8-第八章_沉积盆地中的煤、石油和天然气矿床.pdf
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矿床学矿床学OreGeology矿矿矿矿床床床床学学学学OreGeologyOreGeology第八章沉积盆地中的煤、石油和天然气矿床第八章沉积盆地中的煤、石油和天然气矿床第八章第八章第八章第八章沉积盆地中的沉积盆地中的沉积盆地中的沉积盆地中的煤、石油和天然气矿床煤、石油和天然气矿床煤、石油和天然气矿床煤、石油和天然气矿床煤矿床煤矿床概念和特点概念和特点煤矿床煤矿床?
概念和特点概念和特点在沼泽盆地中堆积的大在沼泽盆地中堆积的大量植物(包括高等植物量植物(包括高等植物和低等植物)的遗体残和低等植物)的遗体残骸,在地质作用下,经骸,在地质作用下,经成岩作用形成的成岩作用形成的固体可固体可燃有机岩燃有机岩?
煤煤固体固体煤的物理状态为固体煤的物理状态为固体可燃可燃煤的可燃烧性煤的可燃烧性有机有机为有机成因为有机成因岩岩煤为一种混合物,而非单矿物煤为一种混合物,而非单矿物?
有机物有机物?
水份水份?
矿物杂质矿物杂质“固体可燃有机岩固体可燃有机岩”的含义的含义不可燃体不可燃体可燃体可燃体(灰份)(灰份)煤矿床煤矿床概念和特点概念和特点?
煤矿床的特点煤矿床的特点产于地史上温暖潮湿气候带的沉降盆地内,分布面积广产于地史上温暖潮湿气候带的沉降盆地内,分布面积广产于一定时代湖沼相或湖沼过渡相黑色或灰色沉积岩系内,层位稳定,产状与围岩一致产于一定时代湖沼相或湖沼过渡相黑色或灰色沉积岩系内,层位稳定,产状与围岩一致矿体多呈层状、似层状,少数为凸镜状或豆荚状等矿体多呈层状、似层状,少数为凸镜状或豆荚状等矿石以块状、薄层状构造为主矿石以块状、薄层状构造为主地表易氧化,呈灰白色粘土线地表易氧化,呈灰白色粘土线煤矿床煤矿床概念和特点概念和特点煤矿床煤矿床概念和特点概念和特点CoalinElectricityGenerationOil7.5%Gas18.3%Renewables18.4%Coal38.7%Oil7.5%Gas18.3%Renewables18.4%Coal38.7%Nuclear17.1%Nuclear17.1%Source:
IEA,KeyWorldEnergyStatistics,2003煤矿床煤矿床概念和特点概念和特点CoalinPowerGenerationChina05001000150020002500300035004000197120002030coalOilgasFuelcellnuclearHydrootherrenewablesTWh煤矿床煤矿床概念和特点概念和特点?
煤的原始物质和堆积环境煤的原始物质和堆积环境成煤的原始物质主要是各种植物成煤的原始物质主要是各种植物?
高等植物高等植物苔藓植物、蕨类植物、裸子苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物植物、被子植物腐植煤腐植煤大多生活在陆地上或沼泽中,具根、茎、叶等器官的分化,主要由木质素和纤维素组成大多生活在陆地上或沼泽中,具根、茎、叶等器官的分化,主要由木质素和纤维素组成?
低等植物低等植物藻类和菌类藻类和菌类腐泥煤腐泥煤大多生活在水中,没有根、茎、叶的区别,为单细胞和多细胞构成的丝体和叶片状植物体,由蛋白质和脂肪组成大多生活在水中,没有根、茎、叶的区别,为单细胞和多细胞构成的丝体和叶片状植物体,由蛋白质和脂肪组成煤矿床煤矿床成煤物质成煤物质?
植物死亡后须沼泽水覆盖,与空气隔绝,以免氧气和微生物的分解而破坏植物死亡后须沼泽水覆盖,与空气隔绝,以免氧气和微生物的分解而破坏?
植物生长须繁茂,有大量的新生植物迅速替代死亡植物植物生长须繁茂,有大量的新生植物迅速替代死亡植物适宜于成煤的环境必须具备的条件适宜于成煤的环境必须具备的条件成煤的理想环境是沼泽,其次是湖泊和滨海低地成煤的理想环境是沼泽,其次是湖泊和滨海低地煤矿床煤矿床成煤条件成煤条件?
煤的形成作用(成煤作用)煤的形成作用(成煤作用)泥炭化作用:
泥炭化作用:
在沼泽盆地的还原环境中,在沼泽盆地的还原环境中,高等高等植物植物遗体转化为遗体转化为泥炭泥炭的生物地球化学过程。
的生物地球化学过程。
腐泥化作用:
腐泥化作用:
在沼泽盆地的还原环境中,在沼泽盆地的还原环境中,低等低等植物植物遗体转化为遗体转化为腐泥腐泥的生物地球化学过程。
的生物地球化学过程。
?
泥炭化作用和腐泥化作用泥炭化作用和腐泥化作用泥炭化作用泥炭化作用腐泥化作用腐泥化作用泥炭泥炭腐泥腐泥腐植煤的前身腐泥煤的前身腐植煤的前身腐泥煤的前身煤矿床煤矿床成煤作用成煤作用第一阶段:
第一阶段:
高等植物遗体暴露于空气中,或在沼泽浅部多氧条件下,由于微生物和氧的作用遭受氧化和分解。
一部分被彻底破坏,变成气体和水份或分解为较简单的有机化合物;另一部分稳定的组份保留下来。
高等植物遗体暴露于空气中,或在沼泽浅部多氧条件下,由于微生物和氧的作用遭受氧化和分解。
一部分被彻底破坏,变成气体和水份或分解为较简单的有机化合物;另一部分稳定的组份保留下来。
第二阶段:
第二阶段:
在沼泽水的覆盖下,出现缺氧的条件,经过第一阶段保留下来的植物成分和分解产物,经过复杂的生物化学变化合成为腐植酸、沥青等产物,即泥炭。
在沼泽水的覆盖下,出现缺氧的条件,经过第一阶段保留下来的植物成分和分解产物,经过复杂的生物化学变化合成为腐植酸、沥青等产物,即泥炭。
泥炭化作用过程泥炭化作用过程煤矿床煤矿床成煤作用成煤作用煤矿床煤矿床成煤作用成煤作用泥碳泥碳煤矿床煤矿床成煤作用成煤作用腐泥化作用过程腐泥化作用过程低等植物和浮游生物死亡后沉入水底,在厌氧细菌的作用下,脂肪和蛋白质遭受分解,经过聚合作用转化为腐泥。
腐泥中富含沥青,因而这一过程也称为沥青化作用。
低等植物和浮游生物死亡后沉入水底,在厌氧细菌的作用下,脂肪和蛋白质遭受分解,经过聚合作用转化为腐泥。
腐泥中富含沥青,因而这一过程也称为沥青化作用。
如果在腐泥形成过程中,同时沉积了较多的矿物质,并超过了一定数量,这种腐泥便是油页岩的前身。
如果在腐泥形成过程中,同时沉积了较多的矿物质,并超过了一定数量,这种腐泥便是油页岩的前身。
煤矿床煤矿床成煤作用成煤作用?
煤化作用(煤的变质作用)煤化作用(煤的变质作用)泥炭和腐泥由于地壳下降而被新的沉积物覆盖,在一定的温度和压力下,发生脱水、压实等一系列变化,最后固结成煤。
泥炭和腐泥由于地壳下降而被新的沉积物覆盖,在一定的温度和压力下,发生脱水、压实等一系列变化,最后固结成煤。
煤的成岩阶段:
煤的成岩阶段:
在较低的温度(在较低的温度(70)和压力(深度)和压力(深度400m)条件下,褐煤进一步转变为烟煤、无烟煤甚至石墨(深变质)。
)条件下,褐煤进一步转变为烟煤、无烟煤甚至石墨(深变质)。
煤矿床煤矿床成煤作用成煤作用20:
1煤矿床煤矿床成煤作用成煤作用褐煤烟煤无烟煤褐煤烟煤无烟煤煤化作用煤化作用煤矿床煤矿床成煤作用成煤作用碳含量碳含量增加增加颜色颜色加深加深密度密度增大增大褐色黑色黑灰色褐色黑色黑灰色发热量发热量增大增大褐煤褐煤烟煤烟煤无烟煤无烟煤变质程度变质阶段相应的煤的牌号变质程度变质阶段相应的煤的牌号未变质煤褐煤0阶段褐煤低变质煤1阶段长焰煤2阶段气煤3阶段4阶段5阶段烟煤7阶段6阶段肥煤焦煤瘦煤贫煤高变质煤无烟煤中变质煤无烟煤未变质煤褐煤0阶段褐煤低变质煤1阶段长焰煤2阶段气煤3阶段4阶段5阶段烟煤7阶段6阶段肥煤焦煤瘦煤贫煤高变质煤无烟煤中变质煤无烟煤煤的变质程度与煤的牌号煤的变质程度与煤的牌号煤矿床煤矿床成煤作用成煤作用?
煤的物质组成煤的物质组成有机组分:
有机组分:
C、H、O、N、S、P等元素组成;等元素组成;C和和H为主要元素,为主要元素,S、P为有害元素,其含量越低越好为有害元素,其含量越低越好无机组分:
无机组分:
水份和矿物质,其含量愈低越好水份和矿物质,其含量愈低越好?
煤的化学组成煤的化学组成此外,煤中还常含一些稀有、分散和放射性元素此外,煤中还常含一些稀有、分散和放射性元素煤矿床煤矿床煤的组成煤的组成形态分子:
形态分子:
植物残体组,包括木质组织碎片、孢子、花粉、角质层、树脂和藻类等植物残体组,包括木质组织碎片、孢子、花粉、角质层、树脂和藻类等基质:
基质:
凝胶化物质,为无一定外形和轮廓的有机质胶体凝胶化物质,为无一定外形和轮廓的有机质胶体?
煤岩组成(煤的岩石组成)煤岩组成(煤的岩石组成)根据形态分子和基质的比例关系和配合关系,可将煤划分为四种根据形态分子和基质的比例关系和配合关系,可将煤划分为四种煤岩成分煤岩成分煤矿床煤矿床煤的组成煤的组成镜煤:
镜煤:
基质含量基质含量95%。
黑色,光泽强,性脆,贝壳状断口,具垂直层理方向裂隙。
挥发份和氢含量高,灰份低,粘结性强,宜于炼焦。
黑色,光泽强,性脆,贝壳状断口,具垂直层理方向裂隙。
挥发份和氢含量高,灰份低,粘结性强,宜于炼焦亮煤:
亮煤:
基质含量基质含量形态分子。
色稍浅,光泽较强,性脆,有时具贝壳状断口,表面隐约可见微细层理,可用以炼焦形态分子。
色稍浅,光泽较强,性脆,有时具贝壳状断口,表面隐约可见微细层理,可用以炼焦暗煤:
暗煤:
基质含量基质含量5000万吨万吨石油和天然气石油和天然气资源概况资源概况我国油气资源特点我国油气资源特点00.20.40.60.811.2PrecambrianNeopaleozoicEopaleozoicMesozoicNeozoicBillionm3?
油气资源的时代、地域分布不均衡油气资源的时代、地域分布不均衡石油资源赋存层位以中、新生代为主(石油资源赋存层位以中、新生代为主(86%);而天然气资源中新生代();而天然气资源中新生代(49%)与古生代各占一半)与古生代各占一半石油主要集中于中东部,而天然气主要在中西部石油主要集中于中东部,而天然气主要在中西部01020304050PrecambrianNeopaleozoicEopaleozoicMesozoicNeozoicBilliontons石油和天然气石油和天然气资源概况资源概况?
油气资源以陆相石油为主油气资源以陆相石油为主我国的含油气盆地绝大部分为中新生代盆地,以陆相沉积为主我国的含油气盆地绝大部分为中新生代盆地,以陆相沉积为主?
大型油气田在资源构成中居重要地位大型油气田在资源构成中居重要地位29个个1亿亿t以上大油田累计储量以上大油田累计储量102亿亿t,占全国总储量的,占全国总储量的62%,而数量仅占油田总数的,而数量仅占油田总数的7.5%;4个大于个大于300亿亿m3大气田储量为大气田储量为3039亿亿m3,占全国总储量的,占全国总储量的39.5%,而数量仅占,而数量仅占3%?
海上油气勘探的前景广阔海上油气勘探的前景广阔石油和天然气石油和天然气资源概况资源概况1.基本概念:
可燃有机矿床,泥炭化作用,腐泥化作用,煤化作用,煤层,煤系,聚煤盆地,煤田,油气藏。
2.煤矿床的基本特点及我国的主要成煤时期。
3.煤的物质组成。
4.油气藏形成的条件和成因类型有哪些?
5.我国能源矿产的主要特点是什么?
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- 第八 沉积 盆地 中的 石油 天然气 矿床