陆表海盆地海侵事件成煤作用机制分析

研究了含煤地层中海侵事件沉积序列,即海侵沉积与煤层直接接触的组合特点,总结了海侵事件和海侵事件成煤特点,提出了陆表海聚煤盆地海侵事件成煤作用理论及海侵事件成煤机制。研究表明,陆表海盆地充填沉积序列中,既有海退成煤作用又有海侵成煤作用发生,而且,海侵事件为陆表海盆地海平面变化的典型特色,海侵的突发性是海侵事件的基本属性,其沉积具有等时性。海侵事件导致盆地事件型聚煤作用发生。本文还深入讨论了海侵事件成煤机制及其在含煤地层层序地层界面识别、层序地层单元划分的重要意义和作用。     

鄂尔多斯盆地晚古生代含煤地层层序地层与海侵成煤特点

层序划分的关键是层序界面的确定,无论是高级别的层序还是层序内部单元,都是以关键沉积或地层等时界面为边界的。由于海侵或者大规模水进水退导致的区域侵蚀面、事件性沉积在陆表海盆地充填中比较发育,因此,大面积水域扩张和退缩导致的大面积水流冲刷界面、沉积体系的大规模转换界面、盆地转折时期大面积的水流冲刷和河流复活形成的下切谷充填界面等都是层序划分的重要界面。煤层的形成是一个特殊的沉积事件,它可能是一个事件的结束,也可能是一个沉积事件的开始,因此也可能是划分层序的重要依据。将本溪组至下石盒子组划分出9个三级层序,4个二级层序。陆表海盆地三级层序为海侵体系域高位体系域二个单元组成;盆地转换期的沉积充填层序,以及陆相盆地三级层序均为低位、水侵和高位体系域三元结构层序。海侵成煤和事件成煤是鄂尔多斯盆地晚古生代煤聚积的基本特色。      

山东济宁煤田(东区)本溪组和太原组牙形刺生物地层

通过对山东济宁煤田 (东区 )本溪组和太原组牙形刺动物群的系统研究 ,共鉴定出牙形刺化石 7属 2 0种。根据牙形刺化石在地层中的分布和垂向的变化规律自上而下建立了两个牙形刺组合 : .Streptognathodus isolatus组合和 .Idiognathodus magnificus- I.delicatus组合。通过与邻区及华北部分地区对比 ,本区本溪组和太原组中牙形刺动物群的地质时代应分别为晚石炭世晚期 (组合 )和早二叠世早期 (组合 ) ,本区 C/ P界线应置于第十一层灰岩之底     

鲁西煤田内陆表海含煤层序的小层序类型及煤聚积规律

小层序（Ｐａｒａｓｅｑｕｅｎｃｅ）为Ⅲ级含煤层序的内部构成单元—体系域单元。研究表明，海陆交替型含煤层序可识别出稳定的能作为区域对比的周期性小层序，其顶底界面多为事件型海侵面和泥炭化事件界面。根据小层的成因特点和含煤情况，将小层序划分为:波浪作用为主形成的总体向上变细小层序、潮汐流作用为主形成的含煤小层序（有向上变细、向上变粗又变细两类）、河流作用为主受潮汐流影响形成的具有向上变粗又变细的二元结构的含煤小层序。小层序类型和小层序组的形成与内陆表海海平面变化特点具有十分密切的关系，海水的退却致使沉积体系进入废弃阶段而泥炭沼泽化，标志着小层序发育的终结。因此，研究小层序的形成与研究煤聚积规律具有密切关系。     

内陆表海含煤盆地Ⅲ级层序的划分原则及基本构成特点

 华北晚古生代煤系主要形成于陆内相对稳定区,古地貌上表现为受限内陆表海盆地,因此,识别层序界面及内部各级单元界面,划分层序及重建沉积体系域,需要总结出适合内陆表海盆地特点的层序划分原则和方法、技术系统。研究表明,识别沉积体系域,鉴定层序界面和各级构成单元界面,进行沉积体系和成因相的配置,划分小层序组和小层序等,这几项工作同步进行,相互映证,是内陆表海盆地层序地层分析的基本原则。     

山东黄河北煤田石炭—二叠系太原组地层沉积特征

为了研究黄河北煤田的沉积特征,查清研究区内太原组地层的岩性类型、沉积构造、粒度分布特征,并进一步明确其沉积体系及沉积相的特征和沉积演化,本文根据野外露头的观察和室内岩心的描述、薄片分析,结合钻井、测井资料,运用沉积学、古生物地层学、层序地层学、岩石粒度分析等方法,对研究区的太原组地层沉积特征进行了详细的研究.结果表明:研究区石炭-二叠系的含煤地层太原组沉积物中砂岩、粉砂岩、泥岩、石灰岩及煤岩均较发育,常见的含铁矿物主要是褐铁矿、黄铁矿、菱铁矿等;主要层理构造有水平层理、平行层理、交错层理、波状层理、韵律层理等,生物扰动构造非常发育;主要的生物化石发育于台地相灰岩中,包括蜓类、牙形石等个体较大化石;主要发育植物化石有轮叶、科达木、宽带羊齿等;太原组沉积环境比较动荡,为河流相或者浅海相环境,其陆表海盆地层序及内部单元的典型界面有最大海泛面、区域性海退界面和最大海退面,并依据其不同界面,进行了沉积相划分和层序地层分析;研究区内晚石炭世的太原组地层为陆表海沉积序列,其沉积环境演化主要是由海陆交互相沉积向陆相沉积的转换.     

海侵事件成煤作用——一种新的聚煤模式

晚古生代华北陆表海聚煤盆地海平面具有高频率变化和复合性特点，海侵具有突发事件性，这一规律对盆地充填沉积、沉积体系演化和煤聚积具有控制作用。提出了“海侵事件成煤观点”，认灵海侵事件成煤是大型陆表海盆地所特有的，陆表海盆地的海侵过程是非常短暂的，表现出海侵具“突发”性质，因此海侵沉积具有较好的等时性。煤层与直接覆盖于其上的海相灰岩为一种事件沉积组合，泥炭的煤化作用过程完全处于还原环境下。     

山东省煤炭资源与赋煤规律研究

山东煤炭资源丰富,已累计查明煤炭资源储量312.3亿吨,保有煤炭资源储量274.1亿吨。其中,基础储量占保有量的2/5,可采、预可采储量占保有量的1/5。煤类以烟煤为主,褐煤、无烟煤以及炼焦用煤、天然焦较少。山东煤炭可采储量偏低,炼焦用煤储量更少。山东省是产煤大省和消费大省,年产量1.5亿吨左右,居全国第七位,调入2.5亿吨;年消费量3.9亿吨左右,占全国1/10。2014年我国煤炭产量38.7亿吨,占全国能源生产总量的73.2%;消费量35.1亿吨,占一次能源消费总量的64.2%。在一定时期内我国能源结构以煤炭为主形势下,已设立的煤炭勘查及后续采矿工作仍需推进。山东聚煤期有石炭—二叠纪、中侏罗世坊子期、古近纪五图期三个时期,石炭—二叠纪是最重要的聚煤期。太原组在潟湖及潮汐三角洲远端的部位形成的煤层也较好,局部达可采厚度;山西组河控浅水三角洲在大面积范围内迅速发展,形成了厚度较大、分布面积较广的主采煤层;坊子组及李家崖组聚煤作用发生在盆地水域扩张—盆地萎缩早期,煤聚积由扇三角洲平原及前缘向盆缘方向扩展。随着聚煤期后发生的印支、燕山及喜马拉雅期等一系列构造运动,煤层赋存遭受了不同程度的剥蚀和影响。研究发现,山东及邻区的赋煤构造总体上表现为"掀斜式构造,北断南超",呈"凹凸相间"的构造样式;其赋煤规律是:具有经济意义的煤层通常赋存在"隆起中的凹陷,凸起的边缘、潜凹陷中的地垒、潜凸起中的地堑";创建的覆盖区的找煤模式是"凹中找垒,凸中找堑",鲁中隆起则是断陷盆地,局部在断块凸起的边缘。根据赋煤规律研究成果,新发现了单县煤田和曹县煤田。在此基础上又给出了山东今后的找煤靶区预测,在菏泽及其南北邻区的河南省、聊城、济南、济宁、德州及邻区的河北省以及鲁中的部分地区,优选了6个找煤靶区。     

山东黄河北煤田中生代岩浆侵入与古生代多矿产成因机制

地层中常见到多种矿产富集的现象,特别是有岩浆侵入的地区,更有利于多种矿产的生成和保存,大大提升了矿产资源的勘探效益与开发价值。以山东黄河北煤田为例,开展中生代岩浆侵入与古生代多矿产(煤炭、煤层气、煤系页岩气、富铁矿)成因机制研究。结果表明:黄河北煤田石炭–二叠系构造条件和沉积环境利于煤层的发育,平面上煤层分布具有东多西少、东薄西厚、北薄南厚的特征,纵向上具有下厚上薄的特征;煤层气藏具有煤层厚度中等、煤级分布广、含气量中等、吸附性好、特低欠饱和、低孔较高渗、欠压、埋深适中的特点;煤系页岩气藏具有泥页岩累积厚度大、有机质丰度较高、生烃能力中等、Ⅱ型干酪根为主、成熟度中等、低孔特低渗的特点;中生代岩浆侵入奥陶系马家沟组灰岩地层中,含矿热液与围岩发生接触交代作用和磁铁矿化,形成了接触交代型富铁矿床;中生代岩浆的侵入与岩浆热变质作用,使得研究区上覆煤系中出现了以岩浆侵入体为中心的煤类分带和局部地区煤层气与煤系页岩气的大量产生与成藏。煤层和泥页岩含气量、孔隙率/孔径、有机质的热演化程度和生烃能力与距离侵入体的距离成负相关关系,且煤层距离侵入体越近,气体的吸附性能越弱,以游离态为主。综上,中生代的岩浆侵入作用控制了古生代多种矿产的形成与共存。      

岩相古地理优势相方法及应用——兼谈“广义”与“狭义”岩相古地理及若干新的研究方向*

提出岩相古地理研究的优势相思路与方法,优势相划分由等时性界面限定的沉积持续时间和沉积厚度这条主线串联起来。优势相分析具有定性与定量兼有的特征,即以各种定性与定量的、反映某个时期或阶段沉积环境特点的关键因素或指标资料为基础,由点到线、由线到面,点、线、面结合,由二维到三维空间,确定该阶段或该时期占优势的主导沉积相或岩相。主导沉积相或岩相既要满足沉积持续时间的主导、又要满足沉积物质表现优势,还需满足盆地或区块总体背景和环境格局上的合理性与综合性。指出优势因素(或称优势参数)是优势相确定的基础和前提。提出了“广义岩相古地理”和“狭义岩相古地理”2个概念,在其研究内容、精度、理论深度、研究区域范围和应用等方面进行区别,但并不能由一两个指标就简单区分,需要综合对比和分析才可以界定。论文还论述了岩相古地理研究出现的7个新方向,这些新的研究方向可根据研究目的和解决的实际勘探目标,进行广义和狭义岩相古地理分析。运用优势相分析思路和方法,在柴达木盆地新生代等时性地层划分及建立了盆地等时地层格架基础上,进行了柴达木盆地关键时期岩相古地理恢复。