黔西地区晚二叠世煤层变质规律及机理研究

作者:窦新钊;姜波;秦勇;屈争辉;杨兆彪;吴艳艳 刊名:煤炭学报 上传者:邢进瑶

【摘要】在煤镜质组反射率测试的基础上,结合大量的煤田勘探资料分析,总结了黔西地区晚二叠世煤层变质规律,综合区域构造演化背景、野外地质、微观构造和流体包裹体测试分析对煤层变质机理进行了深入探讨。研究结果表明:黔西地区晚二叠世煤层煤种齐全,变质程度普遍偏高,整体上具有南北高中间低、东部高西部低的特点,分别以盘关向斜和水城两个低变质区域为中心向四周递增;黔西地区晚二叠世煤层深成变质作用是其主控类型,J3-K1期间叠加了区域岩浆热变质作用,燕山运动作用下形成的不同的构造形态决定了煤层的不同的埋藏深度,进而决定了煤层的变质程度,水城-紫云断裂等深大断裂只是形成于上地壳的脆性变形构造,并且处于强烈的挤压应力场中,并非岩浆侵入通道,岩浆侵入煤系促进煤层变质只存在于局部地区。

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黔西地区位于遵义-贵阳-紫云一线以西,包括水城、盘县、六枝、威宁、织金及纳雍等地(图1)。该区晚二叠世煤层分布广泛,煤种齐全,储量巨大,不仅是我国长江以南著名的煤炭工业基地,而且是煤层气第3期窦新钊等:黔西地区晚二叠世煤层变质规律及机理研究图1黔西地区构造纲要Fig.1StructuraloutlineofwesternGuizhou商业化勘探开发的理想场所,具有非常巨大的开发前景[1]。煤阶是煤层气成藏极为重要的主控因素之一[2-6],不同煤阶煤的物理化学性质存在着显著差别,直接影响着煤储层的物性和煤层气的富集,而煤层所经历的变质作用,尤其是构造-热事件参与,会使煤储层的生烃能力和吸附能力得到显著的提高[7-9],随着国际能源短缺问题的日益紧张以及我国对煤层气资源勘探与开发力度的加大,黔西地区煤层变质规律及其变质机理是目前迫切需要解决的问题。1地质概况黔西地区在大地构造上位于上扬子地块滇东-黔中隆起东部,属于晚二叠世上扬子聚煤沉积盆地的一部分,经历了加里东运动、海西运动,特别是燕山运动之后奠定了现今的构造格局[10-12]。研究区出露的地层主要有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、古近系及第四系,以二叠系和三叠系分布最为广泛。主要含煤地层形成于晚二叠世龙潭期和长兴期,在晚二叠世为西高东低的陆相、海陆交替相和浅海相的沉积环境,形成巨大的聚煤盆地。燕山运动、喜马拉雅运动使得研究区大型向斜和复向斜成为重要的控煤构造,煤层主要保存在盘关向斜、格目底向斜、青山向斜、比德向斜、三塘向斜等大向斜或复向斜中(图2)。图2主要聚煤区及煤种分布(据桂宝林等[1]修改)Fig.2Distributionofmaincoal-accumulationzoneandcoalrank2煤层变质规律镜质组反射率作为有机质成熟度指标,是目前能源地质界所公认的最有效,且易于准确测定而又低廉的方法,在盆地分析、油气资源预测和评价、煤质预测等方面得到广泛的应用[13]。本次工作共在黔西地区上二叠统煤炭学报2012年第37卷煤系中采集52块煤样进行镜质组反射率的测定(表1),样品在研究区分布较均匀。从表1可看出:表1镜质组最大反射率测试结果Table1Resultsofmaximumreflectivityofvitrinite采样点编号采样位置煤层编号Ro,max/%13.13M1纳雍县坪山煤矿32.6362.5682.92M2织金县四季春煤矿163.19M3纳雍县比德煤矿51.87M4织金县后寨煤矿273.49M5六枝特区四角田煤矿251.82251.80M6安顺市春阳煤矿142.7212.47M7普定县莆河煤矿21.3832.47M8六枝特区青菜塘煤矿71.54M9水城县老鹰山煤矿111.01130.71M10水城县检材沟煤矿11.42M11水城县潘家寨煤矿201.49M12六盘水市朝阳煤矿52.31M13普定县莆浪煤矿2.77M14盘县火铺煤矿30.9271.0331.96M15盘县金佳煤矿71.9871.75102.1531.56M16盘县响水煤矿171.79171.68191.67171.86M17普定县恒泰煤矿181.92191.87M18普定县桂兴煤矿171.70M19盘县淤泥煤矿121.28M20水城县鸡场煤矿131.6931.53M21盘县土城煤矿151.04M22盘县月亮田煤矿191.06M23盘县山脚树煤矿201.09M24盘县老屋基煤矿181.04M25水城县格目底煤矿131.70171.76M26水城县发耳煤矿31.8211.95M27纳雍县中岭大矿62.62

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