贵州省包谷地背斜煤矿区煤层对比及其意义

蒙明华　张明

摘要：贵州省包谷地背斜煤矿区是兴仁县主要产煤区之一，煤炭资源丰富。本文通过矿区内马古地煤矿、云顶煤矿、龙头煤矿、二湾煤矿、大丫口煤矿、箐口煤矿勘查地质报告，经过系统统计分析，建立了标志层B₁～B₄，根据该区标志层B₁～B₄地质特征、地球物理特征、煤层顶底板岩性及煤层煤质特征的对比分析，认为包谷地背斜煤矿区可采煤层6层，（其中C₃、C₄、C₁₅、C₁₇煤层为全区可采煤层，C₁为大部可采煤层，C₁₂为局部可采煤层），煤层对比依据可靠。通过矿区含煤岩系煤层对比的方法和特点，指出了贵州省包谷地背斜煤矿区标志层特征对比的意义和作用。

关键词：标志层；可采煤层；地球物理特征；对比方法；包谷地背斜煤矿区；贵州兴仁县

1.引言

贵州省包谷地背斜煤矿区是兴仁县产煤区之一，面积约130km²，预测煤炭资源量约14亿吨，矿区找矿潜力大，目前矿区内已查明煤炭资源储量约5.3亿吨。煤矿勘查过程中煤层对比是一项很重要的工作环节，本文通过对贵州省包谷地背斜煤矿区从西向东龙潭组含煤地层厚度、含煤性及可采煤层进行了综合整理对比，对该区下一步煤矿区开展煤矿勘查工作具有一定的指导意义。

2.地质概述

区域大地构造位置属于扬子准地台西南缘晴隆一安龙构造变形区中部，邻近右江造山带。区内主要构造线呈近东西向展布。包谷地背斜延伸约18km，为一近东西向展布的复式背斜。背斜核部最老地层为茅口组、峨眉山玄武岩组，两翼依次为龙潭组、飞仙关组、长兴一大隆组、永宁镇组和关岭组。翼部岩层倾角15°-27°（图1）。

3.煤系地层特征及含煤性

二叠系上统龙潭组（P₃1）：为一套海陆交互相陆源碎屑沉积为主的砂泥岩含煤沉积建造。厚202m～366m。该层东厚西薄，煤20层-30层，煤层平均总厚13.37m，含煤系数5左右。

4.可采煤层特征与分布规律特征

区内含煤地层中含可采煤层6层（编号C₁、C₃、C₄、C₁₂、C₁₅、C₁₇），其中C₃、C₄、C₁₅、C₁₇煤层为全区可采煤层（表1）。

C₁由西向东厚度逐渐变薄，至二湾煤矿以东变为不可采，为大部可采煤层；C₃较稳定，无明显变化规律，全区可采；C₄矿区由西向东煤层厚度有增厚趋势，全区可采；C₁₂总体西薄东厚，厚度有一定变化，局部可采；C₁₅总体西薄东厚，全区可采；C₁₇总体厚度变化不大，全区可采。

5.煤岩特征

矿区各可采煤层颜色为黑色-灰黑色，条痕为黑色，玻璃一金属光泽，参差状断口，节理、裂隙发育，见细脉状方解石节理、裂隙。以亮煤为主，镜煤及暗煤次之。煤岩类型以半亮型为主。

有机组分以镜质组为主，惰质组为次要组分。无机组分以黏土矿物为主，次为黄铁矿，少量石英和方解石。

6.煤层对比

矿区内煤层对比方法采用标志层法、煤层地球物理特征、层间距法辅以煤层自身特征方面进行煤层对比。

6.1标志层法

根据地层岩性特征，确立了4个主要对比标志层（B₁、B₂、B₃、B₄），各标志层特征明显。

B₁为长兴、大隆组底部一层稳定的灰岩、泥灰岩，局部含生物碎屑，厚0.63m～8.47m，平均厚2.31m，厚度变化相对较小，延伸稳定，在地表常形成小陡坎，该灰岩层作为含煤地层（P₃1）与上覆长兴、大隆组（P₃c+d）的划分标志，同时作为C₁、C₃煤层对比标志。

B₂位于龙潭组上部一层稳定的灰岩，厚0.66m～3.15m，平均厚1.58m，厚度变化小，延伸稳定，在矿区内钻孔揭露C。均见该层灰岩。该灰岩层作为C₄对比标志。

B₃位于龙潭组中部一层浅灰色灰岩，厚1.58m-8.30m，平均厚4.32m，作为C₄、C₁₂分隔对比标志。

B₄为龙潭组下段顶部灰、深灰色厚层强硅化灰岩（俗称硅质岩），区域上局部硅化较弱，该层西薄东厚，延伸稳定，宏观特征明显，常形成陡坎地形。厚1.42m-14.29m，平均厚5.72m。矿区可采煤层均含于該层之上，可作为C₁₇对比标志。

6.2煤层地球物理特征法

C₁各方法曲线整体反映为单峰状，三侧向电阻率和自然伽马幅值呈中值异常。距煤层顶部平均厚15.81m有一层侧向电阻率和自然伽马曲线呈双峰状的B₁灰岩，其电阻率值较煤层顶板岩层大。

C₃自然伽马曲线整体反映为马鞍状，侧向电阻率曲线呈中低值一中高值反映，煤层顶部侧向电阻率曲线整体表现为较高值反映，伽马曲线整体上反映为上低下高的双峰状。

C₄各方法曲线反映为从明显的单峰状渐变到呈较明显的双峰状。直接顶板为一层侧向电阻率曲线表现为单峰状的灰岩（B₂），其值较煤层的大，自然伽马曲线值较煤层的小。从C₂₄号煤层起，自然伽马曲线出现高幅值异常。

C₁₂伽马伽马曲线和侧向电阻率曲线表现为明显的双峰状渐变至明显的单峰状，自然伽马曲线从上高下低的双峰状渐变到呈较明显的单峰状。距煤层顶部4.02m～21.84m有一层侧向电阻率和自然伽马曲线呈不规则双峰状的B₃灰岩，其电阻率值较煤层顶板岩层大。

C₁₅侧向电阻率曲线和伽马曲线呈无规则的多峰状，自然伽马曲线呈高幅值异常。

C₁₇侧向电阻率曲线和伽马曲线呈无规则的多峰状，自然伽马曲线呈高幅值异常。

6.3可采煤层及可靠性

根据标志层、测井物性特征以及煤层的自身特征（厚度、结构、煤质、煤层顶、底板特征等）、煤层层间距进行煤层对比，结果为：

C₁位于龙潭组顶部第一层煤，上距B₁标志层4.80m～33.19m，平均厚15.81m，一般含一层夹矸，对比可靠。

C₃位于龙潭组顶部第二层可采煤，上距B₁标志层14.11m-56.30m，平均厚38.08m，含0层～1层夹矸，结构简单，煤层的各方法曲线整体反映为单峰状，侧向电阻率和自然伽马幅值呈中值异常，对比标志明显，对比可靠。

C₄以B₂标志层为直接顶板，其间偶有伪顶，下距B₃74.13m～127.80m，平均厚104.69m，含0层～2层夹矸，结构较简单，煤层各方法曲线反映为从明显的单峰状渐变到呈较明显的双峰状。煤层顶板为一层侧向电阻率曲线表现为单峰状的灰岩（B₂），其值较煤层的大，自然伽马曲线值较煤层的小，对比标志明显，对比可靠。

C₁₂上距B₃标志层4.02m～21.84m，平均厚12.97m，下距C₁₅煤层18.58m～48.40m，平均厚34.87m，含0层～2层夹矸，结构较简单，煤层伽马曲线和侧向电阻率曲线表现为明显的双峰状渐变至明显的单峰状，自然伽马曲线从上低下高的双峰状渐变到呈较明显的单峰状，对比标志明显，对比可靠。

C₁₅上距C₁₂煤层18.58m～48.40m，平均34.87m，下距C₁₇煤层2.94m～20.96m，平均厚9.54m，含0层～2层夹矸，结构较简单，煤层的侧向电阻率曲线和伽马曲线呈无规则的双峰状或单峰状异常，自然伽马曲线呈高幅值异常，对比标志明显，对比可靠。

C₁₇上距C₁₅煤层2.94m～20.96m，平均厚9.54m，下距B₄标志层1.44m～39.11m，平均厚16.75m，含0层～2层夹矸，结构较简单，煤层侧向电阻率曲线和伽马伽马曲线呈无规则的双峰状或单峰状异常，自然伽马曲线呈高幅值异常，对比标志明显，对比可靠。

7.结语

通过对贵州省兴仁县包谷地背斜煤矿区内自西向东马古地煤矿、龙头煤矿、二湾煤矿、大丫口煤矿钻孔资料及地质成果，主要從煤层组合关系、标志层特征对煤层井行横向对比，认为该区长兴组底部灰岩（B₁），含煤地层龙潭组中所夹的三层灰岩（B₂～B₄）厚度稳定，分布在含煤地层龙潭组上、中下部，可作为本区C₁、C₃、C₄、C₁₂、C₁₅、C₁₇可采煤层对比标志层，其对比依据可靠，对该区煤层对比提供了可靠地质成果资料，对下一步工作具有指导作用。