羅曦，黎應書，謝林杰，王昌榮，黃明強

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老撾某煤礦煤層對比研究

羅曦，黎應書，謝林杰，王昌榮，黃明強

（四川華源礦業(yè)勘查開發(fā)有限責任公司，成都 610072）

在綜合分析、總結歸納已有地質(zhì)成果的基礎上，利用煤巖層所處的層位（沉積旋回）、標志層、層間距、巖煤層組合特征、煤層自身特征、巖煤層測井曲線特征對研究區(qū)煤層進行了對比。通過對比發(fā)現(xiàn)：研究區(qū)含煤層系標志層明顯，各煤層結構變化較大，各煤層特征較為明顯。

煤層；標志層；測井曲線；老撾

國家“一帶一路”和“充分利用國內(nèi)外兩種資源、兩個市場”經(jīng)濟策略的提出，促使越來越多的中國企業(yè)“走出去”勘查、開發(fā)、利用國外礦產(chǎn)資源，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益的同時，也能彌補國內(nèi)目前礦產(chǎn)資源市場萎靡不振出現(xiàn)的收益空白，為國家的建設貢獻自身的力量。近年來，隨著國家與老撾、巴基斯坦等國在礦產(chǎn)資源市場上的合作越來越密切，勘查工作逐步深入，已在地質(zhì)認識上取得了較大的進展。本文根據(jù)對老撾某煤礦的勘查成果，對比煤層標志，研究、分析判斷不同地點的數(shù)個煤層和煤組相互對應關系。以求為以后參與老撾煤炭資源勘查的地質(zhì)工作者提供借鑒和幫助。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)所處大地構造位于瀾滄江～班南坎（Lancangjiang～Ban Namkham）F1斷裂與長山～峴港（Truong Son～Da Nang）F5斷裂之間的萬象～巴色（Vientiane～Pakse）III2微陸塊區(qū)，受南海與泰國灣海的相向擠壓，地層總體呈NW～SE走向、傾向SW的緩單斜展布，次級褶曲及撓曲發(fā)育，地層傾角變化大，局部地層出現(xiàn)倒轉（圖１）。

圖１老撾重要斷裂位置與構造單元劃分圖

按云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局于2009年11月編制的《老撾地質(zhì)礦產(chǎn)概論》并結合2002年《中國區(qū)域年代地層（地質(zhì)年代）表說明書》，老撾地層可劃分為會曬、孟賽、川壙～巴色、拾宋～早在山4個地層區(qū)。川壙～巴色地層區(qū)的古元古宙出露于阿速坡地區(qū)，下古生界集中出露于川壙高原、長山山脈、阿速坡地區(qū)，上古生界在該區(qū)都有出露。其中上石炭統(tǒng)～上二疊統(tǒng)的巖性巖相變化較大。

研究區(qū)屬于川壙～巴色地層區(qū)。區(qū)域出露最老地層為泥盆系，最新地層為侏羅系下統(tǒng)，局部低洼及斜坡地帶為第四系（Q）堆積物。研究區(qū)除西部二疊系上統(tǒng)玄武巖及北部和南部的新近系β（N2）玄武巖覆蓋外，其余地帶均為沉積巖地層。各地層特征詳見表1。

表1 區(qū)域地層簡表

2 煤層對比

研究區(qū)含煤地層為石炭系上統(tǒng)乍奎組二段（C2z2），乍奎組整合于泥盆系～下石炭統(tǒng)（D +C1）之上，其上被二疊系會門組（P1h）整合覆蓋。含煤巖系（C2z2）地層厚度340～410m，平均厚375m。根據(jù)已竣工鉆孔揭露的煤系地層巖性、巖相組合及含煤性特征，可將乍奎組二段自上而下劃分為三個含煤地層亞段。即上亞段（C2z2-3），中亞段（C2z2-2）及下亞段（C2z2-1）。

根據(jù)地層和煤層特征，煤層可分成上、中、下三個煤組。上煤組主要賦存有C1、C2、C3煤層，屬全區(qū)可采，中煤組有C4、C5、C6煤層，僅C6煤層局部可采、下煤組有C7、C8、C9、C10、C11煤層，其中C7、C8、C10、C11全區(qū)可采。

2.1 對比方法

拉芒煤礦區(qū)含煤巖系屬三角洲靠陸河流沼澤相含煤沉積，巖性、巖相變化較大，具有含煤層數(shù)多，煤層變薄、分叉、尖滅、沖刷現(xiàn)象較頻繁等特點，而且區(qū)內(nèi)含煤巖系受火山活動影響較大，區(qū)域內(nèi)凝灰?guī)r及火山巖較發(fā)育，各鉆孔中揭露巖性均有差別，缺乏穩(wěn)定而明顯的對比標志，給煤層對比帶來一定困難。為此，對比工作在充分研究已有資料的基礎上，采用層位（沉積旋回）、標志層、巖煤層組合特征、層間距、煤層自身特征及巖煤層測井曲線特征等方法進行綜合對比。

2.2 層位（沉積旋回）對比

研究區(qū)出露的含煤地層的巖石組合特征較明顯、沉積韻律較清楚，自下而上巖石粒度顯示由粗變細的正粒序旋迥結構。區(qū)內(nèi)出露含煤地層為乍奎組二段，含煤地層巖性主要由較完整的旋回底部之礫巖，含礫砂巖，粗~中粒砂巖向上過渡為泥巖夾煤層的大小旋回組成。根據(jù)鉆孔揭露情況，確定煤層主要賦存層段，將含煤段分為上中下三個亞段，對每個亞段的含煤性進行對比研究，可確定出每個主采煤層的層位。每個亞段的巖性組合特征：

上亞段主要由煤層、泥巖、粉砂巖、砂巖及含礫砂巖組成，含煤性較好；

中亞段主要由煤線、泥巖、石英砂巖組成，局部見礫巖，含煤性差為特征；

下亞段主要由煤層、泥巖、砂巖、及較多礫巖層組成。煤層密集于中部，煤分層對比較難，含煤性較好為特色。

上亞段含煤性全區(qū)穩(wěn)定，中亞段和下亞段存在南北差異，中亞段在區(qū)內(nèi)北部含煤性差，南部變好，而下亞段在礦區(qū)北部含煤性較好，沉積較穩(wěn)定，往南部逐漸變差。

2.3 標志層對比

區(qū)內(nèi)含煤巖系巖性組合差異較小，標志層不太明顯，采用了相對較為穩(wěn)定的以下（輔助）標志層：

1） 蘆木類化石層：僅在上亞段中下部，在C1、C3煤層頂部出現(xiàn)，可作為上亞段煤層與其他煤層的區(qū)分標志（照片1）。

照片1 蘆木類化石

2）礫巖層（砂體）：位于下亞段上部，C7與C8煤層之間，一般見2~3層，單層厚2~5m，為淺灰色、灰白色中厚層狀礫巖。礫石成分主要為石英，礫徑3~8mm。最下一層礫巖距下亞段頂界35~45m，底部為泥巖過渡至炭質(zhì)泥巖，之下2~4m可見C8煤層。礫巖層所處層位為一套砂體，不含煤線，厚37~47m，此砂體亦可整體作為對比標志層。

3）高嶺石泥巖：僅在C8與C11煤層之間，多個鉆孔均有揭露。高嶺石泥巖手感細滑，具有明顯的貝殼狀斷口。

2.4層間距對比

含煤巖系乍奎組二段含煤層數(shù)較多，煤層厚度變化較大，但各煤層層位較穩(wěn)定，層間距變化較小，可作為煤層對比依據(jù)之一。各主要煤層層間距詳見表2。

表2 主要煤層標志間距統(tǒng)計表（單位:m）

C2z2頂界最小最大一般累計 C1底35554545 C3底45505095 C7底150170160255 砂體標志層304035290 C8底243293 C10底152518311 C11底81512323 C2z2底界456560383

2.5 煤層自身特征對比

2.5.1主要煤層賦存在含煤巖系的不同部位

C1煤層賦存于乍奎組二段上亞段（C2z2-3）中部，C3煤層賦存于乍奎組二段上亞段（C2z2-3）底部。C7煤層賦存于乍奎組二段下亞段（C2z2-1）頂部、C8、C10、C11賦存于乍奎組二段下亞段（C2z2-1）中部。各煤層層位穩(wěn)定，比較容易區(qū)分。

2.5.2煤層結構差異明顯

C1煤層含夾矸1～3層，一般含1～2層，夾矸厚0.03～0.31m。

C3煤層結構簡單，一般不含夾矸，偶見1層夾矸，夾矸厚度0.02～0.11m。

C7多含2層夾矸；C8煤層厚度變化大，層位較連續(xù)穩(wěn)定，結構復雜，一般含2層以上夾矸，局部為煤與炭質(zhì)泥巖、泥巖構成的極復雜煤層，煤質(zhì)較差，煤層常出現(xiàn)分叉合并現(xiàn)象。

C10煤層一般含1層泥巖夾矸，厚0.11～0.18m，結構較簡單，偶見復雜結構煤點。頂?shù)装寰植恳姼邘X石泥巖。

C11煤層結構簡單，單一結構，局部含泥巖夾矸1層，夾矸厚0.07～0.14m。頂?shù)装鍨槟鄮r或高嶺石泥巖。

各煤層夾矸以泥巖、含炭泥巖為主。頂?shù)装宥酁槟鄮r、粉砂巖，見炭質(zhì)泥巖偽頂偽底，且差異不甚明顯。

2.5.3宏觀煤巖特征

C1、C3煤層宏觀煤巖成分以亮煤為主，暗煤次之，夾鏡煤細條帶，細微紋理發(fā)育，煤質(zhì)地均一，較脆，煤的光澤較強。

下亞段各煤層以暗煤為主，見少量亮煤條帶，煤呈短柱狀，局部可見方解石細條帶穿插，煤的比重大，光澤暗淡，質(zhì)地較硬，煤灰分高，煤質(zhì)差。C8、C10煤層局部表現(xiàn)為煤與含炭泥巖頻繁互層，俗稱“花花煤”。

從宏觀煤巖類型上看僅C1、C3煤層為半亮煤，其余可采煤層多為半暗煤。

2.6 測井曲線對比

C3煤層物性條件好，測井曲線形態(tài)特征明顯且穩(wěn)定，可作為煤層對比標志層。另外C7~C8煤層間有一套較穩(wěn)定的石英砂巖，其測井曲線特征明顯可作為區(qū)分C7、C8煤層的輔助標志層。具體分析如下：

該區(qū)煤系地層由于火成巖侵入等因素影響，不易找到明顯的物性標志層。C3煤層物性條件好，測井曲線形態(tài)特征明顯且穩(wěn)定，可作為煤層對比標志層（物標Ⅰ）。另外C7~C8間有一套較穩(wěn)定的石英砂巖，其測井曲線特征明顯可作為區(qū)分C7、C8煤層的輔助標志層。

根據(jù)確定的標志層和施測鉆孔資料分析，主要可采煤層可分成上、中、下三個煤組進行對比。

圖2 C1、C2、C3煤層測井曲線特征對比圖

上煤組主要賦存有C1、C2、C3煤層，屬全區(qū)可采，中煤組有C4、C5、C6煤層，僅C6煤層局部可采、下煤組有C7、C8、C9、C10、C11煤層，其中C7、C8、C10、C11全區(qū)可采。

物標Ⅰ：在伽瑪伽瑪曲線上呈寬且高大異常；自然伽瑪曲線上呈明顯低谷異常，其異常頂部有小分岔；電阻率電位曲線呈低洼狀，但中部常微微凸起。該標志層是C3煤層，位于上煤組下部，測井曲線上異常幅值最寬、最高大，易于同其他煤層區(qū)分。

C1煤層：下距物標Ⅰ為47~73m，在伽瑪伽瑪曲線呈頂、底界面陡直的高異常；自然伽瑪曲線上呈明顯低谷異常；伽瑪伽瑪和自然伽瑪曲線異常頂部都有小分岔。電阻率電位曲線顯示低平“U”形狀。

由于C1煤層是進入煤系的第一層可采煤層，在測井曲線上異常寬而醒目，易于識別。

C2煤層：下距物標Ⅰ為10~23m，在伽瑪伽瑪曲線上呈高異常；自然伽瑪曲線上呈上低下高的不對稱相對低異常；電阻率電位曲線呈低~中等小矮異常。

C3煤層：在伽瑪伽瑪曲線上呈寬且高大異常；自然伽瑪曲線上呈明顯低異常，其異常頂部有小分岔；電阻率電位曲線呈低洼狀，但中部常微微凸起。C3煤層在上煤組曲線中異常幅值最寬、最高大，易于同其他煤層區(qū)分，是上煤組煤層對比的標志。

上煤組C1、C2、C3煤層測井曲線特征見圖2。

中煤組僅C6局部或零星可采，本次未參與對比。

下煤組主要賦存有C7、C8、C9、C10、C11等煤層，聚煤較集中。在測井曲線上該段伽瑪伽瑪曲線高異常密集，自然伽瑪曲線峰、谷交替頻繁。電阻率曲線基線低平，寬大的“塊狀”高異常不多。

C7煤層：下距輔助標志層（大段石英砂巖）0～5m，伽瑪伽瑪曲線呈中～高異常；自然伽瑪曲線多呈上翼低、下翼高的低異常，中部常有分岔；電阻率曲線呈低洼狀。

C8煤層：上距輔助標志層（大段石英砂巖）2～10m，伽瑪伽瑪曲線多呈中～高的單峰異常；自然伽瑪曲線在一組較高異常段呈相對低異常；電阻率曲線呈低洼狀。

C9煤層：伽瑪伽瑪曲線多呈中高異常，在下煤組中伽瑪伽瑪曲線幅值低于其他煤層；自然伽瑪曲線呈相對低異常；電阻率曲線呈低洼狀。

C10煤層：伽瑪伽瑪曲線多呈單峰高異常；自然伽瑪曲線呈上翼高、下翼低的相對低異常，底部常有大段低異常相伴；電阻率曲線呈低洼狀。

C11煤層：伽瑪伽瑪曲線多呈中高異常；自然伽瑪曲線呈低～中異常；電阻率曲線呈低洼狀，且底板一下電阻率曲線基線抬升，以高大塊狀異常為主。

下煤組（C7、C8、C9、C10、C11）煤層測井曲線特征見圖3。

圖3 C7、C8、C9、C10、C11煤層測井曲線特征對比圖

3 結論

筆者在綜合分析、總結歸納已有地質(zhì)成果的基礎上，利用煤巖層所處的層位（沉積旋回）、標志層、層間距、巖煤層組合特征、煤層自身特征、巖煤層測井曲線特征對研究區(qū)煤層進行了對比，對比結果基本可靠。通過對比發(fā)現(xiàn)：研究區(qū)含煤層系標志層明顯，各煤層結構變化較大，各煤層特征較為明顯。

參考文獻:

[1] 吳軍等，2009,老撾地質(zhì)礦產(chǎn)概論[M].云南科技出版社

[2] 張曉波, 等，2011,煤層對比方法分析[J].河北煤炭，（1）：6～7

[3] 梅留允, 等，2006，怎樣利用物探測井曲線進行煤層對比[J].25（2）：114～115

Correlation of Coal Seams in a Coal Mine in Laos

LUO Xi LI Ying-shu XIE Lin-jie WANG Chang-rong HUANG Ming-qiang

（Sichuan Huayuan Mineral Exploration and Development Co., Ltd.，Chengdu 610071）

This paper deals with correlation of coal seams in a coal mine in Laos on the basis of stratohorizon （sedimentary cycle）, mark layer, layer spacing, rock combination feature of coal seam, coal seam characteristics, rock and coal logging curve. The results indicate that the coal-bearing formation of the coal mine is characterized by obvious key bed and various structure.

coal seam correlation; key bed; logging curve; Laos

P618.11；TD712

A

1006-0995（2016）03-0406-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.03.012

2016-1-26

羅曦（1983-），男，四川成都人，地礦工程師，目前從事礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘查工作。