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文檔簡(jiǎn)介
1、第一章 沉積有機(jī)質(zhì)的形成與聚集一、沉積有機(jī)質(zhì)的三重屬性(掌握)2、干酪根:不溶于有機(jī)溶劑的有機(jī)質(zhì)濃縮物. 沉積巖中有機(jī)質(zhì)的含量大都在0.51.5之間,生物遺體向沉積有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)變分 泥炭化作用 和 腐泥化作用 3、腐植酸(HA)的定義: 具有酸性、親水性、吸附性和復(fù)雜多樣結(jié)構(gòu)的芳香性化合物。化合物穩(wěn)定性序列(抗降解能力) 蛋白質(zhì)<色素<脂肪<半纖維素<纖維素<木質(zhì)素<木栓質(zhì)<種子皮殼<角質(zhì)<孢粉素<蠟質(zhì)和樹(shù)脂腐植酸的分類:根據(jù)溶解性質(zhì)黃腐酸溶于酸12%富里酸棕腐酸溶于丙酮或乙醇 10% 胡敏酸黑腐酸沉淀部分8590%腐植酸的成因判別:(1
2、)H/C、N/C、O/C原子比海相和湖相軟泥腐殖酸中的氫和氮總體上高于泥炭和土壤,但碳含量相對(duì)較低,造成氫碳比和氮碳比顯著較高。(2)穩(wěn)定碳同位素13C生物質(zhì)向沉積有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化3、影響因素 生物體本身的化學(xué)組成、 水體的動(dòng)力狀態(tài)、 水介質(zhì)性質(zhì)(氧化還原、酸堿度、溫度4、氯仿瀝青族組分研究的環(huán)境意義(詳細(xì)了解)1)生物質(zhì)的烴類/非烴比率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于沉積有機(jī)質(zhì),表明在生物質(zhì)向沉積有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中生物烴類受到明顯損失; 2)海相和湖相沉積有機(jī)質(zhì)的飽和烴芳烴比率往往高于泥炭沼澤相,這是浮游生物脂肪含量較高而陸生植物富含木質(zhì)纖維素的必然結(jié)果 ;3)泥炭氯仿瀝青A中烴含量和烴類/非烴比率均具有蘚類泥炭草本泥炭
3、木本泥炭的特征,這同樣與沉(堆) 積介質(zhì)條件、微生物活動(dòng)性以及植物有機(jī)組成有關(guān) ;4)年輕沉積有機(jī)質(zhì)內(nèi)從活的生物體中繼承下來(lái)的直接烴類起著生物標(biāo)記化合物的作用。5、泥炭沼澤(掌握)(1、泥炭沼澤的概念: 地表土壤充分潤(rùn)濕,有季節(jié)性或長(zhǎng)期性積水,而且生長(zhǎng)了大量的喜濕植物 ,在地洼地帶堆積有機(jī)質(zhì),并使其轉(zhuǎn)化為泥炭層的地區(qū)。(2、泥炭沼澤的形成:水域沼澤化:由湖泊、河流、瀉湖等水域轉(zhuǎn)化而來(lái) ; 陸地沼澤化:由陸地演化而來(lái) (存在草甸泥炭沼澤化和森林泥炭沼澤化兩種基本形式)(3、泥炭沼澤的演化階段:(1)低位沼澤(營(yíng)養(yǎng)沼澤), 地下水潛水面高于沼澤水面,地下水、地表水供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)成分,生長(zhǎng)富營(yíng)養(yǎng)的植物,介
4、質(zhì)為中性或微堿性,泥炭厚、灰分高、瀝青質(zhì)含量和焦油產(chǎn)率較低。(2)高位沼澤(貧營(yíng)養(yǎng)沼澤或凸起 沼澤)地下水潛水面低于沼澤水面,僅有大氣降水補(bǔ)給,沼澤水源供應(yīng)不充足,水中缺少礦物質(zhì)養(yǎng)分,尤其是中心地帶植物殘?bào)w分解速度慢,與沼澤周邊相比,泥炭層凸起,水質(zhì)介質(zhì)為酸性,泥炭灰分低、有機(jī)質(zhì)含 量高,厚度較薄。(3)中位沼澤,介于高位與低位沼澤之間的一種過(guò)渡類型,介質(zhì)處于中性到微酸性。 6、泥炭堆積方式 (1)原地聚集(微異地聚集)- 底板“根土巖”,煤中陸源物質(zhì)少,大面積穩(wěn)定。 (2)異地聚集- 直接底板為粗碎屑巖,碳酸巖底板,斜插、倒立的樹(shù)干和樹(shù)樁化石。泥炭堆積速率 大氣和土壤溫度 植物產(chǎn)率 沉積環(huán)境
5、 植物殘?bào)w的分解強(qiáng)度 降解率 泥炭產(chǎn)率 沼澤類型及穩(wěn)定性 增長(zhǎng)率7、分散有機(jī)質(zhì) 控制因素 (1)氣候條件 (2)沉積環(huán)境 (3)水流機(jī)械搬運(yùn)8、沉積環(huán)境: 沉積環(huán)境是由一組物理、化學(xué)、生物學(xué)上有別于相鄰地區(qū)的自然地理單元。沉積環(huán)境組合的類型 第二章 沉積有機(jī)質(zhì)的物質(zhì)組成煤的有機(jī)顯微組成:1、鏡質(zhì)組 煤中含量在5080%以上,強(qiáng)覆水、還原條件下經(jīng)生物化學(xué)和地球化學(xué)凝膠化作用而形成。 透射光下:橙紅色、褐紅色反射光下:灰色、淺灰色,具有弱的熒光性性脆,裂隙和微孔隙發(fā)育O較高,、揮發(fā)分中等,較低,粘結(jié)、結(jié)焦性好 加氫液化時(shí)轉(zhuǎn)化率較高化過(guò)程生成少量油,較多甲烷氣在煤層中呈透鏡狀產(chǎn)生。 按細(xì)胞保存程度和
6、形態(tài)特征劃分: 無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體 、結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體、碎屑鏡質(zhì)體(1)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體: 保存有植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu) ,胞壁、胞腔清晰可辨。 結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體 : 胞腔呈圓形,橢圓形,方形,紡錘形胞腔排列整齊,胞壁不膨脹或稍有膨脹。 結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體: 胞壁膨脹,胞腔壓扁呈短線狀,胞腔變小,大小不一,排列不規(guī)則(2)無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體: 顯微鏡下觀察不到植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。均質(zhì)鏡質(zhì)體:透鏡狀或條帶狀產(chǎn)出,輪廓清楚,成分均一,不含雜質(zhì)。 基質(zhì)鏡質(zhì)體:基質(zhì)狀,無(wú)固定形態(tài),成分非均一,可包裹其它組分,礦物質(zhì)含量較多。膠質(zhì)鏡質(zhì)體:充填植物胞腔中,或其它空腔中沉淀成凝膠,成分均一 團(tuán)塊鏡質(zhì)體:呈圓形或橢圓形,常呈個(gè)體或群體出現(xiàn),團(tuán)塊狀
7、,輪廓清晰,成分均一。(3)鏡屑體: 粒度小于10um,比較少見(jiàn),泥炭階段分解的植物或腐植泥炭的碎屑,與基質(zhì)鏡質(zhì)體在一起時(shí)不易區(qū)分,與殼質(zhì)組或惰質(zhì)組在一起時(shí),易于辨認(rèn)。3、殼質(zhì)組(類脂組、穩(wěn)定組) 透射光:黃色,少數(shù)為綠黃色,紅橙色 反射光:深灰色,灰色、有突起,發(fā)黃色的熒光 腐泥煤、殘植煤、油頁(yè)巖中富集,密度低,重液易分離 、Q、揮發(fā)分最高 液化、 煉焦、生油 類型:孢子體、角質(zhì)體、藻類體、熒光體、木栓體、樹(shù)脂體、瀝青質(zhì)體、滲透瀝青質(zhì)、殼屑體 孢子體: 孢子體是孢子植物的繁殖器官,保存下來(lái)的是其外胞壁。 特征:閉合長(zhǎng)環(huán)狀,拐角圓滑,有時(shí)表面具有紋飾。 異孢植物,有雌雄之分 同孢植物,無(wú)雌雄之
8、分。 角質(zhì)體: 葉、葉柄、細(xì)莖、種子、果實(shí)上的一層透明薄膜,不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 特征:細(xì)長(zhǎng)條狀,一邊平滑,一邊呈鋸齒狀,拐角尖銳 有薄壁角質(zhì)體和 厚壁角質(zhì)體 樹(shù)脂體:植物分泌的產(chǎn)物:樹(shù)脂、樹(shù)膠、膠乳、脂肪、蠟質(zhì)、琥珀 ,特征:邊緣平滑,球形、卵形、紡錘形,充填于胞腔中,內(nèi)部均一,無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 有機(jī)化學(xué)成分:萜烯體、異戊間二烯的縮聚。還包括木栓質(zhì)體、藻類體、瀝青質(zhì)體、滲出瀝青體等3、惰質(zhì)組: 在結(jié)焦過(guò)程中不軟化,呈惰性。成因: 植物遺體在缺水多氧的環(huán)境中,氧化而成。森林火災(zāi),植物不完全燃燒 泥炭表層受真菌等微生物的腐解強(qiáng)烈的煤化作用特征: 透射光:不透明 反射光:亮白色,黃色或灰白色,無(wú)熒光,正突
9、起 高,中等,和揮發(fā)分低,熱解不具有粘結(jié)性 顯微組分:絲質(zhì)體半絲質(zhì)體粗粒體微粒體(1)絲質(zhì)體:植物的根、莖、葉經(jīng)絲碳化作用而成,在煤層中呈薄層狀,透鏡狀。 半絲質(zhì)體: 絲炭作用,半透明,可見(jiàn)結(jié)構(gòu)。 透射光:深棕色,黑棕色, 反射光:灰白色,灰色 粗粒體:無(wú)定形、無(wú)結(jié)構(gòu)的凝膠狀惰質(zhì)組分,條帶狀、團(tuán)塊狀成因: 泥炭強(qiáng)烈氧化和干燥作用富脂類形成煤化絲質(zhì)體火焚泥炭 微粒體:特征:<1um的圓形小顆粒,微粒狀、細(xì)分散,各向異性,成因: 殼質(zhì)組、富氫鏡質(zhì)組排出液態(tài)瀝青后的殘?jiān)?泥炭階段氧化絲質(zhì)體、半絲質(zhì)體碎片。 菌類體菌孢子:真菌的繁殖器官,形態(tài)多樣。 真菌體 菌絲:真菌的營(yíng)養(yǎng)器官,單細(xì)胞連接而成
10、。菌核:由菌絲組成,形態(tài)、大小相差懸殊。特征:出現(xiàn)于第三紀(jì)煤中,圓形橢圓形,具蜂窩狀結(jié)構(gòu)。 非真菌體(似菌類體)特征:出現(xiàn)于晚古生代煤中,為絲炭化的樹(shù)脂體或團(tuán)塊狀鏡質(zhì)體,多呈園形、卵形或不規(guī)則狀,沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 部分菌類體,透射光:棕色、黑棕色;反射光:灰白、灰白色,可歸入半鏡質(zhì)組、鏡質(zhì)組中。 惰屑體:特征:絲質(zhì)體,半絲質(zhì)體,菌類體碎片,110um,菱角狀,不規(guī)則狀外形,輪廓清晰。 成因: 泥炭化階段形成,真菌,放射菌氧化 森林火災(zāi),搬運(yùn)沉積 擠壓破碎4、煤中的礦物質(zhì) (1)來(lái)源:原生礦物:生物體中帶來(lái), Ca、K、Mg、Na、 O、Si、S、P、e、l等化合物,i、 Cu、Mo、Zn、Co、
11、V等微量元素。 同生礦物:外源礦物泥炭堆積時(shí),搬運(yùn)而來(lái)?;鹕剿樾?、粘土礦物、石英、長(zhǎng)石、巖屑等,內(nèi)源礦物化學(xué)或生物化學(xué)成因。 黃鐵礦、菱鐵礦、蛋白石、玉髓等。 后生礦物:埋藏演化中形成。地下水活動(dòng)、物理化學(xué)條件的變化形成:方解石、石膏、黃鐵礦、褐鐵礦、高嶺土、石英。巖漿熱液:石英、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等。(2)種類 粘土礦物其代表物為高嶺石,蒙脫石、伊利石; 碳酸鹽礦物其代表物為方解石、白云石、鐵白云石、菱鐵礦; 硫化物其代表物為黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦; 氧化物、氫氧化物:石英、蛋白質(zhì)、玉髓、金紅石、赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦; 鹽類代表物為氯化物、芒硝、石膏、磷灰石; 重礦物:鋯石、電
12、氣石、石榴子石,金紅石、橄欖石等。 微量元素:Ag、As、Ge、a、i、Sr、Ni、Mo 7、褐煤的巖石類型(了解): 按變質(zhì)作用的強(qiáng)弱分為:軟褐煤,暗褐煤、亮褐煤。褐煤宏觀煤巖成分: 木煤:保存有植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的纖維組織 絲炭:植物組織經(jīng)過(guò)氧化,森林火災(zāi) 凝膠團(tuán)塊:輪廓清楚,結(jié)構(gòu)均一,可演變?yōu)殓R煤 基質(zhì):木煤、絲炭、凝膠團(tuán)塊的混合物 樹(shù)脂體:植物的分泌物礦物:粘土礦物、硫化物、氧化物、鹽類礦物 動(dòng)物化石8、 煤的成因類型 (1) 腐植煤: 包括由高等植物木質(zhì)纖維組成的狹義腐植煤和高等植物的殼質(zhì)組分組成的殘植煤。(2)腐植腐泥煤: 高等植物與低等植物混合而成。(3)腐泥煤: 低等植物組成和動(dòng)物組
13、成。腐泥煤特征:灰黑、灰色,瀝青光澤,致密均一,貝殼狀斷口,密度低、硬度大,韌性好,易點(diǎn)燃,具瀝青氣味9、腐植煤的宏觀煤巖成分(1)鏡煤:烏黑,色深光強(qiáng),成分均一,性脆,貝殼狀斷口,輪廓清晰,粘結(jié)性好,礦物雜質(zhì)少,裂隙發(fā)育,大多由結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體,均質(zhì)鏡質(zhì)體組成。2)絲炭:外觀像木炭,顏色黑灰色或淺灰色,構(gòu),絲絹光澤,疏松多孔,絲質(zhì)體為主,質(zhì)輕者性脆,易污手,質(zhì)重者,被礦物充填。3)亮煤:表面隱約可見(jiàn)微細(xì)層理,光澤較強(qiáng),結(jié)構(gòu)不均一(4)暗煤:含殼質(zhì)組多,灰黑色,韌性好,油脂光澤,水介質(zhì)活動(dòng)性強(qiáng);含礦物質(zhì)多,煤質(zhì)差;含惰質(zhì)組 多,成分結(jié)構(gòu)不均一,氧化環(huán)境。6、腐植煤的宏觀煤巖類型 煤級(jí)和成因類型相同,
14、才能進(jìn)行光澤強(qiáng)度對(duì)比, 新鮮面,不考慮具體光澤; 相同煤層中光澤最強(qiáng)的煤巖成分條帶(鏡煤)為參考標(biāo)準(zhǔn),相對(duì)光澤; 最小分層厚度為310cm,視煤層厚度而定; 每一種光澤類型,據(jù)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)再分。 10、基準(zhǔn)的換算(掌握)Ar代表 收到基;ad代表空氣干燥基;d 代表干燥基;daf 代表干燥無(wú)灰基;dmmf 代表干燥無(wú)礦物基;maf 代表 恒濕無(wú)灰基;m,mmf代表恒濕無(wú)礦物基11、煤中S的來(lái)源,種類,分布(掌握)12、有機(jī)質(zhì)的類型: 有機(jī)質(zhì)類型干酪根類型,分為三種類型: I 型干酪根主要由藻類生成,生油量高, 型 干酪根生油量也較高,含部分殼質(zhì)組分, 型干酪根主要由高等植物生成,生油量很少。 I
15、、型干酪根可稱為腐泥型, 型干酪根可稱為 腐植型。13、石油的烴類組成14、天然氣(藏)的類型15、干氣與濕氣干氣(貧氣):CH4>90% 或 C1% >95% 濕氣(富氣): CH4<90% 或 C2+% >5% 16、油頁(yè)巖:(又稱油田頁(yè)巖)是一種高灰分(>40 )的固體可燃有機(jī)礦產(chǎn),低溫干餾可獲得類似天然石油的頁(yè)巖油。有機(jī)質(zhì)含量較高,主要為腐泥質(zhì)、腐殖質(zhì)或混合型,其發(fā)熱量一般>4.1868MJkg。國(guó)際煤巖學(xué)委員會(huì)會(huì)議確定,灰分產(chǎn)率5090%, 液態(tài)烴產(chǎn)率達(dá)到45250kg/t的頁(yè)片狀巖石, 稱為油頁(yè)巖。第三章 沉積有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)和利用1)吸附性吸附方式
16、:物理吸附,范德華力。 吸附模型:?jiǎn)螌游?,多層吸附,容積充填理論 。吸附狀態(tài):過(guò)飽和,飽和,欠飽和2)滲透性是指煤允許流體通過(guò)的性質(zhì)。可分為 宏觀裂隙 裂隙滲透率 紊流 絕對(duì)滲透率分級(jí)顯微裂隙 裂隙滲透率 達(dá)西滲流 分類 單相滲透率H2O、CH4孔隙 基質(zhì)滲透率 菲克擴(kuò)散 雙相滲透率滲透率的各向異性:受裂隙發(fā)育的非均質(zhì)性控制,一般垂向滲透率小于水平滲透率,面裂隙方向滲透率優(yōu)勢(shì)明顯。六、煤的化學(xué)工藝性質(zhì)1、煤的發(fā)熱量 煤的發(fā)熱量是指單位質(zhì)量的煤完全燃燒所產(chǎn)生的全部熱量,以符號(hào)Q表示。2、煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性 粘結(jié)性指煤粒(d0.2mm)在隔絕空氣受熱后能否粘結(jié)其本身或惰性物質(zhì)形成焦塊的能力。 結(jié)
17、焦性指煤粒隔絕空氣受熱后能否生成優(yōu)質(zhì)焦炭 (焦炭強(qiáng)度和塊度符合冶金焦的要求)的性質(zhì)。影響粘結(jié)性和結(jié)焦性的因素:影響煤粘結(jié)性和結(jié)焦性的因素有煤化程度、煤巖成分、煤的還原程度、風(fēng)氧化程度、煤中礦物雜質(zhì)的含量等。七、 煤的可選性及評(píng)價(jià)方法1、選煤選煤是利用煤與礦物雜質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)的不同,設(shè)法除去或減少煤中的礦物雜質(zhì),把煤分成不同質(zhì)量和規(guī)格的產(chǎn)品。重力選煤:跳汰洗煤(占60%),重介質(zhì)洗煤(占23%)浮游選煤:利用煤與矸石表面濕潤(rùn)性的不同適于粒度 0.5mm的粉煤(占14% ) 。特殊的選煤方法:如干選、靜電選、磁選、摩擦選、風(fēng)選、滾筒碎選、人工揀矸等(占3%)2、煤可選性的評(píng)價(jià)方法把礦物雜質(zhì)從煤中分
18、離出來(lái)以達(dá)到工業(yè)用煤要求的難易程度稱煤的可選性。采煤樣進(jìn)行篩分和浮沉實(shí)驗(yàn),并據(jù)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)。極易選煤:±0.1鄰近密度物出率10% 、易選煤: 020%、中等可選煤: 2030% 、難選煤: 3040%、極難選煤:40%3、影響煤可選性的因素 煤中礦物質(zhì)的成分、顆粒大小、數(shù)量及分布特點(diǎn) 煤巖組成 煤的粒度 分選密度第四章 沉積有機(jī)質(zhì)的演化作用一、 沉積有機(jī)質(zhì)演化階段 1、沉積有機(jī)質(zhì)的完整演化歷程包括:沉積作用、埋藏作用、風(fēng)化作用2、流體:無(wú)機(jī)流體和有機(jī)流體干氣:泥炭褐煤 階段3、天然氣的形成經(jīng)歷 濕氣:氣煤焦煤階段 干氣:貧煤無(wú)煙煤階段4、生油門限或石油生成線:褐煤長(zhǎng)焰煤階段生油死
19、限或石油死亡線:焦煤階段的初期 “生油窗”:生油門限與生油死限之間 二、 沉積有機(jī)質(zhì)演化標(biāo)志 1、物理、化學(xué)標(biāo)志應(yīng)具備的條件 演化程度相同時(shí),性質(zhì)穩(wěn)定或變異性較??; 在沉積有機(jī)質(zhì)中分布廣泛,易于尋找; 演化程度不同時(shí),同種參數(shù)的演化幅度要足夠大; 是沉積有機(jī)質(zhì)的主要成分或重要成分,代表性較強(qiáng); 面積要足夠地大,便于觀察測(cè)量主要的參數(shù)類型 物理參數(shù):Ro,max、 Ro,ran 、 Ro,m 化學(xué)參數(shù): Vdaf、Qdaf、 Mad 有機(jī)元素: Cdaf、Hdaf、Odaf及其原子比(H/C和O/C)輔助參數(shù):顯微硬度、熒光參數(shù)以及某些光譜參數(shù)等 三、沉積有機(jī)質(zhì)的演化產(chǎn)物1、沉積固態(tài)有機(jī)質(zhì)產(chǎn)物演
20、化的總體規(guī)律 : 某些原生顯微組分消失,同時(shí)新生成了某些顯微組分; 肉眼可見(jiàn)的光澤逐漸增強(qiáng),條帶狀結(jié)構(gòu)趨于明顯; 顯微組分的熒光性和透光性逐漸消失,反光性持續(xù)增強(qiáng); 孔隙性、吸附性等物理性質(zhì)出現(xiàn)規(guī)律性演化;4、表4-1 沉積有機(jī)質(zhì)演化躍變的主要特征 5、演化的地球化學(xué)機(jī)理:縮聚作用、降解作用6、有機(jī)質(zhì)演化的地質(zhì)因素: 受熱溫度、受熱時(shí)間、演化壓力演化時(shí)限:在某一溫度段下演化發(fā)生進(jìn)展的時(shí)間,亦稱有效受熱時(shí)間。 演化程度與時(shí)間為線性關(guān)系,但與溫度之間表現(xiàn)為指數(shù)關(guān)系,因此溫度是控制演化程度的關(guān)鍵因素;如果演化程度一定,則溫度與時(shí)間互為補(bǔ)償,即短時(shí)高溫或長(zhǎng)時(shí)低溫可以達(dá)到同樣的演化效果。四、有機(jī)質(zhì)演化的
21、類型1、深成演化作用:是在正常地?zé)釄?chǎng)條件下、埋藏深度不斷加大的過(guò)程中進(jìn)行的。希爾特定律:沉積有機(jī)質(zhì)的演化程度隨埋深的加大而增高的現(xiàn)象。2、巖漿熱演化作用:是在異常高熱地?zé)釄?chǎng)條件下發(fā)生的,系巖漿上涌帶來(lái)的熱流與正常地?zé)釄?chǎng)背景的疊加作用 。 區(qū)域巖漿熱演化作用:起源于巖漿向地殼淺部 侵入,但巖漿體未能進(jìn)入烴源原巖層。1)等演化線或等演化面的產(chǎn)狀往往與煤層的產(chǎn)狀無(wú)關(guān),只與巖漿侵入體的頂面形態(tài)基本一致;2)等演化帶的寬度多窄于深成熱演化作用,在水平分帶 和垂向分帶中都是如此;3)等演化線的展布方向往往與構(gòu)造線方向不一致,表明淺部構(gòu)造對(duì)區(qū)域巖漿熱演化作用的控制作用相對(duì)較弱。 4)光學(xué)各向異性顯微組分較為
22、普遍,出現(xiàn)了鑲嵌結(jié)構(gòu)、似流變結(jié)構(gòu)、裂解碳等各類新生光學(xué)結(jié)構(gòu)5)次生氣孔較為發(fā)育,尤其是在鏡質(zhì)組中普遍可見(jiàn); 6)同生礦物受到較為強(qiáng)烈的改造,黃鐵礦等的重結(jié)晶明顯;7)與同演化程度的深成熱演化沉積有機(jī)質(zhì)相比,氫含量、揮發(fā)份產(chǎn)率、H/C等相對(duì)較低;8)蝕變礦化現(xiàn)象普遍存在,廣泛發(fā)育熱液脈體, F、Cl、As等與巖漿期后熱液有關(guān)的元素往往較為富集,特別是流體 包裹體,是一種良好的地質(zhì)溫度計(jì)和地質(zhì)壓力計(jì)。9)重磁異常:隱伏巖體的存在,正航磁異常巖漿接觸熱演化作用 巖漿接觸熱演化作用起源于巖漿與含沉積有機(jī)質(zhì)巖系或有機(jī)質(zhì)的近距離或直接接觸1)變質(zhì)范圍窄于深成熱變質(zhì)和區(qū)域巖漿熱變質(zhì); 2)接觸帶上被烘烤成天
23、然焦或石墨; 3)變質(zhì)程度、變質(zhì)帶寬度隨離巖體的距離而變化,且分帶明顯:4)出現(xiàn)熱變組分和熱變結(jié)構(gòu),各向異性質(zhì)、小球體等鑲嵌結(jié)構(gòu);5)煤的工藝性質(zhì)發(fā)生變化, ;6)常有圍巖蝕變現(xiàn)象,變質(zhì)巖、變質(zhì)結(jié)構(gòu) 1、 沉積有機(jī)質(zhì)的動(dòng)力演化作用 摩擦熱假說(shuō)、機(jī)械化學(xué)假說(shuō)、動(dòng)力能假說(shuō) 第五章 煤層和油氣藏的形成和變化 一、沉積相概念1沉積相-沉積相是一定沉積環(huán)境下的沉積特征的綜合2、沉積環(huán)境:自然地理?xiàng)l件、氣候條件、構(gòu)造條件、沉積介質(zhì)的物理性質(zhì)、沉積介質(zhì)的地球化學(xué)條件3、沉積相標(biāo)志:巖性特征、古生物特征、地球化學(xué)特征、地球物理特征4、相序遞變:沉積相在時(shí)間上和空間上的連續(xù)變化。沃爾索相律(相律連續(xù)性原理或相律
24、遞變規(guī)律):只有在橫向上成因相近且緊密相鄰發(fā)育的相才能在垂向上依次疊覆出現(xiàn)而沒(méi)有間斷。二、沉積體系概述1 沉積體系:具有統(tǒng)一物源、統(tǒng)一水流動(dòng)體制、在成因上具有共生關(guān)系的沉積組合而成的巨大三維沉積體2、體系域沉積體相亞相微相構(gòu)造層序?qū)有蛐有蚪M小層序微層序 3、含能源資源的沉積體系 具能源資源的沉積盆地都是多種沉積體系復(fù)合充填的結(jié)果 “五史”:構(gòu)造史、沉積史、埋藏史、熱演化史、 生烴運(yùn)移史 古構(gòu)造 古氣候 古生物 古地理 含能源資源的沉積巖系,其圍巖與化石燃料 礦產(chǎn)在成因上具有共生關(guān)系 含油巖系 含煤巖系 含氣巖系 含油頁(yè)巖巖系4、含煤巖系是一套在成因上有共生關(guān)系并含有煤層(或煤線)的沉積巖系。
25、含煤巖系的頂?shù)捉绮灰欢ㄊ峭瑫r(shí)的,有時(shí)是穿時(shí)的。巖系的旋回結(jié)構(gòu)煤系沉積層序中有共生關(guān)系的巖性、巖相等特征有規(guī)律的重復(fù)交替現(xiàn)象。 三、沖積扇沉積體系從山地峽谷向開(kāi)闊平原轉(zhuǎn)變地帶上的一種河流沉積體系,呈扇形或半圓錐狀、以粗粒碎屑占優(yōu)勢(shì)的堆積物。特征:沖積扇是陸地上最靠近物源區(qū)的沉積體系,粒度粗,分選差,沉積速率高類型:潮濕氣候帶 濕地扇或濕扇 裂谷帶 斷陷盆地 氣候 構(gòu)造 干旱氣候帶 旱地扇或干扇 走滑斷裂 拉分盆地1、(1)、濕地扇沉積特征亞相:扇頂近源相、扇中中段相、扇尾遠(yuǎn)端相特征:粒度、分選性、層理、泥石流、水流搬運(yùn)、垂向結(jié)構(gòu)辮狀河:水道淺、常見(jiàn)沖刷現(xiàn)象、水道呈輻射狀分布扇頂(泥石流、礫質(zhì)壩、
26、礫質(zhì)辮、狀河道);扇中(礫質(zhì)和砂質(zhì)辮狀河道、礫質(zhì)壩與砂質(zhì)壩);扇尾(洪泛平原、砂質(zhì)辮狀河道、砂質(zhì)壩)(2)、扇三角洲沖積扇直接進(jìn)入水體在濱湖或?yàn)I海地帶形成的粗碎屑扇狀體亞相:陸面沖積扇相、扇三角洲平原相、水下扇三角洲相特征:水下部分的改造、重力流、沉積相組合復(fù)雜2、沖積扇體系與能源資源 泥巖沼澤發(fā)育的位置 油、氣儲(chǔ)層,形成油氣藏 鈾礦資源 鈾礦資源 地下水資源 四、河流沉積體系 河流環(huán)境內(nèi)形成的一套有成因聯(lián)系的沉積相組合。1、河流沉積類型2、河流沉積亞相 心灘 河漫灘河道亞相 邊灘 泛濫盆地亞相 河漫沼澤 河床滯留沉積 河漫湖泊河岸亞相: 天然堤、決口扇 牛軛湖:廢棄河道3、主要河流沉積特征1
27、辮狀河的沉積特征 : 缺少明顯的天然堤 洪泛沉積不發(fā)育 縱向砂壩 具各種類型的河道壩沉積 橫向砂壩 心灘發(fā)育 側(cè)向砂壩2曲流河的沉積特征: (1)巖性(2)粒度概率曲線(3)沉積構(gòu)造(4)C-M圖(帕塞加圖)5)生物化石(6)地球化學(xué)(7)地球物理特征(8)橫向、垂向變化3網(wǎng)結(jié)河的沉積特征:河道在平面上交織成網(wǎng)狀,河道十分穩(wěn)定,河道間發(fā)育河心島或植被島的河流。河道坡度小,彎度多變,導(dǎo)致頻繁的溢岸洪泛。濕地環(huán)境占6090%,河道環(huán)境分布局限.與河道沉積有關(guān)的相:河道相、決口扇相、天然堤相與濕地有關(guān)的相 :湖泊相、沼澤相、泥炭沼澤相4、河流沉積與能源資源:(1)沖積平原、岸后沼澤、 廢棄河道、牛軛
28、湖是泥炭沼澤發(fā)育的場(chǎng)所(2)河流沉積也有石油、天然氣儲(chǔ)集五、湖泊沉積體系1、特征(1)湖泊的碎屑沉積速度比海盆要快(2)湖水波浪的影響范圍要?。?)湖泊對(duì)氣候因素的影響反應(yīng)較快 六、三角洲沉積體系 1、由于河流作用沉積在水體(海、湖)中的陸上和水下連續(xù)的沉積體,稱為三角洲七、濱淺海帶沉積體系1、濱海帶一般指濱海平原的外緣一直到海水 浪基面以上的地帶。2、類型:陸源碎屑濱海帶、碳酸鹽濱海帶3、陸源碎屑濱海帶沉積物的來(lái)源:沿岸流搬運(yùn)的遠(yuǎn)方河流沉積物、向陸搬運(yùn)的大陸架沉積物、局部的陸岬侵蝕產(chǎn)物、小的濱岸水系攜帶的沉積物4、碳酸鹽巖濱淺海帶 1、形成條件: 1) 具有溫暖的淺水2) 具有清水環(huán)境3)
29、沉積物主要是生物化學(xué)成因的2、沉積模式:1) 碳酸鹽緩坡的沉積體系2) 碳酸鹽陸架或鑲邊陸架沉積體系 5、碳酸鹽緩坡的沉積體系與碳酸鹽陸架或鑲邊陸架沉積體系的差別1)前者表面的坡度極緩,后者則存在明顯坡折;2)緩坡不存在生物礁;3)前者內(nèi)坡相碳酸鹽產(chǎn)率比后者臺(tái)地頂部少;4)海平面略下降時(shí),前者各相不會(huì)同時(shí)完全暴露,向海方向遷移;5)海泛發(fā)生時(shí),前者緩慢淹沒(méi),泥炭沼澤發(fā)育,形成厚煤層八、煤層的形成和煤層的特征(一)煤層的形成 1、泥炭的堆積的條件 碎屑沉積物的注入貧乏 植物的大量繁殖 有機(jī)質(zhì)的保存 2、補(bǔ)償方式 過(guò)度補(bǔ)償沼澤水面上升速度 < 植物遺體的堆積速度 均衡補(bǔ)償沼澤水面上升速度 植
30、物遺體的堆積速度 欠 補(bǔ) 償沼澤水面上升速度 > 植物遺體的堆積速度 (二)煤層的結(jié)構(gòu)、頂?shù)装?1、煤層的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層 復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層 2、煤層頂、底板直接頂、偽頂,根土巖巖石類型、封蓋性、穩(wěn)定性九、煤厚和形態(tài)變化及其控制因素1、泥炭沼澤基底不平 “頂平底不平”; 往往在含煤巖系的底部或下部的煤層,煤厚變化極為不規(guī)則; 基底古地形低洼處煤層增厚,向突起部位尖滅變薄,呈現(xiàn)超覆樣式。2、沉積因素:(1)沉積體系(2)同沉積構(gòu)造包括:基底斷裂系 , 盆內(nèi)次級(jí)同沉積褶皺和盆內(nèi)同沉積斷裂 3、煤層的沖蝕4、后期構(gòu)造變動(dòng) 5、巖漿侵入 6、巖溶作用造成的無(wú)煤陷落柱 十1、圈閉: 圈閉是地下儲(chǔ)集層中
31、能夠阻止油氣繼續(xù)向前運(yùn)移,并且使油氣在其中聚集起來(lái)的一種場(chǎng)所。 儲(chǔ)集層圈閉形成的必要條件 蓋層遮擋條件(封閉條件) 2、油氣藏: 油氣藏是單一圈閉內(nèi)具有獨(dú)立壓力系統(tǒng)和統(tǒng)一, 油水(氣、水)界面的油氣聚集,是地殼中最 , 基本的油氣聚集單位。 3. 儲(chǔ)集層:(1) 凡是能夠存儲(chǔ)和滲濾流體(油、氣、水) 的巖層都可以稱之為儲(chǔ)集層。(2)儲(chǔ)集層類型 碎屑巖儲(chǔ)集層 巖石類型 碳酸鹽巖儲(chǔ)集層 其他巖類儲(chǔ)集層孔隙型儲(chǔ)集層 裂隙型儲(chǔ)集層 空間類型 溶洞-裂隙型儲(chǔ)集層 孔隙-裂隙型儲(chǔ)集層孔隙-溶洞-裂隙型儲(chǔ)集層 巖石類型 碳酸鹽巖儲(chǔ)集層 其他巖類儲(chǔ)集層 孔隙型儲(chǔ)集層 裂隙型儲(chǔ)集層 (3)孔隙度與滲透率的關(guān)系:
32、兩者的關(guān)系對(duì)于不同的巖石有所不同1)碎屑巖類和部分碎屑灰?guī)r、生物灰?guī)r 2)碳酸鹽巖 4、生儲(chǔ)蓋組合類型 (1)旋回式組合 (2)側(cè)變式組合 (3)混合式組合 十一、油氣運(yùn)移的驅(qū)動(dòng)力(掌握) 1、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)力 2、水動(dòng)力 3、浮力 4、毛細(xì)管力 5、地靜壓力 6、熱動(dòng)力 十二、1、邊水:圍繞在油氣藏溢出點(diǎn)以外的水。2、底水:油氣藏下部的水。3、圈閉的成因分類: 構(gòu)造圈閉 地層圈閉 巖性圈閉 混合圈閉 5、背斜油氣藏的特征 (掌握) 油氣主要來(lái)自盆地充填地層內(nèi)部的生油層 油氣藏含油面積的形態(tài)往往與背斜形態(tài)相似 油、水成環(huán)帶狀分布 油層壓力的分布和等高線大致平行 6、斷塊油氣藏的特征 在斷層附近容易
33、形成高產(chǎn)油氣區(qū) 油、氣、水的分布格局比較復(fù)雜 油氣的富集帶常常是聚集于斷層靠近油源的一側(cè) 含油面積形狀多和斷塊的形狀相似 4、油藏、氣藏、油氣藏的分類(掌握)礁塊油氣藏氣藏氣藏氣藏氣藏氣藏氣藏氣藏氣藏氣藏氣藏氣藏氣藏第六章 能源盆地 1、能源盆地:賦存有化石能源資源的盆地,出現(xiàn)于地殼區(qū)域構(gòu)造格架的一定部位和其構(gòu)造演化的 一定階段。 2、沉積盆地:是地殼或巖石圈局部下沉和沉積物在其中不斷填充過(guò)程中的一種地殼構(gòu)造(趙重遠(yuǎn),1988),一般有 一個(gè)或幾個(gè)沉積中心,沉積物的發(fā)育特征明顯受盆地的限制。 3、油氣盆地地質(zhì)研究的主要內(nèi)容 :生、儲(chǔ) 、蓋 、運(yùn) 、 聚、保 “五史”配置:沉積埋藏史、構(gòu)造演化史、熱演化史、生烴運(yùn)移史、地下水活動(dòng)史 “三場(chǎng)”演化:地應(yīng)力場(chǎng)、流體場(chǎng)、溫度場(chǎng) 4、 朱夏(1986)歸納
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