镜煤,亮煤的组,生烃性能及成因特征浅析

采用煤岩学和有机地球化学相结合的方法对比分析了镜煤和亮煤的生烃潜力，并根据分子化石探讨了它们的形成环境。研究结果表明，亮煤的生烃潜力大于镜煤，其形成时泥炭沼泽内的覆水程度、还原程度和凝胶化程度都高于镜煤，且它们的水介质ｐＨ值也可能有较大差异。     

鄂尔多斯盆地煤的热解生烃潜力与成烃母质

对鄂尔多斯盆地石炭-二叠纪、三叠纪和侏罗纪3套煤系烃源岩,进行煤岩煤质基本特性研究,并结合热解试验结果,探讨不同煤系煤的生烃潜力。研究认为:煤型有机质的液态烃产率普遍较低,且主要产出气态烃;本区煤的生烃潜力表现为三叠纪和石炭纪煤高,侏罗纪煤低的特点。综合考虑成煤地质条件、煤岩煤质和热解试验结果,煤的成烃母质类型为Ⅲ型,继而细分为3级:即三叠纪和盆地东缘二叠纪的半亮煤、镜煤为Ⅲ1型;盆地东西缘石炭纪的半暗煤为Ⅲ2型;盆地西缘二叠纪和侏罗纪的暗煤、暗淡煤为Ⅲ3型。     

应用荧光显微组分定量评价煤的生烃排烃潜力

在研究镜质组类型基础上，把富氢镜质组（荧光镜质体）作为有折扣的富氢显微组分（类脂组）对待，提出了利用荧光显微组分丰度－ＦＭＴ参数作为评价不同还原类型煤生烃，排烃的定量指标。煤岩学标志，有机地球化学参数和热模拟实验产烃率数据为ＦＭＴ值定量评价煤生烃排烃潜力的适用性和有效性提供了佐证。     

腐殖煤的显微组分与生烃研究：以南华北太原组,山西组煤为例

本文采用煤岩学方法、热解分析和热模拟实验等，对南华北太原组和山西组腐殖煤进行了显微组分与生烃研究。腐殖煤的生烃量与显微组分组成关系密切，煤中富氢组分愈多，其生烃量愈大。富氢镜质体荧光性较强，具有较高的生油潜力。南华北太原组和山西组腐殖煤的主要生烃组分应是富氢镜质体和壳质组。     

吐哈盆地侏罗纪煤中主要组分结构特征与生烃性分析

在高纯度煤岩显微组分分离富集的基础上,应用透射式显微傅里叶红外光谱技术 (Micro FTIR),对吐哈盆地侏罗纪煤中的主要组分-镜质体、丝质体、角质体、藻类体的结构组成进行了测定。结果表明 :藻类体主要由长链脂族结构组成,芳香结构含量相对较少;角质体和基质镜质体中含有较丰富的芳香结构以及长链脂族结构;而丝质体则主要由芳香结构组成,脂族结构含量很少。显微组分的这种结构特征决定了藻类体具有很高的生烃潜力、角质体和镜质体的生烃潜力中等、而丝质体的生烃潜力则很低。对于吐哈盆地煤成油来说,由于藻类体主要由长链脂族结构组成,并且生烃潜力也高,因此其具有高的液态烃产率、丝质体的产油率最小、角质体和镜质体的液态烃产率中等。由于镜质体是本区煤中含量最高的组分。因此,对于吐哈盆地所形成的具有工业规模的油田来说,镜质体应该是主要的贡献组分之一。但对于富含藻类体的厚层状烛藻煤,由于它类型好,品质高、生烃潜力大、以中长链脂族结构为主,是煤成油最理想的源岩。     

我国南方龙潭煤系镜亮煤,藻烛煤,树皮煤成烃规律研究

我国南方龙潭煤系中广泛存在着树皮煤、藻烛煤和镜亮煤并且有较高的生烃潜能,S_1为9～26mg/g、S_2为150～300mg/g。可溶抽提量为40～80mg/g,是良好的生烃源岩。它们分别由木栓质体、藻类体、基质镜质体等显微组分所组成。在显微镜下显示了较多的生烃和排烃的光学证据。这些煤具有不同的成烃的累积速率和成烃转化速率,其中树皮煤的成烃累积速率最慢而成烃转化速率最快,依次分别是藻烛煤和镜亮煤。热模拟实验也证明了它们具有不同的成烃特征。表明了在中国南方寻找煤成气藏和煤成油藏的可能性。     

河北南部石炭一二叠纪煤层气烃源岩特征

河北南部地区石炭一二叠系煤层煤种丰富,峰峰、邯郸矿区煤层的宏观煤岩类型以半亮煤和半暗煤为主;显微煤岩类型为微镜煤、微镜惰煤及微暗煤;煤的结构以细、中宽条带状结构为主,在半亮煤和半暗煤中最多;有机显微组分以镜质组最高,一般可占50％～91％,惰质组占10％～35％,壳质组含量一般不超过5％,对煤层气来说,这是比较有利的烃源条件：区内大淑村矿2煤的矿物质含量最低,其煤的吸附能力较其它矿区高;主煤层镜质组最大反射率具有北高南低的分布规律,揭示了煤的生烃强度具有由南向北逐渐增高的趋势。该区煤层气源岩不仅影响煤的生烃能力,还影响着煤层对甲烷的吸附能力和煤层气的开采能力。     

准噶尔盆地侏罗纪煤成油研究

本文以有机岩石学和有机地球化学研究为基础，结合模拟实验，对中国西北地区准噶尔盆地侏罗纪煤成油问题进行了详细讨论，结果表明，准噶尔盆地侏罗纪煤含有丰富的类脂成分，壳质组特别是角质体含量高可能导致了本区高蜡石油的生成，壳质组和基质镜质体的含量决定了煤的氢指数和热解烃产值，它们共同构成了盆地内煤成油的母质。模拟排油实验证明了煤孔隙的吸附能力是有限的，在一定的压力条件下，煤中液态烃达到一定数量后就可以较好地排出。为了便于生产勘探，文中还讨论了煤系地层的沉积有机相，依据沉积相，有机地球化学和有机岩石学特征将煤系划分成四种沉积有机相:分别是高位沼泽有机相，森林沼泽有机相，流水沼泽有机相和开阔水体有机相，其中，流水沼泽有机相生成液态烃的潜力最大，以含有大量的角质体为特征；森林沼泽有机相的生烃潜力次之，以基质镜质体为主要成分；高位沼泽有机相生烃潜力最差，以惰性组和镜质组为主要的有机组分；而开阔水体有机相不是煤成烃研究的理想场所     

贵州水城煤中基质镜质体生烃潜力、烃类组成及生烃模式

基质镜质体是华南晚二叠世煤中的主要组分之一,其在煤中含量的多少、生烃潜力的大小、生烃特性等直接影响到该区煤成油气资源的评价。采用岩石热解、热解气相色谱以及开放体系下热模拟等方法,对贵州水城晚二叠世(R12)龙潭组煤中基质镜质体的生烃潜力、烃类组成特征、生烃模式进行了研究。结果表明：本区基质镜质体的生烃潜力、氢指数分别为191.99mg/g和250mg／gTOC,远高于丝质体的生烃潜力(26.17mg/g)和氢指数(35mg／gTOC),而小于树皮体的生烃潜力(297mg/g)和氢指数(491mg/gTOC);基质镜质体热解烃类组成中以轻质烃为主,湿气次之,可见本区基质镜质体不但能生成气态烃,而且能生成一定量的液态烃,这归因于其中所含大量的超微类脂体;基质镜质体“生油窗”温度范围为375～475℃,主要生烃温度区间为400～450℃,其中415～430℃为生烃高峰期,420℃处产烃率最高。基质镜质体这种在高成熟度下(大于VRo1.0％)大量生烃的特点对在成熟度普遍较高的华南地区寻找油气田具有重要的意义。     

贵州水城煤中基质镜质体生烃潜力、烃类组成及生烃模式

基质镜质体是华南晚二叠世煤中的主要组分之一,其在煤中含量的多少、生烃潜力的大小、生烃特性等直接影响到该区煤成油气资源的评价。采用岩石热解、热解气相色谱以及开放体系下热模拟等方法,对贵州水城晚二叠世(P21)龙潭组煤中基质镜质体的生烃潜力、烃类组成特征、生烃模式进行了研究。结果表明:本区基质镜质体的生烃潜力、氢指数分别为191.99mg/g和250mg/gTOC,远高于丝质体的生烃潜力(26.17mg/g)和氢指数(35mg/gTOC),而小于树皮体的生烃潜力(297mg/g)和氢指数(491mg/gTOC);基质镜质体热解烃类组成中以轻质烃为主,湿气次之,可见本区基质镜质体不但能生成气态烃,而且能生成一定量的液态烃,这归因于其中所含大量的超微类脂体;基质镜质体“生油窗”温度范围为375～475℃,主要生烃温度区间为400～450℃,其中415～430℃为生烃高峰期,420℃处产烃率最高。基质镜质体这种在高成熟度下(大于VRo1.0%)大量生烃的特点对在成熟度普遍较高的华南地区寻找油气田具有重要的意义。     

中国西南地区二叠纪乐平世陆生生物大灭绝期煤中砷和硒的演化及古环境意义

为了探讨中国西南地区二叠系乐平统(上二叠统)龙潭组中下部煤系不同煤组分中砷、硒的含量和演化及古环境意义,对近10年来采集于中国西南扬子地台的二叠系乐平统龙潭组主采煤层的原煤、亮煤、煤矸石、黄铁矿结核等样品中砷、硒元素含量进行了测定和分析,并与中国华北地台一些煤矿的上石炭统-下二叠统太原组、山西组的原煤、镜煤、亮煤、煤矸石、黄铁矿结核等样品中砷、硒含量进行对比分析。结果表明：西南地区乐平统龙潭组煤的砷、硒含量变化较大,但总体高于华北晚石炭世和早二叠世煤的砷、硒含量;西南二叠系乐平统龙潭组大多数的亮煤中砷、硒含量高于原煤全煤样(刻槽样)中的砷、硒含量,也远远高于同煤层煤矸石的含量,龙潭组部分亮煤的砷含量尤其高,为55～338 mg/kg,还发现砷含量为89 mg/kg的亮煤。但华北上石炭统-下二叠统的镜煤中的砷、硒含量与之相反,低于原煤全煤样的砷、硒含量,其中砷含量非常低,为063～129 mg/kg。说明西南地区上二叠统煤中的砷和硒与煤的有机质密切相关,可能主要来源于成煤古植物。在西南乐平世早、中期第Ⅰ幕陆生生物集群灭绝事件期间,陆生动物的食物--植物中有毒有害元素砷、硒含量明显增加,陆生环境或泥炭沼泽中可溶性砷、硒含量增加。     

塔里木盆地东南缘下—中侏罗统煤层煤岩、煤质特征分析

塔里木盆地东南缘下—中侏罗统煤层沿阿尔金山前断续分布,其煤岩、煤质与典型的西北侏罗纪煤层具有明显不同。通过对和田布雅、于田普鲁、且末红柳沟等煤矿主采煤层样品进行煤岩、煤质鉴定及煤化指标等一系列综合研究分析,结果表明,主采煤层以光亮煤、半亮煤为主,其次是半暗煤、暗淡煤;煤岩组分以镜质组为主,壳质组含量少,具中-高镜惰比。因成煤沼泽的还原程度促进了无机硫分的形成,煤中全硫含量随镜质组含量的增加呈现逐渐增高的趋势,且煤层硫分与灰分整体具有明显的负相关关系。此外,煤层挥发分受不同种类硫分的影响,亦有明显差异性变化。在民丰凹陷中-高硫煤中,硫分以无机硫为主,随着硫分的升高挥发分亦有升高趋势;瓦石峡凹陷中-低硫煤受有机硫控制,对挥发分产率的影响不明显。民丰凹陷煤层的灰分指数高于瓦石峡凹陷,可见后者的成煤沼泽环境潜水面要比前者高得多。针对上述诸多因素分析,进一步揭示塔东南地区煤岩、煤质多样性变化受断陷湖盆以及局部水体较深的还原型沼泽环境控制,最终形成了中-高挥发分、中-低灰分、中-低硫分的煤质及富镜贫惰的煤岩特征。     

Chemical structures of coal lithotypes before and after CO2 adsorption as investigated by advanced solid-state C nuclear magnetic resonance spectroscopy

Four lithotypes (vitrain, bright clarain, clarain, and fusain) of a high volatile bituminous Springfield Coal from the Illinois Basin were characterized using advanced solid-state ¹³C nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The NMR techniques included quantitative direct polarization/magic angle spinning (DP/MAS), cross polarization/total sideband suppression (CP/TOSS), dipolar dephasing, CH_n selection, and recoupled C-H long-range dipolar dephasing techniques. The lithotypes that experienced high-pressure CO₂ adsorption isotherm analysis were also analyzed to determine possible changes in coal structure as a result of CO₂ saturation at high pressure and subsequent evacuation. The main carbon functionalities present in original vitrain, bright clarain, clarain and fusain were aromatic carbons (65.9%-86.1%), nonpolar alkyl groups (9.0%-28.9%), and aromatic C-O carbons (4.1%-9.5%). Among these lithotypes, aromaticity increased in the order of clarain, bright clarain, vitrain, and fusain, whereas the fraction of alkyl carbons decreased in the same order. Fusain was distinct from other three lithotypes in respect to its highest aromatic composition (86.1%) and remarkably small fraction of alkyl carbons (11.0%). The aromatic cluster size in fusain was larger than that in bright clarain. The lithotypes studied responded differently to high pressure CO₂ saturation. After exposure to high pressure CO₂, vitrain and fusain showed a decrease in aromaticity but an increase in the fraction of alkyl carbons, whereas bright clarain and clarain displayed an increase in aromaticity but a decrease in the fraction of alkyl carbons. Aromatic fused-rings were larger for bright clarain but smaller for fusain in the post-CO₂ adsorption samples compared to the original lithotypes. These observations suggested chemical CO₂-coal interactions at high pressure and the selectivity of lithotypes in response to CO₂ adsorption.     

泥炭沼泽的形成和演化

泥炭沼泽的形成可分为水域泥炭沼泽化和陆地泥炭沼泽化两大类。泥炭沼泽可分为低位泥炭沼泽、中位泥炭沼泽和高位泥炭沼泽。由泥炭沼泽发育的内在聚集规律所决定,泥炭沼泽形成后,可由低位泥炭沼泽经中位泥炭沼泽发展至高位泥炭沼泽。研究泥炭沼泽的形成和演化,对剖析泥炭层的生成以及成分和性质,具有实际意义;对分析成泥炭时的古气候和环境乃至构造活动的稳定性,也有一定的意义。      

刘房子盆地沉积环境及煤和膨润土赋存规律

刘房子盆地为松辽盆地东缘～断陷型盆地。盆内充填晚中生代陆相碎屑岩含煤建造,富含煤、膨润土。大羊草沟组为主要含煤层位;主要可采煤层形成于曲流河体系的岸后沼泽;钠基膨润土系河流搬运至浅水湖泊与沼泽中沉积成因;刘房子盆地的演化,既具区域发展的共性,又有其自身的特点。本文在综合分析基础上提炼出网结河体系与曲流河体系的聚煤模式;总结了煤和膨润土的赋存规律;并指明进一步勘探、开发、利用方向。     

新疆库车河地区三叠－侏罗系干酪根显微组分与古环境及古气候

根据库车河剖面三叠－侏罗系干酪根显微组分的分布特点，将干酪根显微组分划分为５种组合和12种亚组合，结合沉积特征等资料推测每一种亚组合所对应的沉积环境。根据孢粉化石母体植物的生态习性推测三叠－侏罗系沉积时期古气候的变化规律是：由半干旱（俄霍布拉克组）→半潮湿（克拉玛依组下段）→潮湿（克拉玛依组上段－克孜勒努尔组下段）→半干旱、半潮湿（克孜勒努尔组上段－恰克马克组）→半干旱（齐古组、喀拉扎组）；由热带、亚热带型气候（俄霍布拉克组－塔里奇克组）→亚热带－暖温带型气候（阿合组－克孜勒努尔组）→亚热带型气候（恰克马克组－喀拉扎组）。根据干酪根显微组分、沉积特征等资料推测俄霍布拉克组、克拉玛依组上部标志层段、黄山街组二－四段中、下部、阳霞组上部标志层段和恰克马克组为该区三叠－侏罗纪五个主要的湖泊（滨浅湖、半深湖－深湖）发育期；齐古组为洪泛湖泊发育期；塔里奇克组、阳霞组下段和克孜勒努尔组为三个主要的沼泽（以河沼为主，如岸后沼泽、分流间沼泽等）发育期。     

滇东田坝黔西土城晚二叠世煤系上段煤岩特征及煤相分析

本文通过滇东田坝黔西土城晚二叠世煤系上段沉积相、煤层特征和煤岩煤质的综合研究,系统分析了区内煤层形成时的沉积环境.按成煤的古地理位置分为上三角洲煤相和上、下三角洲过渡带-下三角洲煤相两大类型.根据成煤的原始质料、结构构造、煤岩特征和成煤前后环境,详细划分出八种泥炭沼泽相.着重探讨3号煤层形成时的泥炭沼泽相特征及其变化.     

陶枣矿区太原组成煤植物群落及其意义

陶枣矿区太原组煤层中赋存大量黄铁质和钙质煤核，其植物组成包括高等植物科达类，石松类，辉木类，楔叶类等和低等生物藻类及菌类。由这些植物构成的太原组成煤植物群落在垂直结构上分为三个层次，第一层次为群落主要层，以科达类和鳞木类等高大乔木为主；第二层次是楔叶类为代表的林下植物，第三层次是水体中大量存在的藻类和菌类，植物群落的层次结构和生态环境与现代落羽杉森林沼泽相似，明显的菌藻类低等生物贡献是华北太原组成     

内陆表海边缘受潮汐作用影响的三角洲体系的沉积构成及其聚煤特征

本文在对贵州省织金地区含煤岩系进行成因地层分析的基础上,概括出了受潮汐作用影响的三角洲沉积体系的地方性沉积模式和聚煤特征。将三角洲体系划分为六种地貌单元:上三角洲平原、下三角洲平原、水下三角洲平原、边缘三角洲盆地、边缘三角洲潮汐平原及边缘三角洲沼泽平原。其中三角洲沼泽平原是最好的聚煤场所。     

从茂名盆地第三纪褐煤的分离论锗与煤岩组份的相关性

锗作为煤中主要伴生元素而加以研究利用,早已为国内外所重视,并为煤炭资源的综合开发利用、提高经济效益,开辟了新的途径。近十多年来,国内在开展全国煤中诸的普查、精查和综合利用的基础上,对其分布规律,富集因素和赋存形态作了某些初步研究,本文仅就煤岩组份与锗的富集问题展开讨论。