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山西白额晚古生代沉积特征与煤层气烃源岩影响研究

王得权  
【摘要】: 研究区位于华北聚煤凹陷河东煤田南部,区内构造变形微弱,基本构造形态为走向NE-NNE、倾向NW的单斜构造,地层倾角一般为3-8°。区内地层发育较全,沉积稳定,晚古生代石炭二叠系含煤岩系含煤丰富,为我国主要的煤矿床开发区。 通过对钻井岩心、测井曲线、粒度分析及镜下薄片鉴定等综合分析研究,运用层序地层学的基本原理和研究方法,根据沉积基准面变化规律,并结合华北盆地其它地区的研究成果,建立了白额勘探区晚古生代石炭二叠系含煤岩系层序地层格架,划分为三个超层序,九个三级层序。 沉积基准面升降引起可容纳空间的变化,不仅形成了明显的旋回地层,也使聚煤作用显示出明显的阶段性。在研究区石炭二叠系含煤岩系充填序列中,由于受构造、气候和物源供应的共同影响,石炭系本溪组、太原组潮坪沉积体系发育,区内7~#、10~#、12~#煤层主要为潮坪泥炭沼泽化而形成。浅水三角洲发育于二叠系山西组,在浅水三角洲中由于盆地坡度较缓,水体浅而较稳定,一般三角洲平原发育较好,规模也较大,在浅水三角洲平原分流间泥炭沼泽发育,形成本区厚度较大、分布稳定、具工业开采价值的2~#、3~#煤层。二叠系中晚期石盒子组和石千峰组为陆相河湖沉积,由于气候干燥,形成灰、灰白、紫红等杂色碎屑岩系。 本区晚古生代基准面升降旋回中均有煤层(或煤线)发育,但聚煤作用发育的程度及分布相差很大,具有工业意义的煤层主要形成于超层序Ⅰ的长周期基准面上升半旋回。在超层序Ⅰ的Sq2、Sq3和Sq4层序海侵体系域,形成全区普遍发育的可采煤层。 不同的沉积环境形成的煤层对煤质有重要的影响,由此影响到煤层的生气量,通过主采2~#、3~#和10~#煤层煤质分析和煤层气解析实验,表明研究区潮坪泥炭沼泽化下形成的10~#煤层要比浅水三角洲体系2~#、3~#煤中镜质组含量高,10~#煤层的生气能力高于2~#、3~#煤层。


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