梅河盆地古近纪梅河组有机质富集规律及沉积演化研究

为完善梅河盆地油页岩、煤等能源矿产形成机制,通过对梅河盆地全取芯井岩芯的详细观察,以系统的有机地球化学测试分析为基础,结合本区区域地质特征,研究了梅河盆地梅河组沉积环境演化及有机质富集规律。在梅河组识别出冲积扇、扇三角洲和湖泊3种沉积相,梅河组底部砂砾岩段主要发育冲积扇中扇,下部含煤段为扇三角洲平原和前缘,中部泥岩段则为半深湖-深湖,上部含煤段和绿色岩段分别为湖沼和浅湖沉积,其中煤主要发育在扇三角洲河道间沼泽和湖沼相,而油页岩沉积于半深湖-深湖环境中。梅河组自下而上泥岩中有机质含量呈现出先增加后减少的趋势,有机质类型则由Ⅲ型变为Ⅱ2,Ⅱ1再变为Ⅲ型,有机相也由E-A-E。综合研究表明,由构造演化和古气候引起的基准面、沉积环境、有机质供给和保存条件的变化,导致沉积的泥岩中有机质丰度和类型明显不同,在盆地初始沉降阶段中期和萎缩阶段初期,稳定浅水地带高等植物大量繁殖,同时陆源碎屑供给较少,水底具有良好的保存条件,易于形成煤层沉积;而在盆地最大沉降阶段,稳定深水区域,伴随着较高的湖泊生产力和良好的保存条件,形成油页岩沉积。     

桦甸盆地古近纪充填特征及对油页岩成矿的影响

依据层序地层学原理,将桦甸盆地西部划分为3个三级层序（简称层序）,在层序格架中油页岩主要发育在水进体系域和高水位体系域。结合本区的构造演化特征,盆地初始沉降阶段和末期快速充填萎缩阶段,湖泊水体整体较浅,主要发育冲积扇、持续性扇三角洲和滨浅湖沉积,半深湖-深湖沉积暗色泥岩厚度和规模较小;最大沉降阶段,水体较深且稳定,盆地东北部边缘发育间断性扇三角洲沉积,半深湖-深湖沉积暗色泥岩厚度和规模达到最大,在本阶段沉积多层高品质的油页岩。根据油页岩段砂地比、沉积相、油页岩厚度及油页岩含油率展布特征,发现油页岩品质最好且厚度最大的地区并非为水体最深且砂体沉积较少的区域,而是靠近盆地边缘扇三角洲沉积间断的深水区,在垂向上和扇三角洲前缘交互出现有助于陆相营养元素进入水中,形成高湖泊生产力。半深湖沉积时期,深水的还原环境为有机质的保存和富集提供绝佳的场所,易于形成高品质油页岩。     

依兰盆地煤与油页岩赋存特征及成矿规律研究

以典型的新生代断陷盆地依兰盆地为例,通过野外实测剖面、室内综合分析,研究其发育的丰富的泥页岩、油页岩、煤资源的赋存特征及形成条件,并从古气候、古环境及古构造等条件揭示了煤和油页岩的成因及成矿规律.在盆地初期的幕式构造沉降的背景下容易形成煤与油页岩伴生的含煤岩系,煤主要沉积在扇前浅水湖盆,油页岩直接沉积在煤层之上;而在盆地形成的扩张时期,容易形成稳定的油页岩沉积.该盆地的煤主要发育在湖沼相沉积,而油页岩主要发育在湖沼相和湖泊相.依兰盆地控盆断裂控制了煤和油页岩的分布规律,在靠近断裂F1的煤和油页岩厚度较厚,随着湖盆的沉积范围扩大,表现了一种从湖平面逐渐向岸上超的过程.综合孢粉分析结果可知：煤形成的气候总体为温暖潮湿,而油页岩形成的气候总体呈现向气候温和、温度下降的发展趋势.在达连河组的湖泊发育时期,温暖、潮湿亚热带气候,水面风力较弱的气候,容易形成有利于油页岩形成的还原稳定的深湖环境。     

山东省古近纪煤系地层赋煤特征与聚煤规律研究

为揭示山东省古近纪煤系地层赋煤特征及聚煤规律,以层序地层学、煤田地质学为指导,结合构造地质学、沉积学的相关理论,对其赋煤特征、层序地层及聚煤作用进行研究,结果表明:山东省古近纪煤系地层为五图群李家崖组,其赋存于受断裂控制的新生代断陷盆地中,为煤层与油页岩互层的沉积建造;盆缘断裂构造活动主控黄县聚煤断陷盆地的充填沉积和演化,断陷盆地为陆相扇三角洲-湖泊沉积,沉积体系可划分出扇三角洲体系、辫状河-水下扇体系、滨浅湖-深湖浊积扇体系,以辫状河体系聚煤最为强烈,盆地水域体制的变化控制聚煤作用的发生,聚煤易发生在盆缘断裂活动比较稳定,地形差异较小,盆地水域扩张时期的滨湖地带.     

大杨树盆地中部九峰山组上段沉积环境及聚煤模式

大杨树盆地煤层赋存状态复杂,煤田勘探一直没有突破。为了确定有利找煤区域,应用沉积学基本原理,结合钻孔资料,沉积构造及组合,并编绘砾岩、砂岩、泥岩厚度等值线,对大杨树盆地中部九峰山组上段的沉积环境和聚煤模式进行分析。认为研究区内沉积环境主要为冲积扇、扇三角洲和湖泊。研究发现,煤层主要分布于扇三角洲平原和滨浅湖沉积环境内并围绕半深湖-深湖沉积区呈带状分布,并且区域内发育有两种类型的聚煤模式：大杨树-达尔滨含煤区属于进积型聚煤模式,马尾山-春林沟含煤区为退积型聚煤模式。虽然两含煤区具有不同的聚煤模式,但发育有类似的聚煤环境,综合煤层的聚集模式与分布规律认为马尾山-春林沟含煤区是理想的勘探区域。     

南疆三地州中-下侏罗统沉积控煤分析

通过地层沉积特征识别,进行沉积相类型及地层划分,在此基础上分析沉积演化特征对煤层厚度及区域性展布的控制作用。最终,根据沉积控煤理论,确定了和田布雅、克孜勒陶、乌恰等地煤层发育较为可观。     

鄂尔多斯盆地东南缘煤层气储集特征研究

以位于鄂尔多斯盆地东南缘的韩城—澄城地区各矿区已有煤田地质资料、新钻探煤层气井、野外露头、煤光片镜下观察等相关资料为依据,分析了煤层的展布及埋深、煤的有机显微组分、煤孔隙类型与结构等特征,评价了煤层的生气能力;利用煤层含气性测试数据做了煤层含气量图;结合构造特征、煤层厚度和泥岩盖层厚度等特征对煤层含气性控制因素进行了分析。综合以上各要素,分析了研究区煤层气储集特征。     

鄂尔多斯盆地南部油页岩矿有利勘探区预测

基于对鄂尔多斯盆地南部延长组油页岩样品的地球化学和测井资料的分析,研究了研究区延长组油页岩的特征及其分布规律。研究结果表明,油页岩具有典型的识别标志,它的厚度10~40m,分布受沉积环境的控制作用明显,靠近盆地中央的深湖~半深湖相沉积区是油页岩的主要发育地带,彬长地区,旬宜地区北部及富县地区西南部的油页岩相对发育,是油页岩矿勘探的有利区。     

萨瓦甫齐铀矿床成矿特征及控矿因素分析

萨瓦甫齐铀矿床主要受控于铁米尔苏组"泥-砂-泥"结构的岩性组合、辫状河三角洲沉积环境及其中发育的层间氧化带。卡什列依山间凹陷盆地的构造演化为萨瓦甫齐铀矿床提供了有利的沉积环境,海西期的岩浆岩、喷出岩及中上三叠统小泉沟群为萨瓦甫齐铀矿床提供了丰富的铀源。中、下侏罗统铁米尔苏组中的灰白色、浅灰色砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩与煤层则是有利的赋矿层位。     

陆相盆地古气候变化与环境演化、聚煤作用

为了揭示陆相盆地古气候变化与沉积环境、聚煤作用耦合关系,应用同位素地球化学、煤岩学等理论和方法,进行了柴北缘中侏罗统大煤沟组上段(巴柔期)主采煤层煤岩组分、有机碳同位素组成(δ13CO)及其古气候意义研究。研究煤层(7号和F煤层)δ13CO值平均为-23.9‰,分别变化在-26.7‰~-21.6‰和-25.6‰~-22.9‰。根据沼泽、陆源碎屑体系交替演化特征和煤层有机碳δ13CO值变化规律,将大煤沟组上段划分为8个阶段并对应于1个长周期旋回(C1)和3个短周期旋回(C2)。认为低变质煤δ13CO值在反映古大气CO2同位素组成及其含量变化的同时,还记录了聚煤期(植物生长至泥炭化阶段末)古气候(温度和湿度)的变化:湿暖古气候有利于成煤植物对碳同位素分馏及贫13C腐殖质(镜质组前身)的形成,煤δ13CO值降低;干热古气候不利于植物对碳同位素的分馏,但有利于富集13C的惰质组(丝质体)形成,进而引起煤δ13CO值升高。从煤层δ13CO值所反映的气候变化与陆源碎屑体系废弃、复活及聚煤发生、终止关系角度提出了陆相盆地古气候与沉积环境、聚煤作用关系模型,指出在盆地构造活动、基底沉降较稳定和均匀的煤系沉积过程中,气候变化通过盆地和流域内径流深度(年平均降雨量减去年平均蒸发量)和植被发育演化控制了绝对湖平面变化、沉积物的产生和搬运(供给)速率,进而引起盆地内沼泽、陆源碎屑两种矛盾体系的交替与演化。     

准噶尔盆地南缘下-中侏罗统层序地层格架与聚煤规律

应用层序地层学方法,基于对勘探资料以及古生物、地表露头剖面等的分析,将准噶尔盆地南缘下-中侏罗统划分为5个3级层序,并以地层叠置样式、岩性、岩相的变化,细分出低位、湖侵和高位体系域,在连井剖面层序对比的基础上建立了下-中侏罗统层序地层格架。识别出下-中侏罗统主要发育扇三角洲、三角洲、湖泊、沼泽等主要相类型,系统分析了沉积相的构成、演化与分布规律,明确了经典层序格架下的聚煤作用特征。认为层序构型控制了煤层的垂向分布,煤层主要发育在低位末期和高位初期,沉积环境控制了煤层的横向展布。     

黔西小屯井田煤层气多层合采产层组合优化

贵州小屯井田龙潭组煤系具有煤层数量多、煤层间距小、煤层厚度薄等特点,煤层气开发需以多层合采为主要方式;与单一厚层状煤层相比,多煤层合采易发生层间干扰,影响合采效果及资源动用程度。基于小屯井田钻孔岩性与含气性分析,识别出有利、较有利与不利3种煤岩层组合类型,考查各煤层厚度、埋深、含气量等特征,对比各煤层的煤层气资源条件,综合考虑储盖组合、含气性、渗透性、储层压力、地应力等因素,划分出Ⅰ(6_上煤+6_中煤+6_下煤)、Ⅱ(7煤)、Ⅲ(33煤+34煤)共3套叠置煤层气系统;在此基础上,优化合采产层组合,并确定有序开发模式为优先开发上部产层组合(6_上煤+6_中煤+6_下煤),其次为下部组合(33煤+34煤),最后考虑经济与时间成本确定是否单独开发7煤;确立了资源条件分析-含气系统划分-产层组合优化的多-薄煤层发育区煤层气合采层位优选思路。     

桦甸盆地始新统桦甸组黏土矿物和无机地球化学特征及其古环境意义

根据119个油页岩和泥岩样品的X射线衍射、扫描电镜和微量元素测试结果,查明了桦甸盆地始新世桦甸组黏土矿物组合特征和无机地球化学特征。研究区桦甸组的黏土矿物组合为蒙脱石、高岭石和伊利石,蒙脱石占据优势,偶见伊蒙混层;垂向上Mn,Sr,P,Cd,Sr/Cu,B/Ga,Sr/Ba,Ca/(Ca＋Fe)等具有相似的曲线变化趋势,Cu,Cs,Rb/Sr,V/(V+Ni),δCe等具有相似的曲线变化趋势。黏土矿物和无机地球化学两方面证据揭示了桦甸组下部含黄铁矿段和上部含煤段为温暖潮湿气候下的低盐度陆相沉积环境,偶有湖水咸化;中部含油页岩段为气候湿润-干旱频繁交替的淡 水- 咸水交替的沉积环境。研究区湖盆最大扩张阶段,气候湿润-干旱频繁交替变化、盐度分层的还原环境条件下,半深湖-深湖形成油页岩;湖盆萎缩阶段,气候温暖潮湿,扇三角洲平原泥炭沼泽化聚煤。     

基于地震沉积学的含煤岩系沉积相及其演化分析

为了探究含煤岩系聚煤前后沉积相及其演化特征,运用地震沉积学解释技术,通过基于最小等时单元地层切片的地震属性优选法及单井层序地层的岩性与微相划分标定法,建立了敏感属性与岩性、沉积相的对应关系,对沁水盆地中裕地区山西组2号煤层聚煤前后沉积相及其演化进行了研究。研究结果表明:中期旋回作为该区的最小等时研究单元,以短期旋回作为控制进行切片可以研究四-五级序界面内的沉积现象;均方根振幅属性可以作为沉积相平面展布特征预测的敏感属性;山西组2号煤层聚煤前为下三角洲沉积环境,聚煤后为上三角洲沉积环境,并识别出了分流河道、天然堤、泛滥盆地和泥炭沼泽等沉积微相及其空间分布。     

江西省乐平地区煤层气储层特征及勘探潜力分析

本文通过对江西省乐平地区煤储层发育展布、煤层埋深、煤岩特征、煤层含气量、变质程度和顶底板岩性特征分析,认为研究区构造有利于煤层气保存,发育多套煤层,平面上煤层展布较稳定,含气量总体较好,埋深适中,盖层较好,总体煤储层条件较好,具有一定煤层气勘探潜力。安源组煤层是研究区煤层气勘探重点层系。     

松辽盆地北部上白垩统青山口组油页岩岩矿及地化特征

松辽盆地油页岩资源极为丰富,本次研究利用位于松辽盆地北部的全取芯井,对油页岩有机质峰度、有机质类型、有机质成熟度和工业品质进行了研究,并分析了研究区油页岩的沉积环境。研究结果表明:松辽盆地北部青山口组一段共发育8层油页岩,平均含油率为5.26%,最高含油率可达12.65%,油页岩有机质峰度较高,有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ型,处于未成熟-低成熟的热演化阶段。工业品质研究表明,油页岩主要为中等偏高品质、高灰分、较高挥发分、高发热量、低密度和特低硫型。通过对沉积环境的分析,研究区油页岩主要形成于半深湖-深湖,其中品质较好的油页岩层发育在高水位体系域中,因为较深的湖泊水体可能有助于油页岩中有机质的保存。     

三塘湖盆地条湖凹陷中侏罗统西山窑组层序地层及聚煤规律

以三塘湖盆地条湖凹陷为研究对象,围绕西山窑组地层的层序地层细分与聚煤规律研究这一关键问题,充分运用含煤岩系层序地层学等理论方法,探讨三塘湖盆地条湖凹陷内西山窑组含煤岩系地层聚煤规律。综合三塘湖盆地条湖凹陷内的钻井、测井和地震等资料,运用层序地层学方法进行高精度地层划分对比,将其划分为3个三级层序(SQ1,SQ2,SQ3),根据地层叠置样式及岩相变化特征进一步在三级层序内部识别出低位体系域(LST)、湖扩体系域(EST)以及高位体系域(HST);在构建的层序格架内部分析其古地理发育特征和演化过程,识别出辫状河、辫状河三角洲及湖泊等沉积相类型;盆缘到盆中心之间的滨浅湖-三角洲平原环境过渡区域是泥炭发育的最佳场所,其中在三角洲前缘及三角洲平原的接触界面处有范围性的厚层煤发育;可容纳空间变化速率与泥炭堆积速率之间的平衡对煤层形成具有重要控制作用,湖扩体系域的早期和晚期成煤厚度大范围广,而高位体系域时期则相对较薄连续性差;在此基础上,建立了条湖凹陷西山窑组的聚煤模式,聚煤中心主要发育于湖扩体系域早期和晚期的湖泊和三角洲过渡部分。系统开展本次研究不但能够进一步了解西山窑期凹陷及全盆的古地理环境,还对该地区煤炭资源评价和勘探开发提供借鉴。     

陆相盆地沼泽体系煤相演化、层序地层与古环境

为了揭示陆相盆地沼泽沉积特征及沉积演化史,进行了柴北缘大煤沟F煤层沉积学、层序地层学、煤岩学研究。以沉积滨线坡折带、波浪能量耗尽点和浪基面为界,将沼泽体系划分为湖滨平原、低能滨湖、高能滨湖和浅湖4个亚相,从沉积学、层序地层学和煤岩学角度提出了陆相湖盆沼泽沉积模式。建立了基于氧化还原性、水体能量和受陆源沉积物影响程度3个指标的煤沉积相确定方法,识别出氧化-低能-低灰等5种特征沉积环境,应用该方法恢复的煤相演化史表明F煤层主要沉积于波浪能量耗尽以上的湖滨平原和低能滨湖亚相。识别出陆源碎屑体系废弃面、相对整合面、湖泛面、陆表暴露面4种关键层序界面、2种准层序类型,将F煤层划分为4个层序、5个准层序组、10个准层序,建立了该煤层等时地层格架及相应的基准面变化曲线。层序格架内煤相演化与沼泽环境特征关系表明:气候作用下的降雨量是沼泽基准面变化及湖侵-湖退的主要驱动力,正常湖退形成的整合面和强制性湖退形成的河道间暴露面为主要层序界面类型,沼泽环境特征受沉积相和基准面变化双重控制,从湖滨平原到滨、浅湖,水介质盐度降低、碱性增强,木本植物先减少再增加,并发生高位沼泽—低位沼泽—高位沼泽的演化。     

柴北缘航垭地区侏罗纪含煤岩系层序地层研究

为揭示柴北缘航垭地区的聚煤规律,利用岩心资料对其沉积相、层序地层及聚煤作用进行研究:共识别出5种岩石类型、17种岩相类型,及识别出的河流沉积体系、三角洲沉积体系、湖泊沉积体系,并以区域不整合面、河流下切谷砂岩底面为界面,将石门沟组划分为2个3级层序,分别对应石门沟组下段和石门沟组上段.研究表明:该区煤层形成于湖侵过程中上三角洲平原泛滥盆地和下三角洲平原分流间湾沼泽,在盆地边缘河流—三角洲平原,厚煤层(G2煤)靠近最大湖泛面发育,中厚煤层(G3煤)形成于湖侵体系域的中期;在盆地内部,煤层(G1煤较薄)常靠近初始湖泛面发育.     

柳林地区构造裂隙及煤层割理的研究

在柳林地区石炭二叠糸构造裂隙和煤层割理的研究中发现，它们在岩层和煤层中的展布方向及发育程度，有明显的规律性。构造裂隙的密度大小与岩性和构造部位有关，煤层割理的密度大小和组合形式受煤级、煤岩成份、类型和成煤环境等因素控制。割理缝隙的宽度和勾通范围与构造裂隙的发育程度和后期构造作用的改造关系密切。本文总结了它们的发育特点及分布规律；分析了煤储层渗透性的高低与煤岩类型、割理密度的关系。