煤显微组分对煤石墨化作用的影响

煤系石墨是在岩浆接触热变质及构造变质作用下形成的煤系非金属矿产。煤系石墨与晶质石墨相比,具有品位高、易开发的特点,将成为高技术产业和新能源领域的重要原材料。综合概述了煤石墨化作用模式、影响因素以及煤显微组分对煤石墨化的影响,分析了煤石墨化研究的主要问题和发展趋势。目前,煤的物理化学结构和煤系石墨的相关研究已取得了较为显著的进展,但煤石墨化作用机制仍存在许多问题亟待解决。大量的研究集中在煤石墨化的外部地质因素,如温度、压力和介质条件对煤石墨化的控制作用,而对煤显微组分在煤石墨化过程中的作用研究相对较少。由于镜质组、惰质组和壳质组的芳环缩合程度不同,各种显微组分具有不同的芳氢和侧链取代基,从而对煤中芳香结构的演化和纳米结构的形成产生差异影响,造成煤石墨化作用效果和作用机制的复杂性。因此,充分认识显微组分对煤石墨化作用的影响可能是揭示煤石墨化机制的重要途径之一。     

中国西北侏罗纪煤系显微组分生烃潜力、产物地球化学特征及其意义

从吐哈盆地侏罗纪煤中分离富集了藻类体、孢子体、角质体、镜质体、基质镜质体和丝质体6种主要显微组分,进行了热解及热模拟实验,并对各显微组分热模拟生成的产物热解油进行了碳同位素组成等分析。各显微组分热解生烃潜力及其热解产物热解油的碳同位素组成表明,煤系有机质中藻类体的生油潜力最高,生成的液态烃类的碳同位素组成最轻;孢子体、角质体等陆源富氢组分生烃潜力低于藻类体,生成的液态烃类的碳同位素组成重于藻类体生成的液态烃类,与煤系含油气盆地中原油的碳同位素组成基本一致。这些富氢显微组分应该是煤系有机质中主要的生油显微组分。镜质体和基质镜质体的生油潜力相对较低,其生成的液态烃类的碳同位素组成比一般煤系原油重得多,而且这些组分本身对液态烃具有较强的吸附力,尽管其在煤系有机质中所占的比例很大,仍然难以成为生成液态石油的主要显微组分,只能在高成熟演化阶段成为良好的生气显微组分。丝质体等惰性组分生烃潜力极低,不可能成为生油组分。此外,结合原煤的显微组分组成、生烃潜力和元素分析,提出仅仅以壳质组的含量高低来评价煤的生烃潜力不完全可靠,热解是经济、快速、有效的评价方法。     

焉耆盆地侏罗系煤系源岩评价与成烃机理研究

在对焉耆盆地已钻探井暗色泥岩、碳质泥岩等生油岩和部分原油样品地球化学分析的基础上,结合构造,特别是沉积和岩相古地理特征,研究了烃源岩类型及空间展布,煤系源岩有机显微组分组成及生烃机理,有机质丰度、类型及成熟度特征,指出烃源岩类型属典型的腐殖型;侏罗系八道湾组、三工河组和西山窑组煤系泥岩、炭质泥岩及煤均能生烃,但以侏罗系八道湾组煤系泥岩为主要烃源岩;博湖坳陷南、北凹陷都经历过油气形成过程,但北部凹陷存在两个生油阶段,而南部凹陷仅存在一个生油阶段。     

煤和煤系中微生物量对煤成油的影响和作用

阐述了细菌活动对泥炭、煤和泥岩有机显微组分组成和影响和不同时期细菌活动的的作用、特征及条件等问题的研究概况以及在煤成油研究中细菌作用的研究现状。在此基础上，提出了在煤成油评价中，只有包括细菌活动产生的微生物量在内的生油显微组分评价，才是比较接近实际的正确评价。     

准噶尔盆地侏罗系生烃特征有机岩石力学研究

通过显微镜反射光及荧光分析研究,认为准噶尔盆地侏罗纪煤系中存在大量的生烃组分。煤系的生烃性与主要生烃组分的多少密切相关。本区存在相当数量的煤有机质类型Ⅱ２型,部分达到了Ⅱ１型,而暗色泥岩多为Ⅲ型和Ⅱ２型。成熟度研究表明,本区煤系已达到或超过生烃门限并产出大量的液态烃。     

中国南方树皮煤的生油潜力

中国南方晚二叠世龙潭煤系中的树皮煤主要分布在江苏南部、浙江长兴、安徽广德、江西乐平、贵州六盘水、湖南对阳等地区。将树皮煤作为烃源岩研究,对中国南方油气资源的寻找、勘查和评价具有十分重要的意义。文中通过对树皮煤的形成条件。有机质类型、演化程度以及各种显微组分对煤成烃的贡献的分析,讨论树皮煤的生烃潜力。并根据龙潭煤系生烃潜力、油气显示和生储盖的组合特征,讨论了龙潭煤系的成藏前景。     

贵州龙潭组煤类分布规律及其成因

贵州中部为高变质贫煤、无烟煤类,东西两侧为炼焦用煤。煤的挥发分在剖面上向下逐步变低,符合希尔特定律。据煤系上覆地层厚度推算,本区煤变质只能达到气肥煤至贫煤阶段。贵州在燕山期沿北东和北西两组深大断裂有强烈的岩浆活动,从而使本区叠加了岩浆热变质作用。贵州煤变质是多种变质类型综合作用的结果。      

福建漳平可坑矿区煤系石墨赋存规律研究

漳平可坑矿区地处福建省中部含煤条带,赋存有丰富的高变质无烟煤,有较好的煤系石墨资源前景,是福建重要的石墨成矿区。为了查明可坑矿区煤系石墨的赋存规律,利用X射线衍射、拉曼光谱等技术,结合矿区岩浆活动和构造运动,对煤成石墨结构演化特征、煤成石墨化作用机制和控制因素进行了研究。结果表明煤系石墨是岩浆热和构造应力共同作用的产物,在煤成石墨化过程中,岩浆热产生的高温促进芳香层相互连接和横向增长,构造应力有利于芳香层的择优定向和有序堆叠,煤成石墨结构在温度、应力等因素作用下,碳层间结构缺陷逐渐消亡,石墨晶格逐渐形成,微观相逐渐转变,最终形成比较完善的石墨结构。研究明确了矿区构造和岩浆岩侵入对煤成石墨化作用的影响,划分了构造动力—岩浆热变质带、岩浆热—构造变质带、构造动力变质带三个变质带和三级控矿断裂带。可坑矿区煤系石墨产于构造动力—岩浆热变质带中,矿层靠近岩体呈近东西走向的单斜层状、似层状展布,但矿床的展布不完全受制于岩体,在空间上也受三级控矿断裂带的控制。      

准噶尔盆地侏罗系生烃特征有机岩石学研究

通过显微镜反射光及荧光分析研究,认为准噶尔盆地侏罗纪煤系中存在大量的生烃组分。煤系的生烃性与主要生烃组分的多少密切相关。本区存在相当数量的煤有机质类型Ⅱ2型,部分达到了Ⅱ1型,而暗色泥岩多为Ⅲ型和Ⅱ2型。成熟度研究表明,本区煤系已达到或超过生烃门限并产出大量的液态烃。      

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。     

大兴安岭─燕山地层分区中、新生代地层

对大兴安岭和燕山北部的中生代地层，进行了系统的总结。侏罗纪早中期为含煤地层，晚期为以兴安岭群为代表的火山堆积；白垩纪早期为火山－沉积含煤地层，晚期为红层。第三纪以二连盆地合大量哺乳动物群的杂色沉积为特征。     

南堡凹陷下第三系烃源岩显微组分组成与热演化

采用有机岩石学全岩光片镜鉴技术 ,系统研究了南堡凹陷下第三系烃源岩的显微组分组成、主要生烃组分及热演化。南堡凹陷烃源岩总体上具有以陆生高等植物生源的有机物质占优势 ,富含镜质组、贫惰性组的特点 ,孢子体、藻类体、壳屑体和矿物沥青基质为该区主要生烃组分。利用镜质组反射率 Ro 和富氢组分显微荧光的变化 ,讨论了南堡凹陷下第三系烃源岩有机质热演化的特征 ,初步提出了有机质热演化阶段的划分方案。     

鄂尔多斯盆地西南地区蓟县系古地温演化历史及岩浆热事件的影响

深层油气成藏机理研究的首要前提是要明确烃源岩的热演化历史,这对区域油气勘探潜力的评价有着重要的指导意义。鄂尔多斯盆地西南缘蓟县系烃源岩在中生代以来的热演化史有何特征,是否受早白垩世岩浆热作用的影响,影响程度如何等问题的不明确,制约着人们对该地区中元古界烃源岩的生烃潜力的认识及进一步勘探开发的思路。通过对安口—铜城地区出露的三叠系、侏罗系及铜城岩体进行磷灰石裂变径迹、磷灰石/锆石(U-Th)/He测试,结合镜质组反射率数据,分别恢复了该地区沉积岩在中三叠世以来和侵入岩在早白垩世以来的冷却历史,结合岩浆岩体的空间分布特征和泥页岩镜质组反射率,估算蓟县系烃源岩古地温。热年代学模拟表明,蓟县系烃源岩自中生代以来先后经历了三叠纪—侏罗纪的正常埋深增温,达到了生烃温度门限,自早白垩世约130～110 Ma开始冷却,其中个别样品表现为自始新世中期至45 Ma微弱加速冷却,中新世晚期至8 Ma以来快速冷却。研究表明,中晚侏罗世是鄂尔多斯盆地西南缘蓟县系生烃的关键时期,烃源岩处于主生油温度范围,之后的早白垩世晚期岩浆侵入事件的热作用范围有限,对蓟县系烃源岩古地温的影响仅发生在局部地区。鄂尔多斯盆地西南缘...     

鄂尔多斯盆地东胜富氦气田成藏特征及其大地构造背景*

近年来,在鄂尔多斯盆地北缘东胜气田上古生界天然气中发现伴生的氦气,含量分布在0.045%~0.487%范围内,具有工业价值,其三级储量约为8.3亿立方米,为一特大型含氦—富氦天然气田。东胜气田氦气属于典型的壳源氦,来源于基底的太古界—元古界变质岩—花岗岩系,富集与燕山期以来的岩浆侵入、断裂活动有关。东胜气田具备有利的氦气成藏地质条件,伴生氦气与烃类气具有异源同储成藏特征,剖析其成藏主控因素为: 基底富U、Th岩石发育是基础,断裂活动是核心,储盖圈保条件是必备,时空配置是关键,其中早白垩世是最重要的一期构造—岩浆热事件,深源岩浆活动导致的深部物质和热能的大规模上涌是中生代流体成藏(矿)的有利地球动力学背景,控制了鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩大规模生气。断裂活动和圈闭形成与上古生界天然气、氦气聚集成藏具有良好的时空配置关系,与华北克拉通破坏过程耦合。鄂尔多斯地块在早白垩世至中新世深部热流体对盆地发生的多期岩浆活动、基底断裂活化及浅部断裂活动具有明显的控制作用,同时也对石炭系—二叠系煤系烃源岩成烃成藏具有重要的控制作用。     

鄂尔多斯盆地东胜富氦气田成藏特征及其大地构造背景*

近年来,在鄂尔多斯盆地北缘东胜气田上古生界天然气中发现伴生的氦气,含量分布在0.045%~0.487%范围内,具有工业价值,其三级储量约为8.3亿立方米,为一特大型含氦—富氦天然气田。东胜气田氦气属于典型的壳源氦,来源于基底的太古界—元古界变质岩—花岗岩系,富集与燕山期以来的岩浆侵入、断裂活动有关。东胜气田具备有利的氦气成藏地质条件,伴生氦气与烃类气具有异源同储成藏特征,剖析其成藏主控因素为: 基底富U、Th岩石发育是基础,断裂活动是核心,储盖圈保条件是必备,时空配置是关键,其中早白垩世是最重要的一期构造—岩浆热事件,深源岩浆活动导致的深部物质和热能的大规模上涌是中生代流体成藏(矿)的有利地球动力学背景,控制了鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩大规模生气。断裂活动和圈闭形成与上古生界天然气、氦气聚集成藏具有良好的时空配置关系,与华北克拉通破坏过程耦合。鄂尔多斯地块在早白垩世至中新世深部热流体对盆地发生的多期岩浆活动、基底断裂活化及浅部断裂活动具有明显的控制作用,同时也对石炭系—二叠系煤系烃源岩成烃成藏具有重要的控制作用。     

库车坳陷北部山前带中生界烃源岩有机岩石学

应用全岩有机岩石学分析方法,对库车坳陷北部山前带中生界三叠系和侏罗系烃源岩的显微组分、主要富氢组分、有机质类型及热演化程度进行了研究。结果表明：库车坳陷北部山前带侏罗系克孜勒努尔组烃源岩显微组分总含量最高,恰克马克组烃源岩最低。中生界烃源岩显微组分组成具有镜质组含量高、壳质组和惰性组相对发育、腐泥组贫乏的特征。不同层位具有一定差异性,克孜勒努尔组和塔里奇克组中镜质组含量较高,恰克马克组壳质组相对发育。孢子体、壳屑体、角质体和藻类体是其主要的富氢组分,恰克马克组富氢组分相对含量最高。烃源岩有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ2型为主,有利于生气,镜质组反射率Ro为056%~187%,热演化程度处于成熟-高成熟阶段。克拉苏—依奇克里克构造带冲断前缘烃源岩显微组分总含量与热演化程度均相对较高,为烃源岩的最大成熟生烃中心。烃源岩高生烃潜力与高的壳质组含量和低的陆源有机质含量有关。     

有机质演化与沉积矿床成因(Ⅱ)--煤成烃类与层控矿床

成煤物质被埋藏以后,在其煤化作用过程中可生成大量气体烃(即煤成气)与少量液体烃(即煤成油)。按照B. JI.科兹洛夫计算值一吨煤产生的甲烷量，褐煤阶段为68M3，到焦煤达270M3，到无烟煤可超过400M3     

New Discovery of the Early Cretaceous Volcanic Rocks on the Barton Peninsula, King George Island,Antarctica and Its Geological Significance

Ages determined with the 40Ar/39Ar isotopic system affirms the Early Cretaceous volcanic activity in the Barton Peninsula, King George Island, Antarctica. Two specimens of basaltic andesite collected from the lowermost volcanic sequence of the peninsula were irradiated and analyzed in different experiments, yielding an identical age spectrum, and two magmatic thermal events of the Early Cretaceous (120.4± 1.6 Ma, 119± 1 Ma) and Early Tertiary (53.1± 1.5 Ma, 52± 1 Ma) are distinguished. The former is interpreted to represent the primary cooling age of basaltic andesite, whereas the latter is the thermal reset age caused by the intrusion of granitic pluton. These new ages clearly indicate that volcanism was active during the Early Cretaceous on the Barton Peninsula and that intensive hydrothermal alteration and mineralization of Mesozoic volcanic rocks resulted from Tertiary magmatism.     

中国陆相源岩显微组分的分类及其岩石学特征

本文通过对中国6个主要油田及15个煤田共三百多块陆相源岩所作的详细有机岩石学研究,提出了以全岩与干酪根为基础的分散有机质分类方案,系统总结了显微组分光性、成因及分布规律,鉴定出了我国陆相源岩中三种新显微组分。此分类不仅适用于低成熟源岩,而且还可用来划分过成熟干酪根的显微组分。     

Geochemical Characteristics and Sedimentary Control of Pinghu Formation (Eocene) Coal‐bearing Source Rocks in Xihu Depression,East China Sea Basin

Coal-bearing source rocks of the Pinghu Formation in the Xihu Depression comprise an important material basis of oil and gas resources in the East China Sea Basin.Based on drilling core observation results combined with the analysis and test results of macerals,trace/rare earth elements,and rock pyrolysis,the geochemical characteristics and sedimentary control of coal-bearing source rocks formation are discussed in a high-frequency sequence framework.The results indicate that the macerals composition of the coal-bearing source rocks of the Eocene Pinghu Formation in the Xihu Depression is dominated by vitrinite,with low-medium abundance of exinite and almost no inertinite.The coals and carbonaceous mudstones display higher amounts of total organic carbon(TOC)(14.90%-65.10%),S1+S2(39.24-136.52 mg/g),and IH(191-310 HC/g TOC)respectively,as compared to the mudstones.Organic matter is plotted in typeⅢkerogens and partially in typeⅡ;it is mainly in the low maturity stage.The trace elements results imply that the samples were deposited in a weakly reducing to weakly oxidizing environment and were occasionally affected by seawater.The coal-bearing source rocks were deposited in a relatively oxygen-containing environment.The coal-bearing source rocks development is jointly controlled by the coal accumulation environment,the water conditions affected by ocean currents in offshore basins in China,oxidation-reduction cycles of aqueous media and paleoclimate evolution in a high-frequency sequence framework.