高丽洁
(大同煤矿集团有限责任公司地质勘测处，山西 大同 037003)
引 言
色连一号矿位于东胜煤田西北部，面积35.7 km2。由于该地区的沉积过程受复杂的古水系和物源的控制，其沉积相带、顶底板岩性、沉积特征等变化较大，煤层层厚变化急剧、成煤主控因素复杂、导致侏罗系中统延安组(J2y)煤层的层厚与煤质在纵、横向非均质性明显，给煤层对比带来一定的难度。
1 区域地质概况
鄂尔多斯盆地位于华北地台西缘，是一个多构造体系、多旋回演化、多沉积类型的克拉通盆地[1]。东胜煤田大地构造分区属鄂尔多斯盆地东胜隆起区,处于隆起区中东部[2](如第142页图1所示)。东胜煤田基本构造形态为一向南西缓倾斜的单斜构造，煤田内局部有小的波状起伏，褶皱、断层发育程度低，无岩浆岩侵入。侏罗系中-下统延安组及侏罗系中统是东胜煤田主要含煤地层，为一套大型内陆盆地含煤建造，含6个煤组。本区侏罗纪聚煤盆地的沉积基底是三叠系上统延长组(T3y)地层。
2 色连一号矿地质简况
2.1 地层
依据区域地质填图及勘探成果，井田地层自下而上有：三叠系上统延长组(T3y)、侏罗系中下统延安组(J1-2y)、侏罗系中统(J2)、白垩系下统志丹群(K1zh)、第三系上新统(N2)和第四系(Q)。
井田含煤地层为侏罗系中下统延安组(J1-2y)，平均厚度223.36 m，由一套浅灰、灰白色各粒级的砂岩，灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩和煤层互层组成，含6个煤组。其中，1号煤组位于侏罗系中统(J2)下部(井田内仅见炭质泥岩层位)；2号煤组位于侏罗系中下统延安组(J1-2y)上部三岩段；3、4号煤组位于侏罗系中下统延安组(J1-2y)中部二岩段；5、6号煤组位于侏罗系中下统延安组(J1-2y)下部一岩段。
2.2 构造
色连一号井田构造形态与区域形态一致。井田内地层总体为一缓倾斜的单斜构造，倾角4°～5°，南部发育有近EW走向的宽缓褶曲。井田内中小规模的正断层较为发育，勘探控制及采掘揭露正断层66条，其中落差大于10 m的6条，310 m～10 m的10条，井田内未发现陷落柱。
3 煤层对比
色连一号井田含煤层数多，仅从煤层本身的物理特征、厚度及岩层标志层，难以准确进行煤层对比。通过综合分析研究煤层的理化特征宏观煤岩类型、岩层标志层、各煤层的沉积间距、煤岩层的岩性组合特征及地球物理特性等方面，可以找出规律进行煤层对比。
3.1 标志层法确定煤层底界面及对比基线
延安组(J1-2y)底部普遍发育一层灰白色中粗粒砂岩(局部为灰色砾岩)，是区域地层划分的标志层，可用来识别含煤地层的底界面。井田内4号煤组1煤层全区赋存、厚度及埋深稳定，其下部镜煤逐渐增多，丝炭逐渐减少，电测三侧向电阻率曲线煤层底部幅值明显增大，表现为正丛树形；而在散射伽玛曲线上幅值中部低，呈“凹”字形，特征明显，因此确定该煤层为对比基线。
图1 东胜煤田大地构造示意图
3.2 层间距法
色连一号矿含煤地层主要以湖湾相沉积为主，在此环境下形成的地层在一定的区域范围内沉积物厚度相对稳定，各煤层组间的层间距在一定的范围内变化。成煤后东胜煤田整体受区域构造运动影响较小，地层基本保持原始的赋存状态，因此可利用各煤层组间的层间距作为煤层对比的辅助依据。经勘探地质资料整理统计，2号煤组与3号煤组间距4.11 m～44.83 m，平均18.34 m；3号煤组与4号煤组间距5.96 m～16.95 m，平均9.78 m；4号煤组与5号煤组间距9.96 m～35.14 m，平均19.48 m；5号煤组与6号煤组间距5.00 m～36.10 m，平均13.56 m；通过以上数据同时结合井田各条地质剖面的对比分析可知，各煤组的层间距均在一定的幅度范围内变化，且层间距是线性渐变的，可作为局部范围煤组划分的参考依据。
3.3 岩性组合法
地层在垂向上岩性组合特征反映了沉积环境的变迁，在某一区域同一沉积环境下沉积的地层其岩性组合基本相同或大致相似。2号、6号煤组沉积相主要是由河流冲积形成的泥炭沼泽环境，因此煤组底部沉积物呈现下粗上细的正粒序沉积特征，可作为2号、6号煤组对比的依据之一。而3号与4号煤组、4号与5号煤组之间的岩性组合沉积物为下细上粗的逆粒序特征，反映出沉积环境主要为湖湾或湖泊三角洲的岩相特征，可作为3号、4号、5号煤组对比的依据之一。
3.4 物性特征法
在稳定的沉积环境下，沉积物呈现出稳定的厚度及相似的岩性组合特征；而相似的岩性组合和同一煤层会呈现出相似的地球物理曲线形态特征。色连一号井田煤层物性条件较好，可通过物性曲线形态的对比分析进一步提高煤层对比的质量。第143页图2是4号煤组1煤层(单层)的标准曲线形态，三侧向电阻率曲线LL3辐值底部增高，呈正丛树形；散射伽玛曲线GGL幅值中部低，呈“凹”字形，两种曲线形态明显，可作为确定4-1煤层的主要依据。第143页图3是5号煤组1煤层(单层)的标准曲线形态，LL3曲线中部幅值高，呈锥形；GGL曲线幅值平缓呈锯齿“箱”形；两种曲线特征明显，可作为确定5-1煤层的主要依据。
图2 4-1煤层测井曲线特征图
图3 5-1煤层测井曲线特征图
通过综合运用上述煤层对比方法，相互验证，完成了色连一号井田各煤层对比。
4 结论
4.1 煤层划分
2号煤组位于侏罗系中下统延安组三岩段(J1-2y3)，含煤0～9层，编号4层分别为：2-1上、2-1下、2-2上、2-2中；3号煤组位于侏罗系中下统延安组二岩段(J1-2y2)上部，含煤3～5层，编号3层分别为：3-1、3-1下、3-2；4号煤组位于侏罗系中下统延安组二岩段(J1-2y2)下部，含煤3～5层，编号3层分别为：4-1上、4-1、4-2；5号煤组位于侏罗系中下统延安组一岩段(J1-2y1)上部，含煤5～6层，编号2层分别为：5-1上、5-1；6号煤组位于侏罗系中下统延安组一岩段(J1-2y1)下部，含煤5～7层，编号4层分别为：6-1上、6-1下、6-2中、6-2下(如表1所示)。
4.2 结果评价
本次对比在侏罗系中下统延安组(J1-2y)中共划分出16个煤层，其中可采煤层9层，分别为2-2上、2-2中、3-1、4-1、5-1上、5-1、6-1下、6-2中、6-2下，可采煤层总厚19.54 m。通过运用以上多种方法，井田内主要煤层中可采、不可采煤层均对比清楚、可靠，在煤矿建设生产中得到了验证。
表1 煤层划分表
