重庆地区二叠系上统龙潭组/吴家坪组煤变质规律及其对煤层含气量的影响

通过对重庆地区煤炭资源勘查资料总结,分析了二叠系煤类分布特征,并探讨了煤变质对煤层含气量的影响。分析认为,重庆地区二叠系煤层主要以高、中变质煤的无烟煤、贫煤和瘦煤为主,煤类分布具有明显的分带性,煤变质作用以区域深成变质类型为主;煤的变质程度R0为1.39%~2.51%,处于吸附能力较强的阶段,因此煤层含气量较高,其中松藻矿区无烟煤R0为2.43%~2.51%,煤层含气量达27.1m3/t。     

朝阳北部早前寒武纪变质杂岩地质事件序列

朝阳北部早前寒武纪变质杂岩是华北克拉通北缘承德-阜新变质地块的一个重要组成部分,主要由一套变质火山岩、火山碎屑岩及其相伴生沉积岩等表壳岩组成,被TTG片麻岩、辉长岩和石英闪长岩等深成侵入体侵位。这些表壳岩和深成侵入体均经历了高角闪岩相变质作用。表壳岩中石榴石斜长角闪岩(CY004-3),其原岩岩浆结晶年龄为2513～2520Ma,遭受了2447Ma变质作用改造。石榴石透辉石斜长角闪岩(CY006-6),其原岩岩浆结晶年龄2481～2568Ma,记录了～2400Ma变质事件。小角度切割变质火山岩和磁铁石英岩的早期二长花岗质片麻岩脉体,岩浆结晶年龄为2496～2501Ma,表明这些变质火山岩的岩浆结晶年龄应在2500Ma以上。侵位于这些变质层状岩系内的不同规模的深成侵入体记录了古元古代早期重要的岩浆事件。石榴石辉石斜长角闪岩(CY004-4),原岩为辉长岩,岩浆就位年龄为2394Ma,记录2354Ma的变质年龄。黑云角闪斜长片麻岩(CY005-1),原岩为石英闪长岩,其岩浆就位结晶年龄为～2403Ma。变质辉长辉绿岩(CY014-1)给出了2399～2404Ma的岩浆就位结晶年龄。上述变质火山岩等表壳岩系主期变质作用发生在古元古代(2350～2460Ma),与变质深成侵入体就位同时发生。这些年代学结果表明,这一地区大规模的铁镁质火山喷发作用发生在新太古代末期,在古元古代(2350～2460Ma)发生主期变质作用和深成岩浆作用。     

山西煤层瓦斯分布规律研究

山西晚古生代含煤岩系是华北大型聚煤盆地的一部分,晚石炭世至中生代三叠纪为连续沉积,煤层埋藏深度、深成变质作用由北往南逐渐加深,生烃量也相应增多;燕山期是构造变形最为强烈的时期,也是侏罗纪聚煤盆地的形成期,大同、河东、宁武、沁水等4个聚煤(气)盆地构造格局基本形成,煤变质仍然是随埋深的加大而增高,属再次深成变质作用,煤化程度进一步加深,生烃作用持续发生;喜马拉雅期为强烈拉伸的构造环境,造就了山体整体抬升和雁行排列的新裂陷盆地的沉降。就山西煤层瓦斯而言,上覆基岩厚度是煤层瓦斯保存的主控因素,其次为岩浆活动、不同构造类型及水文地质条件等。区域岩浆热变质作用表现为在深变质作用背景上的叠加效应,山西境内的两个东西向高变质带与岩浆岩体的分布吻合,使阳泉矿区和晋城矿区成为煤层瓦斯(煤层气)开发利用基地;从聚气构造背景来说,封闭型构造使煤储层中瓦斯含量较高,如沁水盆地的沁南区、古交、邢家社、东社区以及河东盆地的石楼、大宁—吉县区、三交—柳林区,瓦斯含量在10～15m3/t或更高;开放型构造具有逸散煤层瓦斯的便利通道,瓦斯含量较低,如河东盆地的离石矿区、沁水盆地霍西构造区以及浑源、五台煤产地等。     

天山北缘及邻区早中侏罗世煤变质因素分析

通过对天山地区的断裂构造、地震、地热、煤级及其时空分布、煤层埋深等因素的综合分析，认为天山北缘及其邻区早中侏罗世大范围分布的低级烟煤主要由深成变质作用形成，深成变质作用具普遍性。深大断裂带及其附近局部发育的中级煤烟是在深成变质基础上，叠加了高温气液热变质作用而形成。属于区域岩浆热变质作用的一种模式，也是西北地区早中侏罗世煤变质的特点之一。     

初论煤的深熔变质作用

深熔变质作用既受早、晚古生代隆起（或坳陷中次一级隆起）的控制，又受中、新生代特殊地质构造（莫氏面抬高、岛弧、地幔隆起等）影响，导致地壳厚度减薄，由于上地慢及岩石圈放射性物质温度增高，体积膨胀，热能由深部向浅部长期传递，形成异常地热场，煤级偏高是由隆起相关引起的。在此基础上模拟煤下伏层厚度参数公式及古地温参数公式，通过定量计算结果，靠近隆起附近，煤曾受古地温２００～２４７℃，形成高变质煤及无烟煤，远离隆起，古地温１３７～１９０℃形成中、低变质煤，这种规律显著，与矿区煤层实际所遭受古地温影响结果基本是相似的，故深熔变质作用在煤级成因类型中起主导作用。     

晋东南山西组主煤层热演化生烃史及热源分析

以晋城矿区山西组主煤层为代表,利用时间-温度指示法、有机质变质程度法、挥发分产率法对该煤层煤化作用历史进行了定量分析,指出其埋藏历史经历了4个发展阶段:(1)P₁-T₃的快速沉降阶段,平均沉降速度达94m/Ma;(2)J₁的逐渐抬升阶段,抬升幅度大于750m;(3)J₂的缓慢沉降阶段,平均沉降速率为10m/Ma;(4)J₃-现代的再次回返阶段。主煤层热演化主要发生在埋藏历史的第1阶段和第4阶段的J₃-K时期,前者为深成变质作用,主要生成湿气且难于保存;后者为异常高热古地温场所致,促使主煤层出现二次生烃作用,为裂解气阶段,主要生成干气,易于保存。最后指出晚中生代异常高温古地温场是由于上地幔顶界面隆起、地壳变薄、岩浆作用加剧、热流值增高所致。而上地幔顶界面的隆起则与幔柱构造中的热幔柱上涌辐射有关。     

新疆阜康大黄山煤矿煤变质作用探讨

新疆阜康大黄山煤矿位于准噶尔盆地南缘乌鲁木齐山前坳陷东段，多项煤变质指标分析结果表明：该区煤变质程度沿煤层走向分带较为明显，沿煤层倾向上煤变质程度虽未突变，但挥发份却随深度加深明显减少．结合煤矿区域构造特征，煤层的变质以深成变质作用为主，动力变质作用为辅．同时推测深大断裂有利于隐伏热异常形成，它的多期次活动可为地下水从地壳内部获得热量提供通道，并为煤层变质提供热源．     

宁夏韦州矿区煤层挥发分特征与变质因素探讨

韦州矿区地处华北地台西侧与秦祁孤形褶皱带交汇处,含煤地层为石炭-二叠系太原组和山西组,赋存丰富的焦性煤炭资源。通过对矿区煤的挥发分及煤类在垂向、横向上变化规律分析,认为韦州向斜东翼煤层沿倾向呈现深成变质作用,主要以肥煤和焦煤为主,而沿向斜东翼往南、转向西翼,煤层变质程度急剧增高,达到中高变质程度的贫煤和无烟煤．矿区西侧青铜峡-固原断裂西部深处有隐覆岩体存在,使煤层在深成变质作用基础上,叠加了区域岩浆热力变质作用,导致矿区西部煤的变质程度增高。     

鄂尔多斯盆地东部深层煤层气成藏地质条件分析

       鄂尔多斯盆地东部目前的煤层气开发深度浅于1200 m,丰富的深部煤层气资源有待勘探开发。鉴于此,本文分析了 区内深部煤层赋存特征、热演化程度、煤层含气量及其分布规律。认为上古生界埋深的总体分布格局与两个向西凸出浅埋 带的叠加,可能导致煤层含气性和渗透性区域分布格局的进一步复杂化。发现上古生界煤阶区域分布格局与煤层埋深类似, 指示深成变质作用对区域煤阶分布起着主要控制作用。预测了深部煤层含气量的分布格局,认为煤层埋藏一旦超过临界深 度时煤层含气量随深度的加大反而有所降低。建立了自生自储、内生外储两类煤成气藏模式,认为吸附型煤层气藏与游离 型煤成气藏的共生为合采提供了丰厚的资源条件。     

宁夏煤变质规律初探

宁夏煤炭资源丰富,煤类多,在区域和垂向上呈现出明显的规律性。晚古生代煤层以中、高变质的烟煤、无烟煤为主,中生代煤层以低变质的烟煤为主,从各含煤区分布看,贺兰山、香山含煤区多为高变质的烟煤和无烟煤,灵盐、固原含煤区以低变质烟煤为主,青铜峡-固原深断裂西部的煤变质程度明显高于东部。分析认为深成变质作用对各时代煤变质具有普遍意义,在此基础上,岩浆热力变质作用和动力变质作用也是导致局部地区煤变质增高的因素,如贺兰山含煤区的汝箕沟矿区,受隐伏岩浆热力影响,以岭大井田为中心,呈现北东向展布的半环带状煤级分带;香山含煤区各时代煤类分布方向与区域构造线方向一致,推测可能在深成变质作用下叠加了岩浆热力变质和动力变质作用。     

隆东井田重磁异常的地质意义

根据区域重磁异常特征研究及其数据处理成果,初步揭示了隆东井田内主要采煤层石炭纪太原组8号煤层煤质变化规律及影响因素。在深成变质作用的基础上,叠加了岩浆热变质作用,使8号煤层煤种呈现规律性条带分布。     

铁法大兴井田辉绿岩对煤层甲烷赋存的影响

铁法大兴井田阜新组含煤地层是在深成变质背景下, 由于辉绿岩侵入, 引起局部煤层的热变质,使煤储层含气量明显增大。在井田的中西部地区,具有煤层连续性好,甲烷含量高的特点,应为今后煤层气开发的重点区段。     

郑州市城区地热地球物理特征

地球物理勘探是地下水勘查的重要手段,通过分析郑州市城区地热地球物理特征,为开发利用本区域的地热资源提供地质资料依据。郑州市区激电测深勘探范围内,浅部100 m以上地层视电阻率和极化率比较高,是第四系含水砂层和砂砾石层的反映。新近系地层视电阻率和极化率较低,含水性不均。三叠系顶板埋深由西、南向东北逐渐增大,南阳路以西,火车站、郑汴路以南,三叠系顶板埋深600～900 m,南阳路以东,火车站、郑汴路以北,三叠系顶板埋深大于1 000 m,北环路以北大于1 200 m。即郑州市区京广铁路以东,郑汴路以北地区三叠系顶板埋深大,新近系深部含水层储水性能较好。     

山东栖霞石榴子石矿床特征及其成因探讨

栖霞石榴子石矿床位于华北板块胶辽隆起区南部栖霞马连庄断凸构造单元。该矿床属片岩型石榴子石矿床。含矿层位为古元古代荆山群禄格庄组安吉村片岩段。矿层一般长400～3450 m,平均1250 m。斜深15．3～306．0 m。厚度2．00～23．34 m,平均8．34 m,厚度变化系数50％左右。吕梁运动使荆山群发生了强烈的区域变质作用,变质程度达到高角闪岩相,生成了应力矿物石榴子石和矽线石,石榴子石富集成矿。     

西昆仑康西瓦南一带康西瓦岩群的厘定及其地质意义

康西瓦岩群是“康西瓦”等四幅1:25万区域地质调查工作, 从前人所划的三叠系克勒青河群中新解体的中-深变质的构造岩石地层单位。该套地层主要为一套中-深变质碎屑岩夹少量大理岩, 分布于康西瓦晚期脆性断层南一带, 与黄羊岭群及三叠系巴颜喀拉山群为断层接触, 被寒武纪及侏罗纪花岗岩侵入。笔者对其从岩石特征、变质变形特征、微量元素和稀土元素特征等方面进行了详细研究, 并将其与铁克里克地层区的古元古界埃连卡特岩群进行对比, 结果发现二者基本相同, 应归为同一构造岩石地层单位。说明西昆仑与塔里木陆块可能具有统一的基底演化特征, 后期从塔里木陆块上裂解开来。该套地层的厘定为西昆仑的物质组成与演化研究提供可靠的资料。     

黄河北、章丘、淄博煤田煤层气开发前景

黄河北、章丘、淄埔煤田煤层在深成变质演化的基础上,受岩浆浸入的影响，局部迭加了区域岩浆热变质和接触变质作用，导致煤阶增高，对煤层生气具有重要作用。通过煤层气的基本特征和有利烃源条件的分析，估算了黄河北、章丘、淄博煤田煤层气资源量为1333．31亿m^3，可作为今后勘探开发的目标区。     

河南省石炭-二叠纪煤类分布及煤变质特征

为系统研究河南省石炭-二叠纪煤的变质作用类型及变质演化规律,采用野外钻探、测试分析、统计、计算机模拟等方法,对石炭-二叠纪煤类、煤的变质程度、变质作用类型等进行研究。结果表明,石炭-二叠纪煤变质程度总体较高,以焦煤-无烟煤为主,可采煤层的变质程度以及煤类在平面上近似呈环带状分布。煤的变质作用主要为深成变质作用、动力变质作用、接触变质作用和区域岩浆热变质作用。深成变质作用对石炭-二叠纪煤的变质具有普遍控制作用。煤的变质演化历程表明,经历了印支期三叠纪深成变质作用;燕山期侏罗纪,煤系处于高温低压带环境,岩浆活动强烈,区域岩浆变质作用使煤级剧增,叠加动力变质作用、接触变质作用后,局部煤级进一步增加,形成了现今石炭-二叠纪煤变质分带,其后不同时期各类变质作用对煤级的影响已经非常微弱。     

黔西比德-三塘向斜煤层气藏特征及甜点区段

黔西比德-三塘向斜煤层气藏主要赋存于龙潭组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3个煤组中,其中Ⅰ煤组6#和7#煤层、Ⅱ煤组16#和17#煤层、Ⅲ煤组20#、23#、27#、30#煤层分布稳定。煤层埋深受向斜构造控制明显,比德次向斜近轴部地区可达1500 m;煤岩以高变质的瘦煤、贫煤和无烟煤为主,最大镜质体反射率自西向东、由北到南逐渐增大;煤岩对甲烷吸附能力普遍较高（兰氏体积,18.32~39.32 m3/t）,区域上受煤变质程度影响显著;原位埋深条件下,煤岩渗透率较低,煤层含气量整体较高,平均10~15.78 m3/t,含气饱和度普遍大于50%。结合该地区多层合采效果发现,比德次向斜埋深超过800 m的气井产气效果差,珠藏和三塘次向斜煤层气开发地质条件较好,其中珠藏向斜Ⅲ煤组4套主力煤层（煤层间距小于60 m）为潜在的高产优质储层。     

云南省威信县新庄煤矿区C5煤层瓦斯地质规律研究

云南威信县新庄煤矿区多为高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井,该矿区总体上为一向斜,发育一系列轴向NEE的次级褶曲,瓦斯含量为0.25～40.55m3/t,平均为9.10m3/t。通过对矿区地质构造、煤层厚度、煤的变质程度、顶板岩性、煤层埋深、水文地质条件等瓦斯地质因素分析,其瓦斯分布规律总体上受向斜控制,瓦斯含量在次级构造(如向斜轴部)较高,瓦斯含量等值线总体上呈NEE向展布,瓦斯含量与煤层厚度呈正相关,瓦斯含量在浅部煤层中变化大,随埋深增大趋于增高,在600m以深,瓦斯含量增加的速度减慢;从泥岩顶板-泥质灰岩顶板-粉砂岩顶板,煤层瓦斯含量依次显著降低;矿区浅部地下水活动较活跃,随深度增加,下水头压力增大,有利于瓦斯的保存和富集,区内岩溶发育但大部分位于地表,对C5煤层影响甚微。     

浅析煤的气成热液变质机理和特征

国内外都有部分煤田的煤系和上覆地层总厚不过千米,现今煤层埋藏深度仅几百米甚至出露地表;煤田内地质构造简单且未发现岩浆侵入体,而煤的变质程度很高,有的是无烟煤。这类煤田的煤变质显然用传统的深成、动力等变质类型是难以解释的。大量研究证明这些高变质煤是在岩浆的气成热液作用下形成的。下面专门谈谈这一变质作用的机理和特征。