王楼井田上古生界含煤地层特征研究_本科毕业设计（论文） .doc

山东科技大学本科毕业论文山 东 科 技 大 学 本科毕业设计（论文）题目 王楼井田上古生界含煤地层特征研究学 院 名 称 专 业 班 级 学 生 姓 名 学 号 指 导 教 师 年 6 月 6 日摘要论文对王楼井田上古生界含煤地层特征展开研究。充分收集王楼煤矿的钻孔资料、生产过程中的相关文献，运用沉积学、古生物学、构造学、矿床学、地史学以及煤地质学理论，利用钻探、测井、聚煤规律、标志层的对比以及煤质指标分析等技术手段，研究得到：（1）王楼井田上古生界含煤地层为晚石炭世太原组及早二叠世山西组，五种典型的岩性类型：砾岩、砂岩、泥岩、灰岩以及可燃有机岩。（2）全区主采煤层厚度变化特征：3上煤层井田中部煤层厚，周围薄，全区可采； 16上煤层井田东南部煤层厚，往西北部变薄，全区可采； （3）分析得出该区含煤地层空间变化特点：山西组、太原组全区厚度变化不大。三灰作为重要标志层，全区厚度较稳定。含煤地层整体地层向西倾斜，倾角不大。受正断层的影响，井田东侧含煤地层整体向上错动。（4）含煤地层主要沉积环境包括：河流相，泥炭沼泽相，三角洲相、泻湖相、滨海相和浅海相，其中以滨海相分布最为广泛。通过以上研究，查明王楼井田上古生界煤层赋存规律，对实现王楼煤矿安全生产、保障山东经济社会健康发展，具有重大的理论和现实意义。关键词： 王楼 上古生界 含煤性 煤层对比AbstractThe dissertation is about the feature of Neopaleozoic coal-bearing strate in Wanglou. Gathering sufficiently the datum about the perforates and the literature about manufacture, using edimentology、Palaeontology、Structurology、Gitology、Historical Geology and Coal Geology, utilizing exploration drilling、well logging、law of coal accumulation、strata Correlation、assessment of coal and so on, we can get the result as follow:（1） The Neopaleozoic coal-bearing strate in Wanglou covers about C2-P1t and P1s. The Neopaleozoic coal-bearing strate contains five classical rock: bibbley rock、sandstone、mudstone、limestone and bioganic rock.（2） The tickness feature of primary coal is as follows: The 3上 Coal is thickness in the middle and they are thin in the other area, The 3上 Coal is producible in all the regions. The 16上 Coal is thickness in southeast and they are thin in northwest, The 16上 Coal is producible in all the regions.（3） The feature of coal-bearing strata is as follows: The thickness of C2-P1t and P1s is stable. The third limestone is an important marker bed. The thickness of all the region is stable.The coal-bearing strate is westward tilt and angle of dip is very small. With the effect of centripetal fault, the east of coal-bearing strata is upward dislocation. （4） The depositional environment is as follows: fluvial facies、peat swamp、delta facies、lagoonal facies、offshore facies and neritic facies. offshore facies is widely distributed. According to the studying above, we can find out Neopaleozoic coal-bearing strate regularity of wanglou. This is important to achieve safety in production of Wanglou and ensure Shandongs healthy development of the society. Key word: Wanglou,Neopaleozoic,coal bearing property,coal seam correlation目录前言21 井田地质概况21.1井田位置、范围和交通条件21.2区域地层21.3区域构造21.4岩浆岩22含煤地层22.1早二叠世山西组(P1s)22.2晚石炭世-早二叠世太原组(C2-P1t)22.3主要煤层特点23 王楼井田上古生界含煤地层空间展布规律23.1含煤地层的岩性变化特点23.2空间展布规律24 结论及存在问题24.1结论24.2存在问题2参考文献2致谢2附录2 前言0.1研究历史及现状济宁煤田是山东省重要煤田，王楼井田是济宁煤田的一部分，几年来我国在济宁煤田进行了大量工作，并取得了阶段性研究成果。李增学、魏久传、李守春（1995）对山东及邻区二叠纪含煤地层的层序地层式样进行了研究，认为山东及邻区二叠纪海陆交替型含煤地层为内陆表海盆地沉积,可划分出三个I级层序，其分界面为I级海平面变化的周期性界面,在华北广大地区表现为整合面含煤层序的基本结构特点为“二元型”，即“海侵一高位”的体系域叠置型式。海侵体系域由1-2个小层序构成,高位体系域为4-7个小层序构成。因此，华北内陆表海含煤盆地层序格架与北美大陆边缘海含油气盆地的层序模式具有根本上的差异。高丽丽（2008）对山东二叠纪煤炭赋存规律与主控地质因素进行了研究，认为在鲁西全区内发育稳定可采煤层“总趋势是北厚南薄,北部成煤条件好”太原组的上段主要为潮坪沉积体系，其顶部发育不稳定煤层l-2层（在鲁西南为6煤），一般厚度小于0.5m，局部达可采厚度“河控浅水三角洲沉积体系发育于太原组上段和山西组的中下段的高水位体系域”为海陆交替型含煤岩系的最上部地层“从煤聚积的角度来说，上部层段在含煤盆地充填序列中最为重要，它包含着厚度巨大，分布面积最广的主采煤层”。山东省鲁西地区在世为稳定的海陆交互含煤碎屑夹碳酸盐沉积郊庐断裂以东在世没有接受沉积，山东省鲁西地区在二叠世为稳定的内陆盆地砂泥质沉积，郊庐断裂以东在二叠世没有接受沉积。王玉林、李延军、张朋华等（2010）对山东济宁王楼矿区煤层对比研究，针对王楼矿区的具体情况，采用多种方法对各煤层进行对比研究，揭示煤层赋存规律。任智德（2010）对王楼煤矿3上煤层顶底板砂岩水综合防治技术进行研究，通过对王楼煤矿3上煤层顶底板砂岩含水层的赋存条件、出水规律以及对矿井安全生产影响的综合分析，提出了针对性的综合防治措施，有效保证了矿井的安全生产。汤楷（2012）对王楼井田煤层赋存的构造控制作用研究，认为王楼井田二叠纪成煤期后主要经历了印支燕山期和喜马拉雅期构造变形，多期性质、强度不同的构造作用相互叠加、改造，原型煤盆地遭受强烈破坏、堑垒构造为最重要的控煤构造，煤层整体较为稳定，但在局部地区，特别是中部和东南部，受断层发育影响，煤层的完整性被破坏，对开采带来一定的影响。目前，王楼井田上古生界含煤地层含煤性有待进一步分析，含煤地层空间展布规律还不够明确，本文将以以上两点为重点展开论述。0.2 研究目的及意义煤炭资源是我国资源命脉，直接关乎我国社会全面、协调、可持续发展。而如今一方面社会对煤炭资源的需求巨大，另一方面煤炭资源作为一种不可再生资源，面临不断枯竭的命运。因此，提高中国煤炭资源回采率，保证科学规划、合理开采，最大限度地争取煤炭资源，缓解资源压力，保障我国经济社会健康发展。以山东省济宁市王楼煤矿含煤地层为研究对象，力求准确把握其上古生界含煤地层特征，研究其开采技术条件，为井田范围内的煤炭资源开采提供建设性意见。本文将在前人的基础上，参照对王楼井田上古生界含煤地层已有的研究成果，结合煤矿是实习过程中对煤矿含煤地层的进一步研究，确定该研究区含煤地层含煤性，探究王楼井田上古生界含煤地层空间展布规律，以期为井田下一步科学的、集约高效的开采提供有力保障。0.3 研究思路及方法运用沉积学、古生物、构造学、矿床学、古生物地史学以及煤地质学理论，充分利用钻探资料、测井曲线、地震勘探等资料，分析标志层的特点、以及煤岩煤质指标等内容，研究王楼井田上古生界含煤地层含煤性，并进行王楼井田上古生界含煤地层煤层对比工作。研究思路如下图所示（图0-1）王楼井田上古生界含煤地层特征研究钻探资料标志层测井曲线地震勘探聚煤规律煤质指标上古生界含煤地层煤层赋存特点上古生界含煤地层空间分布特征提交最终成果 1 井田地质概况1.1井田位置、范围和交通条件王楼区位于山东省济宁市以南，以后王楼村为中心。其范围北起济宁南部，南至鱼台北部，东至金乡西部，西至济宁支断层。南北长11km，东西宽513.5km，面积约90km2，其中湖区面积50km2，陆地面积40km2。行政区划归济宁市管辖。本区北距兖新铁路济宁火车站约25km，自济宁向东距京沪铁路兖州站32km，再往东经临沂可至石臼港。由济宁至菏泽与京九铁路接轨。区内公路四通八达，京杭运河自北而南从本区东部穿过，交通方便(见图1-1）。王楼煤矿图1-1 交通位置1.2区域地层本区地层区划属华北地层区鲁西地层分区济宁地层小区，地层层序见表1-1表1-1 鲁西地层分区济宁地层小区地层层序表地层系统主要岩性特征第四系(Q)黄褐、棕、灰等杂色粘土，粘土质砂、砂、砂砾层。广布于全区，东北薄、西南厚 255 m± 侏罗系上统蒙阴组(J3)上部为灰绿色粉、细砂岩互层夹泥岩。下部红色砂岩，并有燕山晚期岩浆岩侵入，底部有不稳定的砾岩。 300m±二叠系(P)上统上石盒子组杂色泥岩、粉砂岩和灰白色粉砂岩，含植物化石，底部含B层铝土岩。 >40m中统下石盒子组灰绿色砂岩和杂色泥岩、粉砂岩，富含植物化石。 65m±下统山西组浅灰、灰白色中、细砂粒岩及深灰色粉砂岩、泥岩夹煤层。为本区主要含煤地层。 80m±系(C)上统太原组以深灰、灰黑色粉砂岩、泥岩为主，夹灰色砂岩、石灰岩813层、煤1723层,为本区主要含煤地层,属海陆交互相沉积，厚度稳定。 170m±本溪组以杂色泥岩为主，夹石灰岩24层，上部夹不稳定薄煤12层，底部具G层铝土岩及山西式铁矿层。35m±奥陶统(O)中统八陡组：为浅海相厚层白云岩夹豹皮灰岩、泥灰岩 65121m 阁庄组:为浅海相白云质灰岩、白云岩、泥灰岩、豹皮灰岩。105127m下统马家沟组:为浅海相厚层灰岩、豹皮灰岩夹泥灰岩、白云质灰岩。202227m北庵庄组:为浅海相灰岩、豹皮灰岩、泥灰岩、白云质灰岩。198282m纸坊组：为泻湖相白云岩、白云质灰岩、含燧石结核。 86117m寒武系(Cm)上统风山组、长山组和崮山组：青灰色竹叶状白云质灰岩、夹鲕状灰岩、泥岩及粉砂岩 240m±中统张夏组和徐庄组：厚层泥质灰岩、鲕状灰岩及黄绿、暗绿色云母泥岩、粉砂岩。 240m±下统毛庄组和馒头组：为暗紫色云母泥岩、白云质灰岩夹豹皮灰岩，泥灰岩及竹叶状灰岩。 200m±震旦系土门组(Zt)为灰黄色硅质灰岩。 030m 太古界泰山群（Art)主要为深变质的变质岩系及太古代晚期侵入岩。 >6000m区内地层自上而下依次为：第四系冲积层、侏罗系上统蒙阴组、二叠系上统上石盒子组、中统下石盒子组和下统山西组、石炭系上统太原组及本溪组、奥陶系中、下统。主要含煤岩系为太原组和山西组。现分述如下：1.2.1第四系(Q)第四系地层厚185.56338.76m，平均272.18m，由粘土、砂质粘土、钙质粘土、砂及砂砾层等组成，西南厚东北薄，属河流及湖相沉积地层。根据岩性和物性特征分上、中、下三组，下组又划分为上、下两段。上组：厚62.3082.70m，平均约70m，地表均为灰褐褐黄色的粘土,膨胀性及粘性均很强。上部为黄褐色砂质粘土夹粘土质砂、粉、细砂层。下部为褐黄色、棕黄色砂质粘土（局部为含砂姜砂质粘土）、灰黄色粘土质砂及浅黄色中、细砂层。中组：厚50.8076.10m，平均约65m，主要为湖相沉积，以土黄、灰白色、灰绿色粘土、钙质粘土、砂质粘土为主，次为粘土质砂、粉细砂层，为隔水层。下组：厚98.60143.60m，平均约120m，分上、下两段。上段为褐黄、灰黄色粘土、砂质粘土及淡绿、灰白色细、中、粗砂、含粘土砂砾层，砂层分选性好，松散、富水性强，为含水层；下段为灰白、灰绿色半固结状粘土，砂质粘土、钙质粘土，夹透镜状粉、细砂层，顶部有一较稳定粘土层，使上下两段的水力联系微弱，底部多为粘土，含水性弱。与下伏地层呈角度不整合接触。物性特征：本地层视密度低于下伏地层，视电阻率曲线上砂层和砂砾层幅值较高，自然电位曲线上有明显的负异常反映。粘土、砂质粘土层的视电阻率值低，自然电位曲线接近基线，自然伽玛曲线幅值平均强度低于下伏地层。 上组视电阻率曲线幅值较高，呈钝锯齿状反映；自然伽玛曲线变化较大，但基线稳定。中组自然伽玛、伽玛伽玛曲线组合呈“孤”形反映，含钙质粘土层自然伽玛与伽玛伽玛曲线幅值较低，钙质含量足够高且固结良好时幅值极低，而视电阻率曲线幅值增高，可高达100Wm以上，自然电位曲线基本没有异常。粘土层含石膏时，视电阻率曲线比一般粘土层略高，自然伽玛曲线幅值低，伽玛伽玛曲线值比一般粘土层低，自然电位曲线也有一定异常。 下组上段以较高幅值视电阻率曲线的砂层夹低阻粘土层为主，自然电位曲线呈钝锯齿状负异常反映；下组下段以低阻粘土层为主，含少量中等阻值的砂层，粘土层含钙质时，视电阻率曲线比一般粘土层略高，自然伽玛曲线幅值低，伽玛伽玛曲线值比一般粘土层低，自然电位曲线略有小的异常。自然伽玛曲线幅值低于下伏地层，有明显台阶。1.2.2上侏罗统蒙阴组(J3m)区域地层分五段。根据测井曲线和岩性对比，本井田存有一、二、三、四段。最大厚度667.80m，平均300.85m，由东南向西北逐渐增厚,与下伏地层呈角度不整合接触。自上而下分述如下：四段：为灰深灰、灰绿色粉砂岩、细砂岩及粉细砂岩互层，夹泥岩条带，局部夹紫色泥岩。三段：紫灰、暗紫色及灰绿色中、细砂岩及砾岩透镜体，砂岩多为泥质胶结，斜层理发育，西北部有岩浆岩侵入，钻孔揭露最厚136.60m，向东南逐渐变薄，岩性为橄榄辉长岩。二段：主要为紫红、暗红色中、细砂岩及砾岩，局部夹粉砂岩、泥岩薄层。砾岩比较稳定，主要成分为石英，砾石最大直径90mm，基底式泥质胶结。属干热条件下洪积、冲积相沉积。一段：主要为暗紫、褐红色中、细砂岩，局部夹杂色泥岩，底部有不稳定的含铁质细砾岩或泥砾岩。四段相当于分水岭亚组，一、二、三段相当于汶南亚组。物性特征：视电阻率曲线幅值变化较大，曲线呈尖锯齿状，自然伽玛曲线幅值变化较小，平均强度约11伽玛，高于上覆地层。根据曲线特征可分为四段：第四段：视电阻率曲线呈低平的细尖锯齿状，自然伽玛曲线幅值变化较小，平均强度约11伽玛，自然电位曲线上有较明显的小尖峰负异常反映。第三段：视电阻率曲线呈高幅值、大尖锯齿状反映，自然电位曲线有较明显的负异常，自然伽玛曲线幅值变化较大。井田内有岩浆岩侵入，自东南向西北逐渐增厚。岩浆岩段视电阻率曲线幅值达200Wm以上，自然伽玛曲线幅值变化较小，但比围岩略高，平均强度约13伽玛，自然电位曲线接近基线，与围岩差异明显。第二段：视电阻率曲线幅值较低，呈小锯齿状，曲线幅值变化大致呈上高下低的趋势，伽玛伽玛曲线幅值变化较小，自然电位曲线上有细锯齿状的负异常反映。底部砾岩视电阻率值高，自然伽玛曲线和伽玛伽玛曲线幅值低，特征明显，是良好的物性标志层。第一段：视电阻率曲线幅值低且较平缓，呈小锯齿状，伽玛伽玛曲线幅值变化较小，底部的砾岩视电阻率曲线幅值高，但低于第二段底部的砾岩，自然电位曲线上有负异常反映。本段自然伽玛曲线幅值低于下伏地层，呈明显的台阶变化。1.2.3 二叠系(P)包括上统上石盒子组、中统下石盒子组和下统山西组。区内揭露最大厚度192.18m。1.2.3.1上石盒子组(P3)井田内保留较少，仅有11孔见到，钻孔揭露最大残厚为98.50m,平均厚度42.97m。由黄绿、灰、灰紫、紫红等杂色泥岩、粉砂岩及灰绿色砂岩等组成，属干旱条件下的河湖相沉积，近底部有B层铝土岩，质不纯，常相变为铝土质泥岩或泥岩，其下为一层浅棕红色的石英长石砂岩，较稳定，与B层铝土岩组成独特的标志层与下石盒子组分界，呈整合接触。常见植物化石有：Sphenophyllum koboense 脊锲叶Pecopteris orientalis 东方栉羊齿Cladophlebis sp 枝脉蕨（未定种）Pecopteris sp 栉羊齿（未定种）Cordaites principalis 带科达Taniopteris sp 带羊齿（未定种）Neuropteris sp 脉羊齿（未定种）物性特征：上部以较厚的高电阻率砂岩为主，自然伽玛曲线幅值高于上覆地层，下部地层视电阻率曲线幅值较低，自然伽玛与伽玛伽玛曲线呈锯齿状，平均幅值较高。本组地层底部有一“多峰状”中高阻砂岩和中阻、高自然伽玛强度的B层铝土岩。1.2.3.2下石盒子组(P2)最大厚度64.80m，有19个钻孔揭露,平均厚度43.54 m。全井田平均厚度20.68m。主要为灰绿、紫红色杂色泥岩、粉砂岩，夹灰绿色砂岩，底部为一不稳定的中厚层砂岩与山西组分界，为连续沉积。与下伏地层呈现整合接触。主要化石有：Emplectopteris triangularis 三角织羊齿Pecopteris arcuata 弧曲栉羊齿Pecopteris sp 栉羊齿（未定种）Cordaites principalis 带科达Taniopteris sp 带羊齿（未定种）Neuropteris 脉羊齿（未定种）Taniopteris nystroemii 宽带羊齿Sphenophyllum sp 楔叶（未定种）LobaTannularia sp 瓣轮叶（未定种）物性特征：本组地层视电阻率曲线幅值普遍较低，夹薄层高阻砂岩，变化大致呈上低下高的趋势，有较小的尖峰异常，伽玛伽玛曲线幅值变化较小，但自然伽玛曲线幅值较高，底部有一电阻率中等幅值、自然电位曲线较明显负异常反映、自然伽玛曲线幅值较低的砂岩与下伏地层分界。1.2.3.3山西组(P1)最大厚度119.20m, 有31个钻孔揭露,平均72.37m，正常沉积厚度平均105.49m。为本区主要含煤地层,主要由浅灰、灰白及浅绿色砂岩，深灰灰黑色泥岩、粉砂岩及煤层组成，含煤三层(2、3上、3下)，其中3上煤层是本区的主要可采煤层，3下煤层有零星可采点，本组底部砂岩泥质增多，波状及浑浊状层理发育，常含砂泥质及菱铁质包裹体,见底栖动物通道,为一良好的标志。对下伏太原组有冲刷作用，两者为整合接触。本组属以陆相为主的过渡相沉积，含化石主要有羊齿类和蕨类。1.2.4石炭系(C)包括上统本溪组和太原组。1.2.4.1太原组(C2)本组地层保留不全，最大厚度182.50m,平均146.92m，正常沉积平均厚度169.09m。主要由深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、灰色砂岩、石灰岩及煤组成。为一套典型的海陆交互相沉积，本组共含石灰岩十一层(由上而下为一、二、三、五、六、七、八、九、十上、十下、十一),是煤层对比的良好标志层。其中三、八、十下层灰岩稳定且厚度较大,是煤层对比的主要标志层。本组共含煤17层(6、8、9、10下、11、12上、12下、14、14下、15上、15下、16上、16下、17、18上、18中、18下),均为薄煤层,其中16上煤层为稳定煤层，全区可采；12下煤层大部可采， 10下、17煤层为局部可采煤层。本组为井田内主要含煤地层。富含动、植物化石。1.2.4.1 本溪组(C2)厚34.5645.05m，平均38.62m，为一套海陆交互相沉积地层，由灰、灰绿、深灰、紫色泥岩及石灰岩组成。含石灰岩二层(十三、十四)，底部常为一层灰紫等杂色铁铝质泥岩，相当于G层铝土岩和山西式铁矿层，与下伏中、下奥陶统地层为平行不整合接触。含化石有：Fusulina sp 纺缍蜓Pseudostaffela sphaeroidea 似球形假史塔夫蜓Ozawainella sp 小泽蜓（未定种）Schubertela sp 苏伯特蜓（未定种）Strophomenoid 扭月贝类 物性特征：高阻十三灰形态单一，顶底板多有较高伽玛异常，十四灰视电阻率幅值较高，分叉呈“手掌形”反映，下部G层铝土岩自然伽玛强度高，达60伽玛以上，与下伏地层易区分。1.2.5 中、下奥陶统(O1-2)本区有8个钻孔揭露,最大揭露厚度为51.18m（12-4）。主要为浅棕灰褐灰色厚层状石灰岩、白云质灰岩、夹泥灰岩及少量的钙质泥岩,岩溶较发育,为煤系地层下伏的主要含水层。据井田东部兖西水源勘探区3-2号孔资料,总厚达742m。分中统和下统，中统主要为灰及棕灰色厚层状石灰岩、豹皮灰岩、夹泥灰岩及钙质泥岩等;下统以白云质灰岩为主。物性特征：与上覆地层相比以视电阻率曲线幅值最高，自然伽玛、伽玛伽玛曲线幅值最低为主要特征，顶部受风化时视电阻率和自然伽玛曲线分别呈由低到高和由高到低的锯齿状反映。泥灰岩及所夹泥岩视电阻率降低,自然伽玛强度增大,裂隙、岩溶在各种参数曲线上有较好的响应。1.3区域构造王楼井田位于济宁地堑的南部，即济宁向斜南翼，西界为济宁支断层，东部有孙氏店断层，受嘉祥、济宁、孙氏店等区域断裂构造的影响，区内以近南北向断层为主，褶曲构造不发育，在南部和北部也发育有近东西向断层，区内以断裂构造为主，近南北向断层伴有附生断层。本区的南西部靠边界断层附近构造偏复杂，其余地段偏简单。三维地震勘探解释如下：在3上煤查明了落差大于等于5m的断层21条，解释了落差小于5m的断层7条；在10下、12下煤查明了落差大于等于5m断层52条，解释了小于等于5m断层5条，逆断层4条；在16上、17煤查明了落差大于等于5m断层47条，解释了小于等于5m断层1条，逆断层3条。井田构造总体为一走向北东，倾向北西的单斜构造，根据构造复杂程度分为三部分，自东南向西北排序为：13.1浅部从系煤层露头至董庄断层，为北东走向、向北西平缓倾斜的单斜构造，以12下煤层赋存形态为准，-200m-400m水平段，地层平均倾角12°；-400m-600m水平段，地层平均倾角5°；-600m董庄断层，地层平均倾角8°。总的地层倾角较小，变化不大。13.2中部从董庄断层至12下煤层-750m水平，为一缓波状褶曲构造带，地层总体向北西倾斜，走向呈蛇曲状或圈闭的不规则形，背斜部位地层倾角较缓，一般3°12°，向斜部位稍陡，一般16°22°。小型断层发育，特别是在本地段的南端。13.3深部从12下煤层-750m水平至济宁支断层，北东走向、北西倾向的单斜构造。以刘官屯断层至FD44断层为界，分南北两部分： 北部：为一缓倾斜构造，地层走向和倾角无大变化，倾角一般8°左右。在Z8勘探线以北出现约2km2的断裂密集区，分布有断层15条，其中落差20m以上断层6条，且50的断层走向长都在500m以上，对煤层赋存形态影响严重。南部：构造相对简单，12下煤层-750m-1050m水平，地层倾角在20°左右，其下较缓，一般10°左右。分布落差20m以上断层五条。其中逆断层2条，即FD66和FD47，正断层2条，即FD17、FD66，济宁支断层为本井田边界断层，产生于喜山晚期，近南北走向，倾向西，落差大于200m。1.4岩浆岩1.4.1岩浆岩分布范围及产状井田西北部有一橄榄辉长岩侵入体，呈岩床状侵入到上侏罗统蒙阴组，厚度由21.00136.60m，平均96.96m，南薄北厚，在井田的东南部被第四系剥蚀。1.4.2岩浆岩的矿物成分及结构、构造野外肉眼鉴定：深绿灰色，矿物组成主要有辉石、斜长石、角闪石、橄榄石、黑云母。辉石多为短柱状，因岩石次生变化，橄榄石有蛇纹石化，辉石、角闪石发生绿泥石化。细晶质结构，块状构造。质硬性脆，纵向裂隙发育，被方解石、绿泥石、蛇纹石等物质充填。总体详查勘探时，经山东375队镜下鉴定为细粒橄榄辉长岩。矿物含量：辉石1518%、基性斜长石（拉长石）6065%、橄榄石1012%、黑云母35%、付矿物（磷灰石、磁铁矿）38%。1.4.3岩浆岩的同位素年龄测定经原国家二机部第三研究所同位素地质年龄研究室对细粒橄榄辉长岩中的黑云母进行钾-氩法同位素地质年龄测定，年龄值为1.064亿年，应属燕山晚期，地质时代相当于中生代末期的晚白垩世。1.4.4对煤层、煤质的影响岩浆岩侵入于煤系上覆地层的上侏罗统蒙阴组中，层位稳定，下距上侏罗统底界131.60253.68m，平均182.10m。距3上煤层顶界196.68336.80m，平均278.93m。一般都在230m以上，向深部间距变大，对煤层及煤质均无影响。2含煤地层2.1早二叠世山西组(P1s)为本区主要含煤地层。以浅灰、灰白及浅绿色中、细砂岩为主，深灰灰黑色泥岩、粉砂岩及煤层等组成，顶部多有杂色泥岩，但较细腻，可与上覆地层中的杂色泥岩相区分。本组含煤三层(2、3上、3下)，其中3上煤层是本区的主要可采煤层，厚度相对较大，3下煤层具零星可采点，大部被冲刷，邻区3煤层（3上、3下）有合并现象，本井田全部为分叉，随3上、3下煤层分叉间距的增大，本组地层加厚。本组中的砂岩分布有一定的规律，3上煤层以上至山西组顶界所沉积的一套中、细粒砂岩（简称S3砂岩），灰灰白色，石英为主，长石次之，另有燧石、石英岩岩屑、泥岩岩屑等，次圆次棱角状，分选中等。S3砂岩有时下切至煤层，作为3上煤层的直接顶板，或者使煤层冲刷变薄甚至全部冲刷。3上煤层与3下煤层之间的砂岩（简称S2砂岩），在本区内发育，浅棕灰色灰白色，石英为主，长石次之，具有菱铁矿及云母，含泥质、粉砂质包裹体，俗称“花砂岩”，另见有少量重矿物，对3下煤层有冲刷，至使3下煤层仅局部有保存。3下煤层以下至山西组底界所沉积的一套中、细粒砂岩（简称S1砂岩），浅灰色灰白色，主要矿物成分为石英、长石，少量黑云母、白云母，另见有磷灰石及锆石等，有时S1砂岩下切，致使海相泥岩缺失并使山西组地层界面下延。本组底部砂岩泥质增多，波状及浑浊状层理发育，常含砂泥质及菱铁质包体,见底栖动物通道,为一良好的标志。与下伏太原组顶部的黑色海相泥岩、泥质粉砂岩连续沉积，整合接触，本组属三角洲平原相。含化石主要有：Callipteridium sp 丽羊齿Emplectopteris triangularis 三角织羊齿Emplectopteridium alatum 翅编羊齿Pecopteris sp 栉羊齿（未定种）Cordaites principalis 带科达Taniopteris sp 带羊齿（未定种）Taniopteris nystroemii 宽带羊齿Lobatannularia sp 瓣轮叶Pecopteris candolleana 长舌栉羊齿Cordaites sp 科达（未定种）物性特征：本组地层各种参数曲线幅值变化较大，以中高电阻率的砂岩和高阻煤层构成主体，上部有低阻泥岩，以3煤层（3上、3下）视电阻率、伽玛伽玛曲线幅值最高，自然伽玛幅值最低，本井田3煤层未出现合并现象，随3上、3下煤层分叉间距的增大，3上、3下煤层间岩性由低阻泥岩过渡为中高阻砂岩。P1s界面到3煤层底板为海退沉积模式，曲线呈倒粒序形态反映，有时3煤层底部砂岩切割下伏太原组地层，使P1s界面下延，测井曲线呈河道砂岩的“桶”状反映（见图2-1）。图2-1 山西组地层物性特征2.2晚石炭世-早二叠世太原组(C2-P1t)主要由深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、灰色砂岩、石灰岩及煤组成。为一套典型的海陆交互相沉积，具有多次交替的特点,地层粒度韵律清晰,相及旋回结构稳定,易于对比。富含动植物化石。所含化石有：Quasifusulina sp似纺缍蜓（未定种）Schwagerina sp希瓦格蜓（未定种）Lingula sp舌形贝（未定种）Dictyoclostus sp网格长身贝Choristites sp分啄石燕（未定种）Annularia stellata星轮叶Cordaites sp科达（未定种）Pecopteris sp栉羊齿（未定种）Cordaites principalis带科达Calamites sp芦木（未定种）根据物性特征可分为三段（见图2-2）：上段（三灰段）：本段自太原组顶界至五灰厚约53m。以灰黑色泥岩及粉砂岩为主，夹石灰岩和煤层。由于山西组S1砂岩对下伏地层的侵蚀作用，致使顶部的灰黑色海相泥岩大部分地段缺失。含石灰岩三层（一、二、三），一灰大部分地段缺失，二灰不稳定，时相变为泥岩。三灰全区稳定，平均厚度6.56m，灰至深灰色，厚层状，是本区主要标志层。本段含煤2层（6、8煤层），6煤层只有一个可采点，8煤层可采点呈插花状出现，零星可采。其物性特征表现为：视电阻率曲线以低阻为主，三灰视电阻率值很高，达300m以上，密度大，自然伽玛曲线幅值低，自然电位明显负异常。以三灰为中芯，其上6煤、二灰（5煤）、一灰（4煤），其下8煤组、五灰在视电阻率曲线上呈“笔架峰”反映。中段（八灰段）：本段从五灰顶至15上煤层，厚约47m。以泥岩、粉砂和细砂岩为主，夹薄层石灰岩和煤层。含石灰岩五层（五、六、七、八、九灰），其中六、七灰不稳定，五、九灰相对较稳定，八灰在本区稳定，平均厚度2.66m，灰色、厚层状，含腕足类动物化石，是本区标志层。含煤8层（9，10下、11、12上、12下、14、14下、15上煤层），其中，10下煤层为局部可采煤层，12下为大部可采煤层，其余均不可采。15上煤偶见可采点。其物性特征为：八灰其上10下煤、六灰（11煤）、七灰（12上煤）、12下煤，其下14煤层、九灰（15上煤）、15下煤均为电阻率较高幅值，但以八灰为最高，形似“群峰林立”，各煤层均为低密度，在伽玛伽玛曲线上呈“梳子形”，八灰与14煤交界处自然伽玛曲线有一高伽玛异常，达40伽玛以上。下段（十灰段）由于本区十二灰沉缺，底部以十三灰顶与本溪组分界，厚约59m。以灰黑色泥岩和粉砂岩为主，其次为细砂岩，夹薄层石灰岩和煤层。含石灰岩三层（十上、十下、十一灰），十一灰不稳定，十上灰厚度薄，但稳定。十下灰平均4.99m，全区稳定，深灰色，产丰富动物化石，主要有腕足类，海百合等化石，是全区主要标志层之一。共含煤7层（15下、16上、16下、17、18上、18中、18下煤层），为太原组煤层主要含煤段，其中16上煤层全区稳定可采，17煤层大部可采，为较稳定煤层，其余煤层均不可采。其物性特征为：十上灰、十下灰位于本段上部，在视电阻率曲线上形成“子母峰”，十下灰与其下的16上煤、十一灰、17煤、18上煤、18中煤、18下煤层电阻率呈高幅值“倒台阶”下降，在伽玛伽玛曲线上各煤层以16上煤层异常幅值最高，向下异常幅度依次降低，形成“台阶峰”排列。18上煤层、18中煤层之间有一“”字形自然伽玛曲线组合，两煤层分别位于异常的顶、底位置，且18中煤层底板有约50伽玛高异常。图2-2 太原组地层物性特征2.3主要煤层特点2.3.1概况本区主要含煤地层为早二叠世山西组和晚石炭世太原组，平均总厚274.58m。可采及局部可采煤层有3上、10下、12下、16上、17煤层共5层，主要可采煤层3上、16上 ，平均总厚3.35m，占可采煤层总厚的55.2%；其中以3上煤层最厚，又是最上一层可采煤层，是先期开采的主要对象。本区山西组含煤3层，即2、3上、3下煤层；太原组含煤层17煤层。即6、8、9、10上、11、12上、12下、14、14下、15上、15下、16上、16下、17、18上、18中、18下煤层。2.3.2 煤的物理性质和煤岩特征2.3.2.1煤的物理性质本区各可采煤层均为灰黑、黑色，黑褐条痕色，其它物理性质见表2-1。表2-1 主要物理性质一览表 项目煤层光泽坚固性系数真密度视密度断 口裂隙3上沥青玻璃0.801.100.95(2)1.391.541.44(12)1.341.421.39(13)参差状阶梯状发育10下玻璃油脂0.901