申 狄，尹海濤，李軍峰，彭四明

(河南省資源環(huán)境調(diào)查一院 物探巖土研究所，河南 鄭州 451150)

煤田地球物理測(cè)井是煤田地質(zhì)勘探工作中必不可缺的探測(cè)手段。隨著測(cè)井技術(shù)的進(jìn)一步完善，數(shù)字測(cè)井的利用，增加了有效的物性參數(shù)。計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)井資料的處理，開(kāi)發(fā)了測(cè)井曲線(xiàn)的多種用途，拓寬了測(cè)井資料的利用領(lǐng)域?，F(xiàn)在，煤田測(cè)井能夠提供準(zhǔn)確、可靠的煤層、巖層、井斜、井溫以及構(gòu)造方面的成果資料，彌補(bǔ)了鉆探過(guò)程中的缺陷，驗(yàn)證了分層鑒定的成果。特別是在煤、巖層對(duì)比方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，并在煤質(zhì)分析、巖石力學(xué)性質(zhì)計(jì)算、古地理成煤環(huán)境和聚煤規(guī)律研究方面也顯示出其優(yōu)越性。研究為煤田地質(zhì)勘探，提交優(yōu)質(zhì)報(bào)告發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用[1-2]。

1 礦區(qū)地質(zhì)地球物理特征

1.1 簡(jiǎn)述

礦區(qū)內(nèi)西、北部為基巖裸露區(qū)，東南部被第四系覆蓋，根據(jù)以前的地質(zhì)工作成果，地層層序由老至新依次為古生界奧陶系，石炭系(本溪組、太原組)，二疊系(山西組、下石盒子組、上石盒子組、石千峰組)，三疊系和第四系等。

1.1.1 奧陶系

(1)奧陶系地層(O2m)。與下伏寒武系呈平行不整合接觸。主要巖性為灰—深灰色厚層狀角礫灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r夾黃色薄層泥巖等。物性呈現(xiàn)為一高兩低特征(電阻率高大方正，人工伽馬和自然伽馬低平)，但隨著泥質(zhì)含量的增加，裂隙和溶洞的發(fā)育，曲線(xiàn)隨之有所變化，如圖1所示。

圖1 奧陶系地層曲線(xiàn)形態(tài)特征

1.1.2 石炭系

由本溪組(C2b)和太原組(C2t)組成，與下伏奧陶系或寒武系平行不整合接觸，厚52.32～87.47m，平均厚74.83 m。

(1)本溪組(C2b)。主要由鋁質(zhì)黏土巖、泥巖和硫鐵礦層組成，厚0～17.18 m，平均厚13.80 m。據(jù)巖性特點(diǎn)分為上、下2段，下段一般為黃鐵礦層及鐵質(zhì)泥巖；上段主要由鋁土礦、鋁土質(zhì)泥巖和黏土礦組成。

(2)太原組(C2t，一煤段)。底界為一1煤層或與之層位相當(dāng)?shù)奶抠|(zhì)泥巖、泥巖底面，頂界到L11灰?guī)r頂面，含8～11層煤，本組平均厚58.65 m。從石炭系地層曲線(xiàn)形態(tài)上看，電阻率曲線(xiàn)在鋁土質(zhì)泥巖上反映最低，L1-2和L7-8灰?guī)r反映較高，中間為胡石砂巖段相對(duì)較低；自然伽馬曲線(xiàn)在鋁土質(zhì)泥巖上反映最高，下部由于黃鐵礦層及鐵質(zhì)泥巖的影響，幅值相應(yīng)較低，在灰?guī)r和砂巖上反映很低，而人工伽馬曲線(xiàn)在整個(gè)層段基值很低，只有在煤層上有較為明顯的煤層高幅值反映。一1煤部分發(fā)育、可采，其他偶見(jiàn)煤線(xiàn)或是炭質(zhì)泥巖，如圖2所示。

圖2 石炭系地層曲線(xiàn)形態(tài)特征

1.1.3 二疊系

(1)山西組(P1s 二煤段)。山西組整合于石炭系之上，上界止砂鍋窯砂巖(標(biāo)4)的底面，厚度為46.22～81.46 m，平均厚67.36 m。主要由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層組成。含煤1～3層。其中二1煤層全區(qū)可采，為本勘查區(qū)的主要可采煤層，其余煤層均不可采，按巖性和物性特征為：①二1煤層段：自太原組灰?guī)r頂面至大占砂巖底，下部巖性為灰—深灰色中細(xì)粒石英砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖呈互層狀產(chǎn)出，具波狀、透鏡狀及脈狀層理，含植物根化石，較穩(wěn)定。其中二1煤層厚0.55～15.17 m，平均厚6.90 m，全區(qū)較穩(wěn)定，大部含1～2層夾矸。②頂、低部為砂質(zhì)泥巖、泥巖薄層。在曲線(xiàn)上反映為兩高一低，即電阻率、人工伽馬高，自然伽馬低，曲線(xiàn)呈饅頭狀、矩形狀。明顯易辨，是曲線(xiàn)對(duì)比的主要標(biāo)志。③大占砂巖段、香炭砂巖段。隨著巖石顆粒和泥質(zhì)含量的不同，曲線(xiàn)隨之變化，泥巖段電阻率幅值變低，自然伽馬隨之升高，在二2-3煤層上人工伽馬曲線(xiàn)反映明顯，如圖3所示。

圖3 山西組地層曲線(xiàn)形態(tài)特征

(2)下石盒子與上石盒子組(P1x 、P2s三—九煤段)。與下伏山西組整合接觸，下界至砂鍋窯砂巖底面，上界止于平頂山砂巖(標(biāo)1)底面，平均約533 m。上、下石盒子組段涵蓋了砂鍋窯、老君廟、田家溝等多層中細(xì)粒砂巖、粉砂巖和砂質(zhì)泥巖，還有“大紫斑泥巖”等地層，按巖石粒度、膠結(jié)、泥質(zhì)含量、顆粒成分的不同，各種曲線(xiàn)在形態(tài)上反映不一樣，顆粒越粗、泥質(zhì)含量少，電阻率曲線(xiàn)高，人工伽馬和自然伽馬反映則低，泥巖在電阻率曲線(xiàn)上最低，自然伽馬曲線(xiàn)較高，煤層在曲線(xiàn)上反映較為明顯，也呈兩高一低反映，由于七煤煤質(zhì)不好，電阻率曲線(xiàn)幅值較低，人工伽馬曲線(xiàn)也較低，而自然伽馬曲線(xiàn)基值相對(duì)本區(qū)七煤組較為穩(wěn)定，多數(shù)可采，其他為煤線(xiàn)或是炭質(zhì)泥巖，如圖4所示。

圖4 七煤組地層曲線(xiàn)形態(tài)特征

(3)上統(tǒng)石千峰組(P2sh)。下界自平頂山砂巖(標(biāo)1)底，上界至三疊系金斗山砂巖底，厚310.25～377.14 m，平均343.70 m。該組地層粗中粒砂巖反映都較為明顯，其主要是平頂山砂巖，以其在電阻率曲線(xiàn)上形態(tài)高大，層位較厚，特別明顯，也是曲線(xiàn)對(duì)比的主要標(biāo)志，自然伽馬曲線(xiàn)有起伏變化，人工伽馬幅值較低，如圖5所示。

圖5 平頂山砂巖曲線(xiàn)形態(tài)特征

1.1.4 三疊系與第四系

該區(qū)三疊系中細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖在曲線(xiàn)形態(tài)上電阻率曲線(xiàn)有較為明顯變化，自然伽馬曲線(xiàn)基值較低，變化不大，人工伽馬曲線(xiàn)基值略有增加，起伏不大。第四系黃土層、黏土反映最低，起伏很小，但有礫石層時(shí)，曲線(xiàn)反映比較明顯，變化不一(圖6)。

圖6 三、四系地層曲線(xiàn)形態(tài)特征

1.1.5 構(gòu)造與斷層

受構(gòu)造、斷裂、斷層影響，部分鉆孔出現(xiàn)了地層重復(fù)、缺失，巖性破碎，煤層變薄或缺失、破碎帶夾煤等，斷層帶的曲線(xiàn)形態(tài)為電阻率幅值低、呈鋸齒狀、人工伽馬和自然伽馬起伏變化較大，井徑擴(kuò)大等反映。有些影響煤層變薄、煤質(zhì)差等現(xiàn)象(圖7)。

圖7 斷層帶曲線(xiàn)形態(tài)特征

1.2 巖、煤層地球物理特征

方山—白沙煤礦深部詳查階段鉆孔施工，以第四系表土開(kāi)孔，穿過(guò)三疊系砂泥巖段，揭露二疊系主要含煤地層，基本鉆孔以石炭系L7-8灰?guī)r為終孔層位，其中，只有3個(gè)鉆孔穿過(guò)石炭系見(jiàn)奧陶灰?guī)r終孔。測(cè)井曲線(xiàn)在各層段物性特征明顯，解釋依據(jù)可靠。各主要煤巖層、標(biāo)志層的地球物理特征見(jiàn)表1。

表1 煤巖層、標(biāo)志層的地球物理特征

2 測(cè)井技術(shù)

2.1 測(cè)井儀器、設(shè)備類(lèi)型

該區(qū)勘探中所用的測(cè)井儀器及設(shè)備，除有煤礦專(zhuān)用儀器設(shè)備廠(chǎng)生產(chǎn)的部分探管外，全部為PSJ-2型數(shù)字測(cè)井系統(tǒng)及設(shè)備。該儀器性能良好、工作穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，完全能夠滿(mǎn)足煤田地質(zhì)測(cè)井工作需要。儀器、設(shè)備見(jiàn)表2。

表2 儀器設(shè)備

2.2 測(cè)井工作方法及其測(cè)井技術(shù)條件

(1)測(cè)井工作方法。此次勘探全部采用數(shù)字測(cè)井。數(shù)字測(cè)井對(duì)煤、巖層定性選取方法主要有自然伽馬、伽馬—伽馬(長(zhǎng)源距)、伽馬—伽馬(短源距)、視電阻率、自然電位井徑等測(cè)井方法。對(duì)煤層定厚選取的方法有：自然伽馬、伽馬—伽馬(長(zhǎng)、短源距)、視電阻率、三側(cè)向電阻率等與井徑配合采用。井下儀器采用數(shù)字傳輸，計(jì)算機(jī)采集打印成圖，資料處理軟件采用CLGIS和《ClogProV2.0》測(cè)井解釋系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)讀庫(kù)、預(yù)處理、編輯、打印成數(shù)字測(cè)井綜合解釋成果圖和監(jiān)視測(cè)井曲線(xiàn)圖。測(cè)井根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)鉆孔進(jìn)行井斜、井溫、近穩(wěn)態(tài)測(cè)溫等工程測(cè)井。測(cè)井資料成果采用現(xiàn)場(chǎng)、室內(nèi)兩級(jí)驗(yàn)收、隊(duì)總工辦審核定級(jí)。成果資料符合《煤炭地球物理測(cè)井規(guī)范》(DZ/T 0080—2010)要求，按照《煤田勘探鉆孔工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行驗(yàn)收評(píng)級(jí)[3-5]。

(2)測(cè)井技術(shù)條件。本次勘探所用測(cè)井儀器、設(shè)備都嚴(yán)格按照《煤炭地球物理測(cè)井規(guī)范》要求，進(jìn)行校驗(yàn)、刻度，橫向比例、深度比例選取合理，符合要求，所有測(cè)井參數(shù)野外數(shù)據(jù)采集采樣間隔均為0.05 m。測(cè)井參數(shù)、方法和技術(shù)條件詳見(jiàn)表3。

表3 測(cè)井參數(shù)、方法和技術(shù)條件

3 測(cè)井資料的處理與解釋

煤田地球物理測(cè)井是利用煤、巖層的物性特征，通過(guò)專(zhuān)用的測(cè)井儀器采集，室內(nèi)計(jì)算機(jī)處理，把地層的有效信息反映到測(cè)井曲線(xiàn)上，解釋出單孔煤、巖性地質(zhì)剖面，進(jìn)而掌握地下煤層、巖層、構(gòu)造、水文等地質(zhì)情況。一種物性參數(shù)具有多解性，往往只能反映地層性質(zhì)的某一個(gè)側(cè)面，所以煤田測(cè)井需要多種參數(shù)，相互補(bǔ)充，綜合分析研究，進(jìn)行解釋。并把握好每一種參數(shù)在綜合解釋時(shí)所占的比例，才能得到與實(shí)際地層基本相符合的解釋成果。

3.1 測(cè)井資料的處理過(guò)程

本礦區(qū)勘探共施測(cè)30個(gè)鉆孔，全部采用數(shù)字測(cè)井，數(shù)據(jù)的采集是由計(jì)算機(jī)完成的。對(duì)于室內(nèi)資料的處理，同樣是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的，其過(guò)程主要有以下幾個(gè)方面：①建立數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)野外采集的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)。②曲線(xiàn)編輯。就是對(duì)各條曲線(xiàn)的頭、尾及中間的個(gè)別飛點(diǎn)進(jìn)行編輯、濾波，使得整條曲線(xiàn)形態(tài)正常；并將各曲線(xiàn)的橫向比例由數(shù)碼換算成相應(yīng)的單位；還有曲線(xiàn)的計(jì)算，如密度三側(cè)向探管所采集的電壓與電流，經(jīng)過(guò)計(jì)算后才能得出三側(cè)向電阻率曲線(xiàn)；另外曲線(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，曲線(xiàn)的對(duì)齊都在此完成。需要說(shuō)明的是伽馬—伽馬曲線(xiàn)理應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)算后得出密度曲線(xiàn)，但由于以往儀器和處理程序的不太完善，計(jì)算得出密度曲線(xiàn)與實(shí)際相應(yīng)深度煤、巖層的密度誤差明顯，為能使與以前測(cè)井資料的整體統(tǒng)一，所以沒(méi)有對(duì)伽馬—伽馬(HGG)曲線(xiàn)進(jìn)行密度計(jì)算，仍采用伽馬—伽馬(HGG)曲線(xiàn)，對(duì)煤、巖層進(jìn)行定性、定厚。③屏幕上進(jìn)行煤層、巖層的解釋與分層。④成果輸出。包括煤層、巖層、測(cè)斜、測(cè)溫各成果表，全孔數(shù)字測(cè)井綜合解釋成果圖和煤層解釋成果圖。⑤圖件轉(zhuǎn)換。利用軟件功能，將輸出成果圖件轉(zhuǎn)換成可供地質(zhì)人員和工程技術(shù)人員直接使用的AutoCAD或MapGIS圖。

3.2 巖層的識(shí)別與分層

(1)巖層的物性特征。該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，地層穩(wěn)定，巖層物性特征明顯，巖層主要以石灰?guī)r、粗粒砂巖、中粒砂巖、細(xì)粒砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖組成。石灰?guī)r的電阻率為高幅值反映，白云巖最高。粗粒砂巖及中粒砂巖為中高，細(xì)粒砂巖中低，粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖為低阻反映。自然電位曲線(xiàn)砂巖反映較好，粗粒砂巖、中粒砂巖的自然電位呈現(xiàn)較大的負(fù)異常，細(xì)粒砂巖反映幅值小，粉砂巖及泥巖的自然電位接近于基線(xiàn)。伽馬—伽馬曲線(xiàn)上，石灰?guī)r、粗砂巖、中粗砂巖、細(xì)粒砂巖以低值反映，粉砂巖、砂質(zhì)泥巖均以中幅值反映。隨著泥質(zhì)含量增高，天然放射性物質(zhì)的含量增大，曲線(xiàn)幅值隨著含泥量增多而增高。區(qū)內(nèi)各種巖層物性差異大，各測(cè)井參數(shù)曲線(xiàn)異常突出，曲線(xiàn)界面清晰，主要利用視電阻率曲線(xiàn)和自然伽馬曲線(xiàn)進(jìn)行分層定厚解釋?zhuān)刭|(zhì)效果明顯，解釋成果比較可靠。

(2)巖層解釋過(guò)程。巖層解釋剖面是利用測(cè)井處理軟件中的自動(dòng)解釋和人工屏幕解釋功能相結(jié)合完成的。通過(guò)對(duì)本區(qū)鉆探資料和測(cè)井資料的比照和綜合分析認(rèn)為：0.1 m視電阻率、自然電位、自然伽馬、伽馬—伽馬曲線(xiàn)巖層物性反映明顯，因此選用0.1 m視電阻率、自然伽馬、伽馬—伽馬曲線(xiàn)為主，輔以自然電位、三側(cè)向和井徑曲線(xiàn)，對(duì)全孔巖層進(jìn)行定性和定厚解釋?zhuān)忉尡壤秊?∶200。

3.3 煤層的識(shí)別與分層

(1)煤層解釋參數(shù)選擇。由于測(cè)井資料存在多解性和疑似性，對(duì)煤層界面的劃分不能簡(jiǎn)單孤立地進(jìn)行，應(yīng)充分利用視電阻率、伽馬—伽馬、自然伽馬、自然電位、聲速時(shí)差等參數(shù)曲線(xiàn)，在對(duì)齊測(cè)井曲線(xiàn)的前提下進(jìn)行綜合處理和解釋。該區(qū)內(nèi)煤層與圍巖物性差異很大，特征明顯?，F(xiàn)場(chǎng)根據(jù)煤層“兩高一低”(視電阻率高、伽馬—伽馬高、自然伽馬低)的物性特征，便可準(zhǔn)確可靠地確定煤層，然后回放1∶50放大曲線(xiàn)，確定其厚度和結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，以伽馬—伽馬、自然伽馬為主參數(shù)，輔以視電阻率(或三側(cè)向電阻率)，達(dá)到定性定厚解釋煤層的目的。當(dāng)然煤厚解釋點(diǎn)的位置會(huì)隨煤厚變化而適當(dāng)調(diào)整。

(2)煤層測(cè)井解釋原則。①簡(jiǎn)單煤層測(cè)井解釋原則。此次勘探過(guò)程中，結(jié)合該區(qū)實(shí)際地質(zhì)狀況，確定了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單煤層的定厚解釋原則。煤層測(cè)井解釋原則見(jiàn)表4。②夾矸定厚原則。遇到薄煤層或復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層時(shí)，要結(jié)合地質(zhì)地層揭露情況進(jìn)行分析和總結(jié)，同時(shí)借助多個(gè)主要參數(shù)和輔助參數(shù)對(duì)物性進(jìn)行分析，以減少解釋誤差，從而達(dá)到準(zhǔn)確可靠劃分煤層界面的目的。若厚煤層中出現(xiàn)多層夾矸時(shí)，可針對(duì)不同的夾矸厚度及巖性靈活處理，使測(cè)井解釋出的夾矸厚度更接近于實(shí)際夾矸厚度。

表4 煤層測(cè)井解釋原則

復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層夾矸解釋方法。①夾矸厚度介于0.8～0.4 m時(shí)，自然伽馬和伽馬—伽馬曲線(xiàn)，按根部1/3～1/4點(diǎn)定厚；視電阻率(或三側(cè)向)曲線(xiàn)，按拐點(diǎn)定厚。②夾矸厚度小于0.4 m時(shí)，自然伽馬和伽馬—伽馬曲線(xiàn)，按根部1/5～1/7點(diǎn)定厚；視電阻率(或三側(cè)向)曲線(xiàn)，按拐點(diǎn)定厚。

(3)煤層解釋過(guò)程。為了減小煤層深度、厚度解釋誤差，在測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)，先對(duì)煤層進(jìn)行雙柱狀解釋?zhuān)捶謩e在伽馬—伽馬、自然伽馬1∶50定厚曲線(xiàn)上按相應(yīng)解釋原則解釋煤層位置和結(jié)構(gòu)，再依據(jù)公式LYER=LYE1×0.5+LYE2×0.5進(jìn)行加權(quán)平均，生成《某孔測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)煤層初步解釋成果表》，打印成圖表，便于現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)和工程技術(shù)人員觀(guān)察驗(yàn)收。 室內(nèi)解釋?zhuān)捎萌鶢罱忉尫?，?duì)伽馬—伽馬、自然伽馬、視電阻率(或三側(cè)向電阻率)3條曲線(xiàn)分別解釋?zhuān)瑥亩伞睹簩映晒百|(zhì)量評(píng)級(jí)表》。煤層解釋成果如圖8所示。

圖8 七煤和二1煤解釋成果

3.4 斷層的解釋

在鉆孔中出現(xiàn)的斷層是可以反映到測(cè)井曲線(xiàn)上的，一般來(lái)說(shuō)，斷點(diǎn)周?chē)鷷?huì)形成破碎帶，在破碎段測(cè)井曲線(xiàn)會(huì)出現(xiàn)突變現(xiàn)象，破碎段巖層結(jié)構(gòu)松散，滲透性加強(qiáng)，井徑易擴(kuò)大，曲線(xiàn)上表現(xiàn)為電阻率值偏低，人工伽馬、自然伽馬曲線(xiàn)有起伏變化，其他曲線(xiàn)無(wú)變化規(guī)律。斷層解釋如圖9所示。

圖9 斷層解釋

3.5 含水層的解釋

依據(jù)測(cè)井曲線(xiàn)，可劃分第三、四系砂層、礫石層和基巖風(fēng)化帶、斷層帶空隙性含水層；老地層的基巖風(fēng)化帶及斷層破碎帶等構(gòu)造水以及灰?guī)r巖溶水等含水層，利用電阻率和自然電位曲線(xiàn)，大致確定含水層的深度和厚度，利用自然伽馬曲線(xiàn)分析研究地層破碎帶及溶洞的充填情況，用流量測(cè)井或鹽化測(cè)井計(jì)算含水層的水量，確定含水層的性質(zhì)。

4 地質(zhì)效果

4.1 地層物性分析

方山—白沙礦區(qū)揭露地層從大的方面分，主要有第四系、三疊系、石炭二疊系和奧陶系，地層物性分析如下。

(1)第四系。從各鉆孔統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，表層深淺不一，見(jiàn)基巖深度0～22.00 m，有些鉆孔開(kāi)孔直接見(jiàn)山，部分鉆孔黃土下有礫石層，由于上部松散層，孔徑變化大，基本無(wú)水位，無(wú)法測(cè)量出曲線(xiàn)或?qū)η€(xiàn)干擾嚴(yán)重，表層解釋依據(jù)鉆探，因而不做評(píng)述。

(2)三疊系。以平頂山砂巖底部為界，上部為粗、中粒砂巖在物性反映上比較明顯，特別是平頂山砂巖在最為突出，此層砂巖厚度大，地層穩(wěn)定，電阻率曲線(xiàn)挺拔而明顯，是主要的標(biāo)志層。

(3)石炭二疊系。是主要的含煤層段，分組加以簡(jiǎn)述。①上下石盒子和山西組以田家溝、老君廟、砂鍋窯、大占砂巖為輔助主要標(biāo)志，中間含有二—九煤組，其中二1煤層位穩(wěn)定，煤質(zhì)好，厚度大，多數(shù)有夾肝，其本身也是最好的標(biāo)志層，七煤在本區(qū)多數(shù)鉆孔存在，多數(shù)煤層達(dá)不到可采厚度，在統(tǒng)計(jì)的30個(gè)鉆孔中，40%的煤層達(dá)到可采厚度，其他煤層或以煤線(xiàn)出現(xiàn)，或是炭質(zhì)泥巖，很少可采，且煤質(zhì)也不很好，沒(méi)有開(kāi)采價(jià)值。在物性特征上二1煤各種曲線(xiàn)反映好、明顯，是礦區(qū)主要的可采煤層，可采價(jià)值很高。②太原組以L(fǎng)7-8灰?guī)r和L1-3灰?guī)r在電阻率曲線(xiàn)上反映比較明顯，含煤一1到一8煤近8層煤線(xiàn)，多數(shù)為煤層以煤線(xiàn)或炭質(zhì)泥巖出現(xiàn)，且不穩(wěn)定，煤質(zhì)較差，只有一1煤稍為穩(wěn)定，局部可采，煤質(zhì)較硬。③本溪組鋁土質(zhì)泥巖在自然伽馬曲線(xiàn)上反映明顯，幅值最高，層位穩(wěn)定，是地層的主要標(biāo)志，也是石炭二疊與奧陶的重要分界。

通過(guò)以上分析，結(jié)合地質(zhì)資料，按照各層的物性特征，可以有效地劃分巖性，解釋地質(zhì)構(gòu)造，確定斷裂帶，劃分?jǐn)鄬樱茢喽尉嗪蛿鄬有再|(zhì)，從而進(jìn)行地層對(duì)比和地質(zhì)構(gòu)造研究，以提高測(cè)井資料的應(yīng)用效果。

4.2 主要煤層煤質(zhì)簡(jiǎn)析

(1)一1煤層。賦存于太原組底部，一1煤層的頂板為灰?guī)r，底板為泥巖或鋁土巖。區(qū)內(nèi)穿見(jiàn)一1煤層位的鉆孔3個(gè)，見(jiàn)煤點(diǎn)3個(gè)，可采見(jiàn)煤點(diǎn)1個(gè)，煤厚0.62～0.97 m，平均厚0.75 m，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，且無(wú)夾矸，屬局部可采煤層，變質(zhì)程度高，煤質(zhì)較硬。

(2)二1煤層。底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖、細(xì)粒砂巖；其直接頂板多為薄層泥巖，局部為細(xì)、中粒砂巖(大占砂巖)。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，偶見(jiàn)夾矸1～3層，此區(qū)此層位見(jiàn)煤點(diǎn)27層次，其中(ZK2197孔和ZK2212孔)二1煤達(dá)不到可采厚度，另外(ZK1006、ZK0117、ZK1609)3個(gè)孔二1煤缺失，煤層厚度0.55～15.17 m，平均厚度6.90 m，夾矸巖性為炭質(zhì)泥巖。通過(guò)物性反映看煤層層位穩(wěn)定，泥質(zhì)含量低，煤質(zhì)較好，并且煤層厚，是本區(qū)主要可采煤層。

(3)七煤組。賦存于上石盒子組，七煤組共有見(jiàn)煤點(diǎn)26層次，可采見(jiàn)煤點(diǎn)12個(gè)，煤厚0.29～1.70 m，平均厚0.76 m，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，從物性反映特征看，電阻率幅值較低，自然伽馬幅值相對(duì)較高，人工伽馬幅值相對(duì)較低，泥質(zhì)含量高，煤質(zhì)不好。

4.3 其他有益礦產(chǎn)

根據(jù)《煤炭地球物理測(cè)井規(guī)范》(DZ/T008—2010)的要求，凡“自然伽馬的異常值達(dá)7.17 pA/kg，其厚度大于0.7 m以上的巖層；異常層厚度雖小于0.7 m，但異常值與厚度的乘積大于5 (pA/kg)·m的層位；可采煤層中的自然伽馬的異常值超過(guò)4.3 pA/kg的煤層，要解釋出其深度、厚度和最大值”。此次詳查勘探，共施測(cè)30個(gè)鉆孔，只有7個(gè)鉆孔的本溪組鋁土質(zhì)泥巖和平頂山砂巖段放射性含量較高，其中達(dá)到《煤炭地球物理測(cè)井規(guī)范》要求的放射性異常層位8層(表5)。

表5 方山—白沙礦區(qū)自然伽馬異常統(tǒng)計(jì)

表中所列7個(gè)鉆孔的放射性異常含量值均大于《煤炭地球物理測(cè)井規(guī)范》(DZ/T 0080—2010)要求的異常值，因?yàn)楸鞠M鋁土質(zhì)泥巖層比較穩(wěn)定，厚度變化為3.25～11.52 m，平均厚度7.68 m，一般上層品位較高，下部因其他礦物質(zhì)含量的增加而放射性異常值降低，但因揭露鉆孔少，埋深較大，無(wú)法定論。平頂山砂巖段中間或附近時(shí)常會(huì)出現(xiàn)薄層的放射性異常層，多數(shù)鉆孔不超過(guò)《煤炭地球物理測(cè)井規(guī)范》(DZ/T 0080—2010)要求的異常值，有個(gè)別鉆孔大于《煤炭地球物理測(cè)井規(guī)范》(DZ/T 0080—2010)要求的異常值，表5中提供鉆孔4層資料。

測(cè)井成果資料在煤田地質(zhì)勘探中的可靠程度是非常高的。經(jīng)鉆探取心和地質(zhì)鑒定編錄成果與測(cè)井成果資料進(jìn)行比較，其誤差非常小，也充分證明測(cè)井成果是準(zhǔn)確、可信的。

5 結(jié)語(yǔ)

本文分析了礦區(qū)地質(zhì)地球物理特征，主要為地層與物性以及巖、煤層地球物理特征，為測(cè)井工作提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持；采用數(shù)字測(cè)井方法，分析了測(cè)井參數(shù)、方法和技術(shù)條件；解釋了巖層的識(shí)別與分層、煤層的識(shí)別與分層、斷層及含水層，最后研究了地質(zhì)效果。