張明波

（吉林省煤田地質(zhì)二○三勘探公司，吉林四平136000）

視電阻率曲線（ρs）在研究聚煤盆地沉積環(huán)境分析及聚煤規(guī)律中的應(yīng)用

張明波*

（吉林省煤田地質(zhì)二○三勘探公司，吉林四平136000）

分析聚煤盆地沉積環(huán)境，研究聚煤盆地煤層分布規(guī)律，對(duì)指導(dǎo)煤田預(yù)測(cè)和指導(dǎo)勘探工作有著重要的作用。充分利用數(shù)字測(cè)井視電阻率曲線來(lái)分析、解釋原始沉積環(huán)境，研究聚煤盆地的煤層分布特點(diǎn)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

視電阻率曲線；研究沉積環(huán)境；曲線特征

1 視電阻率曲線（ρS）對(duì)不同巖性的曲線特征

沉積環(huán)境分析主要是通過(guò)研究古地理環(huán)境沉積中，具有指示當(dāng)時(shí)沉積環(huán)境意義的成因標(biāo)志、古地理氣候等諸多方面的因素，然后將研究成果與沉積模式進(jìn)行比較，從而對(duì)某一地區(qū)的古地理沉積環(huán)境做出符合科學(xué)的實(shí)際解釋?zhuān)诔练e環(huán)境分析中，分析巖性和地層的結(jié)構(gòu)層序（主要是古沉積物的粒度隨深度的變化特征）則起著相當(dāng)重要的作用。

煤田測(cè)井中的視電阻率曲線，對(duì)地層的結(jié)構(gòu)、層序具有較強(qiáng)的分辨率。通過(guò)對(duì)金寶屯勘探區(qū)的鉆孔測(cè)井資料細(xì)致的統(tǒng)計(jì)，得到各種巖性及煤的曲線值在一定的電極距（AM=0.05m）的視電阻率曲線的變化范圍，見(jiàn)表1。

表1 視電阻率曲線變化表

從表1可以看出，不同巖性的地層在視電阻率值相對(duì)差仍然很明顯，所以，在該區(qū)利用視電阻率測(cè)井曲線來(lái)劃分不同巖性地層是有效的。而碎屑巖的粒度是鑒別沉積環(huán)境的重要成因標(biāo)志，也是衡量沉積環(huán)境能量高低的一種尺度，一般來(lái)說(shuō)粗粒沉積物出現(xiàn)于高能環(huán)境，細(xì)粒沉積物出現(xiàn)于低能環(huán)境，同時(shí)，砂巖的視電阻率隨著粒度的減小而明顯降低，是因?yàn)榧?xì)小的沉積顆粒有選擇吸附離子的能力，顆粒越細(xì)，吸附能力越強(qiáng)，這些帶負(fù)電的顆粒又會(huì)吸引地層中水的一部分正離子，形成移動(dòng)的偶電層結(jié)構(gòu)，在外電場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生附加導(dǎo)電性，因此形成了巖石顆粒由粗—細(xì)，視電阻率值由高—低的規(guī)律。

由此可見(jiàn)同一聚煤盆地，在地表水、鉆孔條件、測(cè)井條件基本相同的條件下，視電阻率曲線不僅能對(duì)不同巖性及地層結(jié)構(gòu)層序具有較強(qiáng)的分辨能力，這為鑒別沉積環(huán)境提供了一種較科學(xué)的依據(jù)。

2 視電阻率曲線（ρS）在不同沉積環(huán)境中的應(yīng)用（以金寶屯聚煤盆地為例）

（1）坡積、洪積物特征：金寶屯聚煤盆地協(xié)爾蘇組底部砂、礫巖段（J3x1）為灰綠色—綠色，分選差，棱角狀，泥質(zhì)膠結(jié)，礫巖中夾薄層細(xì)砂巖及中砂巖，巖相特征為顆粒大小混雜，測(cè)井視電阻率曲線表現(xiàn)為參差狀高低幅值異常。

（2）三角洲前緣沉積特征：在含煤段（J3x2）中，煤層以下為泥巖，頁(yè)理發(fā)育，含炭，夾褐色油頁(yè)巖，該層段為典型的湖相沉積。湖相沉積的下部為一段粗碎屑沉積物，含炭屑，其下部為具水平層理的粉、細(xì)砂巖，其上為中砂巖夾粉砂巖，具小型交錯(cuò)層理，是典型的三角洲前緣沉積物特征。其視電阻率曲線的幅值很低，變化近于平直，下部出現(xiàn)細(xì)砂巖的小尖峰。

（3）湖相沉積特征：該盆地的充填序列為：由盆地邊緣到盆地中心，沉積物由粗到細(xì)構(gòu)成了向泥巖過(guò)渡的演化系列，構(gòu)成了沖積扇沉積—扇三角洲沉積—湖濱、淺湖相沉積—深湖相沉積的共生組合關(guān)系。

湖濱和淺湖為湖浪擾動(dòng)帶，沉積物以厚層湖相粉砂巖夾少量中砂巖薄層，視電阻率曲線表現(xiàn)為低幅平穩(wěn)曲線，湖相泥巖夾少量薄層砂巖，視電阻率曲線表現(xiàn)為低平背景上出現(xiàn)單個(gè)砂巖層呈鋸齒狀尖峰。

（4）河口砂壩沉積特征：河口砂壩具有典型的反粒序，該層段視電阻率曲線表現(xiàn)為明顯的倒樹(shù)枝狀，頂界面常為突變型。

（5）河流、邊灘、泛濫平原沉積特征：河流沉積為正韻律垂向?qū)有?，隨著巖性由粗—細(xì)逐漸過(guò)渡，視電阻率曲線的幅度逐漸減小，一個(gè)完整的河流沉積垂向沉積粒序曲線形態(tài)上表現(xiàn)為樹(shù)冠狀，同時(shí)也可以反映出河道沉積的多階結(jié)構(gòu)及某些部位的缺失現(xiàn)象。

圖1 金寶屯聚煤盆地沉積斷面圖

圖2 金寶屯聚煤盆地巖空間相配置圖

3 巖相的空間配置

通過(guò)金寶屯聚煤盆地內(nèi)不同的空間位置，所施工的鉆孔綜合分析形成盆地的沉積斷面圖，見(jiàn)圖1。

把多個(gè)盆地的沉積斷面圖組合起來(lái)就形成了含煤盆地的巖相空間配置圖，見(jiàn)圖2。

4 沉積環(huán)境簡(jiǎn)要分析

從巖相空間配置圖上可以看出，盆地的南緣是濱湖河口三角洲沉積，后期的負(fù)流河就是從這里進(jìn)入盆地，河流東側(cè)是泛濫平原沉積，西側(cè)為湖泊相之上的岸后沼澤相沉積，盆地的周?chē)吘壥羌竟?jié)性水的回流及湖岸波浪造成的粗碎屑略多，屬于濱湖帶沉積。在沖積扇前端及河流入湖處，由于地形變緩，河水流速頓減，水流擴(kuò)散大量的攜帶物堆積下來(lái)，逐漸形成了向湖心推進(jìn)的濱湖三角洲，隨著三角洲不斷推移砂體逐漸分叉，單層砂體厚度減小，層數(shù)增多，視電阻率曲線則由箱形逐漸過(guò)渡為鋸齒組合形態(tài)，這部分砂體之上的含煤性較好。當(dāng)過(guò)渡到三角洲前緣及兩側(cè)時(shí)砂體逐漸變薄至尖滅，沉積物主要以粉砂巖、泥巖為主，其上含煤性最好。

5 結(jié)論

通過(guò)金寶屯聚煤盆地利用視電阻率曲線研究沉積環(huán)境的結(jié)果表明，視電阻率曲線對(duì)鑒別沉積環(huán)境是有效的，它能夠區(qū)分不同的巖性，能夠反映出地層結(jié)構(gòu)、層序的變化。

視電阻率曲線在反映地層的分選性、滲透性及泥質(zhì)含量變化方面不如自然電位曲線靈敏，但在受外界電干擾區(qū)分巖性、反映地層的粒序變化及曲線的幅度與沉積能量的關(guān)系等方面，卻比較優(yōu)越。

視電阻率曲線反映沉積環(huán)境特征只是點(diǎn)的特征，把某一區(qū)域內(nèi)的所有點(diǎn)特征匯集起來(lái)，即可粗略得出該區(qū)域的巖相空間配置，進(jìn)而對(duì)該區(qū)域進(jìn)行沉積環(huán)境分析，探索和發(fā)現(xiàn)煤層沉積規(guī)律，指導(dǎo)找煤及礦山生產(chǎn)。因此，利用視電阻率曲線研究沉積環(huán)境，為煤田地質(zhì)的沉積環(huán)境分析等研究工作提供了一種經(jīng)濟(jì)的、簡(jiǎn)易的、快速的、有效的輔助分析方法。特別是在巖芯資料不全、無(wú)芯、巖芯采取率較低等情況下，該種方法更簡(jiǎn)單優(yōu)越。

[1]東煤地質(zhì)二○三勘探公司.金城煤田金寶屯精查勘探區(qū)精查報(bào)告[R].1988.

P618.11

B

1004-5716(2015)01-0089-03

2014-03-04

2014-03-06

張明波（1964-），男（漢族），吉林海龍人，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事煤田地質(zhì)勘探工作。