吳承國(guó),童慶香,吳東升
(安徽省煤田地質(zhì)局第二勘探隊(duì), 安徽蕪湖 241006)
在煤炭及沉積礦產(chǎn)的地質(zhì)勘探中,地層劃分對(duì)比是最基本的地質(zhì)工作。在研究和識(shí)別沉積相時(shí),巖性、巖石粒度、分選性、泥質(zhì)含量、垂直序列、砂體厚度及分布形態(tài)、含砂率等,都是重要的成因標(biāo)志,而這些標(biāo)志反映在地球物理測(cè)井各種參數(shù)曲線的變化中[1],主要包括自然電位(DZW)、視電阻率(DLW)、天然放射性(HG)、人工放射性(HGG)等參數(shù)曲線。利用測(cè)井曲線特征可以有效地反饋巖石成因標(biāo)志在縱、橫向的變化,為地層的劃分和對(duì)比提供可靠的依據(jù),因此,地球物理測(cè)井成為沉積礦產(chǎn)非常重要的勘探手段之一。
安慶地區(qū)地層屬揚(yáng)子地層區(qū)下?lián)P子地層分區(qū)安慶地層小區(qū)[2],其二疊紀(jì)地層自下而上分為四個(gè)組,分別是下統(tǒng)棲霞組、孤峰組,上統(tǒng)龍?zhí)督M、大隆組。各組巖性簡(jiǎn)述如下。
棲霞組(P1q):二疊系棲霞組由下至上分為六段。第一段為底部碎屑巖段,第二段下部灰?guī)r段,第三段為下硅質(zhì)層段,第四段為中部燧石結(jié)核灰?guī)r段,第五段為上硅質(zhì)層段,第六段為頂部灰?guī)r段。
孤峰組(P1g):下部深灰、灰褐色硅質(zhì)層,硅質(zhì)頁(yè)巖夾頁(yè)巖,含錳質(zhì)及磷結(jié)核。上部以硅質(zhì)巖為主夾頁(yè)巖,有時(shí)夾薄-中厚層灰?guī)r。頂部為深灰、褐黃色薄層硅質(zhì)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖、時(shí)夾灰?guī)r、頁(yè)巖透鏡體及含錳頁(yè)巖或錳土層。與棲霞組假整合接觸。
龍?zhí)督M(P2l):自下而上可分為三段:下部砂頁(yè)巖段,為深灰-灰黑色砂質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖;中部砂巖段,為灰-深灰色中-厚層狀粉砂巖、細(xì)砂巖,局部見(jiàn)中粒砂巖;上部為含煤段,為灰-深灰色砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖、細(xì)砂巖,夾碳質(zhì)頁(yè)巖及煤層,與下伏地層孤峰組呈整合接觸。
大隆組(P2d):自下而上可分為5個(gè)段:①底部硅質(zhì)灰?guī)r:深灰-灰黑色,中-厚層狀,含燧石結(jié)核灰?guī)r,硅質(zhì)灰?guī)r,夾薄層灰黑色硅質(zhì)頁(yè)巖。②下部硅質(zhì)頁(yè)巖:灰褐色,中厚層狀硅質(zhì)頁(yè)巖為主夾硅質(zhì)灰?guī)r透鏡體,易成碎塊,有時(shí)含碳質(zhì)較高。③中部硅質(zhì)灰?guī)r:深灰-灰黑色,中-厚層硅質(zhì)灰?guī)r夾薄層硅質(zhì)頁(yè)巖。④上部硅質(zhì)頁(yè)巖:深灰、灰黑色硅質(zhì)頁(yè)巖為主。⑤頂部硅質(zhì)灰?guī)r:深灰色硅質(zhì)灰?guī)r,夾薄層灰?guī)r。
孤峰組與棲霞組為連續(xù)沉積。孤峰組底部地層視電阻率較低而伽馬強(qiáng)度大,在視電阻率曲線上,低幅值,密尖峰顯示,自然伽馬值高且尖峰大而密為特征,與下伏棲霞組地層相區(qū)別,在自然電位曲線上也呈類似的異常特征反映,如圖1所示。
圖1 孤峰組(P1g)與棲霞組(P1q)界面物性特征Fig.1 Gufeng group (P1g) and Qixia formation (P1q) interface properties
龍?zhí)督M與下伏孤峰組地層為連續(xù)沉積。龍?zhí)督M底部泥巖,厚度4米左右,為物標(biāo)1,如圖2。在DLW曲線上異常低而平直與下伏地層齒狀相區(qū)別,并且密度大,人工伽馬強(qiáng)度低為特征,在DZW曲線上,呈大異常,似一“指形”顯示,該層泥巖與其頂、底板圍巖物性差異十分明顯。并且該層泥巖為識(shí)別龍?zhí)督M底界的主要標(biāo)志。
大隆組與下伏龍?zhí)督M地層為連續(xù)沉積。大隆組底部硅質(zhì)灰?guī)r,厚度12米左右,為物標(biāo)2,視電阻率較低,在視電阻率曲線上呈深裂狀異常反映,并有從上往下逐漸降低趨勢(shì)。最底部常具一層薄灰?guī)r顯高阻,薄尖峰與下伏地層鈣質(zhì)粉砂巖高阻,厚層狀異常并存。在天然放射性曲線上,呈低異常帶齒狀,頂、底界面向內(nèi)各0.5米左右處常各有一薄層頁(yè)巖,顯較高伽馬異常,致使上、下界面似對(duì)稱形。如圖3所示,物標(biāo)2的底界面即是大隆組與下伏龍?zhí)督M地層之分界線。
圖2 標(biāo)志層1、龍?zhí)督M(P2l)與孤峰組(P1g)界面物性特征Fig.2 Marker bed 1, Longtan group (P2l) and Gufeng group (P1g)interface properties
①A煤組:位于含煤段頂部,平均厚度0.59m,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有時(shí)含夾石1~2層,個(gè)別孔出現(xiàn)兩層。上離標(biāo)志層3,1~5m,下距B煤層7米左右,如圖3及圖4所示。頂板為鈣質(zhì)頁(yè)巖,厚度大,底板為泥巖則厚度小。在天然放射性、人工放射性曲線上,其幅值頂板低于底板;煤層與鈣質(zhì)粉砂巖,在自然電位曲線上組成正、負(fù)異常顯示。
圖3 標(biāo)志層2、龍?zhí)督M(P2l)與大龍組(P2d)界面及A、B煤層物性特征Fig .3 Marker bed 2, Longtan Formation (P2l) and Dalong formation(P2d) interface and A, B coal seam physical properties
②B煤組:全區(qū)發(fā)育較差,個(gè)別點(diǎn)可采的煤層,上離A煤層7米左右,其頂板細(xì)砂巖,視電阻率高異常、深裂狀。在天然放射性、人工放射性曲線上,其頂板異常均高于底板而煤層異常均低于A、C煤層。如圖3所示。
③C煤組:發(fā)育較好,屬不穩(wěn)定的大部分可采煤層。頂板細(xì)砂巖泥質(zhì)含量高,呈高阻、高伽馬、負(fù)自然電位反映而底板細(xì)砂巖層10米左右,下距D煤層8~10m。如圖4所示。
圖4 P2l含煤段及煤層物性特征Fig.4 P2l coal bearing section and physical properties of coal seam
④D煤組:位于含煤段底部,全區(qū)發(fā)育極差,僅有(3-3、88-2)兩孔見(jiàn)可采煤層。一般為碳質(zhì)頁(yè)巖或尖滅。下距中部細(xì)砂巖3米左右。頂板細(xì)砂巖,含泥量高,呈高阻、高伽馬異常顯示見(jiàn)圖4所示,在自然電位曲線上為負(fù)異常反映與底板物性差異明顯易于識(shí)別。
根據(jù)對(duì)安慶集賢關(guān)地區(qū)所施工的69個(gè)鉆孔測(cè)井曲線進(jìn)行分析,找出了二疊紀(jì)地層的物性標(biāo)志層,配合鉆探巖芯,對(duì)全區(qū)的二疊紀(jì)地層進(jìn)行了合理的劃分,且各煤層之間進(jìn)行對(duì)比,為正確的計(jì)算煤層資源儲(chǔ)量提供了保證。