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1、矿床学第十五章第十五章 可燃有机矿床可燃有机矿床n n1 1 概述概述n n2 2 煤和油页岩煤和油页岩n n3 3 石油和天然气石油和天然气第十五章第十五章第十五章第十五章 可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床1 1 概述概述n n一、概念一、概念n n二、矿床分类二、矿床分类n n三、研究意义三、研究意义 第十五章第十五章第十五章第十五章 可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床1 1 概述概述n n一、概念一、概念n n燃有机矿床：指由有机质沉积形成的具有燃有机矿床：指由有机质沉积形成的具有燃烧能力的矿物和岩石，当其质和量达到燃烧能力的矿物和岩石，当其质和量达到工业要
2、求的地质体。工业要求的地质体。第十五章第十五章第十五章第十五章 可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床1 1 概述概述n n二、矿床分类二、矿床分类n n1、按形态：、按形态：n n1）固态矿产：煤、油页岩（地蜡）；）固态矿产：煤、油页岩（地蜡）；n n2）液态矿产：石油；）液态矿产：石油；n n3）气态矿产：天然气。）气态矿产：天然气。第十五章第十五章第十五章第十五章 可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床1 1 概述概述n n2、按成因：、按成因：n n1）腐植类：泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤；）腐植类：泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤；n n2）腐泥类：藻煤、石煤、油页岩；）腐泥
3、类：藻煤、石煤、油页岩；n n3）沥青类：石油、天然气、石蜡、地沥青）沥青类：石油、天然气、石蜡、地沥青等。等。第十五章第十五章第十五章第十五章 可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床1 1 概述概述n n三、研究意义三、研究意义 n n1、工业的粮食和血液；、工业的粮食和血液；n n2、能源；、能源；n n3、民用、民用第十五章第十五章第十五章第十五章 可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床2 2 煤和油页岩煤和油页岩n n一、概念一、概念 n n二、特点二、特点n n三、成矿作用三、成矿作用n n四、形成条件四、形成条件n n五、煤系及煤的分布五、煤系及煤的分布第十五章
4、第十五章第十五章第十五章 可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床2 2 煤和油页岩煤和油页岩n n一一、概念概念n n煤和油页岩煤和油页岩:指在沼泽盆地中大量的堆积植指在沼泽盆地中大量的堆积植物及微生物遗体残骸，经生物化学作用而物及微生物遗体残骸，经生物化学作用而形成的固态可燃矿产。形成的固态可燃矿产。第十五章第十五章第十五章第十五章 可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床2 2 煤和油页岩煤和油页岩n n二、特点二、特点n n1、产于黑色、灰黑色沉积岩系内；n n2、矿床具有特定层位，如C、P、J、Tr（N）n n3、矿体呈层状、似层状，有时呈透镜状，与围岩产状一致，规模
5、大，个别后期呈鸡窝状n n4、矿石具块状、条带状构造，凝胶状、纤维状结构第十五章第十五章第十五章第十五章 可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床可燃有机矿床2 2 煤和油页岩煤和油页岩n n5、矿石组分、矿石组分n n1 1）矿物成分：按煤岩组成的形态分子和基质含）矿物成分：按煤岩组成的形态分子和基质含）矿物成分：按煤岩组成的形态分子和基质含）矿物成分：按煤岩组成的形态分子和基质含量分为四类量分为四类量分为四类量分为四类n n 类型类型类型类型 基质基质基质基质 形态分子形态分子形态分子形态分子 光泽光泽光泽光泽 镜煤镜煤镜煤镜煤 95%5%95%泥炭堆积速度，则为湖泊；泥炭堆积速度，则为湖泊；
6、泥炭堆积速度，则为湖泊；泥炭堆积速度，则为湖泊；n n沼泽下沉速度沼泽下沉速度沼泽下沉速度沼泽下沉速度 泥炭堆积速度，则植物残体氧化泥炭堆积速度，则植物残体氧化泥炭堆积速度，则植物残体氧化泥炭堆积速度，则植物残体氧化2 2 2 2 煤和油页岩煤和油页岩煤和油页岩煤和油页岩五、煤系及煤的分布五、煤系及煤的分布n n1、煤系、煤系n n2、含煤岩系类型、含煤岩系类型n n3、聚煤盆地、聚煤盆地n n4、煤的分布、煤的分布2 2 2 2 煤和油页岩煤和油页岩煤和油页岩煤和油页岩五、煤系及煤的分布五、煤系及煤的分布n n1、概念、概念n n煤系：指聚煤盆地中的一套含煤层的沉积煤系：指聚煤盆地中的一套含
7、煤层的沉积岩系，即含煤岩系。岩系，即含煤岩系。2 2 2 2 煤和油页岩煤和油页岩煤和油页岩煤和油页岩五、煤系及煤的分布五、煤系及煤的分布n n2、含煤岩系类型、含煤岩系类型n n1）内陆型（陆相含煤岩系）：）内陆型（陆相含煤岩系）：n n 内陆山间盆地型内陆山间盆地型内陆山间盆地型内陆山间盆地型n n 内陆盆地型内陆盆地型内陆盆地型内陆盆地型n n2）近海型（海陆交互相含煤岩系）近海型（海陆交互相含煤岩系）n n浅海型浅海型浅海型浅海型n n滨海平原型滨海平原型滨海平原型滨海平原型n n海湾型海湾型海湾型海湾型n n泻湖型。泻湖型。泻湖型。泻湖型。2 2 2 2 煤和油页岩煤和油页岩煤和油页
8、岩煤和油页岩五、煤系及煤的分布五、煤系及煤的分布n n3、聚煤盆地：指地史上为形成含煤岩系提、聚煤盆地：指地史上为形成含煤岩系提供沉积物场所的构造成因或非构造成因的供沉积物场所的构造成因或非构造成因的盆地。盆地。2 2 2 2 煤和油页岩煤和油页岩煤和油页岩煤和油页岩五、煤系及煤的分布五、煤系及煤的分布n n4、煤的分布、煤的分布n n1 1）全球三大成煤期：）全球三大成煤期：）全球三大成煤期：）全球三大成煤期：C C3 3PP，J J，KK2 2n n2 2）中国重要成煤期：）中国重要成煤期：）中国重要成煤期：）中国重要成煤期：n n C C3 33P3P1 1，主要分布于华北、山西阳泉、河
9、北，主要分布于华北、山西阳泉、河北，主要分布于华北、山西阳泉、河北，主要分布于华北、山西阳泉、河北唐山。唐山。唐山。唐山。n n P P2 2，主要分布于华南（芙蓉、永川、荣昌）。，主要分布于华南（芙蓉、永川、荣昌）。，主要分布于华南（芙蓉、永川、荣昌）。，主要分布于华南（芙蓉、永川、荣昌）。n n J J，主要分布于东北鹤岗、鸡西；，主要分布于东北鹤岗、鸡西；，主要分布于东北鹤岗、鸡西；，主要分布于东北鹤岗、鸡西；n n Tr Tr，主要分布于东部如抚顺。，主要分布于东部如抚顺。，主要分布于东部如抚顺。，主要分布于东部如抚顺。3 石油和天然气石油和天然气n n一、概念一、概念n n二、成因二
10、、成因n n三、油气藏三、油气藏n n四、天然气成因类型四、天然气成因类型3 石油和天然气石油和天然气n n一、概念一、概念n n1、石油：、石油：以液态形式存在于地下岩石孔隙以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃性有机矿产。天然石油也称原油。中的可燃性有机矿产。天然石油也称原油。广义石油包括天然气、原油、沥青和地蜡广义石油包括天然气、原油、沥青和地蜡等。等。n n2、天然气：、天然气：指地壳中以烃类为主的天然气指地壳中以烃类为主的天然气藏中的可燃气。藏中的可燃气。3 石油和天然气石油和天然气n n二、成因二、成因二、成因二、成因n n1 1、无机：（、无机：（、无机：（、无机：（1 1）碳化物
11、说，（）碳化物说，（）碳化物说，（）碳化物说，（2 2）火山说，）火山说，）火山说，）火山说，（3 3）深成说，（）深成说，（）深成说，（）深成说，（4 4）壳下说，（）壳下说，（）壳下说，（）壳下说，（5 5）宇宙说）宇宙说）宇宙说）宇宙说n n2 2、有机：（、有机：（、有机：（、有机：（1 1）海洋生物成油，（）海洋生物成油，（）海洋生物成油，（）海洋生物成油，（2 2）脂肪酸成）脂肪酸成）脂肪酸成）脂肪酸成油，（油，（油，（油，（3 3）干酪根热降解成油）干酪根热降解成油）干酪根热降解成油）干酪根热降解成油n n干酪根：指存在于沉积物和沉积岩中不溶于有机干酪根：指存在于沉积物和沉积岩中
12、不溶于有机干酪根：指存在于沉积物和沉积岩中不溶于有机干酪根：指存在于沉积物和沉积岩中不溶于有机溶剂的有机质。干酪根成油分为三个阶段：溶剂的有机质。干酪根成油分为三个阶段：溶剂的有机质。干酪根成油分为三个阶段：溶剂的有机质。干酪根成油分为三个阶段：n n 初期生气阶段，初期生气阶段，初期生气阶段，初期生气阶段，主要生油阶段，主要生油阶段，主要生油阶段，主要生油阶段，石油裂石油裂石油裂石油裂解生气阶段解生气阶段解生气阶段解生气阶段 3 石油和天然气石油和天然气n n三、油气藏三、油气藏n n1、概念、概念 n n2、形成条件、形成条件 n n3、油气藏成因类型、油气藏成因类型 3 3 3 3 石油
13、和天然气石油和天然气石油和天然气石油和天然气三、油气藏三、油气藏n n1、概念：、概念：n n油气藏是指一个圈闭和储藏相当数量油气油气藏是指一个圈闭和储藏相当数量油气的孔隙性和渗透性地质体。的孔隙性和渗透性地质体。3 3 3 3 石油和天然气石油和天然气石油和天然气石油和天然气三、油气藏三、油气藏n n1）充足的油气源）充足的油气源 n n2）良好的储集岩（层）良好的储集岩（层）n n3）大容积的有效圈闭）大容积的有效圈闭 3 3 3 3 石油和天然气石油和天然气石油和天然气石油和天然气三、油气藏三、油气藏n n1）充足的油气源：生油岩（层）、生油母）充足的油气源：生油岩（层）、生油母岩（油源
14、岩）岩（油源岩）指地质时期中曾经生成指地质时期中曾经生成油气的岩层。其标志：油气的岩层。其标志：n n（1）深灰色）深灰色-黑色，富含有机质；黑色，富含有机质；n n（2）极细粒沉积物（泥质岩、碳酸盐岩）；）极细粒沉积物（泥质岩、碳酸盐岩）；n n（3）存在有机质分解污染及低铁化合物存在有机质分解污染及低铁化合物如黄铁矿如黄铁矿3 3 3 3 石油和天然气石油和天然气石油和天然气石油和天然气三、油气藏三、油气藏n n2）良好的储集岩（层）良好的储集岩（层）：具有连通孔隙和渗：具有连通孔隙和渗：具有连通孔隙和渗：具有连通孔隙和渗透性的岩石或岩层透性的岩石或岩层透性的岩石或岩层透性的岩石或岩层n
15、n（1 1）储集层：凡具有连通孔隙，使油气储集于）储集层：凡具有连通孔隙，使油气储集于）储集层：凡具有连通孔隙，使油气储集于）储集层：凡具有连通孔隙，使油气储集于能输油气的岩层；能输油气的岩层；能输油气的岩层；能输油气的岩层；n n（2 2）盖层：指在储集层之上能阻止油气向逸散）盖层：指在储集层之上能阻止油气向逸散）盖层：指在储集层之上能阻止油气向逸散）盖层：指在储集层之上能阻止油气向逸散的不具渗透性的岩层。如泥岩、页岩、蒸发岩的不具渗透性的岩层。如泥岩、页岩、蒸发岩的不具渗透性的岩层。如泥岩、页岩、蒸发岩的不具渗透性的岩层。如泥岩、页岩、蒸发岩（如石膏、盐）等；（如石膏、盐）等；（如石膏、盐
16、）等；（如石膏、盐）等；n n（3 3）输导层：指沟通生油层与储集层的通道岩）输导层：指沟通生油层与储集层的通道岩）输导层：指沟通生油层与储集层的通道岩）输导层：指沟通生油层与储集层的通道岩层。其基本形式有孔隙、裂隙，不整合面和断层。层。其基本形式有孔隙、裂隙，不整合面和断层。层。其基本形式有孔隙、裂隙，不整合面和断层。层。其基本形式有孔隙、裂隙，不整合面和断层。3 3 3 3 石油和天然气石油和天然气石油和天然气石油和天然气三、油气藏三、油气藏n n3 3）大容积的有效圈闭）大容积的有效圈闭）大容积的有效圈闭）大容积的有效圈闭决定因素决定因素决定因素决定因素n n（1 1）圈闭：又称油捕。指
17、能阻止油气在储集层圈闭：又称油捕。指能阻止油气在储集层圈闭：又称油捕。指能阻止油气在储集层圈闭：又称油捕。指能阻止油气在储集层中继续运移并将其聚集起来的空间场所。中继续运移并将其聚集起来的空间场所。中继续运移并将其聚集起来的空间场所。中继续运移并将其聚集起来的空间场所。n n（2 2）类型：构造圈闭）类型：构造圈闭）类型：构造圈闭）类型：构造圈闭背斜、断层、裂隙、背斜、断层、裂隙、背斜、断层、裂隙、背斜、断层、裂隙、穿刺穿刺穿刺穿刺 岩性圈闭岩性圈闭岩性圈闭岩性圈闭透镜体、岩性倾向尖灭、生物礁透镜体、岩性倾向尖灭、生物礁透镜体、岩性倾向尖灭、生物礁透镜体、岩性倾向尖灭、生物礁 地层圈闭地层圈闭
18、地层圈闭地层圈闭不整合、潜伏剥蚀突起不整合、潜伏剥蚀突起不整合、潜伏剥蚀突起不整合、潜伏剥蚀突起n n（3 3）必备条件：储集层、盖层和封闭）必备条件：储集层、盖层和封闭）必备条件：储集层、盖层和封闭）必备条件：储集层、盖层和封闭3 3 3 3 石油和天然气石油和天然气石油和天然气石油和天然气三、油气藏三、油气藏n n3、油气藏成因类型、油气藏成因类型：n n1）构造油气藏，）构造油气藏，n n2）岩性油气藏，）岩性油气藏，n n3）封闭油气藏）封闭油气藏3 3 3 3 石油和天然气石油和天然气石油和天然气石油和天然气三、油气藏三、油气藏n n四、天然气成因类型四、天然气成因类型n n1、生物
19、成因天然气、生物成因天然气n n2、与成油作用有关的天然气、与成油作用有关的天然气n n3、煤成气、煤成气3 3 3 3 石油和天然气石油和天然气石油和天然气石油和天然气三、油气藏三、油气藏n n1、生物成因天然气；、生物成因天然气；3 3 3 3 石油和天然气石油和天然气石油和天然气石油和天然气三、油气藏三、油气藏n n2、与成油作用有关的天然气、与成油作用有关的天然气 （干酪根热降解）（干酪根热降解）（干酪根热降解）（干酪根热降解）。又分为。又分为n n1）油田气）油田气 n n2）凝析气（气田气）凝析气（气田气）3 3 3 3 石油和天然气石油和天然气石油和天然气石油和天然气三、油气藏三、油气藏n n3、煤成气、煤成气（煤变质过程中生成的天然气，即瓦斯）（煤变质过程中生成的天然气，即瓦斯）（煤变质过程中生成的天然气，即瓦斯）（煤变质过程中生成的天然气，即瓦斯）。其形成过程为：其形成过程为：n n1）老褐煤到长焰煤；）老褐煤到长焰煤；n n2）长焰煤到焦煤；）长焰煤到焦煤；n n3）焦煤到次石墨）焦煤到次石墨