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[摘 要]通过对阜新盆地低煤阶煤层气地质特征及成藏机制的研究，为煤层气开采提供依据。分析了阜新盆地构造演化及盆地形成过程，经历了初始裂陷期、快速裂陷期和收缩期，形成了北北东向的断陷盆地，具有东西分带，南北分块的构造格局特征，提出了煤储存厚度、岩浆体侵入和地质构造是煤层气藏得主要影响因素。---
[关键词]低煤阶煤层气；构造演化；断陷盆地；成藏机制
中图分类号：TK012 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0398-01
引言
煤层气目前已成为世界范围内研究的热点，中国低煤阶煤层气资源量约为16×1012m？，约占煤层气总资源量的47%，主要生成于侏罗系的准噶尔平盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地等和下白垩系的伊敏、霍林河、阜新等中新生代断陷盆地内，而石炭-二叠系低煤阶煤层气主要分布于华北盆地北缘西段的东胜—准格尔—大同一带[1，2]具有盆地煤层厚度大，煤层气成藏过程简单，可见低煤阶煤层气具有较好的勘探开发前景.？美国是世界上最先进行煤层气勘探、开发、研究并获得成功的国家美国在2005年煤层气产量达到49.1×109m3，约占当年美国天然气总产量的10%[3].在对美国含煤盆地的煤层气地质特征深入研究的基础上，提出了生物成因和热成因机制[4，5]研究了北美洛基山造山带圣胡安盆地和粉河盆地煤层气系统特征.在开采阶段也逐步形成了“排水→降压→解吸→扩散→渗流”的煤层气产出过程理论[6]，并且成功应用于粉河盆地、尤因塔盆地低煤阶煤层气商业开发中.[8]系统的研究了阜新盆地刘家区煤层气储存特征，认为埋深与辉绿岩侵入体是煤层气含量的主要影响因素，构造运动影响储层渗透率.虽然国内外学者对煤层气储层、开发等取得了一定的研究成果，但是煤层气系统研究仍相对薄弱，尤其对于构造-沉积特征对煤层气的成藏机制研究待深入.
1 阜新盆地概况
1.1 阜新盆地地层特征
阜新盆地是中国重要的煤炭基地，而且煤层气资源丰富.阜新盆地基底岩层为变质岩，.其中义县组（J3K1y）地层厚度不稳定、连续性差，下段为中基性火山岩下段以含凝灰质细粒碎屑岩为主，中部为浅色砂岩泥岩互层，上部为灰色泥岩粉砂岩，中部为灰色泥岩及砂岩与煤层互层，上部以砂砾岩为主.孙家弯组（K2sh）下部以砂岩和砂砾岩为主.
1.2 岩浆活动
阜新盆地经历了两期岩浆活动，以岩床和岩墙方式沿东西向和北东向不同程度地侵入到岩、煤层中，尤其对五龙、刘家、王营子的煤层破坏了地下水的赋存状态，当地下水的水位大于或等于岩墙内的储层水位时，煤层气能够得以保存，而当岩墙内的地下水水位小于储层内水位时煤层气将沿岩墙散失.
1.3 构造格局及分布特征
阜新盆地构造格局上位于天山—阴山东西构造带东段、新华夏系沉降带和赤峰—铁岭构造带复合交接部位，经历了盆地的初始裂陷期—快速裂陷期—收缩期三个发育阶段，依次分别形成了义县期，九佛堂、沙海、阜新组沉积期和孙家湾期.阜新盆地低煤阶煤层气地质特征及成藏机制7652阜新盆地的构造演化2.1盆地形成前中国大陆位于欧亚板块的东南部，东部受西太平洋板块和菲律宾板块俯冲、消减的影响，西部和西南部受印度板块与欧亚板块碰撞的影响.阜新盆地位于中朝准地台东部，在近南北向的水平挤压构造应力作用下，形成了盆缘纬向构造体系断裂，为后来盆地的形成创造了有利的构造条件.纬向构造体系的形迹只出现在盆外老地层中，只在盆缘断裂的下盘有所反映，所以纬向构造体系可以认为是阜新盆地形成前的构造.周邻板块向东亚大陆板块运动及作用机制.
2.2 成盆期构造
由于中国大陆板块独特的构造位置，在中、晚侏罗—早白垩世期间，中国大陆板块受到太平洋板块向南的右行直扭加上近东西向拉伸作用影响，先期存在的纬向构造体系断裂发生力学性质的转化和运动方式的转变，北西向断裂变成以压性为主的断裂，北东向断裂变成以张性为主的斜落平推正断
层.东西向断裂则变成以扭性为主的逆推断层，南北向断层仍为以张性为主的正断层，这些断裂的形成为阜新盆地的生成创造了条件.太平洋板块不断向欧亚大陆板块俯冲、碰撞，这一时期阜新盆地进一步拉张，加剧盆地下沉速率，整个盆地进入扩展发展期，阜新盆地各期主要含煤地层形成.
2.3 成盆后构造
晚白垩世早期阜新盆地受燕山构造运动的影响，阜新盆地处于左旋南北对扭，近东西向的挤压
应力场作用，阜新盆地内出现轴向为NNE、NE向的右型斜列长轴褶皱，这一时期盆地处于抬升阶段.到晚白垩世中期继续抬升运动，使阜新盆地边缘上部产生NW—SE向的拉张作用，进而使呈北东向展布的盆缘断裂再次发生了断陷活动，致使王营—刘家煤层气藏形成.晚白垩世末期NNE、NE向褶皱得到继承性发展，NNE、NE和近南北向的张性断裂转化为压冲为主的断裂，阜新盆地最终萎缩封闭.
3 王营—刘家煤层气成藏机制
3.1 研究区域概况
阜新盆地内的王营
—刘家区煤层气藏，西部边界为平西F2断层，西北、东南以煤层露头或背斜轴部为边界，该煤层气藏是阜新盆地内受采矿活动影响最小，
保存最完整的一个次级凹陷.区域内以厚煤层、多煤层为主要特征，厚度具有自边缘向中部逐渐变厚特点.王营—刘家区已施工19口煤层气参数及生产试验井，目前日供气约4.5×104？m3左右.
3.2 地质构造对煤层气成藏影响
王营—刘家煤层气藏内部断层发育，主要有平安F2断层、王营F8断层和刘家F2断层.其中平安F2断层、平西F2断层均为白垩纪NNW—SSE向挤压左旋剪切应力场中形成的同沉积断层，规模大且均为张性正断层.晚白垩纪和新生代期间由于区域构造应力场发生变化，使NNW向的张性断层转化为压性和压扭性.区域内的王营F8断层切割王营向斜，向北逐渐尖灭.刘家F2断层走向为NNE，是王营—刘家区煤层气藏内部主控断层.平安F2断层、王营F8断层和刘家F2断层的存在，对王营—刘家区煤层气的运移起到了阻隔作用，阻止了区域内煤层气从内向外的运移，起到封闭、阻隔作用，有利于煤层气的富集.王营—刘家煤层气藏构造位置上位于王营子NNE向宽缓向斜构造体系内.
3.3 地下水对煤层气成藏影响
阜新盆地王营—刘家区煤层群顶板为泥岩、中砂岩和粉砂岩，而且煤层群外生张性裂隙及发育，水体在含煤地层局部沿煤层割理、裂隙系统渗透，则煤层中向上扩散的气体将被封堵，致使煤层气聚集.王营—刘家区地表径流为王营河和西瓦河，地表水顺层由淺部向深部渗透，阻止了深部高压力区向浅部低压力区逸散的煤层气，在渗透水的作用下煤
层气封堵并保存.同时大气降水易沿着岩墙裂隙带或导水断层进人气藏深部，形成静水压力封堵，有利于煤层气富集成藏.
4 结论
（1）阜新盆地低煤阶煤层气藏具有煤储层厚度大，为煤层气的富集提供了物质基础；辉绿岩体侵入提供了煤储层的生气及储气能力，同时岩浆活动产生的构造裂隙发育，提高了煤储层渗透性.
（2）王营-刘家区煤层气藏受边界封闭性断层控制影响，有利于煤层气的富集；岩浆活动引起外生裂隙的发育，在岩墙附近的煤层变质程度高，煤的渗透性好，使得煤层气解吸速率较快，辉绿岩侵入对煤层气成藏有重要影响；水动力对煤层气具有封堵作用，有利于煤层气富集成藏.
（3）王营-刘家区煤层气藏模式为地质构造控制下的水动力一岩墙封堵式混合成因裂隙型煤层气富集模式.
参考文献
[1]傅小康，霍永忠，陈东，等.中国低阶煤储层特征分析[J].中国煤层气，2006，3（2）：42-46.
[2]叶建平，秦勇，林大扬.中国煤层气资源[M].徐州：中国矿业大学出版社，1998：1-15.第6期兰天伟，等：阜新盆地低煤阶煤层气地质特征及成藏机制
[3]翟光明，何文渊.抓住机遇，加快中国煤层气产业的发展[J].天然气工业，2008，28（3）：1-4.
[关键词]低煤阶煤层气；构造演化；断陷盆地；成藏机制
中图分类号：TK012 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0398-01
引言
煤层气目前已成为世界范围内研究的热点，中国低煤阶煤层气资源量约为16×1012m？，约占煤层气总资源量的47%，主要生成于侏罗系的准噶尔平盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地等和下白垩系的伊敏、霍林河、阜新等中新生代断陷盆地内，而石炭-二叠系低煤阶煤层气主要分布于华北盆地北缘西段的东胜—准格尔—大同一带[1，2]具有盆地煤层厚度大，煤层气成藏过程简单，可见低煤阶煤层气具有较好的勘探开发前景.？美国是世界上最先进行煤层气勘探、开发、研究并获得成功的国家美国在2005年煤层气产量达到49.1×109m3，约占当年美国天然气总产量的10%[3].在对美国含煤盆地的煤层气地质特征深入研究的基础上，提出了生物成因和热成因机制[4，5]研究了北美洛基山造山带圣胡安盆地和粉河盆地煤层气系统特征.在开采阶段也逐步形成了“排水→降压→解吸→扩散→渗流”的煤层气产出过程理论[6]，并且成功应用于粉河盆地、尤因塔盆地低煤阶煤层气商业开发中.[8]系统的研究了阜新盆地刘家区煤层气储存特征，认为埋深与辉绿岩侵入体是煤层气含量的主要影响因素，构造运动影响储层渗透率.虽然国内外学者对煤层气储层、开发等取得了一定的研究成果，但是煤层气系统研究仍相对薄弱，尤其对于构造-沉积特征对煤层气的成藏机制研究待深入.
1 阜新盆地概况
1.1 阜新盆地地层特征
阜新盆地是中国重要的煤炭基地，而且煤层气资源丰富.阜新盆地基底岩层为变质岩，.其中义县组（J3K1y）地层厚度不稳定、连续性差，下段为中基性火山岩下段以含凝灰质细粒碎屑岩为主，中部为浅色砂岩泥岩互层，上部为灰色泥岩粉砂岩，中部为灰色泥岩及砂岩与煤层互层，上部以砂砾岩为主.孙家弯组（K2sh）下部以砂岩和砂砾岩为主.
1.2 岩浆活动
阜新盆地经历了两期岩浆活动，以岩床和岩墙方式沿东西向和北东向不同程度地侵入到岩、煤层中，尤其对五龙、刘家、王营子的煤层破坏了地下水的赋存状态，当地下水的水位大于或等于岩墙内的储层水位时，煤层气能够得以保存，而当岩墙内的地下水水位小于储层内水位时煤层气将沿岩墙散失.
1.3 构造格局及分布特征
阜新盆地构造格局上位于天山—阴山东西构造带东段、新华夏系沉降带和赤峰—铁岭构造带复合交接部位，经历了盆地的初始裂陷期—快速裂陷期—收缩期三个发育阶段，依次分别形成了义县期，九佛堂、沙海、阜新组沉积期和孙家湾期.阜新盆地低煤阶煤层气地质特征及成藏机制7652阜新盆地的构造演化2.1盆地形成前中国大陆位于欧亚板块的东南部，东部受西太平洋板块和菲律宾板块俯冲、消减的影响，西部和西南部受印度板块与欧亚板块碰撞的影响.阜新盆地位于中朝准地台东部，在近南北向的水平挤压构造应力作用下，形成了盆缘纬向构造体系断裂，为后来盆地的形成创造了有利的构造条件.纬向构造体系的形迹只出现在盆外老地层中，只在盆缘断裂的下盘有所反映，所以纬向构造体系可以认为是阜新盆地形成前的构造.周邻板块向东亚大陆板块运动及作用机制.
2.2 成盆期构造
由于中国大陆板块独特的构造位置，在中、晚侏罗—早白垩世期间，中国大陆板块受到太平洋板块向南的右行直扭加上近东西向拉伸作用影响，先期存在的纬向构造体系断裂发生力学性质的转化和运动方式的转变，北西向断裂变成以压性为主的断裂，北东向断裂变成以张性为主的斜落平推正断
层.东西向断裂则变成以扭性为主的逆推断层，南北向断层仍为以张性为主的正断层，这些断裂的形成为阜新盆地的生成创造了条件.太平洋板块不断向欧亚大陆板块俯冲、碰撞，这一时期阜新盆地进一步拉张，加剧盆地下沉速率，整个盆地进入扩展发展期，阜新盆地各期主要含煤地层形成.
2.3 成盆后构造
晚白垩世早期阜新盆地受燕山构造运动的影响，阜新盆地处于左旋南北对扭，近东西向的挤压
应力场作用，阜新盆地内出现轴向为NNE、NE向的右型斜列长轴褶皱，这一时期盆地处于抬升阶段.到晚白垩世中期继续抬升运动，使阜新盆地边缘上部产生NW—SE向的拉张作用，进而使呈北东向展布的盆缘断裂再次发生了断陷活动，致使王营—刘家煤层气藏形成.晚白垩世末期NNE、NE向褶皱得到继承性发展，NNE、NE和近南北向的张性断裂转化为压冲为主的断裂，阜新盆地最终萎缩封闭.
3 王营—刘家煤层气成藏机制
3.1 研究区域概况
阜新盆地内的王营
—刘家区煤层气藏，西部边界为平西F2断层，西北、东南以煤层露头或背斜轴部为边界，该煤层气藏是阜新盆地内受采矿活动影响最小，
保存最完整的一个次级凹陷.区域内以厚煤层、多煤层为主要特征，厚度具有自边缘向中部逐渐变厚特点.王营—刘家区已施工19口煤层气参数及生产试验井，目前日供气约4.5×104？m3左右.
3.2 地质构造对煤层气成藏影响
王营—刘家煤层气藏内部断层发育，主要有平安F2断层、王营F8断层和刘家F2断层.其中平安F2断层、平西F2断层均为白垩纪NNW—SSE向挤压左旋剪切应力场中形成的同沉积断层，规模大且均为张性正断层.晚白垩纪和新生代期间由于区域构造应力场发生变化，使NNW向的张性断层转化为压性和压扭性.区域内的王营F8断层切割王营向斜，向北逐渐尖灭.刘家F2断层走向为NNE，是王营—刘家区煤层气藏内部主控断层.平安F2断层、王营F8断层和刘家F2断层的存在，对王营—刘家区煤层气的运移起到了阻隔作用，阻止了区域内煤层气从内向外的运移，起到封闭、阻隔作用，有利于煤层气的富集.王营—刘家煤层气藏构造位置上位于王营子NNE向宽缓向斜构造体系内.
3.3 地下水对煤层气成藏影响
阜新盆地王营—刘家区煤层群顶板为泥岩、中砂岩和粉砂岩，而且煤层群外生张性裂隙及发育，水体在含煤地层局部沿煤层割理、裂隙系统渗透，则煤层中向上扩散的气体将被封堵，致使煤层气聚集.王营—刘家区地表径流为王营河和西瓦河，地表水顺层由淺部向深部渗透，阻止了深部高压力区向浅部低压力区逸散的煤层气，在渗透水的作用下煤
层气封堵并保存.同时大气降水易沿着岩墙裂隙带或导水断层进人气藏深部，形成静水压力封堵，有利于煤层气富集成藏.
4 结论
（1）阜新盆地低煤阶煤层气藏具有煤储层厚度大，为煤层气的富集提供了物质基础；辉绿岩体侵入提供了煤储层的生气及储气能力，同时岩浆活动产生的构造裂隙发育，提高了煤储层渗透性.
（2）王营-刘家区煤层气藏受边界封闭性断层控制影响，有利于煤层气的富集；岩浆活动引起外生裂隙的发育，在岩墙附近的煤层变质程度高，煤的渗透性好，使得煤层气解吸速率较快，辉绿岩侵入对煤层气成藏有重要影响；水动力对煤层气具有封堵作用，有利于煤层气富集成藏.
（3）王营-刘家区煤层气藏模式为地质构造控制下的水动力一岩墙封堵式混合成因裂隙型煤层气富集模式.
参考文献
[1]傅小康，霍永忠，陈东，等.中国低阶煤储层特征分析[J].中国煤层气，2006，3（2）：42-46.
[2]叶建平，秦勇，林大扬.中国煤层气资源[M].徐州：中国矿业大学出版社，1998：1-15.第6期兰天伟，等：阜新盆地低煤阶煤层气地质特征及成藏机制
[3]翟光明，何文渊.抓住机遇，加快中国煤层气产业的发展[J].天然气工业，2008，28（3）：1-4.