煤化作用期间煤的地质流变学

在预测岩浆隐伏体的过程中,发现煤流变学标志是区别深成变质和岩浆变质的一种有效方法,从而有利于煤变质成因等的研究。      

早期煤化作用机制与有机质早期成烃演化

近年来，未熟和低熟油气田的发现、生物气藏的勘探和开发，极大地促进了对有机质早期转变的研究；而有机质早期转变机制的正确认识对于煤和干酪根中显微组分的成因、后期热演化都有着重要的影响。对早期煤化作用机制和有机质早期成烃作用的研究现状、进展及存在的问题进行了综述。     

腐泥煤的煤化作用研究

腐泥煤的煤化作用特征目前了解甚少.对我国产出的不同时代、不同煤化程度腐泥煤,结合热模拟试验,并通过与腐殖煤的对比,较系统地研究了在煤化作用过程中,腐泥煤的宏观和微观岩石学特征、元素组成和化学结构的演变规律。在此基础上,探讨了腐泥煤的煤化作用机理,研究了其煤化程度指标,提出了其煤级划分方案。      

煤化作用与构造 热事件的耦合效应研究——盆地动力学过程的地质记录

煤是一种对温度、压力等地质环境因素特别敏感的有机岩。煤化作用实质上是煤与外界进行能量和物质交换的一个开放系统。地质历史演化过程中的各种构造 热事件必然导致煤发生一系列物理、化学、结构和构造变化,煤中有机组分和无机组分在各种地质营力作用下迁移、分异和改造,从而影响煤层现今赋存状况、煤化程度和煤质特征,在一定程度上记录了沉积盆地动力学过程的地质信息。文中介绍了国内外在煤化作用与构造 热事件的耦合效应方面的研究进展,讨论了存在的问题,提出了重点研究课题。     

基质镜质体的煤化作用微环境及其差异演化

在同一样品中，处于硫化铁颗粒外围和硫化铁结核内部的基质镜质体（以下简称基镜体）具不同反射率及地化特征，表明煤层内部煤化作用微环境条件有别导致同类显微组分差异演化，这可能与微应力场和无机元素催化作用不同有关。     

湖南省煤的热谱特征及其研究意义

煤的热谱(DTA、DSC、TG)特征与煤的其他物化特征参数一样,是煤大分子结构特征的反映,可作为研究煤化作用的参考和无烟煤分类的辅助标志。本文介绍了湖南省不同变质程度煤的热谱特征和试验所发现的热谱曲线、峰温与煤及瓦斯突出强度、无烟煤三小类的关系,并试验证明利用热分析曲线进行煤层对比的可能性。     

构造应力对煤化作用的影响及其瓦斯灾害性

通过对豫西滑动构造区二1煤动力变质作用特征的研究,探讨了构造煤变质成烃作用与煤化进程的应力影响因素。研究结果表明,不同性质的构造应力具有不同的煤化效应;与拉张应力相比,具各向异性的挤压应力,对煤变质程度的增加、煤基本结构单元BSU侧链和官能团的脱落,以及煤层瓦斯的生成,都具有很大的促进作用。     

铁法盆地煤变质作用及煤层气生成特征

对铁法盆地的地质背景、煤系上覆地层和埋藏史、岩浆活动、煤体结构、煤阶分布、煤变质特征等进行了综合分析,认为铁法盆地的煤变质以浅成岩浆热变质作用为主;煤层热解气生成的时间、条件和方式受煤变质过程控制;煤变质与煤层气是同一地质环境下一个事物的两个方面。     

东秦岭北缘煤的变质作用与板块构造的关系

以河南省东秦岭造山带北缘山西组二１煤层的煤岩、煤质、煤有机地球化学和“晶核”结构的综合研究为前提，结合板块构造和地球物理场的研究分析，认为该区二１煤的变质热源主要与长期复杂的板块俯冲、Ａ型碰撞所引起的地壳结构调整而使前陆盆地区岩石圈结构变化，大地热流急增的结果有关。二１煤的变质主要经历了早期（印支期前）的区域深成变质（达肥－气煤）和后期（印支－燕山期）的典型异常热变质作用（达无烟煤－高阶无烟煤）。     

鄂尔多斯盆地构造演化和构造控煤作用

鄂尔多斯盆地是印支运动后在滨太平洋构造域和特提斯构造域影响下形成的中生代大型内陆坳陷,现今盆地范围是后期改造的结果。盆地构造演化过程可分为早侏罗世-中侏罗世早期、中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世4个阶段,早侏罗世-中侏罗世早期形成了丰富的煤炭资源。构造运动对聚煤期、聚煤区和煤层形成后的赋存特征均具有重要的控制作用：聚煤期受控于大地构造背景;聚煤区围绕盆地沉降中心呈环带状展布,煤层层数、厚度和横向变化规律在盆地不同部位表现出不同的特点;构造转折期与构造转折部位是控制煤层形成的重要因素。该盆地内主要的控煤构造单元有：西缘褶皱冲断带、天环坳陷、伊陕单斜、渭北断隆和河东断褶带。     

鄂尔多斯盆地构造演化和构造控煤作用

鄂尔多斯盆地是印支运动后在滨太平洋构造域和特提斯构造域影响下形成的中生代大型内陆坳陷,现今盆地范围是后期改造的结果。盆地构造演化过程可分为早侏罗世-中侏罗世早期、中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世4个阶段,早侏罗世-中侏罗世早期形成了丰富的煤炭资源。构造运动对聚煤期、聚煤区和煤层形成后的赋存特征均具有重要的控制作用：聚煤期受控于大地构造背景;聚煤区围绕盆地沉降中心呈环带状展布,煤层层数、厚度和横向变化规律在盆地不同部位表现出不同的特点;构造转折期与构造转折部位是控制煤层形成的重要因素。该盆地内主要的控煤构造单元有：西缘褶皱冲断带、天环坳陷、伊陕单斜、渭北断隆和河东断褶带。     

鄂尔多斯盆地中生界煤成烃潜力的实验研究

煤的热模拟实验研究表明:鄂尔多斯盆地侏罗系煤以产气为主,三叠系煤相对倾向于生油,三叠系煤的产油量是侏罗系煤产油量的 6~8倍,且产油温度宽,生成的气体成分以甲烷为主,但三叠系煤对液态沥青的吸附量大。侏罗系煤不仅产量小,产油持续的温度范围窄,而且生成大量的二氧化碳,但其排油效率高,对液态沥青的吸附量只有三叠系煤的 1/10。煤系有机显微组分组成和特征是造成中生界煤生烃潜力差异的主要原因。由于侏罗系煤生烃潜力低,且成熟度低,三叠系煤生油潜力虽高,但煤系规模小,煤层厚度薄,难以形成工业性油气藏。     

黔西滇东典型矿区含煤地层热演化史分析

在系统研究黔西滇东地区构造特征、含煤地层发育及受热背景等基础上,运用BasinMod盆地模拟技术,探讨了格目底向斜及恩洪盆地含煤地层的埋藏史、热演化史,揭示出含煤地层成熟演化的阶段性。研究表明：黔西滇东地区煤变质作用主要受该区的沉积埋藏、岩浆热液和构造运动等多种因素控制,煤变质作用很不均匀;含煤地层被分割于众多独立次级向斜单元,总体上具有向斜控气的构造特征;格目底向斜晚二叠世煤现今处于焦煤—瘦煤阶段,镜质体反射率达1.7%左右,恩洪盆地则为气煤—肥煤阶段,镜质体反射率约1.0%。     

鄂尔多斯盆地长7段致密油成藏机理分析

鄂尔多斯盆地是我国首个亿吨级致密油赋存盆地,三叠系延长组长7段油层组是该盆地致密油的典型代表,但对长7段致密油成藏机理的分析较为缺乏.通过对长7段致密储层特征及石油运聚动力的分析,储层成岩演化、物性演化及其与生烃演化匹配关系分析与储层润湿性分析,综合对长7段致密油成藏机理展开研究.研究表明,优质烃源岩的生烃增压及泥岩欠...     

Quantitative study on hydrocarbon expulsion mechanism based on micro-fracture

The significance of source rocks for oil and gas accumulation has been indisputably acknowledged. Moreover, it has been gradually realized that there is difference between hydrocarbon generation capacity and hydrocarbon expulsion capacity, and this has prompted research on hydrocarbon expulsion efficiency. However, these studies dominantly highlight the results of hydrocarbon expulsion, and investigation into the corresponding process and mechanism is primarily from a macroscopic perspective. Despite its wide acceptance as the most direct hydrocarbon expulsion mode, hydrocarbon expulsion through micro-fractures is still not sufficiently understood. Therefore, this study obtains observations and performs experiments on two types of source rocks (mudstones and shales) of the Chang 7 oil group of the Yanchang Formation in Ordos Basin, China. Microscopy reveals that organic matter is non-uniformly distributed in both types of source rocks. Specifically, mudstones are characterized by a cluster-like organic matter distribution, whereas shales are characterized by a layered organic matter distribution. Thermal evolution simulation experiments demonstrate that the hydrocarbon generation process is accompanied by the emergence of micro-fractures, which are favorable for hydrocarbon expulsion. Moreover, based on the theories of rock physics and fracture mechanics, this study establishes micro-fracture development models for both types of source rocks, associated with the calculation of the fracture pressure that is needed for the initiation of fracture development. Furthermore, the relationship between the fluid pressure, fracture pressure, and micro-fracture expansion length during micro-fracture development is quantitatively explored, which helps identify the micro-fracture expansion length. The results indicate that the development of micro-fractures is commonly impacted by the morphology and distribution pattern of the organic matter as well as the mechanical properties of the source rocks. The micro-fractures in turn further affect the hydrocarbon expulsion capacity of the source rocks. The results of this study are expected to provide theoretical and practical guidance for the exploration and exploitation of tight oil and shale oil.     

鄂尔多斯盆地东胜地区主要岩（矿）石光谱特征解析

通过对鄂尔多斯盆地东胜地区几种主要岩石、蚀变和矿化的光谱特征分析,为高光谱诊断性波段的选择提供依据,为利用高光谱数据进行岩石、矿物识别与地质分析提供物性基础。     

陆相页岩热演化过程中孔隙分形特征

分形维数可定量表征储层孔隙结构的复杂性,为页岩储层评价提供思路。以热模拟获得的不同热演化阶段的鄂尔多斯盆地长7段页岩为研究对象,应用场发射扫描电镜观察了各演化阶段孔隙变化特征,并通过低温液氮吸附实验,研究各个演化阶段页岩孔隙分形特征,运用FHH模型计算页岩孔隙分形维数,探讨了分形维数与有机碳、矿物成分、孔隙结构参数的关系。研究结果表明：低成熟阶段页岩中纳米级有机质孔发育有限,随着成熟度的增加,在有机质内部开始逐渐发育孔隙,同时黏土矿物颗粒间的有机质也开始分解,出现纳米级层间孔,主要发育墨水瓶状孔和少部分的平行板状孔;孔径峰值主要在2~4 nm和40~50 nm,随着成熟度增加,上述2个孔径段的孔隙相对数量增加,分形维数依次增大,分形维数为2.592~2.717,孔隙非均质性增强。分形维数随着有机碳含量的减少而增加,而与石英、黏土矿物含量相关性不明显;随着成熟度增加,微孔和中孔比例增加,平均孔径减小,孔隙表面越复杂,比表面积和分形维数增加;分形维数与总孔隙体积、微孔体积、中孔体积具有很好的正相关性,而与大孔体积相关性较差。     

鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气系统演化

低煤阶煤层气作为一种非常规天然气资源,具有良好的勘探开发前景。我国低煤阶煤层气资源丰富,进行低煤阶煤层气系统演化分析,对其富集成藏及开发具有重要的理论意义。鄂尔多斯盆地煤层甲烷的碳同位素δ¹³C₁为–33.1‰~–80.0‰,氢同位素δ_CH4为–235‰~–268‰。该盆地侏罗系煤层气藏主要有次生生物气与热成因气构成的混合型煤层气藏和热成因气藏两种类型。据构造热事件、煤层气组分及成因,结合不同阶段的煤层埋深、变质程度和生气特征等,将鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气系统演化划分为4个阶段：煤系浅埋–原生生物气阶段﹑煤系深埋–热成因气阶段﹑煤系抬升–吸附气逃逸散失阶段﹑煤系局部沉降–次生生物气补充阶段。其中,煤系深埋–热成因气阶段和局部沉降–次生生物气阶段是低煤阶煤层气资源的主要形成阶段。次生生物气的补充是鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气成功开发的重要气源。鄂尔多斯盆地侏罗系煤层气藏应属于单斜式富气成藏模式。     

鄂尔多斯盆地中央古隆起的地质结构与成因机制

克拉通盆地内古隆起是了解板内变形机制的重要窗口,也是油气、煤、盐、铀等矿产勘查的主要对象,一直是盆地分析的热点领域。本文以鄂尔多斯盆地中央古隆起为例,利用新的高精度反射地震剖面与深探井资料,解剖古隆起的地质结构,刻画构造演化过程,探讨其形成机制。研究表明,鄂尔多斯盆地古生代隆起带发育在华北克拉通地块中西部,自伊盟—杭锦旗、乌审旗—定边,南延至镇原—正宁一带,呈“工”字形,面积达7.5×104 km2以上;伊盟凸起为基底隆起,镇原隆起为多阶段、间隙性发育的剥蚀与沉积型隆起,定边凸起为沉积型隆起。它是基底分异构造格局与周缘板块构造事件共同控制的产物,为在中元古代裂陷基础上早古生代被动大陆边缘背景下发育演化的古隆起;古生代早期,邻接周缘洋盆表现为台缘隆起;石炭纪晚期—二叠纪早期,因差异升降而具陆缘隆起性质;印支晚期—燕山期以来,隐伏于天环坳陷之下埋藏沉没。鄂尔多斯盆地中央隆起带为多机制复合成因,伊盟凸起为基底强烈伸展、长期剥露剥蚀型隆起;镇原凸起为西缘断阶迁移、南缘前缘隆起叠加的复合隆起;定边凸起为断阶迁移、挤压叠加的继承性隆起。鄂尔多斯盆地中央隆起带对盆地内部的构造—沉积分异施加了重要影响,其两翼斜坡带是油气聚集的有利区带。