鱼卡煤田羊水河地区含煤地层及煤层特征分析

羊水河地区位于鱼卡盆地的中部,全区大部为新生界覆盖,通过钻探工程揭示,含煤地层为中侏罗统大煤沟组和石门沟组,含煤地层厚度向西有逐渐变厚的趋势;主要可采煤层M7位于大煤沟组上部,属于厚-特厚煤层,厚煤带分布在鱼卡向斜北翼至Ⅲ线鱼卡背斜南翼,向鱼卡向斜南翼有逐渐变薄的趋势;M5位于石门沟组含煤段底部,属于中-厚煤层,区内厚度变化较大,在中部煤层较薄,向Ⅰ线以西至深部逐渐加厚。通过分析含煤地层的发育规律,恢复中侏罗世沉积期的古地理环境,对区内煤炭资源勘查具有实际意义。     

柴北缘西段侏罗系沉积特征*

柴达木盆地北缘中小盆地(包括苏干湖盆地)是中国西部潜在的油气资源战略接替区,前期工作揭示了在柴北缘西段发育具有一定生油潜力的中生界烃源岩。沉积特征和沉积环境分析对于研究烃源岩及储集层分布具有重要意义。但有关柴北缘西段沉积特征和沉积环境的认识相对较少,制约了油气勘探工作的进一步开展。通过野外露头观测、钻测井资料分析以及地球化学测试等技术手段,初步落实了柴北缘西段侏罗系的沉积体系和沉积环境,为今后的油气勘探提供了依据。研究表明,苏干湖盆地早中侏罗世发育扇三角洲—湖泊沉积,晚侏罗世发育辫状河,物源可能主要来自北部祁连山;赛什腾山南缘侏罗纪发育沼泽—三角洲—湖泊沉积体系,富含煤层,物源来自西北和东北;冷湖一带早侏罗世主要发育湖西山组深湖—半深湖沉积,物源可能来自西北部阿尔金山附近。泥岩样品沉积地化分析显示研究区整体为还原环境,不同采样点样品的稀土元素配分模式具有相似性。构造-沉积演化分析表明,早侏罗世柴达木盆地北缘西段初始断陷,湖盆沉积中心位于冷湖一带;中侏罗世中期(对应于大煤沟组四段)苏干湖盆地内部裂陷成盆,沉积中心向东转移,后期(对应于七段)湖泛形成大湖盆。侏罗系烃源岩主要发育于大煤沟组五段至七段湖平面上升时期。     

柴北缘西段侏罗系沉积特征

柴达木盆地北缘中小盆地(包括苏干湖盆地)是中国西部潜在的油气资源战略接替区,前期工作揭示了在柴北缘西段发育具有一定生油潜力的中生界烃源岩。沉积特征和沉积环境分析对于研究烃源岩及储集层分布具有重要意义。但有关柴北缘西段沉积特征和沉积环境的认识相对较少,制约了油气勘探工作的进一步开展。通过野外露头观测、钻测井资料分析以及地球化学测试等技术手段,初步落实了柴北缘西段侏罗系的沉积体系和沉积环境,为今后的油气勘探提供了依据。研究表明,苏干湖盆地早中侏罗世发育扇三角洲—湖泊沉积,晚侏罗世发育辫状河,物源可能主要来自北部祁连山;赛什腾山南缘侏罗纪发育沼泽—三角洲—湖泊沉积体系,富含煤层,物源来自西北和东北;冷湖一带早侏罗世主要发育湖西山组深湖—半深湖沉积,物源可能来自西北部阿尔金山附近。泥岩样品沉积地化分析显示研究区整体为还原环境,不同采样点样品的稀土元素配分模式具有相似性。构造-沉积演化分析表明,早侏罗世柴达木盆地北缘西段初始断陷,湖盆沉积中心位于冷湖一带;中侏罗世中期(对应于大煤沟组四段)苏干湖盆地内部裂陷成盆,沉积中心向东转移,后期(对应于七段)湖泛形成大湖盆。侏罗系烃源岩主要发育于大煤沟组五段至七段湖平面上升时期。     

柴达木盆地北缘侏罗系页岩气地质特征及控制因素

柴达木盆地侏罗系赋存着丰富的煤炭和油气资源,已有钻井和近年施工的页岩气参数井多次证实有页岩气存在。文中在柴达木盆地北缘侏罗系共识别出9个富有机质泥页岩段,对这些泥页岩的岩性、厚度、分布、有机质组成和热演化程度等特征进行研究,分析了柴北缘侏罗系页岩气地质特征。富有机质泥页岩层发育5种岩相类型,包括油页岩、黑色页岩、碳质泥岩、灰黑色泥岩和黑灰色粉砂岩,主要形成于冲积扇辫状河、辫状河三角洲泥炭沼泽、扇三角洲和湖泊沉积体系,而最有利的富有机质泥页岩成因环境是湖泊、辫状河三角洲泥炭沼泽。柴北缘侏罗系富有机质泥页岩层厚度大(平均累计厚度10～916 m);TOC含量为1.24％～8.6％,总体大于4％;有机质类型较好（H1-H4段和H6-H8段为Ⅱ2 Ⅲ型,H5和H9段为Ⅰ Ⅱ1型）,热演化程度整体处于未成熟成熟阶段。从古气候、盆地构造演化和沉积古环境3个方面探讨了柴北缘侏罗系页岩气层的控制作用。研究表明,富有机质泥页岩主体形成于古气候潮湿温暖的早、中侏罗世,早侏罗世末和晚侏罗世气候干热化阻断富有机质泥页岩的发育;侏罗纪5个阶段的断陷盆地演化控制着泥页岩层的形成发育,湖西山组沉积期为形成于潜西-冷湖-南八仙地区的快速断陷盆地,沉积了H1-H3富有机质泥页岩段,有机质丰度高,厚度大,结构稳定性较好;小煤沟组沉积期主要为局限发育在潜西和大煤沟地区的断陷速率快慢周期变化盆地,形成了局限分布的H4-H6泥页岩;大煤沟组沉积期为以鱼卡和大煤沟地区为沉积中心的缓慢断陷盆地,形成了与煤层共生的H7泥页岩,有机碳含量高,厚度大,分布稳定;石门沟组沉积期为向东不断迁移的缓慢快速断陷盆地,沉积了分布不稳定厚度中等的H8泥岩和厚度大,有机质丰度高,区域连续分布的H9泥页岩;采石岭组和红水沟组沉积期为干旱气候条件下的前陆挠曲盆地,没有富有机质泥页岩形成。因此,下侏罗统H1-H3泥页岩,中侏罗统H7、H9泥页岩是柴达木盆地北缘侏罗系页岩气勘探开发的重点层位。     

柴北缘大煤沟组七段(J_2d~7)页岩油资源潜力评价——以大煤沟地区为例

通过对大煤沟地区4口钻井和侏罗系标准剖面的40件大煤沟组七段泥页岩样品进行有机地球化学特征、岩矿特征、储集性能等实验分析。结果表明:样品的总有机碳含量平均值为5.22%;干酪根类型为I-II型,以腐泥质为主;样品有机质成熟度平均值为0.52%,主要为未成熟—低成熟样品;样品的储集空间类型多样、微裂缝发育,有利于页岩油的吸附、存储,矿物组成中大于40%的脆性矿物含量有利于后期的生产压裂。另外,在荧光下,样品断面及层理面具有好的荧光显示,为页岩油的存在提供了直接证据。综合分析认为,大煤沟地区大煤沟组七段具备页岩油形成的地质条件,是中侏罗统页岩油发育的最有利层段。并且在柴北缘范围内,该层段泥页岩单层厚度大,平面上横向分布稳定,结合已有研究成果,初步预测冷湖地区、赛什腾凹陷、鱼卡凹陷、大柴旦—大煤沟地区为柴北缘该层段的页岩油发育有利区。     

柴西缘阿尔金山前下侏罗统层序地层与岩相古地理研究

柴西缘阿尔金山前侏罗系与柴北缘侏罗系具有相似的沉积背景,发育较好的泥页岩层段,具有一定的页岩气资源潜力。通过对野外露头与钻孔岩芯沉积特征的研究,建立了柴西缘阿尔金山前下侏罗统小煤沟组层序地层格架,恢复了基于三级层序的岩相古地理,并对沉积演化特征进行分析。小煤沟组岩性主要为泥岩、页岩、粉砂岩、砂岩、砾岩,发育湖泊、扇三角洲和辫状河沉积体系,包含半深湖、滨浅湖、湖湾、扇三角洲平原、扇三角洲前缘、河床、泛滥平原等沉积相。根据区域不整合面、河流下切谷冲刷面等层序界面,将小煤沟组划分为3个三级层序,每个层序内均发育一定厚度的泥页岩段。在单剖面和对比剖面沉积相分析的基础上,以三级层序为作图单元,利用单因素分析多因素综合作图法恢复了研究区古地理面貌。小煤沟组整体呈现北部半深湖、滨浅湖,南部以及东北部扇三角洲、河流的古地理格局,地势具有东南高西北低的特点,此时阿尔金山尚未隆升,物源主要来自于南部的柴达木盆地腹部隆起以及东北部的古阿拉巴什套山,盆地沉积中心主要为清水沟以及小西沟东北地区,发育厚度巨大的泥页岩段,为侏罗系页岩气勘探的有利地区。     

苏干湖盆地及毗邻柴北缘西段侏罗系残留地层发育特征

前期的油气勘探和评价揭示了柴北缘西段侏罗系具有良好的油气和煤炭勘探前景。在前人研究的基础上,利用野外露头、岩心、钻井及地震等资料,对柴北缘西段侏罗系残留地层发育特征进行了系统研究,初步落实了侏罗系残留地层的分布。侏罗系自下而上可划分为下统的湖西山组和小煤沟组,中统的大煤沟组及上统的采石岭组和红水沟组。下统主要见于冷湖构造带(湖西山组)和苏干湖盆地东部的向阳煤矿(小煤沟组)。湖西山组的下部岩性为厚层粗粒沉积物,表现为水下扇沉积特征,上部为大套湖相暗色泥岩;小煤沟组厚度较薄,沉积物粒度粗,发育煤层。中、上侏罗统主要分布于赛什腾凹陷和苏干湖盆地内的西部凹陷、中部凹陷、向阳煤矿。根据钻井显示,苏干湖盆地内中侏罗统主要发育大煤沟组五至七段,岩性主要为灰色、灰黑色泥岩夹灰色细砂岩、砾岩及薄煤层;其中五段为主力煤层和油气烃源岩层。上侏罗统岩性主要为棕红色、褐色泥岩夹砾岩、砂岩。残留地层的分布主要受控于沉积中心的迁移和断裂的展布。     

柴达木盆地及邻区侏罗纪原型盆地恢复及油气勘探前景

侏罗系是柴达木盆地最重要的源储层系之一。通过野外地质、剖面实测、地震解释、显微构造分析等大量系列资料的综合应用与分析,认为研究区自中生代以来,经历了印支期右行逆冲-走滑构造运动、早—中侏罗世伸展运动、早白垩世北西-南东向挤压及新生代南北向挤压运动,它们与早侏罗世至中侏罗世早期(小煤沟组至大煤沟组)在NE向伸展应力场作用下形成的断陷盆地、中侏罗世晚期至晚侏罗世(彩石岭组—洪水沟组)热力沉降坳陷盆地、早白垩世南北向挤压坳陷盆地密切相关。侏罗纪原型盆地发育三类沉积边界,即盆缘不整合边界(缓坡型和陡坡型边界)、盆内正断层边界、后期逆断层改造边界。不同的现存盆地边界类型对原型盆地恢复的作用不同。侏罗纪盆地以东昆仑构造带为界具有"北陆南洋"的古地理格局,柴达木地区的侏罗纪盆地主要发育在沿岸造山带和岛弧带的山前坳陷以及薄弱的柴北缘加里东俯冲碰撞带之上,形成相对分隔的独立盆地群。柴达木早、中、晚侏罗世原型盆地的分布因受到古特提斯洋向北偏东方向的俯冲作用和阿尔金断裂左旋走滑作用的影响,其沉积中心和沉积范围呈现出从早到晚向东北方向逐渐迁移的规律。早侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于柴北缘西部的冷湖—马海一带,中侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于柴北缘中段的大柴旦—怀头他拉一带,而晚侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于德令哈—乌兰一带。     

柴北缘东部北大滩地区中侏罗统石门沟组控煤因素

青海省北大滩地区煤炭勘查工作的关键是沉积期的聚煤环境和沉积前后构造作用对煤层赋存的控制作用。为明确柴北缘东部北大滩地区石门沟组的控煤因素,有效指导该含煤区的煤炭勘查工作,基于野外露头、钻孔、地球物理勘探等地质资料,在分析北大滩地区石门沟组聚煤环境和构造作用的基础上,从聚煤环境、古隆起和断裂、向斜等方面深入探讨了石门沟组的控煤因素。其中,扇三角洲平原分流河道间的泥炭沼泽和滨湖环境的滨湖沼泽是有利的成煤环境,控制着煤层横向发育、分布特征;古隆起控制着有利聚煤区和煤层分布区;北大滩向斜内部次级背斜和逆断层的上盘控制着煤层埋藏深度,煤层埋藏浅降低了后期煤炭勘查的难度。      

大柳塔煤矿活鸡兔井田侏罗系延安组高分辨率层序地层及聚煤规律研究

根据高分辨率层序地层学理论对大柳塔煤矿活鸡兔井田侏罗系延安组进行层序地层划分,并结合沉积环境分析,研究延安组煤系地层的聚煤规律。研究结果表明:活鸡兔井田侏罗系延安组可以划分出3个长周期基准面旋回,8个中周期基准面旋回,15～18个短周期基准面旋回。长周期基准面旋回对应于陆相坳陷盆地初始沉降、扩张、萎缩过程,其地层组合序列记录了湖水超覆、扩展以及退缩的沉积地质历史。延安组煤层形成于三角洲泛滥平原沼泽及三角洲湖泊沼泽两种沉积模式,其中:5煤、2-2上煤、1-2煤、1-2上煤形成于三角洲泛滥平原沼泽环境,主要位于短、中周期沉积基准面上升半旋回的晚期或下降半旋回的早期,可容纳空间增加与沉积物供给速度较平衡,沉积厚度较大,分布较稳定,但经历了异地搬运,局部冲刷现象明显,为三角洲泛滥平原沼泽沉积模式;而4煤、3-1煤、2-2煤则形成于三角洲湖泊沼泽,主要位于短、中周期基准面下降半旋回,沉积物供给难以满足可容纳空间的增长速度,煤层厚度较薄,分叉、合并现象明显,空间分布不稳定,未经历异地搬运沉积,无冲刷现象发生,为三角洲湖泊沼泽沉积模式。     

青海省天峻县木里煤田聚乎更矿区构造轮廓和地层格架

木里煤田聚乎更矿区是全球陆上中纬度、高海拔冻土带天然气水合物的发现地,也是当前青藏高原地质研究的热点地区之一。依据近年来的煤炭地质勘查资料,对聚乎更矿区的构造轮廓、含煤地层、沉积相和聚煤作用进行深入分析．认为聚乎更矿区位于祁连坳褶带西段,受大通山北缘和托莱山南缘对冲断裂组的制约,构造线总体方向为北西一南东向,构造轮廓表现为南北2个向斜,其中北向斜的煤炭赋存条件优于南向斜。聚乎更矿区含煤地层为中侏罗统木里组和江仓纽。主要可采煤层赋存于木里组上段,聚煤作用主要发生于木里组沉积期的辫状河淤浅之后发育的泥炭沼泽和湖泊、水下三角洲淤浅而发育的泥炭沼泽。     

内蒙地轴及其南缘(冀北部分)侏罗系煤系地层名称的厘定

对内蒙地轴及其南缘(冀北部分)侏罗系煤系的岩性特征及其中所含植物化石进行了研究,并将它们与内蒙古早—中侏罗世含煤地层进行了对比,认为下花园组下部是内蒙古五当沟组在冀北的延伸,应称为五当沟组,上部煤系应为召沟组在冀北的延伸,因此应改称召沟组。     

青海省天峻县木里煤田聚乎更矿区构造轮廓和地层格架

木里煤田聚乎更矿区是全球陆上中纬度、高海拔冻土带天然气水合物的发现地,也是当前青藏高原地质研究的热点地区之一.依据近年来的煤炭地质勘查资料,对聚乎更矿区的构造轮廓、含煤地层、沉积相和聚煤作用进行深入分析,认为聚乎更矿区位于祁连坳褶带西段,受大通山北缘和托莱山南缘对冲断裂组的制约,构造线总体方向为北西-南东向,构造轮廓表...     

鄂尔多斯盆地东北缘延安组划分与对比

内蒙古鄂尔多斯盆地东北缘高头窑地区中侏罗统延安组是一套河流—滨湖相为主的中生代陆相沉积岩系,岩性主要中粒—中细粒长石砂岩、粉砂岩(泥质粉砂岩)、黑色页岩、黏土岩夹煤层,其中产大量的植物化石。根据岩性特征及采集化石的研究结果表明,不存在晚三叠世地层,并缺失下侏罗统,且延安组的时代应为中侏罗世。通过不同地区中侏罗世地层对比,认为盆地中延安组发育极不均衡,中部沉积厚度大,但不成煤;而盆地边缘沉积厚度较薄,且成煤较好,横向上具有明显的差异性。     

青海东昆仑埃坑德勒斯特勘查区含煤岩系沉积环境分析

青海东昆仑埃坑德勒斯特勘查区位于东昆中与东昆南断裂之间,属于东昆仑中部阿拉克湖断陷带。根据野外地质调查及室内综合分析,得出本区含煤地层主要为晚三叠世八宝山组和早侏罗世羊曲组,其中八宝山组属水面上升一下降期沉积体系,发育一套曲流河一湖相三角洲一曲流河含煤沉积序列,羊曲组发育了一套河流一湖沼相的碎屑岩夹炭质页岩及煤层的沉积序列;羊曲组成煤条件优于八宝山组。该研究对埃坑德勒斯特地区的找煤工作具有指导意义。     

冀北内蒙古隆起带及其南缘侏罗纪煤系地层探讨

通过对冀北内蒙卉隆起带及其南缘侏罗纪煤系岩性特征及所含植物化石进行研究,并将其与内蒙古早-中侏罗世含煤地层进行对比,认为研究区早一中侏罗世下花园组下部以碎屑岩为主夹煤线的杂色岩性段,以植物化石Coniopteris种数和数量的稀少为特征,应单独划分为一个组,与内蒙古五当沟组相当,应称之为五当沟组。上部灰、深灰色夹灰绿色以砂岩、粉砂岩、泥岩为主含可采煤层的细碎屑岩性段,以含有丰富的植物化石Coniopteris为特征,是内蒙古召沟组在冀北的延伸,应称之为召沟组。     

河北宣东矿区下花园组沉积环境与聚煤特征

通过对宣东矿区下花园组的岩性相、垂直层序及砂分散体系等分析,认为其沉积环境为内陆山间断陷盆地之冲积扇—湖泊体系。宣东矿区为断陷聚煤盆地的一部分,盆缘断裂位于该区东北部外围,冲积扇源自北东向,延伸和推进方向为南西。下花园组各岩性段代表了冲积扇向湖泊不断延伸、推进过程中不同阶段的沉积产物,扇前泥炭沼泽是最有利的聚煤场所。该结论改变了过去河流体系背景下河漫泥沼聚煤的观点。宣东二井东部外围的李家庄、郭家庄一带,所处沉积相带位置与一、二井一致,同属冲积扇扇尾及前缘部位,地层充填序列也应相同,是找煤的有利区域。     

孟家湾勘查区采煤对地下水的影响评价

陕北侏罗纪煤田孟家湾勘查区内2-2煤层全区可采,煤层厚度变化规律明显;对地表生态有重要意义的萨拉乌苏组广泛发育,为区内主要含水层,具有供水意义;萨拉乌组下部,局部发育有以粘土为主的隔水层。通过对2-2煤层开采的最大裂隙带发育高度和上覆基岩厚度的对比分析,结果显示,裂隙带不会穿透基岩破坏萨拉乌苏组含水层,此区域在合理开采的前提下可以实现保水采煤。     

The Relationship between Jurassic Coal Measures and Sandstone-type Uranium Deposits in the Northeastern Ordos Basin, China

Outcrop and drill hole data show that the Jurassic coal measures in the northeastern Ordos Basin are composed mainly of the Yan'an Formation and the lowstand system tract of the Zhiluo Formation,and there is a regional unconformity between them. The Dongsheng uranium deposit is associated with the Jurassic coal measures. Research data indicate that the Jurassic coal measures in the study area have a certain hydrocarbon-generating capacity,although the metamorphic grade is low(Ro=0.40%–0.58%). In the Dongsheng region alone,the accumulative amount of generated coalbed methane(CBM) is about 2028.29 × 108 –2218.72 × 108 m~3; the residual amount is about 50.92 × 108 m~3,and the lost amount is about 1977 × 108 m~3. Analysis of the burial history of the host rocks and the evolutionary history of the Dongsheng uranium deposit suggests that the Jurassic coal measures generated hydrocarbon mainly from Middle Jurassic to Early Crataceous,which is the main mineralization phase of the Dongsheng uranium deposit. By the Late Cretaceous,a mass of CBM dissipated due to the strong tectonic uplift,and the Dongsheng uranium deposit stepped into the preservation phase. Therefore,the low-mature hydrocarbon-containing fluid in the Jurassic coal measures not only served as a reducing agent for the formation of sandstone-type uranium deposits,but also rendered the second reduction of paleo-interlayer oxidation zone and become the primary reducing agent for ore conservation. Regional strata correlation reveals that the sandstone-type uranium reservoir at the bottom of the Zhiluo Formation is in contact with the underlying industrial coal seams in the Yan'an Formation through incision or in the form of an unconformity surface. In the Dongsheng region with poorly developed fault systems,the unconformity surface and scour surface served as the main migration pathways for low-mature hydrocarbon-containing fluid migrating to the uranium reservoir.     

内蒙古大青山地区中、上侏罗统大青山组的修订

内蒙古大青山地区侏罗纪地层发育齐全 ,下、中侏罗统五当沟组为一套含煤碎屑沉积 ,中侏罗统长汉沟组为灰绿色粉细砂岩夹灰岩及砂砾岩 ,中、上侏罗统大青山组为紫色碎屑岩系 ,构成了一个完整的盆地演化序列。由于区内中生代逆冲推覆构造极其发育 ,使得区内不同时代的地层均呈构造岩片相互叠置 ,给地层划分和对比带来许多困难 ,前人所划分的中、上侏罗统大青山组 ,其中绝大部分并非大青山组 ,而是上二叠统脑包沟组和下白垩统李三沟组及固阳组。通过大量的野外调查工作 ,笔者对区内大青山组的地层层序、展布规律以及与下伏地层的接触关系性质等都重新给予厘定 ,提出大青山地区上侏罗统大青山组为一套干旱炎热气候条件下的河湖相沉积、生物贫乏 ,分布严格受坝岩—席麻湾—金銮殿断裂控制 ,与下伏地层局部呈不整合 ,整体呈假整合接触 ,这些结论对区内地层划分、对比以及地质演化历史的研究具有重要意义。