北层间距变化趋势分述如下:
2、3号煤层总体上由南向北层间距逐渐变小,最小间距25.12米,最大间距34.20米,平均间距31.56米;3、4号煤层总体上由南向北层间距逐渐变小,最小间距40.82米,最大间距47.54米,平均间距44.06米;4、5号煤层总体上由南向北层间距逐渐变小,最小间距14.78米,最大间距31.46米,平均间距25.89米;5、6号煤层总体上由南向北层间距逐渐变大,最小间距11.28米,最大间距24.06米,平均间距15.53米;6、8号煤层总体上由南向北层间距逐渐变大,最小间距19.83米,最大间距32.26米,平均间距30.29米;8、9号煤层总体上由南向北层间距逐渐变小,最小间距9.77米,最大间距19.61米,平均间距12.73米。
综上所述沉积旋回对比法在理论上是合理、可行的;标志层对比法具有客观真实性,适用性强;物性特征对比法具有还原理论、帮助实践的作用;煤层层间距对比法具有简单易行、直观的特点。
应用以上四种方法对各钻孔的不同煤层特征、参数等方面内容进行仔细研究、相互论证、综合对比后,所完成的煤层对比才是科学、合理、可靠的。
本次煤系和煤层对比所采用的主要方法有沉积旋回对比、标志层对比、物性特征对比、煤层层间距对比。
[关键词]含煤地层 沉积旋回 标志层 物性特征 煤层间距
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-283-1
1沉积旋回对比
根据对含煤地层沉积环境和聚煤条件的研究分析,延安组的沉积过程由下至上可划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个大的沉积旋回,并分别对应第一、二、三、四段。其中2号煤位于第Ⅳ大旋回上部,4-2、5、9号煤层分别位于第Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ大旋回的顶部,其余煤层均位于各亚旋回顶部。由于不同沉积旋回的沉积过程和沉积环境不同,从而造成其组成序列的岩石组合、岩性特征也不同,利用这些“特点”即可对煤层进行对比。
2标志层对比
2.1K1标志层
位于延安组第一段底部,相当于区域上的“宝塔山砂岩”,以灰白-浅灰色中-粗粒长石石英砂岩为主,底部常含有一层以石英为砾石的细砾岩。与延安组其它砂岩的不同是石英含量高,长石含量低,含石英细砾,是划分延安组底界的重要标志层,其顶变带上部为9号煤层层位。
2.2K3标志层
位于延安组第四段底部,相当于区域上的“真武洞砂岩”。为一套浅灰色厚-巨厚层状细-粗粒长石砂岩。以含大量镜煤条带及植物化石碎片与上覆砂岩区别,其顶变带上部为区内2号煤层。
2.3K4标志层
位于直罗组的底部,相当于区域上的“七里镇砂岩”,岩性为灰黄-浅灰色巨厚层-块状中粗粒长石砂岩,含较多浅灰色泥砾及煤屑。以颜色、成分、粒度与下伏延安组砂体区分,以其含泥砾和煤屑与上覆砂体相区别,该标志层是划分延安组顶界的主要标志。
3物性特征对比
3.1标准地质-地球物理剖面
为了充分反映含煤地层各层段的地质-地球物理特征,我们选择了煤层分布较全、地层相对稳定的钻孔,采用煤、岩层物性特征反映明显的视电阻率、自然伽玛和密度等曲線制作了含煤地层标准地质-地球物理柱状剖面。
3.2曲线特点及对比
就煤系地层而言,煤层与围岩的物性特征差异明显。本次曲线对比是以2号煤的底板为基线进行的,区内主要煤层的测井曲线特征分述如下:
2号煤:位于煤系地层上部,区内钻孔可见,结构简单,厚度较大,极少见夹矸。视电阻率曲线反映为宽大的高值异常,在宽大的高值异常背景上呈 “锯齿状”异常;声波时差曲线为宽大的高值异常;密度和自然伽玛则为宽大的低值异常。其组合特征为明显的“两高两低”特征,顶、底界面梯度变化大,特征明显。
3号煤:在区内沉积稳定,结构简单,厚度较大,区内钻孔见均可采。视电阻率曲线反映为宽大的高值异常,在宽大的高值异常背景上呈“锯齿状”异常;声波时差曲线为宽大的高值异常;密度和自然伽玛则为宽大的低值异常。其组合特征为明显的“两高两低”特征,顶、底界面梯度变化大,特征明显; 曲线变化特征同2号煤。
9号煤:在区内沉积稳定,结构简单,区内大部分钻孔见可采,煤层厚度变化较大。视电阻率、自然伽玛和密度三条曲线为“单峰”状,即“两低一高”(视电阻度高、自然伽玛低、密度低)异常特征,异常幅度较大,顶界面梯度变化大。
4煤层间距对比
区内含煤地层为侏罗系中统延安组(J2y),该组厚度较稳定,产状平缓,构造简单。区内目前发现本组含煤最多达19层,具有对比意义的有7层,自上而下依次编号为2、3、4-2、5、6、8、9号煤。
各煤层由东向西层间距变化趋势分述如下:
2、3号煤层总体上由东向西层间距逐渐变大,最小间距23.14米,最大间距38.24米, 平均间距30.87米;3、4号煤层总体上由东向西层间距逐渐变小,最小间距38.80米,最大间距51.16米,平均间距44.61米;4、5号煤层总体上由东向西层间距逐渐变小,最小间距19.46米,最大间距27.40米,平均间距25.31米;5、6号煤层总体上可分为9~15号钻孔由东向西层间距逐渐变小,最小间距11.72米,最大间距16.44米;15~24号钻孔由东向西层间距逐渐变大,最小间距11.72米,最大间距25.08米;6、8号煤层总体上由东向西层间距逐渐变小,最小间距23.94米,最大间距35.92米,平均间距29.54米;8、9号煤层总体上由东向西层间距逐渐变小,最小间距13.64米,最大间距17.71米,平均间距16.21米。
各煤层由南向北层间距变化趋势分述如下:
2、3号煤层总体上由南向北层间距逐渐变小,最小间距25.12米,最大间距34.20米,平均间距31.56米;3、4号煤层总体上由南向北层间距逐渐变小,最小间距40.82米,最大间距47.54米,平均间距44.06米;4、5号煤层总体上由南向北层间距逐渐变小,最小间距14.78米,最大间距31.46米,平均间距25.89米;5、6号煤层总体上由南向北层间距逐渐变大,最小间距11.28米,最大间距24.06米,平均间距15.53米;6、8号煤层总体上由南向北层间距逐渐变大,最小间距19.83米,最大间距32.26米,平均间距30.29米;8、9号煤层总体上由南向北层间距逐渐变小,最小间距9.77米,最大间距19.61米,平均间距12.73米。
综上所述沉积旋回对比法在理论上是合理、可行的;标志层对比法具有客观真实性,适用性强;物性特征对比法具有还原理论、帮助实践的作用;煤层层间距对比法具有简单易行、直观的特点。
应用以上四种方法对各钻孔的不同煤层特征、参数等方面内容进行仔细研究、相互论证、综合对比后,所完成的煤层对比才是科学、合理、可靠的。