中哈边境伊犁地区中二叠统沉积环境的地球化学判别

细粒沉积物中的暗色泥岩是利用地球化学指标进行沉积环境分析的最有利载体之一。中哈边境伊犁地区中二叠世泥岩较为发育,厘定泥岩形成时的沉积环境对其是否可以成为烃源岩和其生成油气潜力十分关键。本次研究主要从暗色泥岩主量元素、微量元素分析、稀土元素分析结果为基础,选用对沉积环境反映比较敏感的元素,分析研究区地层中微量元素含量及其比值与沉积介质环境之间的对应关系,进而探讨伊犁地区中二叠世沉积期的湖盆气候条件、盐度、氧化还原条件等沉积环境特征。研究结果表明:[m(Sr)/m(Ba)]、[m(B)/m(Ga)]和硼质量分数(w(B))共同反映出伊犁地区中二叠世为较咸水—咸水的沉积环境,且从早期的晓山萨依期向晚期的铁木里克期湖盆古盐度逐渐升高;U、Th/U和V/(V+Ni)揭示出伊犁地区中二叠统为缺氧环境下的产物,沉积环境为水体分层不强的厌氧环境—水体分层及底层水体中出现H_2S的厌氧环境的过渡;依据中二叠世泥岩北美页岩标准化分布推测当时沉积应为化学风化作用较弱的较干燥气候,同时水体可能较安静。综上分析认为:伊犁地区中二叠世处于干燥缺氧的咸水环境,且从早到晚沉积环境水体的还原性逐渐增强,盐度逐渐增高。     

准噶尔盆地东南缘芦草沟组油页岩元素地球化学特征及沉积环境指示意义

本文通过XRF和ICP-MS测试方法对油页岩样品进行测试,根据常量元素和微量元素特征、组分含量及某些元素的比值,探讨了研究区油页岩样品的地球化学特征,进一步阐述了其沉积环境的指示意义.结果表明,P和B元素强烈富集,相当硼及古盐度值都表明属于半咸水沉积环境,B/Ga、Sr/Ba值也说明受到海水影响或间歇性受海水影响,沉积环境以半咸水湖泊为主;Fe2+/Fe3+、V/(V+Ni)、V/Ni、Cu/Zn、Ni/Co和U/Th值及Ni的含量说明沉积环境为咸化的弱还原—还原环境;Mn/Fe和Mn/Ti值也较小,反映近岸的沉积环境;Sr/Cu表明主力油页岩形成时期处于温湿—干热气候.总体上反映出,研究区油页岩的沉积介质环境的显著特征是半咸水状态的弱还原—还原环境.     

豫西荥巩——新密煤田太原组、山西组的沉积环境和聚煤规律

荥巩和新密煤田是豫西北部的两个相邻煤田。主要含煤地层为晚古生代晚石炭世太原组和早二叠世山西组,总厚100—150m;下石盒子组及晚二叠世的上石盒子组在本区仅偶含薄煤层。太原组位于含煤岩系最底部,为碳酸盐岩和碎屑岩交替沉积,灰岩形成于清澈、温暖、浅水的陆表海潮下环境,碎屑岩则为潮道和潮间带为主的潮道、潮坪沉积。太原组含有6—7层薄煤层,形成于咸水或半咸水的泥炭沼泽中。山西组几乎全由碎屑岩组成,下部发育本区的主要可采煤层二1煤。二1煤以下层位为潮坪和横向与之共生的潮道、潮沟及河口潮汐砂脊沉积,二1煤以上为河流作用为主的三角洲沉积,三角洲由北向南进积到半咸水的海湾中。二1煤形成于海退时期,它们堆积在滨海平原的淡水泥炭沼泽中,其厚度变化及发育程度主要受成煤前沉积环境控制,但在本区西部构造较复杂处,煤层厚度受后期构造影响较大。沉积环境对煤层原生厚度的影响主要表现在潮坪和废弃的潮道、潮沟、河口潮汐砂背沉积物之上,煤层发育好,而在二1煤之下有活动的潮道及河口潮汐砂脊发育时,煤层较薄或不发育。     

塔里木盆地石炭系泥岩沉积时的古盐度分析

通过对塔里木盆地巴楚、塔中、塔河地区井下及巴楚小海子露头、阿克苏四石厂露头的石炭系泥岩中黏土矿物、微量和常量元素的测定,利用Adams和Couch古盐度计算公式、Walker相当硼判定法及锶钡比值法定量—半定量地分析了该区石炭系泥岩沉积时的古盐度特征,结果表明古盐度在4.7‰~33.9‰,大部分为半咸水沉积,其次为淡水—微咸水沉积,个别为咸水沉积;且古盐度变化明显,平面上巴楚组泥岩段泥岩总体具有从塔东北向塔西南古盐度变大的趋势;卡拉沙依组砂泥岩段泥岩在塔中古盐度最小,塔西南最大,塔北居中。由于沉积物中泥岩沉积时的古盐度特征是沉积环境的判别标志之一,因此它对有争议的卡拉沙依组砂泥岩段及巴楚组角砾岩段沉积环境的判定提供了沉积水体性质方面的依据。石炭系泥岩沉积时的古盐度与该时期海平面升降及沉积相演化有关,该泥岩形成于石炭纪海平面相对下降或上升缓慢、古盐度相对较低的沉积环境。     

山西白额勘探区煤质特征分析

基于原始测试数据分析了山西白额勘探区石炭二叠纪各主要煤层煤质特征与成煤环境的关系。研究表明,区内主要可采煤层煤的显微组分均以镜质组为主,约占76％,惰质组约占19％。各煤层灰分产率总体为低-中灰煤,2、3号煤硫分属特低硫-中高硫,10号煤硫分为中高-高硫。成煤环境的水介质由咸水-半咸水-淡水,导致煤层原煤全硫及微量元素含量由下向上降低,同一煤层顶板附近煤中微量元素含量低于底板附近煤层。聚煤特征决定了煤中伴生元素的地球化学行为,使得区内煤中微量元素含量普遍较低,无明显伴生元素富集。     

贵州盘县谢家河沟煤矿煤中硫特征及其成因分析

根据地质勘探资料和煤心煤样的分析结果,对贵州盘县谢家河沟煤矿可采煤层煤中硫的特征及其成因进行了分析。结果表明:该区可采煤层从特低硫煤-高硫煤均有,龙潭组下段煤层为高硫煤,龙潭组上段下部为低硫-特低硫煤,龙潭组上段上部为中高-高硫煤;研究区煤中硫主要与硫的来源和沉积环境有关,龙潭组早期以泻湖-潮坪沉积体系为主、晚期以三角洲-潮坪沉积体系为主。     

渭河盆地古近系细屑岩的古盐度分析

渭河盆地位于鄂尔多斯地块与秦岭造山带之间, 古近纪主要出露地层为红河组及白鹿塬组, 由于近些年在盆地新生界地层中发现氦气前景, 有必要对其沉积环境进行研究, 本文通过野外样品的主量元素、微量元素的测定, 运用Adams法、Walker相当硼法、B/Ga、Sr/Ba比值法定量-半定量地分析了渭河古近系沉积时的盐度特征, 同时结合化学蚀变指数CIA值的变化特征, 对古近系沉积环境进行了综合分析, 结果表明渭河盆地古近系红河组、白鹿塬组盐度为2.2‰~11.7‰, 为一内陆淡水湖泊, 整体气候温暖湿润, 局部地区干旱, 并出现咸水沉积环境;同时发现蚀变指数CIA与盐度值成负相关关系, 由红河组湖相环境至白鹿塬组河流及三角洲相为主的沉积环境, 风化指数升高, 而B/Ga比值所反映的盐度值降低。CIA值在一定程度上反映了盐度特征, 由于生物富集作用导致样品出现高Sr值, 使得Sr/Ba比值在反映盐度时出现异常点。     

准噶尔盆地南缘芦草沟组页岩地球化学特征及沉积环境分析——以准页3井为例

通过对准页3井中芦草沟组页岩样品测试数据进行分析,探讨了页岩样品的地球化学特征及垂向变化规律,进一步阐述了其沉积环境指示意义及变化特征。结果表明准页3井芦草沟组页岩中Al和K偏低,Na、Ca和Fe偏高,P元素明显富集,整体属于较为干旱的环境;Sr/Ba与B参数特征说明芦草沟组整体处于半咸水-咸水沉积环境,垂向上盐度含量不断增大;Fe~(2+)/Fe~(3+)、V/V+Ni、V/Cr、LREE/HREE、δCe和δEu参数特征表明芦草沟组整体为酸化弱还原环境下近源沉积,而下段为贫氧环境,中上段为厌氧环境,且受北天山陆源碎屑和火山灰间歇性影响,为有机质的输入和保存提供了较为有利的条件。     

淮南煤田深部A组煤中有害微量元素地球化学特征

以淮南煤田深部A 组煤为研究对象,全层刻槽采集了煤、夹矸和顶底板岩石样品,采用电感耦合等离子质谱仪 （ICP-MS） 测试分析了样品中13 种有害微量元素的含量,对比研究了其分布特征,结合Tessier 五步形态提取法和相关性分 析探讨了煤中有害微量元素的赋存形态。结果表明：（1） 与中国上陆壳中各种微量元素含量均值相比,淮南深部A 组煤中 B,As,Se,Mo,Cd,Pb,Hg 的富集系数均大于1,在A 组煤中表现为富集;A 组煤中B,As,Se,Cd 的含量均高于淮南煤 田上部B 组煤、华北煤以及中国煤中的含量均值;（2） 相关性分析和逐级提取实验结果表明,A 组煤中微量元素主要以残 渣态和铁锰氧化物结合态存在,两者质量分数之和达到55%~98%,其中Ni,Mo,Cd,Hg,Cu,Pb 和Zn 主要赋存于硫化物 矿物中,Mn 主要赋存于碳酸盐矿物中,V,Cr,Se,B 和As 主要赋存于硅铝酸盐等黏土矿物中。（3） B 元素示踪物源及沉 积环境结果显示,淮南煤田深部A 组煤成煤环境为海相咸水沉积环境,稳定的咸水沉积环境以及受海水影响等因素导致A 组煤中微量元素出现不同程度的富集。     

山西平朔矿区上石炭统太原组11号煤层沉积地球化学特征及其成煤微环境?

山西平朔矿区上石炭统太原组11号煤层具有中硫、高灰、较高有机硫的特征，但其中各煤分层的基本性质差异较大，指示其成煤微环境显著变化。地球化学研究表明，Ca/（Ca＋Fe）、Th/U、Al/Ti、V/Zn、δEu、δCe可作为指示11号煤层沉积水介质盐度的标志，St,d、So,d/Sp,d可分别作为指示水介质氧化还原程度和酸碱度的标志，Ad、V/I、ΣREE可作为指示水介质动力条件的标志。在此基础上，分析了该煤层成煤微环境特征及其演化历程，认为11号煤层形成于波动式海进的半咸水-咸水沉积环境。在此过程中，海水对泥炭沼泽的影响经历了3个发展阶段：第1阶段，泥炭形成于微咸-半咸水条件，水动力条件逐渐增强；第2阶段，泥炭形成于半咸水-咸水条件，水动力条件总体上相对较强，沼泽水体从逐渐加深演化为显著变浅；第3阶段，泥炭形成于半咸水环境，海水影响再次逐渐增强，在泥炭沼泽演化末期水体显著变深，动力条件明显减弱，还原性显著增强。     

官寨井田沉积环境与聚煤规律

以井田大量钻孔地质资料为基础,从岩性特征,层理特征、古生物、含煤性、煤质等方面对官寨井田二叠系上统龙潭组含煤地层沉积环境、聚煤作用进行分析,得出本区沉积环境为过渡相,地势北东低南西高,海水由北东向南西推进,根据海水进退规律可分为三个成煤期：早期为泻湖—潮坪环境,总体处在海平面上升期,属退积型。因海水进退频繁,不利于成煤,形成的煤层多为薄层,煤层局部可采;中期为潮控三角洲环境,是海平面下降期,属进积型,此时地壳运动相对稳定,形成了井田中主要可采煤层4号、9号煤,属中厚层,连续性好;晚期为泻湖—潮坪环境,该期总体为海平面上升期,属退积型,海水进退较频繁,在垂向上旋回多而小,完整性差,形成了不可采的1、3号煤层及全区大部分可采的2号煤。在横向上区内北东部较南西部聚煤条件好,从西—东,二叠系沉积厚度增大,煤层含煤系数增大,可采系数变大。     

白布勘探区龙潭组沉积环境及成煤条件分析

贵州大方县白布勘探区煤系地层龙潭组为海陆交互相沉积,厚度177～211m,含煤21～36层,煤层总厚18.04～30.29m,可采煤层6层。根据岩性、岩相特征自下而上分为3段,下段为潟湖—潮坪相沉积,并在大部分地区形成泥炭沼泽,形成了可采的33、28号煤层;中段为三角洲相,泥岩沼泽相多在三角洲分流河道间的湖沼区及湖波浪带基础上发育而成,煤层层位稳定,厚度不大;上段为潮坪三角洲相,该期构造活动趋于平稳,形成的煤层层位稳定,厚度大,6中煤0.39～6.88m,7号煤0～3.09m。三段厚度比较接近,反映该区晚二叠世期间地壳沉降均衡。沉积环境差异是本区成煤条件的主要控制因素。     

朔县平原分叉煤层对比方法的探讨

分叉煤层对比是地质勘探工作中的一个难题,朔县平原从普查阶段,对沉积环境进行了大量的研究,促进了6号及9号煤层分叉的对比工作。在详查阶段摸清了煤层分叉规律,9号煤层形成于滨海潟湖潮坪体系,6号煤层形成于水下三角洲平原体系,因海水进退,使9号煤层在西南方向分叉,6号煤层在35号勘探线以南分叉。在勘探阶段进一步证明预测的正确性。沉积环境的分析有力地提高了勘探质量,是行之有效的一种研究方法。     

羌塘盆地晚三叠世含煤岩系沉积体系与层序地层学特征

利用地层剖面岩相组合、沉积构造序列,结合粒度分布特征等分析了研究区晚三叠世沉积体系与沉积环境演化,建立了含煤岩系层序地层格架,讨论了含煤岩系层序地层学特征和煤层在层序格架下的位置、聚煤特征及空间分布规律。研究表明,晚三叠世含煤岩系沉积体系有浅海碎屑陆棚沉积体系、滨岸沉积体系及三角洲沉积体系,其中三角洲沉积体系的三角洲平原是区内最主要的成煤地带,煤层均位于SQ1层序的高位体系域内,分布于盆地中央隆起带内,向南、北两侧,由于水体加深而脱离沼泽沉积环境,不利于煤层的形成。中央隆起带是羌塘盆地今后重要的找煤方向。     

陕北石炭—二叠纪富油煤赋存特征及影响因素

加强我国富油煤合理开发对推进煤炭清洁高效利用、提升油气自主保障能力和实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。为查明陕北石炭–二叠纪煤田典型矿区富油煤赋存特征,基于煤炭勘查资料和样品测试结果,对比了可采煤层焦油产率变化特征,分析富油煤时空分布规律,探讨富油煤赋存影响因素。结果表明:可采煤层焦油产率均值呈北高南低趋势,古城矿区为9.22%~11.6%,府谷矿区为8.49%~11.02%,吴堡矿区为5.15%~6.89%;古城–府谷矿区主要发育富油煤,古城矿区富油煤分布以环带状为主,府谷矿区含油煤呈分散状发育于富油煤之间,吴堡矿区以含油煤为主、富油煤少量分布、高油煤不发育;府谷矿区7煤属富油–高油煤,其高油煤分布面积占比高达23%,且3、4、8煤中富油–高油煤分布面积占比均超过94%;随煤化程度升高,富油煤发育频率降低,中低阶煤分布区最有利于富油煤的赋存;煤焦油产率与活性组分、氢含量、灰成分中钙、镁、硫氧化物含量及镜惰比（V/I）、H/C原子比、挥发分产率呈正相关,与惰质组、石英、黏土矿物含量和灰分产率呈负相关;沉积环境的闭塞、还原和碱性程度越高,越利于富油煤生成和赋存。煤化程度、成煤物质、沉积环境和无机沉积作用共同影响着富油煤赋存特征。古城–府谷矿区富油煤资源潜力巨大,建议加强富油煤保护性开采和高效化利用。      

模式化煤系露头剖面沉积环境分析方法

含煤岩系在富含丰富矿产资源的同时,还是地质历史时期高分辨率古环境、古气候恢复、地层旋回性及其全球成因动力学研究的有利载体。沉积环境分析是了解和认识煤系的重要方法和手段之一。为了促进煤系沉积环境分析程序的规范化和标准化以及分析结果的可靠性,以祁连山石炭纪等煤系为例进行了露头剖面沉积环境分析方法的探讨与研究。结合野外实践和前人研究成果,着重探讨了在野外工作时对沉积环境分析步骤、程序和方法。归纳总结出一套模式化的煤系露头剖面沉积环境分析方法,并将其概括为地质分层与描述-岩相归纳与环境解释-信手岩相剖面图绘制-沉积模式建立-剖面环境演化史总结等5个环节,明确了各环节分析内容和方法,指出地质分层与描述为沉积环境分析基础、岩相归纳和环境解释为核心、信手岩相剖面图绘制是主线、沉积模式建立和剖面沉积演化史总结是重点。      

Molecular Organic Geochemical Characteristics and Coal Gas Potential Evaluation of Mesozoic Coal Seams in the Western Great Khingan Mountains

Coal-bearing strata are widespread in the western Great Khingan Mountains. Abundant coal resources have been found in the Jurassic Alatanheli Groups, the Cretaceous Bayanhua Groups, the Damoguaihe Formation and the Yimin Formation. The organic geochemical characteristics were analyzed in combination with hydrocarbon source rock evaluation and molecular organic geochemistry experiments, and the coal gas potential of coal seams was evaluated. The source rock evaluation results indicated that the Mesozoic coal samples have the characteristics of high organic matter abundance(TOC>30%), low maturity(Ro values of approximately 0.6%), and type Ⅲ composition. The hydrocarbon generation potentials of the Alatanheli Groups and Bayanhua Groups are high, while the generation potentials of the Damoguaihe Formation and the Yimin Formation are low. The results of geochemistry show that the depositional environment of the coal seam was a lacustrine, oxidizing environment with a low salinity, and the source of the organic matter was mainly higher plants. Affected by weak degradation, the coal seams mainly formed low-maturity gas of thermal catalytic origin. The Cretaceous coal seams contain a large amount of phytoplankton groups deposited in a low-stability environment affected by a transgression event, and the potential range varied widely. For the Jurassic coal seams, the depositional environment was more stable, and the coal seams feature a higher coal-forming gas potential.     

宁武煤田朔南矿区5、6号煤层沉积环境及对比研究

宁武煤田朔南矿区5号、6号煤层位于太原组上段,5号煤厚0～3．20m,6号煤厚0～2.94m,均属局部可采煤层,在实际工作中往往难以区分对比。通过对矿区含煤地层及煤层顶板砂岩K2、K3、K4沉积环境的研究,认为5号煤层形成于三角洲水下分流河道之间的泛滥盆地,6号煤层形成于三角洲前缘河口砂坝基础上发育的潮坪环境,属于三角洲平原水下沉积体系的两个不同旋回。运用岩性标志,物性参数及煤质特征可有效区分5、6号煤层,并进行追踪对比,为进一步勘探和煤矿开采提供了资料。     

湖北省二叠纪梁山组沉积期岩相古地理特征与成煤规律

湖北省二叠纪梁山组沉积期是一次重要的成煤时期,由于煤层的不稳定性,其煤层层数、厚度、煤质等存在明显差异。通过岩性、煤层及古生物的研究对比,查明梁山组自下而上共含煤4层,煤层的形成与沉积特征受岩相古地理环境制约。就整个华南沉积盆地而言,从湖北到湖南,岩相古地理沉积模式为北高南低的古陆-潟湖-障壁岛-广海的沉积格局,湖北境内主要为古陆和海湾潟湖,位于湘鄂交界的江南古陆实为障壁岛,跨过障壁岛,便进入华南广海。湖北沉积区相单元主要为潟湖和潮坪,其中潮坪沼泽亚相为煤层形成的最佳环境,巴东麻沙煤田、松宜煤田和蒲圻煤田皆为该环境的沉积产物,其煤层的沉积特征与海侵机制和滞留时间密切相关。     

孙疃煤矿含煤地层沉积环境对主采煤层的影响

孙疃煤矿正处于开发阶段,7z、8z和10煤层为孙疃煤矿的主采煤层,分析沉积环境对煤层的控制作用,研究主采煤层厚度的平面分布及变化规律,对煤矿今后的开发有重要的意义。