一種煤層形成的水體變化曲線繪制方法
【技術領域】：
[0001] 本發明屬于煤地質勘探技術領域，涉及一種煤層形成的水體變化曲線繪制方法， 特別是一種煤層(原始泥炭)堆積時沼澤內水體變化曲線恢復的方法。
【背景技術】：
[0002] 成煤理論研究歷史悠久，主要包括水進成煤或水退成煤，無論水進成煤還是水退 成煤，泥炭沼澤(成煤環境)在發育過程中的水體并不是固定不變的，煤層垂向上的變化也 反映了成煤環境(泥炭沼澤)水體變化。煤在宏觀上劃分出四種煤巖組分，這四種組分代表 著不同階段的泥炭沼澤沉積環境，這也說明了泥炭在堆積過程中水體可能出現一定的變 化，這種變化直接影響到了煤質及后期煤的工業利用，因此，煤層形成水體變化研究則成為 煤地質學研究重點(Tasch，1960)。
[0003] 目前，已煤層形成的水體變化曲線研究方法以Tasch(1960)建議到國際煤巖學委 員會(ICCP)的煤層剖面圖解法最為常用，其基本原理是:煤中不同煤巖類型是由于泥炭沼 澤沉降和水深變化結果。因此，Tasch將煤巖類型和巖層按其形成水深由淺入深劃分為:絲 煤、鏡煤、亮煤、暗煤、炭質泥炭和泥巖共計六種簡單類型，根據不同煤巖類型所代表的水 深，結合構造沉降等思路繪制煤層形成的水體曲線，Tasch提出的煤層形成曲線方法僅僅適 用于單層煤或含有較薄泥巖的煤層，而對于多層煤或含有多種類型夾矸(如石灰巖、砂巖、 泥頁巖等)煤層的水體變化曲線制作則沒有進行詳細的考慮；同時，Tasch在考慮煤層形成 曲線繪制時，認為煤層形成是個連續水體變化過程，沒有考慮到區域上構造作用的造成的 事件界面，而實際地質工作中，經常發現煤層中存在著地質事件，這些事件可能造成煤中夾 矸多種多樣或者煤巖組分突變，因此，這種類型煤層形成曲線則需要進一步提出方法進行 繪制。
[0004] 煤層水體變化的形成曲線研究是煤地質學領域中關于古泥炭沼澤研究的基礎，因 為泥炭沼澤的發育與盆地古水體變化和構造沉降密切相關。一般說來，不同類型泥炭沼澤 發育過程可以劃分為低位泥炭沼澤、中位泥炭沼澤到高位泥炭沼澤三個階段，不同階段形 成的宏觀煤巖巖組分差異很大，因此，尋求一種煤層形成的水體變化曲線繪制方法，通過煤 的宏觀煤巖組分分析研究泥炭沼澤類型進一步確定古泥炭沼澤水位變化，進而為煤質和工 業利用等研究提供一定依據。
【發明內容】
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[0005] 本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計提供一種單層煤、多層煤 或含有不同類型夾矸的煤層水體變化曲線繪制方法。
[0006] 為了實現上述目的，本發明的繪制煤層形成水體變化曲線的具體步驟為：
[0007] (1)、宏觀煤巖組分和夾矸巖性的識別，在井下或者鉆孔中對煤巖組分和夾矸巖性 進行肉眼觀察，確定同一煤層自下而上宏觀煤巖組分類型或夾矸種類，同時測量并記錄不 同組分的分層厚度；
[0008] (2)、對不同宏觀煤巖組分或夾矸巖性進行編號，按照不同水深形成不同煤巖類型 和夾矸巖性特點，從形成于水淺的組分開始編號，形成于水體越深的宏觀煤巖組分或夾矸， 其編號的數值越大，根據煤中常出現的夾矸類型結合煤地質基礎，確定10種巖石或煤巖組 分編號，其中編號1-10分別代表黏土巖或古土壤、中粗砂巖、絲煤、鏡煤、亮煤、暗煤、油頁 巖、炭質泥頁巖或粉砂巖、灰巖、頁巖或無機沉積；
[0009] (3)、確定繪制煤層形成水體變化曲線的比例尺，按照各分層統計的厚度從下往上 繪制地層剖面或者煤層柱狀剖面；
[0010] (4)、繪制煤層形成的水體變化曲線，編號1-10代表水體逐漸變深過程，并繪制水 體變化曲線的：
[0011] a、單層內曲線的起始點和終止點的繪制：先確定本層(第一層)起始點，如果上分 層(第二層）比本層(第一層)水淺，從本層(第一層)底線開始繪制；如果上分層(第二層）比 本層(第一層)水深，則從本層(第一層)頂線畫起;再確定本層(第一層)終止點，如果上分層 的上部層(第三層）比上分層(第二層)水深，則繪至上分層(第二層）的頂線；如果上分層的 上部層(第三層)比第二層(第二層)水淺，則繪至上分層(第二層）的底線；
[0012] b、層與層之間的曲線繪制：相鄰層之間會出現巖性或煤巖類型的跨越或突變，繪 制曲線使按照下列原則繪制：
[0013] ①如果下分層比本層水體深，且巖性或煤巖類型（編號）呈現突變，繪制下分層和 本層水體曲線時采用均變的思想；
[0014] ②如果下分層比本層水體淺，且巖性或煤巖類型（編號）呈現突變，在繪制本層和 下分層水體變化曲線時，下分層應該從頂線繪制到其底線，然后直線突變繪制到本層頂線 (本層比上分層水體淺)或底線(本層比上分層水體深）；
[0015] ③如果下分層比本層水淺，且巖性或煤巖類型呈現漸變，繪制出兩種類型曲線，第 一種類型是水體連續變深的過程，；第二種類型為緩慢變深過程中，層位出現變淺層位，則 由變淺層頂線直線劃到變深層位頂線，然后呈現緩慢變深過程；
[0016] (5)、按照煤層形成水體曲線特征，尋找突變點（主要是水平線），并進行標注，結合 煤層形成水體變化過程對煤層形成環境進行描述解釋，完成水體變化曲線的繪制。
[0017] 本發明結合煤層形成水體變化過程對煤層形成環境進行描述解釋時，主要關鍵詞 是:變淺、變深，構造沉降變深，其中變淺主要代表泥炭沼澤水體緩慢被淤淺，變深代表長時 間的泥炭沼澤相對緩慢的沉降造成水體逐漸加深過程，構造沉降變深代表構造事件，即泥 炭沼澤短時間內發生相對構造沉降從而造成水體突發變深事件。
[0018] 本發明與現有技術相比，其工藝簡單，操作方便，豐富了多層煤或含有多種類型夾 矸(如石灰巖、砂巖、泥頁巖等)的煤層形成時水體變化分析曲線的繪制思路與方法；同時考 慮到泥炭沼澤發育過程中發生的區域構造事件，在垂向地層中的表現形式及曲線繪制方 法，能更加準確的恢復和分析各類煤層形成的沉積環境。
【附圖說明】：
[0019] 圖1為本發明的工作原理示意框圖。
[0020] 圖2為本發明所述不同類型煤巖的水體變化曲線繪制圖，其中實線為確定曲線，虛 線需要根據上部層確定，為不確定曲線;A為緩慢變淺過程，B為突然變深緩慢變淺過程，C為 緩慢變深過程，D為緩慢變深、緩慢變淺、突然變深過程。
[0021] 圖3為本發明實施例2某礦區井下主采煤層及其夾矸和頂板巖層剖面水體變化曲 線。
【具體實施方式】：
[0022] 下面通過實例并結合附圖對本發明作進一步說明。
[0023] 實施例1:
[0024]本實施例的繪制煤層形成水體變化曲線的具體步驟為：
[0025] (1)、宏觀煤巖組分和夾矸巖性的識別，在井下或者鉆孔中對煤巖組分和夾矸巖性 進行肉眼觀察，確定同一煤層自下而上宏觀煤巖組分類型或夾矸種類，同時測量并記錄不 同組分的分層厚度；
[0026] (2)、對不同宏觀煤巖組分或夾矸巖性進行編號，按照不同水深形成不同煤巖類型 和夾矸巖性特點，從形成于水淺的組分開始編號，形成于水體越深的宏觀煤巖組分或夾矸， 其編號的數值越大，根據煤中常出現的夾矸類型結合煤地質基礎，確定10種巖石或煤巖組 分編號，其中編號1-10分別代表黏土巖或古土壤、中粗砂巖、絲煤、鏡煤、亮煤、暗煤、油頁 巖、炭質泥頁巖或粉砂巖、灰巖、頁巖或無機沉積；
[0027] (3)、確定繪制煤層形成水體變化曲線的比例尺，按照各分層統計的厚度從下往上 繪制地層剖面或者煤層柱狀剖面；
[0028] (4)、繪制煤層形成的水體變化曲線，編號1-10代表水體逐漸變深過程，并繪制水 體變化曲線的：
[0029] a、單層內曲線的起始點和終止點的繪制：先確定本層(第一層)起始點，如果上分 層(第二層）比本層(第一層)水淺，從本層(第一層)底線開始繪制；如果上分層(第二層）比 本層(第一層)水深，則從本層(第一層)頂線畫起;再確定本層(第一層)終止點，如果上分層 的上部層(第三層）比上分層(第二層)水深，則繪至上分層(第二層）的頂線；如果上分層的 上部層(第三層)比第二層(第二層)水淺，則繪至上分層(第二層）的底線；
[0030] b、層與層之間的曲線繪制：相鄰層之間會出現巖性或煤巖類型的跨越或突變，繪 制曲線使按照下列原則繪制：
[0031] ①如果下分層比本層水體深，且巖性或