第10章 煤、石油和天然氣礦床(54)

1、551第十章第十章 煤、石油和天然氣礦床煤、石油和天然氣礦床 第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床 第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床552第十章第十章 煤、石油和天然氣礦床煤、石油和天然氣礦床煤、石油、天然氣和油頁巖是目前主要能源煤、石油、天然氣和油頁巖是目前主要能源礦產(chǎn)。礦產(chǎn)。由于它們都是有機物成因的，又稱之為可燃由于它們都是有機物成因的，又稱之為可燃有機礦產(chǎn)。有機礦產(chǎn)。這類礦產(chǎn)在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位，這類礦產(chǎn)在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位，世界上每年開采的礦產(chǎn)，無論在產(chǎn)量上和產(chǎn)值世界上每年開采的礦產(chǎn)，無論在產(chǎn)量上和產(chǎn)值上，能源礦產(chǎn)占上，能源礦產(chǎn)占75%以上。以上。553第一節(jié)第

2、一節(jié) 煤礦床煤礦床一、煤巖類型和含煤巖系一、煤巖類型和含煤巖系1.煤的組成和煤巖類型煤的組成和煤巖類型煤的成分很復雜，物質(zhì)組成不均一。在化學煤的成分很復雜，物質(zhì)組成不均一。在化學組成上包括有機質(zhì)和無機質(zhì)兩部分，以有機質(zhì)組成上包括有機質(zhì)和無機質(zhì)兩部分，以有機質(zhì)為主，主要是為主，主要是C、H、O、N、S、P等元素，而等元素，而C和和H是構(gòu)成有機質(zhì)的最主要成分，是構(gòu)成有機質(zhì)的最主要成分，S和和P在工業(yè)在工業(yè)利用上屬于有害元素，含量愈低愈好；利用上屬于有害元素，含量愈低愈好；無機質(zhì)主要是水分和礦物雜質(zhì)，如粘土礦物、無機質(zhì)主要是水分和礦物雜質(zhì)，如粘土礦物、黃鐵礦等。黃鐵礦等。554煤的分類：煤的分類：1

3、.成因分類成因分類（成煤植物性質(zhì)不同）：（成煤植物性質(zhì)不同）：腐殖煤腐殖煤-由高等植物在沼澤盆地中形成，由高等植物在沼澤盆地中形成，包括褐煤、煙煤和無煙煤等；包括褐煤、煙煤和無煙煤等；腐泥煤腐泥煤-由低等植物在湖沼中形成，包括由低等植物在湖沼中形成，包括藻煤、石煤等。藻煤、石煤等。2.煤巖學分類煤巖學分類通過煤的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物理化學性通過煤的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物理化學性質(zhì)等將煤分成以下質(zhì)等將煤分成以下4類：類：鏡煤鏡煤、亮煤亮煤、暗煤暗煤、絲煤絲煤等。等。3.工業(yè)分類工業(yè)分類據(jù)工業(yè)用途將煤分為十大類，除據(jù)工業(yè)用途將煤分為十大類，除褐煤褐煤和和無煙無煙煤煤外，統(tǒng)稱為外，統(tǒng)稱為煙煤煙煤。

4、555在煤巖組成上，煤中的有機質(zhì)主要為由植物殘在煤巖組成上，煤中的有機質(zhì)主要為由植物殘體組成的形態(tài)分子和凝膠化物質(zhì)構(gòu)成的基質(zhì)。形體組成的形態(tài)分子和凝膠化物質(zhì)構(gòu)成的基質(zhì)。形態(tài)分子包括木質(zhì)組織碎片、孢子、花粉、角質(zhì)層態(tài)分子包括木質(zhì)組織碎片、孢子、花粉、角質(zhì)層和樹脂等。和樹脂等。根據(jù)煤中形態(tài)分子和基質(zhì)比例和配合關(guān)系，可根據(jù)煤中形態(tài)分子和基質(zhì)比例和配合關(guān)系，可將煤分為鏡煤、絲炭、暗煤和亮煤將煤分為鏡煤、絲炭、暗煤和亮煤4種煤巖類型。種煤巖類型。鏡煤鏡煤：黑到深黑色，強玻璃光澤，結(jié)構(gòu)均一，：黑到深黑色，強玻璃光澤，結(jié)構(gòu)均一，性脆，具貝殼狀斷口，有垂直內(nèi)生裂隙；鏡下透性脆，具貝殼狀斷口，有垂直內(nèi)生裂隙；鏡

5、下透明或半透明，顏色由橘紅、橙紅至褐色，呈均一明或半透明，顏色由橘紅、橙紅至褐色，呈均一體，凝膠化物質(zhì)一般約占體，凝膠化物質(zhì)一般約占95%以上。以上。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床556鏡煤的揮發(fā)分和氫含量均較高，灰分低，粘結(jié)鏡煤的揮發(fā)分和氫含量均較高，灰分低，粘結(jié)性強；含鏡煤成分較多的煙煤宜煉焦。性強；含鏡煤成分較多的煙煤宜煉焦。鏡煤是在沼澤含水豐富、濕度很大而且沒有氧鏡煤是在沼澤含水豐富、濕度很大而且沒有氧氣的還原環(huán)境中形成的。氣的還原環(huán)境中形成的。絲炭絲炭：顏色暗黑，具明顯的纖維狀結(jié)構(gòu)和弱的：顏色暗黑，具明顯的纖維狀結(jié)構(gòu)和弱的絲絹光澤，外觀像木炭，疏松多孔，硬度小而脆性絲絹光澤，外觀像木炭，

6、疏松多孔，硬度小而脆性大，易成粉末染指；大，易成粉末染指；薄片中，絲炭的植物組織、細胞結(jié)構(gòu)保存清楚，薄片中，絲炭的植物組織、細胞結(jié)構(gòu)保存清楚，細胞壁呈黑色，細胞腔常為礦物填充。絲炭中揮發(fā)細胞壁呈黑色，細胞腔常為礦物填充。絲炭中揮發(fā)分和氫含量均較低，碳含量高，灰分高；絲炭無粘分和氫含量均較低，碳含量高，灰分高；絲炭無粘結(jié)性，不宜煉焦。結(jié)性，不宜煉焦。絲炭是在氧化環(huán)境下，積水較少濕度不夠的泥絲炭是在氧化環(huán)境下，積水較少濕度不夠的泥炭沼澤中形成的。炭沼澤中形成的。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床557暗煤暗煤：一種復雜的煤巖類型，肉眼觀察呈灰：一種復雜的煤巖類型，肉眼觀察呈灰色或黑灰色，光澤暗淡，質(zhì)地致密

7、，硬度和韌色或黑灰色，光澤暗淡，質(zhì)地致密，硬度和韌性都很大，內(nèi)生裂隙少，斷口粗糙；在薄片中性都很大，內(nèi)生裂隙少，斷口粗糙；在薄片中形態(tài)分子多而復雜，凝膠化物質(zhì)較少，礦物質(zhì)形態(tài)分子多而復雜，凝膠化物質(zhì)較少，礦物質(zhì)含量較高。含量較高。亮煤亮煤：也是一種復雜的煤巖類型，它的一些：也是一種復雜的煤巖類型，它的一些性質(zhì)介于鏡煤和暗煤之間，光澤較強，較脆易性質(zhì)介于鏡煤和暗煤之間，光澤較強，較脆易碎，內(nèi)生裂隙發(fā)育，粘結(jié)性較高；薄片下觀察碎，內(nèi)生裂隙發(fā)育，粘結(jié)性較高；薄片下觀察主要由透明的凝膠化物質(zhì)組成，形態(tài)分子較少主要由透明的凝膠化物質(zhì)組成，形態(tài)分子較少（不超過（不超過50%）。）。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦

8、床5582.煤層與含煤巖系煤層與含煤巖系煤層，指泥炭層經(jīng)過煤化作用，由有機質(zhì)和礦煤層，指泥炭層經(jīng)過煤化作用，由有機質(zhì)和礦物質(zhì)轉(zhuǎn)變而形成的層狀、似層狀地質(zhì)體。物質(zhì)轉(zhuǎn)變而形成的層狀、似層狀地質(zhì)體。直接伏于煤層下面的沉積巖層，稱為煤層底板，直接伏于煤層下面的沉積巖層，稱為煤層底板，巖性多為沼澤相的粘土巖、泥質(zhì)巖和粉砂巖；巖性多為沼澤相的粘土巖、泥質(zhì)巖和粉砂巖；直接上覆煤層的沉積巖，稱為煤層頂板，巖石直接上覆煤層的沉積巖，稱為煤層頂板，巖石類型多種多樣，以細碎屑巖和石灰?guī)r為主。類型多種多樣，以細碎屑巖和石灰?guī)r為主。煤層分不含夾石層的簡單結(jié)構(gòu)煤層和含夾石層煤層分不含夾石層的簡單結(jié)構(gòu)煤層和含夾石層的復雜結(jié)

9、構(gòu)煤層。的復雜結(jié)構(gòu)煤層。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床559夾（矸）石層少則幾層，多則幾十層到幾百層，夾（矸）石層少則幾層，多則幾十層到幾百層，層厚層厚0.10.5m，夾矸巖性主要有炭質(zhì)泥巖、泥質(zhì)，夾矸巖性主要有炭質(zhì)泥巖、泥質(zhì)巖和粉砂巖，其次為高嶺石泥質(zhì)巖、石灰?guī)r和砂巖，巖和粉砂巖，其次為高嶺石泥質(zhì)巖、石灰?guī)r和砂巖，有時還可見到油頁巖、菱鐵礦層、火山碎屑巖等類有時還可見到油頁巖、菱鐵礦層、火山碎屑巖等類型的夾矸。型的夾矸。含煤巖系或稱煤系（亦稱含煤建造），是指一含煤巖系或稱煤系（亦稱含煤建造），是指一套含有煤層的沉積巖系。套含有煤層的沉積巖系。含煤巖系在巖性組成上，主要為一套黑色、灰含煤巖系在巖性

10、組成上，主要為一套黑色、灰黑色為主的沉積巖，包括礫巖、砂巖、泥質(zhì)巖和煤黑色為主的沉積巖，包括礫巖、砂巖、泥質(zhì)巖和煤層，有時也見灰?guī)r、粘土巖、火山碎屑巖，常伴有層，有時也見灰?guī)r、粘土巖、火山碎屑巖，常伴有油頁巖、菱鐵礦、鋁土礦、耐火粘土等沉積礦產(chǎn)；油頁巖、菱鐵礦、鋁土礦、耐火粘土等沉積礦產(chǎn)；第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床5510在巖相組成方面，陸相、過渡相和海相都有，在巖相組成方面，陸相、過渡相和海相都有，尤以沼澤相和泥炭沼澤相的存在是其重要特征；尤以沼澤相和泥炭沼澤相的存在是其重要特征；含有豐富的植物化石，且多集中于煤層附近；含有豐富的植物化石，且多集中于煤層附近；具明顯的旋回結(jié)構(gòu)，巖性和巖相旋回

11、都非常清楚。具明顯的旋回結(jié)構(gòu)，巖性和巖相旋回都非常清楚。海陸交替相含煤巖系形成于濱海沿岸平原環(huán)境，海陸交替相含煤巖系形成于濱海沿岸平原環(huán)境，巖性和巖相在橫向上比較穩(wěn)定，垂向變化比較頻繁，巖性和巖相在橫向上比較穩(wěn)定，垂向變化比較頻繁，旋回結(jié)構(gòu)清楚；巖性和巖相組合簡單，除灰?guī)r外，旋回結(jié)構(gòu)清楚；巖性和巖相組合簡單，除灰?guī)r外，碎屑巖顆粒較細，碎屑成分比較單一；煤層層位穩(wěn)碎屑巖顆粒較細，碎屑成分比較單一；煤層層位穩(wěn)定，厚度較小，結(jié)構(gòu)簡單，易于對比。定，厚度較小，結(jié)構(gòu)簡單，易于對比。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床5511陸相含煤巖系形成于內(nèi)陸盆地，其特點是陸相含煤巖系形成于內(nèi)陸盆地，其特點是分布范圍小，由一套

12、山麓相、河流相、湖泊相、分布范圍小，由一套山麓相、河流相、湖泊相、沼澤相和泥炭沼澤相組成，巖性以碎屑巖為主，沼澤相和泥炭沼澤相組成，巖性以碎屑巖為主，其中粗碎屑巖占很大比例；其中粗碎屑巖占很大比例；陸相煤層穩(wěn)定性較差，結(jié)構(gòu)較復雜；以中陸相煤層穩(wěn)定性較差，結(jié)構(gòu)較復雜；以中厚煤層為主，有時是巨厚煤層，但變化大，常厚煤層為主，有時是巨厚煤層，但變化大，常出現(xiàn)分叉、尖滅，形態(tài)復雜。出現(xiàn)分叉、尖滅，形態(tài)復雜。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床5512二、成煤作用二、成煤作用1.成煤的原始物質(zhì)和堆積環(huán)境成煤的原始物質(zhì)和堆積環(huán)境大量的野外地質(zhì)觀察和煤巖薄片顯微鏡下鑒定大量的野外地質(zhì)觀察和煤巖薄片顯微鏡下鑒定證實，煤

13、是由植物遺體和極少部分的動物遺體堆積證實，煤是由植物遺體和極少部分的動物遺體堆積而形成的。而形成的。植物分為高等植物和低等植物，高等植物包括植物分為高等植物和低等植物，高等植物包括苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物，主要苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物，主要組成成分是纖維素及木質(zhì)素；低等植物主要是藻類組成成分是纖維素及木質(zhì)素；低等植物主要是藻類和菌類，主要由蛋白質(zhì)和脂肪組成。和菌類，主要由蛋白質(zhì)和脂肪組成。由低等植物至高等植物都可參與成煤作用，由由低等植物至高等植物都可參與成煤作用，由高等植物形成的煤稱為腐殖煤；由低等植物形成的高等植物形成的煤稱為腐殖煤；由低等植物形成的煤稱為腐泥煤

14、。煤稱為腐泥煤。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床5513植物遺體堆積并轉(zhuǎn)變?yōu)槊盒枰幕緱l件是：植物遺體堆積并轉(zhuǎn)變?yōu)槊盒枰幕緱l件是：已死亡的植物遺體必須與空氣隔絕，以免因已死亡的植物遺體必須與空氣隔絕，以免因氧氣的進入使其經(jīng)受十分強烈的微生物作用而徹底氧氣的進入使其經(jīng)受十分強烈的微生物作用而徹底破壞分解；破壞分解；該地區(qū)植物生長必須十分茂盛，并持續(xù)繁殖。該地區(qū)植物生長必須十分茂盛，并持續(xù)繁殖。這樣的條件并不是任何地方都具備，而沼澤環(huán)這樣的條件并不是任何地方都具備，而沼澤環(huán)境最符合上述兩個條件。因為沼澤中有充足的水，境最符合上述兩個條件。因為沼澤中有充足的水，不僅為植物繁殖創(chuàng)造了有利的條件，而且還

15、能使植不僅為植物繁殖創(chuàng)造了有利的條件，而且還能使植物遺體與大氣隔絕，妨礙喜氧細菌的繁殖，從而減物遺體與大氣隔絕，妨礙喜氧細菌的繁殖，從而減弱植物遺體分解的速度和強度，使植物遺體得以不弱植物遺體分解的速度和強度，使植物遺體得以不斷地堆積下來。斷地堆積下來。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床55142.煤的形成作用煤的形成作用由植物轉(zhuǎn)化成為煤，一般需經(jīng)過泥炭化由植物轉(zhuǎn)化成為煤，一般需經(jīng)過泥炭化/腐泥化腐泥化和煤化兩大作用階段。和煤化兩大作用階段。在泥炭化過程中，生物化學作用十分重要，首在泥炭化過程中，生物化學作用十分重要，首先是植物遺體中的有機化合物經(jīng)過氧化分解和水解先是植物遺體中的有機化合物經(jīng)過氧化分解

16、和水解作用轉(zhuǎn)化為簡單的、化學性質(zhì)活潑的化合物；接著，作用轉(zhuǎn)化為簡單的、化學性質(zhì)活潑的化合物；接著，分解產(chǎn)物進一步合成為新的較為穩(wěn)定的有機化合物，分解產(chǎn)物進一步合成為新的較為穩(wěn)定的有機化合物，如腐殖酸、瀝青質(zhì)等；這種由植物轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵康淖魅绺乘?、瀝青質(zhì)等；這種由植物轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵康淖饔眉茨嗵炕饔?。用即泥炭化作用。腐殖酸、瀝青質(zhì)是泥炭的最主要成分，此外，腐殖酸、瀝青質(zhì)是泥炭的最主要成分，此外，泥炭中還有未分解或未完全分解的纖維素、半纖維泥炭中還有未分解或未完全分解的纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)和木質(zhì)素以及角質(zhì)層、樹脂和孢粉等穩(wěn)素、果膠質(zhì)和木質(zhì)素以及角質(zhì)層、樹脂和孢粉等穩(wěn)定組分。定組分。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦

17、床煤礦床5515腐泥化作用是指浮游生物和菌類死亡后沉向水腐泥化作用是指浮游生物和菌類死亡后沉向水底，在停滯水體，即一種缺氧的還原環(huán)境下通過細底，在停滯水體，即一種缺氧的還原環(huán)境下通過細菌，特別是厭氧細菌的作用，植物中的脂肪和蛋白菌，特別是厭氧細菌的作用，植物中的脂肪和蛋白質(zhì)遭到分解，經(jīng)過聚合作用轉(zhuǎn)化為腐泥的過程。質(zhì)遭到分解，經(jīng)過聚合作用轉(zhuǎn)化為腐泥的過程。在腐泥化過程中形成大量的瀝青，因此腐泥化在腐泥化過程中形成大量的瀝青，因此腐泥化作用又稱為瀝青化作用。腐泥就是腐泥煤的前身。作用又稱為瀝青化作用。腐泥就是腐泥煤的前身。若腐泥中礦物質(zhì)超過一定數(shù)量，就是油頁巖的前身。若腐泥中礦物質(zhì)超過一定數(shù)量，就

18、是油頁巖的前身。煤化作用是由泥炭向褐煤、煙煤和無煙煤的轉(zhuǎn)煤化作用是由泥炭向褐煤、煙煤和無煙煤的轉(zhuǎn)變的過程。包括成巖作用和變質(zhì)作用兩大階段。變的過程。包括成巖作用和變質(zhì)作用兩大階段。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床5516從泥炭轉(zhuǎn)變?yōu)楹置菏浅蓭r作用過程，而從褐煤從泥炭轉(zhuǎn)變?yōu)楹置菏浅蓭r作用過程，而從褐煤轉(zhuǎn)變?yōu)闊熋?、無煙煤直至石墨是變質(zhì)作用的過程。轉(zhuǎn)變?yōu)闊熋?、無煙煤直至石墨是變質(zhì)作用的過程。煤的成巖作用是在（約煤的成巖作用是在（約70以下）較低溫度和較小以下）較低溫度和較小壓力下進行的，這種作用使泥炭逐漸壓實，大量脫壓力下進行的，這種作用使泥炭逐漸壓實，大量脫水，孔隙度減小并逐漸固結(jié)，還發(fā)生還原性化學變水

19、，孔隙度減小并逐漸固結(jié)，還發(fā)生還原性化學變化，結(jié)果使有機體中的碳含量逐漸增加，氧和腐殖化，結(jié)果使有機體中的碳含量逐漸增加，氧和腐殖酸含量逐漸減少。酸含量逐漸減少。煤的變質(zhì)作用是煤在地殼內(nèi)受相對高溫和高壓煤的變質(zhì)作用是煤在地殼內(nèi)受相對高溫和高壓影響，使其化學成分、物理性質(zhì)和工藝性質(zhì)等均發(fā)影響，使其化學成分、物理性質(zhì)和工藝性質(zhì)等均發(fā)生顯著變化的物理化學過程；生顯著變化的物理化學過程；第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床5517在化學成分上，碳的含量增加，氫和氧的含量在化學成分上，碳的含量增加，氫和氧的含量減少，腐殖酸急劇減少，到煙煤階段完全消失；減少，腐殖酸急劇減少，到煙煤階段完全消失；在物理性質(zhì)方面，隨著

20、變質(zhì)程度的加深，煤的在物理性質(zhì)方面，隨著變質(zhì)程度的加深，煤的顏色由褐色、黑色變?yōu)楹诨疑?，光澤變強，由褐顏色由褐色、黑色變?yōu)楹诨疑?，光澤變強，由褐煤不具光澤至無煙煤具有似金屬光澤，結(jié)構(gòu)更緊煤不具光澤至無煙煤具有似金屬光澤，結(jié)構(gòu)更緊密，比重增加；密，比重增加；在工藝性質(zhì)上，揮發(fā)分和水分減少，熱容量增在工藝性質(zhì)上，揮發(fā)分和水分減少，熱容量增大（至無煙煤階段又略下降），而粘結(jié)性則以煙大（至無煙煤階段又略下降），而粘結(jié)性則以煙煤為最強。煤為最強。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床5518三、煤的分布和聚煤盆地三、煤的分布和聚煤盆地煤在地理上的分布很不均勻。從各大洲煤炭資煤在地理上的分布很不均勻。從各大洲煤炭資源

21、儲量看，亞洲居首位，占世界總儲量的源儲量看，亞洲居首位，占世界總儲量的58%；北；北美次之，占美次之，占30%；其余；其余12%的煤炭儲量中歐洲占了的煤炭儲量中歐洲占了8%，非洲小于，非洲小于1%。世界各國煤炭儲量最豐富的是獨聯(lián)體國家，依世界各國煤炭儲量最豐富的是獨聯(lián)體國家，依次是美國、中國、德國、澳大利亞、英國、印度、次是美國、中國、德國、澳大利亞、英國、印度、波蘭和加拿大，其他國家和地區(qū)分布少。波蘭和加拿大，其他國家和地區(qū)分布少。聚煤盆地是指地質(zhì)歷史上接受沉積時屬同一構(gòu)聚煤盆地是指地質(zhì)歷史上接受沉積時屬同一構(gòu)造單位并形成含煤巖系的盆地。盆地大小、形狀、造單位并形成含煤巖系的盆地。盆地大小、

22、形狀、沉降幅度和速度以及盆地之間組合規(guī)律，直接決定沉降幅度和速度以及盆地之間組合規(guī)律，直接決定含煤巖系形成原始分布、厚度、類型和其他特點。含煤巖系形成原始分布、厚度、類型和其他特點。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床5519聚煤盆地可按成因分為聚煤盆地可按成因分為侵蝕盆地侵蝕盆地和和坳陷盆地坳陷盆地兩兩類。類。侵蝕盆地是指地表受侵蝕作用形成的盆地，屬侵蝕盆地是指地表受侵蝕作用形成的盆地，屬于非構(gòu)造成因；其中形成的煤系厚度小，巖性變化于非構(gòu)造成因；其中形成的煤系厚度小，巖性變化大，分布零星；我國云南第三紀的一些煤田屬于這大，分布零星；我國云南第三紀的一些煤田屬于這種類型種類型（圖（圖10-1）。第一節(jié)第

23、一節(jié) 煤礦床煤礦床5520坳陷盆地是由于構(gòu)造運動引起的基底逐漸沉降坳陷盆地是由于構(gòu)造運動引起的基底逐漸沉降形成的，當構(gòu)造運動表現(xiàn)為坳陷時，形成波狀坳陷形成的，當構(gòu)造運動表現(xiàn)為坳陷時，形成波狀坳陷（圖（圖10-2），此類坳陷范圍較大，沉積基底比較連續(xù)，此類坳陷范圍較大，沉積基底比較連續(xù)，形成的含煤巖系沿走向和傾向的變化比較有規(guī)律。形成的含煤巖系沿走向和傾向的變化比較有規(guī)律。我國華北石炭二疊紀含煤巖系就是在這類廣闊的坳我國華北石炭二疊紀含煤巖系就是在這類廣闊的坳陷盆地中形成的；當?shù)貧み\動主要表現(xiàn)為斷裂時，陷盆地中形成的；當?shù)貧み\動主要表現(xiàn)為斷裂時，由下陷的斷塊造成斷裂坳陷，盆地的一側(cè)或兩側(cè)有由下陷

24、的斷塊造成斷裂坳陷，盆地的一側(cè)或兩側(cè)有控制性斷裂，沉積基底面也不連續(xù)，沉積層在平面控制性斷裂，沉積基底面也不連續(xù)，沉積層在平面上呈長條狀上呈長條狀（圖（圖10-3），我國遼寧阜新聚煤盆地就是，我國遼寧阜新聚煤盆地就是由于斷裂帶長期活動所造成的斷塊下陷形成的。由于斷裂帶長期活動所造成的斷塊下陷形成的。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床55215522煤田是指聚煤盆地中同一地質(zhì)時期形成的煤田是指聚煤盆地中同一地質(zhì)時期形成的含煤巖系，并經(jīng)后期構(gòu)造改造保留下來的地區(qū)。含煤巖系，并經(jīng)后期構(gòu)造改造保留下來的地區(qū)。因此，一個聚煤盆地常被后期構(gòu)造運動分隔成因此，一個聚煤盆地常被后期構(gòu)造運動分隔成若干個煤田，煤田面積一

25、般為數(shù)十到數(shù)百平方若干個煤田，煤田面積一般為數(shù)十到數(shù)百平方千米。千米。煤在地質(zhì)歷史上集中形成于幾個時期，煤在地質(zhì)歷史上集中形成于幾個時期，早早古生代古生代，植物的演化還處于低級階段，這一時，植物的演化還處于低級階段，這一時期一般僅形成高灰分、低熱值的可燃有機巖期一般僅形成高灰分、低熱值的可燃有機巖（石煤），還有一些油頁巖；（石煤），還有一些油頁巖；泥盆紀泥盆紀開始有真開始有真正的腐殖煤形成，但儲量甚少。正的腐殖煤形成，但儲量甚少。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床5523重要聚煤期出現(xiàn)在泥盆紀以后，即石炭紀、二重要聚煤期出現(xiàn)在泥盆紀以后，即石炭紀、二疊紀、侏羅紀、白堊紀和第三紀。疊紀、侏羅紀、白堊紀和

26、第三紀。全球可劃分出全球可劃分出5個聚煤期，它們是阿爾卑斯期個聚煤期，它們是阿爾卑斯期的晚白堊世的晚白堊世早第三紀、晚侏羅世早第三紀、晚侏羅世早白堊世、早白堊世、早早中侏羅世和海西期的早二疊世、中中侏羅世和海西期的早二疊世、中晚石炭晚石炭世。我國的聚煤時期與世界一般情況相似，但亦世。我國的聚煤時期與世界一般情況相似，但亦有特殊性，主要的聚煤期是晚石炭世、二疊紀、有特殊性，主要的聚煤期是晚石炭世、二疊紀、早早中侏羅世、晚侏羅世中侏羅世、晚侏羅世早白堊紀和第三紀；早白堊紀和第三紀；還有兩個次要聚煤期，即早石炭世和晚三疊世。還有兩個次要聚煤期，即早石炭世和晚三疊世。第一節(jié)第一節(jié) 煤礦床煤礦床5524

27、第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床由于石油和天然氣具有燃燒充分、發(fā)熱量高、由于石油和天然氣具有燃燒充分、發(fā)熱量高、比重小、流動性、易于開采、運輸方便和成本低比重小、流動性、易于開采、運輸方便和成本低廉等優(yōu)點，近年來的開采量和需求量迅猛增長。廉等優(yōu)點，近年來的開采量和需求量迅猛增長。據(jù)統(tǒng)計，在工業(yè)較發(fā)達國家的能源消費結(jié)構(gòu)中，據(jù)統(tǒng)計，在工業(yè)較發(fā)達國家的能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭的地位由煤炭的地位由90%跌至跌至30%左右，而石油、天然左右，而石油、天然氣則上升到氣則上升到65%75%。石油和天然氣還是合成纖維、塑料、合成橡膠、石油和天然氣還是合成纖維、塑料、合成橡膠、化肥、農(nóng)藥等化學工業(yè)最主

28、要的原料。石油和天化肥、農(nóng)藥等化學工業(yè)最主要的原料。石油和天然氣的化工產(chǎn)品，目前約有然氣的化工產(chǎn)品，目前約有50余種。從石油和天余種。從石油和天然氣中尚可提取大量的硫，有些還可提取氦、氬、然氣中尚可提取大量的硫，有些還可提取氦、氬、汞。因此，人稱它們?yōu)楣?。因此，人稱它們?yōu)椤肮I(yè)的血液工業(yè)的血液”。5525一、石油的基本特征和成因一、石油的基本特征和成因1.石油的組成和性質(zhì)石油的組成和性質(zhì)石油主要是由多種碳氫化合物構(gòu)成的混合物。石油主要是由多種碳氫化合物構(gòu)成的混合物。純粹由碳和氫兩種元素組成的化合物，稱為碳氫純粹由碳和氫兩種元素組成的化合物，稱為碳氫化合物（烴）?；衔铮N）。烴可以分成幾個族。

29、石油主要是烷烴烴可以分成幾個族。石油主要是烷烴（CnH2n+2）、環(huán)烷烴（）、環(huán)烷烴（CnH2n）、芳香烴）、芳香烴（CnH2n-6）所組成。）所組成。石油中還含有少量的非烴類，如硫、氮、氧等，石油中還含有少量的非烴類，如硫、氮、氧等，但含量很低（表但含量很低（表10-1）。）。第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床5526非烴組成對石油的質(zhì)量影響很大。原油中含硫非烴組成對石油的質(zhì)量影響很大。原油中含硫0.5%為高硫原油。為高硫原油。在石油灰分中還含有在石油灰分中還含有30多種微量元素，其中以多種微量元素，其中以釩和鎳含量最高。釩和鎳含量最高。第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣

30、礦床5527第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床石油是有機化合物的混合物，沒有固定的物理石油是有機化合物的混合物，沒有固定的物理常數(shù)，多為墨綠色、深褐色至黑色，具明顯的氣常數(shù)，多為墨綠色、深褐色至黑色，具明顯的氣味，輕質(zhì)石油有芳香味，濃而黑的石油有瀝青味，味，輕質(zhì)石油有芳香味，濃而黑的石油有瀝青味，少數(shù)含硫、氮多的有惡臭味，密度一般在少數(shù)含硫、氮多的有惡臭味，密度一般在0.751.00g/cm3之間；之間；石油的粘度主要取決于其化學組成，烷烴和溶石油的粘度主要取決于其化學組成，烷烴和溶解氣的含量高則粘度小，環(huán)烷烴含量高則粘度大；解氣的含量高則粘度小，環(huán)烷烴含量高則粘度大；石油難溶于水

31、，卻易溶于許多有機溶劑；在紫外石油難溶于水，卻易溶于許多有機溶劑；在紫外光照射下顯出熒光，這可作為確定巖石是否含油光照射下顯出熒光，這可作為確定巖石是否含油的標志。的標志。石油的導電性差，是電阻率測井中用來尋找油石油的導電性差，是電阻率測井中用來尋找油藏確定油層的依據(jù)。藏確定油層的依據(jù)。5528第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床2.石油的形成石油的形成石油的成因，曾有無機說與有機說的爭論，石油的成因，曾有無機說與有機說的爭論，現(xiàn)在已普遍承認石油是有機成因的?，F(xiàn)在已普遍承認石油是有機成因的。那么生油的原始物質(zhì)是什么那么生油的原始物質(zhì)是什么?人們曾指出石人們曾指出石油直接起源于活的有機

32、體，并認為細菌是促使油直接起源于活的有機體，并認為細菌是促使烴類化合物轉(zhuǎn)變?yōu)楦囝愂蜔N的主要營力。烴類化合物轉(zhuǎn)變?yōu)楦囝愂蜔N的主要營力。海洋生物，特別是藻類被認為是最佳的生油海洋生物，特別是藻類被認為是最佳的生油物質(zhì)。物質(zhì)。5529第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床對沉積巖研究表明，各種沉積物中均不同程對沉積巖研究表明，各種沉積物中均不同程度的含有機質(zhì)：泥質(zhì)巖平均為度的含有機質(zhì)：泥質(zhì)巖平均為2.1%，碳酸鹽巖，碳酸鹽巖中為中為0.2%，砂巖中為，砂巖中為0.05%。目前，已能從沉積有機質(zhì)中提取氨基酸、類目前，已能從沉積有機質(zhì)中提取氨基酸、類脂物、糖類物質(zhì)以及烴類和瀝青組分，但它

33、們脂物、糖類物質(zhì)以及烴類和瀝青組分，但它們只占有機質(zhì)中很少的一部分，而絕大部分是高只占有機質(zhì)中很少的一部分，而絕大部分是高分子殘渣分子殘渣干洛根。干洛根。干洛根指存在于沉積巖和沉積物中不溶解于干洛根指存在于沉積巖和沉積物中不溶解于有機溶劑的有機質(zhì)，可從脂肪、碳水化合物、有機溶劑的有機質(zhì)，可從脂肪、碳水化合物、蛋白質(zhì)及腐殖酸中產(chǎn)生。蛋白質(zhì)及腐殖酸中產(chǎn)生。5530第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床1962年亨特首次在隔氧條件下加熱干洛根獲得年亨特首次在隔氧條件下加熱干洛根獲得烴類化合物。爾后提出了干洛根熱降解成油的觀烴類化合物。爾后提出了干洛根熱降解成油的觀點，這一認識得到廣泛的重視和

34、認同。點，這一認識得到廣泛的重視和認同。石油的生成取決于以下幾種因素：石油的生成取決于以下幾種因素：大量的有機物質(zhì)來源；大量的有機物質(zhì)來源；有利于有機質(zhì)保存的還原環(huán)境；有利于有機質(zhì)保存的還原環(huán)境；促使有機質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化所需要的合適溫度、促使有機質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化所需要的合適溫度、壓力以及細菌、放射性作用等。壓力以及細菌、放射性作用等。5531第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床當有機質(zhì)在埋深過程中由于溫度的升高當有機質(zhì)在埋深過程中由于溫度的升高達到一定程度時，就會有大量烴類產(chǎn)生；達到一定程度時，就會有大量烴類產(chǎn)生；因此，長期穩(wěn)定下沉的深坳陷是形成石油因此，長期穩(wěn)定下沉的深坳陷是形成石油的最主

35、要地質(zhì)構(gòu)造條件。的最主要地質(zhì)構(gòu)造條件。只有當沉積物下沉到相當大的深度，才只有當沉積物下沉到相當大的深度，才能保證溫度和壓力升高到足以使有機物熱能保證溫度和壓力升高到足以使有機物熱解轉(zhuǎn)化成為石油。解轉(zhuǎn)化成為石油。5532第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床二、天然氣的基本特征和成因二、天然氣的基本特征和成因廣義的天然氣泛指存在于自然界中的一切廣義的天然氣泛指存在于自然界中的一切氣體。氣體。狹義的天然氣則指分布于沉積圈中或地殼狹義的天然氣則指分布于沉積圈中或地殼上部的各種天然氣，其主體是聚集成氣藏的上部的各種天然氣，其主體是聚集成氣藏的烴氣。烴氣。人們一般所指的天然氣，即是那些與石油人們

36、一般所指的天然氣，即是那些與石油有成因聯(lián)系的烴類為主的氣藏中的天然氣。有成因聯(lián)系的烴類為主的氣藏中的天然氣。5533第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床1.天然氣的化學組成天然氣的化學組成氣藏中天然氣的主要成分是烴類（表氣藏中天然氣的主要成分是烴類（表10-1），），通常甲烷為主，次為重烴氣，其中以通常甲烷為主，次為重烴氣，其中以C2H6、C3H8最常見。最常見。非烴氣在大多數(shù)氣藏中都為次要組分，常見為非烴氣在大多數(shù)氣藏中都為次要組分，常見為N2、CO2、H2S、CO、SO2、H2、Hg以及微量或以及微量或痕量的惰性氣體等。有時這些非烴氣也可以成為痕量的惰性氣體等。有時這些非烴氣也可

37、以成為天然氣的主要組成，并形成非烴氣藏，如我國廣天然氣的主要組成，并形成非烴氣藏，如我國廣東三水盆地的東三水盆地的CO2氣田，氣田，CO2高達高達99.53%。5534第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床2.天然氣的成因類型天然氣的成因類型（1）生物成因氣：亦稱菌解氣，是指在淺層）生物成因氣：亦稱菌解氣，是指在淺層低溫的還原條件下的生物化學作用帶內(nèi)，由厭氧低溫的還原條件下的生物化學作用帶內(nèi)，由厭氧細菌等微生物分解有機質(zhì)而形成的天然氣（甲烷細菌等微生物分解有機質(zhì)而形成的天然氣（甲烷氣）。氣）。通過現(xiàn)代海洋沉積物中的微生物對有機質(zhì)的礦通過現(xiàn)代海洋沉積物中的微生物對有機質(zhì)的礦化作用研究表明

38、，有機質(zhì)形成甲烷是細菌的代謝化作用研究表明，有機質(zhì)形成甲烷是細菌的代謝作用過程。作用過程。在喜氧細菌代謝作用中，游離氧很快被消耗，在喜氧細菌代謝作用中，游離氧很快被消耗，形成缺氧環(huán)境。在厭氧細菌生活的環(huán)境中，細菌形成缺氧環(huán)境。在厭氧細菌生活的環(huán)境中，細菌的發(fā)酵作用明顯加強，生成甲烷的速率加大。的發(fā)酵作用明顯加強，生成甲烷的速率加大。5535第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床因此，富含腐殖型和混合型有機質(zhì)的淺海和海因此，富含腐殖型和混合型有機質(zhì)的淺海和海陸交替帶的硫酸鹽還原作用帶以下深度，是生物陸交替帶的硫酸鹽還原作用帶以下深度，是生物氣大量生成的有利環(huán)境。氣大量生成的有利環(huán)境。生物

39、氣在天然氣工業(yè)中具有重要地位，占世界生物氣在天然氣工業(yè)中具有重要地位，占世界天然氣總探明儲量的天然氣總探明儲量的20%以上。以上。（2）與成油作用有關(guān)的天然氣：指分散的有）與成油作用有關(guān)的天然氣：指分散的有機質(zhì)（干洛根）在熱降解成油過程中，與石油一機質(zhì)（干洛根）在熱降解成油過程中，與石油一起形成的甲烷為主的天然氣，也包括液態(tài)烴在過起形成的甲烷為主的天然氣，也包括液態(tài)烴在過成熟階段熱裂解形成的甲烷氣。成熟階段熱裂解形成的甲烷氣。由于這種天然氣在成因上和分布上與石油關(guān)系由于這種天然氣在成因上和分布上與石油關(guān)系密切，又稱為油型氣。密切，又稱為油型氣。5536第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣

40、礦床油型氣通常有三類：油型氣通常有三類：油田氣，指溶解于原油中的氣體和從原油中油田氣，指溶解于原油中的氣體和從原油中析出呈游離狀態(tài)的氣體；析出呈游離狀態(tài)的氣體；氣田氣，是一種與石油沒有伴生關(guān)系的甲烷氣田氣，是一種與石油沒有伴生關(guān)系的甲烷氣，產(chǎn)于與石油大體相同的構(gòu)造中；氣，產(chǎn)于與石油大體相同的構(gòu)造中；凝析氣，是一種含有凝析物（油）的氣體，凝析氣，是一種含有凝析物（油）的氣體，這種氣體冒出地面后，由于溫度和壓力的下降，這種氣體冒出地面后，由于溫度和壓力的下降，會析出液態(tài)凝析物，它是一種輕質(zhì)的、淡黃色液會析出液態(tài)凝析物，它是一種輕質(zhì)的、淡黃色液態(tài)烴，稱為凝析油。態(tài)烴，稱為凝析油。5537第二節(jié)第二節(jié)

41、 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床（3）煤層氣：也稱煤型氣，是指煤在煤化過）煤層氣：也稱煤型氣，是指煤在煤化過程中變質(zhì)作用階段所形成的天然氣，是賦存于煤程中變質(zhì)作用階段所形成的天然氣，是賦存于煤層中的自生自儲式非常規(guī)天然氣。層中的自生自儲式非常規(guī)天然氣。煤礦開采過程中不時涌出或爆炸的瓦斯，就是煤礦開采過程中不時涌出或爆炸的瓦斯，就是煤層氣。在實際應用中，有人也稱之為煤成氣。煤層氣。在實際應用中，有人也稱之為煤成氣。從真正意義上講，煤成氣是指煤或煤系有機質(zhì)從真正意義上講，煤成氣是指煤或煤系有機質(zhì)在天然熱力作用下生成的熱解氣，多聚集于煤層在天然熱力作用下生成的熱解氣，多聚集于煤層之外其他儲層中。之

42、外其他儲層中。煤層氣作為一種新興、潔凈、高效的能源，已煤層氣作為一種新興、潔凈、高效的能源，已被世界上許多國家開發(fā)利用。被世界上許多國家開發(fā)利用。5538第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床世界煤炭資源非常豐富，煤層氣潛量巨大。世界煤炭資源非常豐富，煤層氣潛量巨大。就目前所知，在世界發(fā)現(xiàn)的就目前所知，在世界發(fā)現(xiàn)的26個最大氣田中，個最大氣田中，有有16個是煤層氣氣田，其最終探明儲量占個是煤層氣氣田，其最終探明儲量占26個最個最大氣田總探明儲量的大氣田總探明儲量的72.2%。煤層氣將成為今后。煤層氣將成為今后世界上開發(fā)的最主要能源礦產(chǎn)之一。世界上開發(fā)的最主要能源礦產(chǎn)之一。近年來，隨著潔

43、凈煤技術(shù)熱潮在全球范圍內(nèi)興近年來，隨著潔凈煤技術(shù)熱潮在全球范圍內(nèi)興起，煤炭地下氣化技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。起，煤炭地下氣化技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。煤炭地下氣化就是將處于地下的煤炭進行有控煤炭地下氣化就是將處于地下的煤炭進行有控制的燃燒，通過對煤的熱化學作用而產(chǎn)生可燃氣制的燃燒，通過對煤的熱化學作用而產(chǎn)生可燃氣體的過程。這種人為的使煤產(chǎn)生的可燃氣不屬于體的過程。這種人為的使煤產(chǎn)生的可燃氣不屬于天然氣范疇，但對煤的潔凈和充分利用以及替代天然氣范疇，但對煤的潔凈和充分利用以及替代天然氣資源具有變革性意義。天然氣資源具有變革性意義。5539第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床（4）天然氣水合物：天然

44、氣水合物是近年來）天然氣水合物：天然氣水合物是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新能源，預計發(fā)現(xiàn)的一種新能源，預計40年或年或50年后將大部分年后將大部分替代行將枯竭的石油和天然氣。替代行將枯竭的石油和天然氣。天然氣水合物是由碳氫氣體（主要是甲烷氣）天然氣水合物是由碳氫氣體（主要是甲烷氣）與水分子組成的一種冰狀固體物質(zhì)，在低溫與水分子組成的一種冰狀固體物質(zhì)，在低溫（10MPa）下由有機質(zhì)形成并）下由有機質(zhì)形成并儲存于深海底之下的淺層沉積物孔隙內(nèi)，大陸上儲存于深海底之下的淺層沉積物孔隙內(nèi)，大陸上永久凍土帶也有大量天然氣水合物。永久凍土帶也有大量天然氣水合物。5540第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床據(jù)

45、估算，其資源量為（據(jù)估算，其資源量為（1.82.1）1016m3，相當于全球石油、天然氣和煤總，相當于全球石油、天然氣和煤總資源量的兩倍，其總量之大足以成為未來相資源量的兩倍，其總量之大足以成為未來相當長時期內(nèi)世界開發(fā)利用的潛在能源。當長時期內(nèi)世界開發(fā)利用的潛在能源。（5）無機成因氣：泛指在沉積作用過程）無機成因氣：泛指在沉積作用過程中捕獲的氣體、巖石受熱分解以及遭受變質(zhì)中捕獲的氣體、巖石受熱分解以及遭受變質(zhì)后的脫氣、巖漿析出氣等各種無機成因的天后的脫氣、巖漿析出氣等各種無機成因的天然氣。形成氣藏的主要是然氣。形成氣藏的主要是CO2氣。氣。5541第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床

46、三、油氣藏和油氣顯示三、油氣藏和油氣顯示1.油氣藏的形成油氣藏的形成油氣藏是油氣聚集的最基本單位。它的形油氣藏是油氣聚集的最基本單位。它的形成首先要有產(chǎn)生大量油氣的生油（氣）巖成首先要有產(chǎn)生大量油氣的生油（氣）巖（烴源巖）；其次要有具滲透性的儲集巖，（烴源巖）；其次要有具滲透性的儲集巖，以容納從生油巖中運移出來的油氣；第三要以容納從生油巖中運移出來的油氣；第三要有儲集巖與非滲透性蓋層或其他遮擋因素所有儲集巖與非滲透性蓋層或其他遮擋因素所組成的圈閉，以捕捉和聚集油氣。組成的圈閉，以捕捉和聚集油氣。5542第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床（1）生油（氣）巖：指可能產(chǎn)生或已產(chǎn)生石）生油

47、（氣）巖：指可能產(chǎn)生或已產(chǎn)生石油（氣）的巖石。由生油（氣）巖組成的地層叫油（氣）的巖石。由生油（氣）巖組成的地層叫生油（氣）層。生油（氣）層。在一定地質(zhì)時期內(nèi)所形成的生油（氣）巖與非在一定地質(zhì)時期內(nèi)所形成的生油（氣）巖與非生油（氣）巖的巖性組合，叫生油（氣）巖系。生油（氣）巖的巖性組合，叫生油（氣）巖系。生油（氣）巖都是富含有機質(zhì)的細粒沉積巖，以生油（氣）巖都是富含有機質(zhì)的細粒沉積巖，以暗色的泥質(zhì)巖和泥晶碳酸鹽巖類為主。暗色的泥質(zhì)巖和泥晶碳酸鹽巖類為主。世界上所有大型油氣田差不多都和泥巖、泥灰世界上所有大型油氣田差不多都和泥巖、泥灰?guī)r密切相關(guān)。在實際工作中，要準確地鑒定或定巖密切相關(guān)。在實際工

48、作中，要準確地鑒定或定量地評價生油（氣）巖，通常要進行有機質(zhì)豐度、量地評價生油（氣）巖，通常要進行有機質(zhì)豐度、有機質(zhì)類型、有機質(zhì)成熟度指標及有機質(zhì)轉(zhuǎn)化指有機質(zhì)類型、有機質(zhì)成熟度指標及有機質(zhì)轉(zhuǎn)化指標等方面的測試和研究。標等方面的測試和研究。5543第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床（2）儲集巖：指能夠儲存石油和天然氣，又）儲集巖：指能夠儲存石油和天然氣，又能輸出油氣的巖石。由儲集巖構(gòu)成的地層，稱儲能輸出油氣的巖石。由儲集巖構(gòu)成的地層，稱儲集層或儲層。集層或儲層。儲集巖必須同時具備良好的孔隙性和滲透性。儲集巖必須同時具備良好的孔隙性和滲透性。砂巖的孔隙度高，并且滲透性能好，因而是良好砂

49、巖的孔隙度高，并且滲透性能好，因而是良好的儲集層。其次為石灰?guī)r和白云巖。的儲集層。其次為石灰?guī)r和白云巖。裂隙發(fā)育的頁巖、變質(zhì)巖和火山巖也可以作為裂隙發(fā)育的頁巖、變質(zhì)巖和火山巖也可以作為儲集層。儲集層。目前世界上已發(fā)現(xiàn)的油氣，目前世界上已發(fā)現(xiàn)的油氣，99%以上儲集在沉以上儲集在沉積巖儲層中，其中又以碎屑巖和碳酸鹽巖儲集層積巖儲層中，其中又以碎屑巖和碳酸鹽巖儲集層為主。為主。5544第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床碎屑巖儲集層包括砂礫巖、砂巖、粉砂巖碎屑巖儲集層包括砂礫巖、砂巖、粉砂巖及未膠結(jié)或膠結(jié)松散的砂層；碳酸鹽巖儲集層及未膠結(jié)或膠結(jié)松散的砂層；碳酸鹽巖儲集層的巖石類型主要為粒屑

50、灰?guī)r、生物骨架灰?guī)r等。的巖石類型主要為粒屑灰?guī)r、生物骨架灰?guī)r等。（3）蓋層：指位于儲集層之上，能對儲集）蓋層：指位于儲集層之上，能對儲集層起封隔作用、阻止油氣向上逸散的巖層。組層起封隔作用、阻止油氣向上逸散的巖層。組成蓋層的巖石為不具滲透性的巖石，如泥巖、成蓋層的巖石為不具滲透性的巖石，如泥巖、頁巖、蒸發(fā)巖。其中，泥巖和頁巖蓋層常與碎頁巖、蒸發(fā)巖。其中，泥巖和頁巖蓋層常與碎屑巖儲集層伴生，而蒸發(fā)巖蓋層則多與碳酸鹽屑巖儲集層伴生，而蒸發(fā)巖蓋層則多與碳酸鹽巖儲集層并存。巖儲集層并存。5545第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床（4）油氣的運移：有機物質(zhì)轉(zhuǎn)變成油氣只是）油氣的運移：有機物質(zhì)

51、轉(zhuǎn)變成油氣只是提供了形成油氣藏的物質(zhì)來源，只有使分散狀態(tài)提供了形成油氣藏的物質(zhì)來源，只有使分散狀態(tài)的油氣經(jīng)過運移而大量聚集后才能形成油氣藏。的油氣經(jīng)過運移而大量聚集后才能形成油氣藏。油氣的運移就是油氣在地殼中因自然因素引起的油氣的運移就是油氣在地殼中因自然因素引起的移動。移動。引起油氣運移的動力因素有：引起油氣運移的動力因素有：上覆沉積負荷不斷增加，導致壓實作用而形成上覆沉積負荷不斷增加，導致壓實作用而形成流體運動；流體運動；由于埋藏深度增加，在溫度升高的熱力作用下，由于埋藏深度增加，在溫度升高的熱力作用下，流體膨脹造成流體運動；流體膨脹造成流體運動；其他動力因素，如粘土礦物脫水作用、毛細管其

52、他動力因素，如粘土礦物脫水作用、毛細管作用、水動力作用等。作用、水動力作用等。5546第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床油氣從生油（氣）巖中向外運移的過油氣從生油（氣）巖中向外運移的過程，稱為初次運移。油氣脫離生油（氣）程，稱為初次運移。油氣脫離生油（氣）巖后在儲集層內(nèi)運移，稱二次運移。巖后在儲集層內(nèi)運移，稱二次運移。只有當儲集層具有一定的傾角以及構(gòu)只有當儲集層具有一定的傾角以及構(gòu)造運動形成圈閉時，儲集層中的油氣和水造運動形成圈閉時，儲集層中的油氣和水才能在動壓力、重力及水力等因素作用下才能在動壓力、重力及水力等因素作用下繼續(xù)向巖層上傾方向運動，直至遇到能捕繼續(xù)向巖層上傾方向運動，

53、直至遇到能捕獲油氣的圈閉，油氣聚集起來形成油氣藏。獲油氣的圈閉，油氣聚集起來形成油氣藏。5547第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床（5）圈閉和油氣藏：圈閉亦稱油（氣）捕，）圈閉和油氣藏：圈閉亦稱油（氣）捕，指能阻止油氣在儲集層中繼續(xù)運移并將其聚集起指能阻止油氣在儲集層中繼續(xù)運移并將其聚集起來的空間場所。來的空間場所。圈閉必須具備儲集層、蓋層和一定的遮擋（或圈閉必須具備儲集層、蓋層和一定的遮擋（或封閉）條件。封閉）條件。根據(jù)控制圈閉形成的地質(zhì)因素，圈閉可分為根據(jù)控制圈閉形成的地質(zhì)因素，圈閉可分為3種基本類型（圖種基本類型（圖10-4）：）：類為構(gòu)造圈閉，為儲集層在褶皺和斷層作用類為構(gòu)

54、造圈閉，為儲集層在褶皺和斷層作用下形成的圈閉，包括背斜圈閉、斷層圈閉、裂縫下形成的圈閉，包括背斜圈閉、斷層圈閉、裂縫性圈閉、刺穿構(gòu)造圈閉；性圈閉、刺穿構(gòu)造圈閉；5548第二節(jié)第二節(jié) 石油和天然氣礦床石油和天然氣礦床類為巖性圈閉，為儲集層巖性橫向變化類為巖性圈閉，為儲集層巖性橫向變化造成的圈閉，包括透鏡體圈閉、巖性傾向尖造成的圈閉，包括透鏡體圈閉、巖性傾向尖滅圈閉、生物礁圈閉；滅圈閉、生物礁圈閉；類為地層圈閉，是一組不滲透性巖層，類為地層圈閉，是一組不滲透性巖層，不整合覆蓋在具有儲集性巖石上面造成的圈不整合覆蓋在具有儲集性巖石上面造成的圈閉，包括不整合圈閉、潛伏剝蝕突起圈閉。閉，包括不整合圈閉、潛伏剝蝕突起圈閉。通常最重要的圈閉是背斜構(gòu)造，油氣常聚通常最重要的圈閉是背斜構(gòu)造，油氣常聚集在背斜的頂部。集在背斜的頂部。5549構(gòu)造圈閉構(gòu)造圈閉巖性圈閉巖性圈閉地層圈閉地層圈閉5550聚集了一定數(shù)量油和氣的圈閉，稱油氣藏。聚集了一定數(shù)量油和氣的圈閉，稱油氣藏。如果圈閉中僅聚集了石油，稱油藏；只聚集了如果圈閉中僅聚集了石油，稱油藏；只聚集了天然氣，稱為氣藏。天然氣，稱為氣藏。儲量可供工業(yè)開采的油氣藏，稱為工業(yè)油氣儲量可供工業(yè)開采的油氣藏，稱為工業(yè)油氣藏。藏。一個地區(qū)，只有具備生油層、儲油層、蓋層、一