中国矿业大学能源地质学考点cumt

2018-12-06 18:53

一.我国能源认识

1) 能源定义:可以直接或通过转换为人类提供所需有用能的资源。

能源主要分为可再生(太阳能、地热能、水力能、风能、海洋能、生物质能、氢能)和非可再生(煤、石油、天然气、油页岩、核能);一次能源和二次能源;常规、非常规能源。 2)能源现状:

目前人类利用的能源主要是化石能源,即煤、石油、天然气,其次是水力能和核能。从能源生产和利用的发展趋势来看,二十一世纪天然气的利用强度将超过煤和石油,核能和太阳能也会得到较快的发展。就中国能源资源而言:煤炭资源量占95%,石油、天然气仅占5%。中国目前能源生产构成是以煤为主,即煤占75%,石油占12%,天然气占4%,水电占7%,核能占2%。 3)发展趋势:

从能源生产和利用的发展趋势来看,煤炭的主导地位在相当长的时期内不会发生根本性改变,但在能源结构中的比例将有所下降,天然气的利用将会快速增长,水能、核能、风能、太阳能、地热能、潮汐能也会得到较快的发展。

中国本世纪的能源仍以常规化石能源:煤炭、石油、天然气为主,天然气在中国本世纪能源结构中的比例将有所提高;

4)常规能源源挖潜:海洋石油、天然气资源开发 ; 偶达可采煤层、石煤及矿井损失煤炭资源开发

5)新能源开发:煤层气、生物质能、碳水化合物,其它星球能源

6)能源策略:节能优先战略、优化能源结构战略、发展洁净煤技术 、

保证能源供应安全策略(多元化、多边化、多途径进口能源)、替代策略。

二.沉积有机质演化的地质因素: (一)受热温度:地热场温度由大地热流形成,即地温梯度乘埋藏深度再加上地表浅处恒温带温度。地温梯度:单位深度条件下地温的变化幅度,一般用℃/100m表示。大地热流值:地温梯度与岩石热导率之间的乘积,用HFU或mW/m2表示。其他地质因素相同时,受热温度高,演化程度高,与温度之间表现为指数关系。同时隐含时间因素。受控于构造历史及古地热场类型;不可逆转。

(二)受热时间 演化时限:在某一温度段下演化发生进展的时间,亦称有效受热时间。

演化程度与时间为线性关系,但与温度之间表现为指数关系,因此温度是控制演化程度的关键因素;如果演化程度一定,则温度与时间互为补偿,即短时高温或长时低温可以达到同样的演化效果。要求温度达到临界活化能所需,其他地质因素相同时,时间长的演化程度高;短时高温可以跟长时低温程度相近;无不整合面则无演化间断。 (三)演化压力 静压力和动压力有利于沉积有机质物理性质的改变,对其化学结构的改变起促进作用。 有机质演化类型:

1)深成热演化作用:是在正常地热场条件下、埋藏深度不断加大的

过程中进行的。

正常热演化作用:沉积有机质的演化程度随埋深的加大而增高的现象。

2)岩浆热演化作用:是在异常高热地热场条件下发生的,系岩浆上涌带来的热流与正常地热场背景的叠加作用。

1)区域岩浆热演化作用:起源于岩浆向地壳浅部侵入,但岩浆体未能进入烃源原岩层。

2)岩浆接触热演化作用 :岩浆接触热演化作用起源于岩浆与含沉积有机质岩系或有机质的近距离或直接接触。特征: 1)变质范围窄于深成热变质和区域岩浆热变质; 2)接触带上被烘烤成天然焦或石墨; 3)变质程度、变质带宽度随离岩体的距离而变化,且分带明显:4)出现热变组分和热变结构,各向异性质、小球体等镶嵌结构;5)煤的工艺性质发生变化6)常有围岩蚀变现象,变质岩、变质结构 3)沉积有机质的动力演化作用: 力演化作用机理有三种假说:摩擦热假说、机械化学假说、动力能假说。共同的表现特征:1)等演化带一般极为狭窄,平行于主构造线分布,仅出现在构造形变极为强烈的地区。2)这种作用导致沉积有机质的密度增大,镜质组反射率及光学各向异性明显增强,并可能 有局部石墨化作用的发生。

三.三角洲沉积体系 定义:一般认为由于河流作用沉积在水体(海、湖)中的陆上和水下连续的沉积体,称为三角洲。通常是将河流入海的许多分支中,第一个分支以下的河流沉积地带,称为三角洲。

划分:按照河流作用的强度及沉积体的几何形态,划分为伸长的鸟足状三角洲和朵状三角洲;按照海水的波浪和潮汐作用,海洋作用为主的三角洲又分为浪控三角洲和潮控三角洲;根据沉积物的沉积速度和构造下沉速度的关系,三角洲还区分为浅水三角洲与深水三角洲。

下面以河控三角洲为例来论述其沉积相组成及其与能源矿产的聚集关系。

1) 沉积亚相组成与沉积特征

河控三角洲沉积体系是由三角洲平原沉积、三角洲前缘沉积、前三角洲沉积,以及三角朵叶体之间的三角洲间湾沉积构成。三角洲平原是三角洲陆上低平的地带,主要是由活动的河道和废弃的河道,以及河道两侧的天然堤、决口扇和泛滥盆地等沉积组成。三角洲前缘沉积是三角洲沉积体系的水下部分,分布于三角洲平原的向海一侧,它主要由分流河口坝砂及前缘席状砂构成。

下三角洲平原上的分流间湾是位于河道间地带与海水勾通的微咸水体,这种浅水海湾如果被分流河道的发展所封闭,就可形成浅水湖泊或浅水沼泽,其沉积常与决口扇沉积密切共生。 2)与能源矿产的聚集关系

在不断推进的三角洲平原及三角洲前缘滨岸地带,都是泥炭沼泽发育的良好场所。三角洲朵叶废弃之后,低平的地势也成为良好的成煤场所。

地域辽阔的三角洲环境是河、海、湖交会的地带,气候潮湿,生

物的繁衍速度是极大的,由于沉积物源的丰盛、海岸线和构造沉降环境的持续,就为古代油气的形成、聚集提供了良好的储集场所。

四. 影响煤层形态和厚度变化的主要因素有哪些?

1)泥炭沼泽基底不平

① 煤层底板或基底岩层界面呈凹凸起伏而顶板界面却比较平整,即“顶平底不平”;

② 往往在含煤岩系的底部或下部的煤层煤厚变化极为不规则; ③ 基底古地形低洼处煤层增厚,向突起部位尖灭变薄,煤层的分层和层理多为下伏的基底岩层界面所截切,呈现超覆样式。

2)沉积因素① 沉积体系对煤层厚度、形态变化的影响(冲积扇:盆缘尖灭、盆地方向变薄分叉,远端厚层;泛滥盆地透镜体,两岸侧尖灭)② 沉积体系对煤层分叉类型的影响(沉积透镜体、连续分枝型、之字形分叉)

3)同沉积构造① 基底断裂系控制的煤层分带② 盆内次级同沉积褶皱③ 盆内同沉积断裂活动

4)煤层的冲蚀顶凸构造① 煤层的同生冲刷② 河流充填负载构造 5)后期构造变动;6)岩浆侵入7)岩溶作用造成的无煤陷落柱

9. 能源资源聚集的控制因素?

含能源资源的沉积往往仅出现于沉积盆地演化的一定阶段和一定部位,在时序和空间上可以过渡为含它沉积矿产的沉积岩系,组成可


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