内蒙古自治区东胜煤田公尼召勘查区可采煤层分布及岩煤层对比

陈华飞

摘要：公尼召勘查区位于东胜煤田的西南角，勘查区含煤地层为侏罗纪延安组，地层平均厚度249.22m，勘查区内钻孔单孔见煤12～26层，累计厚度12.60～30.80m，平均21.90m。含煤系数8.79%。通过研究东胜煤田侏罗纪陆相沉积特征及聚煤变化规律，采用了标志层、岩煤层组合对比、地球物理特征法、层间距、煤层结构、地震波阻抗追索辅以煤质及古生物化石等方法，对勘查区内岩层、煤层进行综合对比，其中对比成层的有13层，可采煤层为6层（3-1、3-2、4-1、5-1、6-2中、6-3），確定了该区主要煤层的赋存层位、形态、分布及变化特征，为该区资源量估算提供了可靠依据。

Abstract： Gongnizhao exploration area is located in the southwest corner of Dongsheng coal field. The coal-bearing strata in the exploration area is the Jurassic Yan'an Formation. The average thickness of the stratum is 249.22m. The single hole sees 12 to 26 layers of coal in drilling area. The cumulative thickness is 12.60 ～ 30.80m， an average of 21.90m. The coal content is 8.79%. Based on the study of Jurassic continental sedimentary characteristics and coal accumulation in Dongsheng coal field， the methods such as marker layer， rock coal seam combination， geophysical characteristic method， interlayer spacing， coal seam structure and seismic wave impedance as well as coal and fossil fossils are used for comprehensive comparison of the rock and coal seam in the exploration area. There are 13 layers through comparison， including 6 commercial beds （3-1， 3-2， 4-1， 5-1， 6-2， 6-3）. The storage stratum， shape， distribution and variation characteristics of the main coal seam in this area are determined， which provides a reliable basis for estimating the resource quantity in this area.

关键词：可采煤层；岩煤层对比；公尼召勘查区；东胜；内蒙古自治区

Key words： minable seam；rock seam contrast；Gongnizhao exploration area；Dongsheng；the Inner Mongolia autonomous region

中图分类号：P62 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）21-0209-03

0 引言

公尼召勘查区位于东胜煤田的西南角，东胜煤田为早-中侏罗纪陆相沉积型煤田[1]，缺乏稳定的标志层，且勘查区内钻孔间距较大、煤层层数较多（单孔见煤12～26层），煤层对比难度较大[2]。本文以东胜煤田资料汇编为基础，结合本次工作情况，根据二维地震勘探主要解释了3-1、4-2、5-1、6-2中四层煤，再结合标志层法、地球物理特征法、层间距对比法、煤层结构对比法、地震波阻抗追索辅以煤质及古生物化石等方法，综合对比勘查区内的主要可采煤层[3]。

1 地质概况

公尼召勘查区位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境伊金霍洛旗境内，该区含煤地层为侏罗纪延安组。

1.1 地层

勘查区地层自下而上有三叠纪延长组（T3y■）、侏罗纪延安组（J1-2ya）、侏罗纪直罗组（J2■）、侏罗纪安定组（J2a）、白垩纪志丹群（K1■）及第四系（Q）。

1.2 含煤性

本区含煤地层为侏罗纪延安组，其含煤岩系是由陆源碎屑岩组成的陆相沉积地层，沉积环境为河湖相、泥炭沼泽相为主的大型内陆盆地[4]。延安组厚度185.98～288.07 m，平均厚度为249.22m。含煤5组（2、3、4、5、6煤组），煤层12～26层，其中对比成层的13层。其它均为层位、厚度不稳定的薄煤层，未进行对比定名。单孔见煤12～26层，累计厚度12.60～30.80m，平均21.90m。含煤系数8.79%。单孔见可采煤层数4～11层，单层最大可采厚度6.76m，单孔累计可采煤层厚度8.75～26.90m，平均16.68m。煤层埋深在602.15～1100.70m之间，标高807.85～343.98m，自东向西埋藏深度加大。

可采煤层6层（3-1、3-2、4-1、5-1、6-2中、6-3）。其中一岩段含5、6煤组，二岩段含3、4煤组，三岩段含2煤组。

1.3 可采煤层

勘查区内共有可采煤层6层，其中全区可采煤层2层（3-1、6-2中煤层），大部可采煤层4层（3-2、4-1、5-1、6-3煤层）。本区主要可采煤层为3-1、3-2、4-1、5-1、6-2中，次要可采煤层为6-3。

①3-1煤层。

埋深656.52～913.00m，标高766.11～512.29m。厚度0.17～4.75m，平均2.46m，可采范围内平均2.71m。可采面积290.71km2，按点数计算的可采系数为88%，按面积计算的可采系数为96%。见1-6层夹矸，为厚0.08～0.72m的粉砂岩、泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩。该煤层为结构较简单、全区可采的较稳定煤层，也是全区主要可采煤层之一。

②3-2煤层。

埋深688.03～943.40m，标高743.95～470.66m。厚度0～4.27m，平均1.46m，可采范围内平均2.10m。可采面积224.76km2，按点数计算的可采系数为59%，按面积计算的可采系数74%。见1～2层夹矸，厚度0.12～0.80m，岩性主要为粉砂岩，其次为泥岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩和细粒砂岩。该煤层为结构较简单、大部可采的较稳定煤层，也是全区主要可采煤层之一。煤层厚度西厚东薄，变化规律性明显。

③4-1煤层。

埋深724.14～984.05m，标高696.74～432.16m。厚度0.30～9.10m，平均2.82m，可采范围内平均3.06m。可采面积285.32km2。按点数计算的可采系数为86%，按面积计算的可采系数为94%。见1～3层厚0.09～0.80m的夹矸，岩性以粉砂岩、粉砂质泥岩为主，次为细粒砂岩、泥岩、炭质泥岩和砂质泥岩。4-1煤层为全区赋存、结构较简单、大部可采的较稳定煤层。也是全区主要可采煤层之一。

④5-1煤层。

埋深776.46～1039.85m，标高633.54～397.54m。厚度0～5.15m，平均1.92m，可采范围内平均2.40m。可采面积211.05km2。按点数计算的可采系数为69%，按面积计算的可采系数为74%。见1-3层夹矸，厚度0.09～0.75m。岩性以粉砂岩、细粒砂岩为主，其次为砂质泥岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩。5-1煤层为结构较简单、大部可采的较稳定煤层。

⑤6-2中煤层。

埋深814.17～1072.05m，标高343.98～602.05m。厚度0.70～8.17m，平均3.33m，可采范围内平均3.38m，可采面积303.21km2。按点数计算的可采系数为98%，按面积计算的可采系数为100%。见1～4层夹矸，厚度0.08～0.80m。岩性以粉砂岩、粉砂质泥岩为主，次为泥岩和炭质泥岩。6-2中煤层为结构较简单、全区可采的较稳定煤层。也是全区主要可采煤层之一。

⑥6-3煤层。

埋深834.47～1097.45m，标高575.72～347.82m。厚度0～5.55m，平均1.59m，可采范围内平均2.46m，可采面积169.44km2。按点数计算的可采系数为61%，按面积计算的可采系数为56%。见1～3层夹矸，厚度0.17～0.65m。岩性为粉砂岩、泥岩、粉砂质泥岩。煤层厚度变化较大，且规律性较差，可采范围的分而较分散。为结构较简单、大部可采的较稳定煤层。

2 岩、煤层对比方法

主要采用标志层法、地球物理特征法、层间距对比法、岩煤层组合对比、煤层结构对比法、地震波阻抗追索法、辅以煤质及古生物化石等进行综合对比[5]。

2.1 标志层对比

本区比较明显的对煤层对比有帮助的标志层主要有两个：三岩段底砾岩、延安组底部石英砂岩。

其中三岩段底砾岩几乎全区赋存，作为2、3煤组的明显分界。

延安組底部石英砂岩区内分部较稳定，岩石呈灰白或浅灰黄色。石英含量达到95%以上，仅含少量其他暗色矿物，钙质胶结。

2.2 岩煤层组合对比

本勘查区煤系地层为侏罗纪延安组，为内陆河湖相-沼泽相沉积，旋回结构基本清楚，自下而上有7～10个旋回。根据其岩性组合及沉积旋回，将该组地层划分为3个岩段。一岩段位于延安组下部，自延安组底界至5煤组顶界；二岩段位于延安组中部，5煤组顶界至3煤组顶界；三岩段位于延安组上部，3煤组顶界至延安组顶界。

2.3 地球物理特征法

利用物性特征对比是本次岩煤层对比的又一主要手段。其依据是沉积环境的稳定性，表现为岩性组合的相似性。而相似的岩性组合特征或同一煤层特征又表现为物性曲线形态的相似性。

2.4 层间距对比法

本区各成煤期有相对稳定的长时间泥炭沼泽化过程，表现为：

①同一煤层横向上有较广泛的连续性，在剖面上可以连续追踪。②相邻成煤期次之间，沉积环境由河湖相向泥炭沼泽相的变迁受古构造、古环境的控制，有一个逐渐发展的过程，沉积物的厚度受所处构造部位的控制，横向上比较稳定，其变化有一定的规律性。表现在煤层对比上就是相邻钻孔煤层层间距相对稳定，变化有一定规律可循，因此煤层层间距对比在本区是比较可靠的手段。

2.5 煤层结构对比法

不同煤层受成煤期环境控制，其煤层的厚度结构有一定变化规律[7]。有的煤层以厚度大、普遍含夹矸，且夹矸层数多，煤层结构较复杂为特征。利用煤层结构的相似性也可以实现煤层的对比。

2.6 地震波阻抗追索法

本区主要煤层与顶底板围岩间存在明显的波阻抗界面，利用二维地震时间剖面，结合钻孔测井数据，进行波阻抗反演，可以实现钻孔间煤层横向上连续追踪，煤层的变薄、尖灭、合并、分叉能够直观反映出来。波阻抗反演剖面将钻探垂向与物探横向高分辨率结合起来，实现优势互补，提高了煤层对比的可靠性。

2.7 古生物化石对比

在同一个钻孔岩芯断面，常见到锥叶蕨、似银杏、拟刺葵、茨康叶等多种植物化石共存。古生物的演化主要表现为不同时期各种化石的繁盛程度有小的差别。比如：节蕨植物门的新芦木、似木贼相伴生，主要产于延安组底部一岩段，向上含量明显减少。枝脉蕨、锥叶蕨在延安组各岩段均有分布，但延安组底部到中部锥叶蕨占优势，枝脉蕨较少，向上枝脉蕨所占比例渐增加，锥叶蕨变少，至二岩段3煤组附近，以枝脉蕨占约对优势为特征。

2.8 煤质对比

勘查区内6-3煤常常灰分较高，密度较大，有时相变为炭质泥岩。

3 岩煤层对比的意义

①确定了含煤地层的沉积规律，该区含煤地层为延安组，由陆源碎屑岩组成的陆相沉积地层，沉积环境为河湖相、泥炭沼泽相为主的大型内陆盆地。有7～10个旋回组成。②确定了岩层、煤层对比的主要标志层及其特征，三岩段底砾岩、延安组底部石英砂岩沉积较稳定，为该组地层的主要标志层。③确定了可采煤层6层，分别为3-1、3-2、4-1、5-1、6-2中、6-3煤层，可采煤层总厚度平均16.68m，含煤系数6.7%。其中全区可采煤层2层，为3-1、6-2中煤层；大部可采煤层4层，为3-2、4-1、5-1、6-3煤层。

4 结论

通过本次工作，运用多种方法对东胜煤田公尼召勘查区的含煤地层的岩、煤层进行了综合对比，确定了该区含煤地层延安组的沉积特征及聚煤规律，对勘查区的资源量估算提供了可靠的依据。

参考文献：

[1]内蒙古自治区地质矿产局.内蒙古自治区区域地质志[M].北京：地质出版社，1991.

[2]王定武.煤田地质与勘探方法[M].北京：中国矿业大学出版社，1995.

[3]赵宝聚，乔增宝，宫海明，等.山东谷阳-荏平煤田阿城井田山西组煤岩层对比研究[J].山东国土资源，2014，30（6）：13-15.

[4]钟昌波，傅雪海，刘正，等.煤系沉积环境分析与煤（岩）层对比研究进展[J].能源技术与管理，2008（2）：8-10.

[5]何光强.煤田地质勘查中煤层对比方法的探讨[J].煤炭科学技术，2009，37（6）：06-09.