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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

作　者: 王得权
导　师: 杜振川
学　校: 河北工程大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 山西白额晚古生代沉积特征层序地层煤层气
分类号: P618.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-17
  1.1 科学意义和应用前景  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-14
    1.2.1 含煤岩系沉积学研究历史  12-13
    1.2.2 海平面变化对煤层形成的影响  13
    1.2.3 层序地层格架下的成煤模式研究  13
    1.2.4 海相层滞后时段聚煤的研究  13-14
    1.2.5 煤和含煤岩系沉积学的主要发展方向  14
  1.3 研究内容及成果  14-15
    1.3.1 主要研究内容  14
    1.3.2 研究的重点和难点  14-15
    1.3.3 研究成果  15
  1.4 研究方法和技术路线  15-17
    1.4.1 研究方法  15
    1.4.2 技术路线  15-17
第2章研究区地质概况  17-27
  2.1 区域概况  17
  2.2 地层  17-25
    2.2.1 区域地层  17-19
    2.2.2 研究区地层概况  19-25
  2.3 研究区构造特征  25-26
    2.3.1 花果山背斜  25
    2.3.2 曹尖向斜  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第3章研究区层序地层划分  27-43
  3.1 层序划分的基本原则  27-28
  3.2 层序划分的级次  28-30
  3.3 钻井层序分析  30-31
    3.3.1 高分辨率钻井层序分析的基本原则及步骤  30-31
  3.4 钻井层序界面的识别标志  31-33
    3.4.1 地质作用标志  31-32
    3.4.2 古生物标志  32
    3.4.3 层序边界的测井响应特征  32-33
  3.5 首次洪泛面的界面标志  33-34
  3.6 体系域的测井响应特征  34-35
  3.7 研究区晚古生代层序地层划分及特征  35-42
  3.8 本章小结  42-43
第4章研究区晚古生代沉积特征  43-61
  4.1 沉积相（环境）的判别标志  43-48
    4.1.1 沉积岩石学标志  43
    4.1.2 测井曲线标志  43-44
    4.1.3 粒度分析  44-48
  4.2 研究区主要沉积相分析  48-60
    4.2.1 潮坪沉积体系  48-51
    4.2.2 三角洲沉积体系  51-57
      4.2.2.1 浅水三角洲沉积  51-56
      4.2.2.2 湖泊三角洲  56-57
    4.2.3 湖泊沉积体系  57-59
    4.2.4 河流的沉积体系  59-60
  4.3 本章小结  60-61
第5章盆地演化与煤聚积规律  61-65
  5.1 盆地的形成与演化发展阶段  61-62
  5.2 海平面变化对聚煤作用的影响  62-64
  5.3 本章小结  64-65
第6章沉积环境对煤层气的影响  65-71
  6.1 主要可采煤层的基本特征  65-66
  6.2 不同沉积环境对煤质的影响  66-67
    6.2.1 煤系烃源岩特征对生气量的影响  66-67
  6.3 煤层气含量测定  67-69
  6.4 本章小结  69-71
结论  71-72
致谢  72-73
参考文献  73-77
作者简介及攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果  77-78

山西白额晚古生代沉积特征与煤层气烃源岩影响研究

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