Paleo‐fires and Atmospheric Oxygen Levels in the Latest Permian: Evidence from Maceral Compositions of Coals in Eastern Yunnan,Southern China

Inertinite maceral compositions of the Late Permian coals from three sections in the terrestrial and paralic settings of eastern Yunnan are analyzed in order to reveal the paleo-fire events and the atmospheric oxygen levels in the latest Permian. Although the macerals in the studied sections are generally dominated by vitrinite, the inertinite group makes up a considerable proportion. Its content increases upward from the beginning of the Late Permian to the coal seam near the Permian-Triassic boundary. Based on the microscopic features and the prevailing theory that inertinite is largely a by-product of paleo-fires, we suggest that the increasing upward trend of the inertinite abundance in the latest Permian could imply that the Late Permian peatland had suffered from frequent wildfires. Since ignition and burning depend on sufficient oxygen, a model-based calculation suggests that the O2 levels near the Wuchiapingian/Changhsingian boundary and the Permian-Triassic boundary are 27% and 28% respectively. This output adds supports to other discoveries made in the temporal marine and terrestrial sediments, and challenges the theories advocating hypoxia as a mechanism for the Permian-Triassic boundary crisis.     

沁水盆地南部潘庄区块废弃矿井煤层气地球化学特征及成因

为了研究废弃矿井中煤层气成因,以沁水盆地南部潘庄区块废弃矿井为例,抽采废弃矿井中煤层气并进行化学组分和同位素测试,并采集部分废弃矿井水样品测试水中离子浓度、pH值等进行研究。结果表明：潘庄区块废弃矿井中煤层气CH₄体积分数平均值为91.99%,CO₂为1.26%,N₂为6.73%;甲烷碳同位素（δ¹³C₁）值为-31.36‰~-33.53‰,平均-32.25‰,氢同位素（δD）值为-182.76‰~-193.20‰,平均-187.538‰。废弃矿井排采水中阴阳离子主要为Mg²⁺、K⁺、HCO₃^-、Cl^-、Na⁺、SO₄^2-和NO₃^-等,产出水型为Mg-（HCO₃）₂型,表明矿井水受到地表水的强烈影响。废弃矿井中煤层气主要以热成因气为主,少量次生生物气。与附近未开采煤储层相比,研究区废弃矿井中的环境更有利于次生生物气的生成。     

山东济宁高硫煤与低硫煤煤层剖面地球化学特征研究

运用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、X射线荧光光谱（XRF）、离子选择电极（ISE）、显微镜光度计和煤化学等方法,对山东济宁矿区的高硫煤（太原组16号煤层）与低硫煤（山西组3上煤层）剖面的煤岩、煤质和煤地球化学特征进行研究。高硫煤中微量元素在垂向上呈现显著的变化规律：（1）Sr含量从煤层底板到顶板呈增高趋势,而Ba含量则相反;因而Sr/Ba比值从下向上呈逐渐变大趋势（0.04～47.7）;（2）Th/U比值从下向上也呈逐渐变大趋势（0.2～37.1）;（3）As含量在煤层顶板石灰岩（26.1μg/g）、透镜状黄铁矿夹层（14.7～19.3μg/g）中较高;（4）V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Zn等元素在煤层底部和顶部分层中含量较高,而在煤层中部分层中含量较低;（5）Nb、Ta、Zr、Hf、Ga等元素从煤层的底部到顶部呈逐渐降低趋势;（6）煤中稀土元素总量（REE）,除透镜状黄铁矿夹层（第2、4、11分层）外,其它分层（第1、3、5、6、7、8、9、10分层）显示从上往下逐渐增高之规律性。低硫煤中微量元素的分布和垂向变化与高硫煤明显不同：As含量在14个煤分层中都较低（1.03～3.37μg/g）,Sr/Ba比值从下向上变化不大（0.4～2.2）,各个煤分层中稀土元素总量（REE）呈现随灰份含量增高而增高的变化趋势,低硫煤与高硫煤的稀土元素分布模式差别很大。上述研究结果表明济宁矿区高硫煤与低硫煤在地球化学特征上的差别,反映了上石炭统太原组与下二叠统山西组沉积环境和聚煤条件的差别,具有指相意义;太原组16号煤层中富集的硫及有害微量元素,对环境具有潜在危害。     

基于Neuman井流理论确定玄武岩潜水含水层渗透系数的应用——以吉林靖宇煤矿为例

全面分析研究区玄武岩潜水含水层水文地质条件的基础上,对稳定流和非稳定理论确定潜水含水层渗透系数的优缺点进行了对比,认为非稳定井流公式确定玄武岩潜水含水层渗透系数是合理的。Aquifer Test软件基于Neuman井流理论配线法求参原理,运用计算机完成了自动求参,避免了人工配线的不足。该文根据吉林靖宇煤矿研究区玄武岩潜水含水层非稳定流抽水试验,分别用Aquifer Test软件和稳定井流公式进行了求参,并对比分析得出:玄武岩含水层弹性释水作用影响时间较长,利用Neuman潜水井流公式求参可靠,且更逼近现实;用Aquifer Test软件实现了自动求参,具有操作简单规范、可比性好的优点。     

山东阳谷茌平煤田阿城井田山西组煤岩层对比研究

通过对山西组沉积特征及聚煤变化规律的研究,采用煤岩层组合特征、标志层、层间距、测井曲线形态和地震物性特征等方法,对井田内山西组的煤、岩层进行综合对比。确定了山西组主采煤层的赋存层位、形态及区内的构造方案,对周边地区找煤工作具有指导作用。     

Classification of Mineral Resources Associated and Accompanied with Coal Measures

The paper discusses the concept of mineral resources associated with coal measures. A rational and scientific classification of such mineral resources becomes more necessary with the development of science and technology. A classification scheme is proposed based on compositions and physical properties and the utilization of these associated minerals.     

小波边缘分析建模波阻抗反演方法在煤层解释中的应用

受限于地震波主波长的1／4,常规地震处理难以分辨较薄煤层。基于模型的波阻抗反演虽然克服了厚、薄煤层计算问题．但因难以得到准确的高频部分,很多情况下反演结果的精度和分辨率往往不能满足地质预测的要求。小波边缘分析建模波阻抗反演方法是从地震数据中提取地震特征参数,用于建模并参与迭代反演。该方法即可以弥补反演过程中高频成分的误差,减少对钻井数据的依赖程度,得到较为合理的初始模型,又可提高反演的精度和分辨率．使反演结果更好的反映实际地下地质情况。利用该方法,对大井-将军庙及新疆红沙泉2个勘探区的侏罗系中统西山窑组含煤地层进行波阻抗反演,反演结果与钻井资料进行比较,其中大井一将军庙0802及0809号孔单煤层厚度误差分别为3％、8％．新疆红沙泉多煤层厚度及煤层之间的夹层厚度预测结果除B6煤层误差较大外,其它误差均小于7％．可见该反演方法的计算结果比较准确。     

激光辐照煤岩的热效应数值模拟分析

探究激光辐照煤岩的热效应,有助于理解激光作用于煤岩的成孔机制,从而为激光应用于煤层气水平钻进提供理论支持。基于传热学理论,建立了激光辐照煤岩的数学模型,通过多物理场仿真分析软件COMSOL Multiphysics对激光破岩过程中温度场分布情况进行数值计算,探讨了激光光束辐照在煤岩表面时激光功率、光斑半径及辐照时间等因素对激光作用于岩石的热效应影响。再考虑到煤岩在极高的升温速度下将发生相变,建立了其发生气体相变的数值仿真模型,对其气化后形成的烧灼孔进行模拟仿真。仿真结果分析表明,影响钻孔深度的主要因素是激光功率和辐照时间,影响孔口直径大小的主要因素是光斑直径,激光辐照煤岩的成孔机理主要是激光高温烧蚀成孔,如果用于实际钻进过程中将大幅减少固体岩屑,有助于降低排屑工艺的难度。     

古炭屑与古森林火?

森林火普遍发生在地质历史时期中，它对自然植被系统的演替起着重要作用。不同强度和频率的森林火培育出不同类型的植被：频繁的森林火导致草甸的形成，而热带雨林形成的原因之一是森林火的缺乏。古炭屑作为古森林火的遗迹，具有分布广泛、细胞结构保存完好以及原地埋藏等特点，为研究古森林火发生的强度和频率提供了宝贵的材料。古炭屑的出现与当时的气候因素、植被类型和地理状况有密切关系：干旱、少雨的气候常常伴随高频率森林火的发生，表现出古炭屑的数量增多；易燃物种组成的植被易发生森林火，古炭屑的出现也会增多，而耐火树种会降低森林火的强度，古炭屑则出现少。因此，从古炭屑的数量和种类的变化，可探讨古森林火的发生规律，进而推断长期地质历史时期的气候、植被、地理状况的演变。     

渤海湾盆地石炭纪-二叠纪煤中基质镜质体飞行时间二次离子质谱研究

利用飞行时间二次离子质谱仪（简称ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）对渤海湾地区Ｃ－Ｐ太原组和山西组煤中基质镜质体进行了对比研究,结果表明,在接收到的正二次离子中都含有一定的烯基和烷基碎片,这些脂族碎片离子的出现说明它们具有富氢及较好的生烃性质。同时,该仪器的实际应用结果表明,它对研究煤及源岩中有机显微组分的化学成分和结构具有独特的优势。