准格尔煤田西南缘太原-山西组层序地层与聚煤规律

为了探讨厚煤层在层序格架中的分布规律和聚煤作用的控制因素,采用高分辨率层序地层理论和方法,对准格尔煤田西南缘太原-山西组含煤地层进行研究。研究结果表明:以区域不整合面、海侵方向转换面、下切谷冲刷面、古土壤等层序界面,将太原-山西组地层划分为3个三级层序和5个四级层序。研究区煤层主要分布于高位体系域,其次为海侵体系域,此时基底沉降缓慢,可容空间增加速率与泥炭堆积速率基本保持平衡,有利成煤。高位体系域厚煤层是由多期基准面升降形成的煤层复合体。通过进一步对三级层序SⅢ2地层、煤层厚度和砂岩百分含量的分析可知,厚煤层形成于基底沉降速率中等、砂岩含量较少的泥炭沼泽环境。近海地区基准面升降控制着潜水位变化,最终控制泥炭堆积和保存。

辽河东部凸起山西-太原组泥页岩稀土元素特征研究

以辽河盆地东部凸起下二叠统山西组-上石炭统太原组暗色页岩为研究对象,采用ICP-MS方法研究页岩稀土元素REE分布特征。结果表明,研究区泥页岩样品中∑REE、∑LREE、∑HREE都相对北美页岩(NASC)、澳大利亚后太古宙页岩(PAAS)和全球平均大陆上地壳成分(UCC)富集。化学参数及REE配分曲线表明样品富集轻稀土元素,具有一定程度的Eu负异常、弱Ce异常和极明显的Tm负异常,配分曲线平行表明各岩样物源基本一致。Ce异常值及Eu异常值表明研究区泥岩沉积时气候湿润,水体呈氧化还原过渡环境。(La/Yb)N比值与配分模式曲线表明样品整体沉积速率较慢,距物源区较远,沉积速率从下至上逐渐升高。据物源和构造背景图解,山西-太原组泥岩物源为沉积岩与玄武岩的混合成因,源岩构造背景为大陆岛弧切割的岩浆岩。

河南省太原组–山西组页岩气成藏主控因素与勘探方向

河南省海陆过渡相太原组和山西组组页岩气层系地质特征分析表明,太原组和山西组富有机质页岩厚度均为80 m左右,有机质类型均为Ⅲ型,有机碳平均含量分别为2.20%和1.90%,有效孔隙度分别为2.1%和2.3%,现场解析平均含气量分别为1.95 m3/t和1.40 m3/t,有机质成熟度Ro值3.0%~4.5%;黏土矿物以伊利石和伊蒙混层为主。在页岩气层系地化指标、埋深、沉积相及盖层相似的情况下,寻找厚度相对较大、构造相对稳定、保存条件较好的地区,是下一步进行页岩气、致密砂岩气勘探选区的关键;通许隆起东部永城及柘城一带构造相对稳定,是页岩气勘探有利区。

宁夏红墩子矿区红四井田沉积古环境对富油煤焦油产率控制作用

选取宁夏红墩子矿区红四井田中太原组-山西组8层可采富油煤煤层为研究对象,基于钻孔煤质地球化学分析测试结果,探讨太原组-山西组沉积古环境演化与富油煤焦油产率关系。研究表明:红四井田太原组-山西组富油煤显微煤岩组分以镜质组为主,惰质组次之,煤质具有较低-较高水、中灰、低-中高硫、高挥发分的特征;富油煤焦油产率与灰分Ad、CaO/Fe_(2)O_(3)呈负相关,与全硫St,d、(Fe_(2)O_(3)+CaO+MgO)/(SiO_(2)+Al_(2)O_(3))、SO_(3)+Fe_(2)O_(3)、CaO+MgO呈正相关,受沉积古环境明显控制,潮湿、深覆水-强还原、强碱性、低古盐度的弱水动力的成煤环境更有利于富油煤的形成;鄂尔多斯盆地西缘晚石炭纪太原组煤层焦油产率相对较高,具备开发富油煤潜力。

沁水盆地东部Y井煤系页岩元素地球化学及其沉积-构造环境

为探讨沁水盆地东部Y井煤系页岩的元素地球化学特征,对下二叠统山西组、太原组的煤系页岩进行了系统采样,并应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对18个煤系页岩样品的微量及稀土元素进行了分析测试。结果表明,煤系页岩的Sr、Sr/Ba、V/(V+Ni)、Ce_(anom)等地球化学指标的垂向变化,反映了从太原组到山西组沉积时期,水体古盐度整体逐渐降低的还原环境;物源主要来自盆地北邻阴山古陆前寒武纪花岗岩、麻粒岩及各时代侵入岩,源区构造背景主要为与大陆岛弧相关的活动大陆边缘。

河北平原区泥岩的稀土元素地球化学特征

为了查明河北平原区二叠纪泥岩中稀土元素的特征、来源及其地质意义,应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对河北平原区32个泥岩样品的稀土及微量元素进行测试,全面分析了稀土元素、地球化学参数、空间分布规律及分布模式。研究表明:河北平原区泥岩稀土元素相对富集,太原组泥岩中的稀土元素明显低于山西组;稀土元素与Be,Sc,Ti,V,Co,Zn,Nb,Th,Hf,Ta等亲石元素相关性好,反映了研究区泥岩稀土元素主要来自于陆源碎屑;沉积速率、稀土元素及微量元素比值(∑REE,(La/Yb)_N,La/Sm等)在太原组-山西组分界层面上存在较明显的突变现象,是太原组沉积后华北板块构造抬升的直接反映。

沁水盆地南部煤系地层层序及聚煤控制因素

在分析前人对华北地台石炭-二叠系层序地层研究成果的基础上,利用钻井、地震、岩心、露头、测井等资料,对沁水盆地南部区块的煤系地层进行高分辨率层序地层划分,研究了层序和体系域识别划分标志,建立了沁水盆地南部煤系层序地层格架。对层序内含煤岩系的发育特点进行分析,主力煤层发育在海侵体系域中,研究区内海侵时期为有利的聚煤时期,聚煤作用主要受物源供给和沉积环境等因素的控制,泥炭堆积速率与较高的可容空间的增长速率相平衡及其维持时间是区域厚煤层形成的控制因素。

西山煤田赤峪勘查区煤岩煤质评价

太原西山煤田赤峪勘查区地层总体为向南南东缓倾的单斜,在此基础上发育有轴向北东的不对称向斜(东社向斜),局部发育短轴背、向斜和一系列与主体向斜轴向大致平行的正断层,并向南西收敛。区内主要含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组,主要可采煤层为2、3、4、8+9号煤层。根据煤岩煤质分析结果,2号煤层为低中灰—中灰、特低硫—低硫煤,3号和4号煤层为低中灰—中灰分、低硫—中硫分煤,8号和8+9号煤层属低中灰、中高硫煤,9号煤层属中灰、中硫煤。总体来看赤峪地区可采煤层为低灰—中高灰,特低硫—中高硫、发热量较高、强—特强粘结性的优质焦煤。全区煤层均为发热量较高、强粘结性的焦煤。

河北省大城区石炭—二叠系页岩气储层特征分析

河北省大城区石炭—二叠系为一套海陆交互相含煤建造,为研究页岩气储层有机地化及物性特征,以研究区山西—太原组暗色泥岩样品为研究对象,对其储层有机质类型、丰度、成熟度、矿物学特征、孔隙度、渗透率、含气性进行了分析。结果表明,研究区太原组有机质类型为Ⅲ型,TOC值平均为2.60%,Ro在0.8%~1.3%处于生气的有利阶段。山西组有机质类型以Ⅲ、Ⅱ型为主,TOC平均值为2.30%,Ro在0.7%~1.2%,成熟度与太原组相近处于生气有利阶段。山西—太原组黏土矿物含量普遍高于脆性矿物含量,黏土矿物平均含量约为57%,脆性矿物含量约为43%。黏土矿物含量大,有助于增加吸附气的含量;脆性矿物大于40%,对后期压裂增产措施具有积极意义。山西—太原组暗色泥岩孔体积平均0.0150 cm3/g,比表面积平均为6.726 m2/g。孔隙度在2.134%~5.764%,平均为4.303%,渗透率一般小于0.1 mD。研究区山西—太原组泥岩埋藏深度适中,储层物性特征较好,具备页岩气成藏条件。但渗透率较低,需要后期进行增产措施。研究成果可为大城区页岩气开发提供参考。