今天鞋百科给各位分享如何区分煤层碳质泥岩的知识，其中也会对炭质泥岩、暗色泥质岩生烃潜力低于煤岩，但排烃能力相反(炭质泥岩的结构和构造)进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在我们开始吧！
炭质泥岩、暗色泥质岩生烃潜力低于煤岩，但排烃能力相反
秦建中(2005)对苏桥地区石炭纪—二叠纪含煤岩系的测试数据表明，煤的有机碳含量约为暗色泥质岩的20～30倍，炭质泥岩有机碳含量为暗色泥质岩的2.5～9倍，煤和炭质泥岩的可溶有机质含量为暗色泥质岩的4倍，煤及炭质泥岩的壳质组含量分别平均为27.43%和25.85%，而暗色泥质岩仅为13.63%。煤岩和混合泥岩(由炭质泥岩和暗色泥质岩组成)生烃潜力的热模拟实验表明(表4-3)，含煤岩系中煤的生烃潜力大于炭质泥岩和暗色泥质岩，只有当5倍于煤样质量的混合泥质岩，在同样的实验条件下，将混合泥岩中氢气和CO2产率减去，再在同一温阶条件下，比较煤岩与泥质岩的总产烃率及甲烷产率、重烃产率才基本相近，并且煤岩的生烃量仍略高于混合泥岩。说明含煤岩系中炭质泥岩、暗色泥质岩的生烃潜力低于煤岩，因为它们的有机质丰度比煤岩低得多。就有机质含量而言，1m煤层一般相当于20～30m或甚至更厚的暗色泥质岩。但是，生烃潜力的具体差距要视沉积环境而定。
表4-3 煤与含煤岩系中的混合泥质岩生烃潜力模拟实验结果对比表
注：资料来自“六五”国家重点科技攻关项目：中国煤成气形成赋存条件及资源评价；煤样重100g，泥质岩样重500g。
由于煤层高含碳而吸附能力很强，因而在烃类的排驱上表现了更为明显的色层分异效应，重质的极性的可溶组分(重质沥青物质)被吸附在煤层的孔隙表面，难以排出，并为非极性轻质烃类的初次运移创造了很好条件(黄第藩等，1995)，因此，虽然炭质泥岩、暗色泥质岩生烃潜力低于煤岩，但排烃能力却优于煤岩。
如何区分碳质泥岩与矿体
1。泥岩：
一种由泥巴及黏土固化而成的沉积岩，其成分与构造和页岩相似但较不易碎。
一种层理或页理不明显的粘土岩[1]。矿物成分复杂，主要由粘土矿物（如水云母、高岭石、蒙脱石等）组成，其次为碎屑矿物（石英、长石、云母等）、后生矿物（如绿帘石、绿泥石等）以及铁锰质和有机质。质地松软，固结程度较页岩弱，重结晶不明显。常见类型有：①钙质泥岩。含适量碳酸钙，常见于**红色岩系和海洋、潟湖相的沉积岩层。②铁质泥岩。含较多的铁矿物，如赤铁矿、褐铁矿、针铁矿等，多见于红色岩层。③硅质泥岩。SiO2含量较高，不含或极少含铁质和碳酸盐质物，常与铁质岩、硅质岩、锰质岩相伴生。泥岩具吸水、粘结、耐火等性能，可用于制砖瓦、制陶等工业。
泥岩结构 极细粒，肉眼无法辨认颗粒。其许多特征与页岩相同，可能含有化石，但层理不如页岩发育。
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2。矿体：
赋存于地壳中或地球表面并具有各种形态、产状和一定规模的矿石自然**体。矿床的基本组成单位。矿体的固定受工业指标的限制，其形态、产状和晶位等随矿产工业指标的不同而不同。
具有开采价值的矿石堆积体。有一定的形状、产状和规模。除矿石外，还常含有无用的**和矿物，称为夹石或脉石。矿体周围无经济价值的**是矿体的围岩。矿体与围岩的交接形式多种多样，有的界限清楚截然，有的逐渐过渡（渐变）。在后一种情况下，矿体的边界需要根据对所采**、矿石样品的分析结果，按矿石边界品位加以确定。
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煤岩与煤质特征
大量煤岩鉴定和化学分析表明，矿区煤变质以区域变质为主。煤质变化规律明显，其总趋势为：沿煤层倾斜方向，煤变质程度逐渐增高，煤质水平分带现象比较明显；沿纵深方向，下部煤层变质程度较上部煤层偏高，煤质牌号以贫煤为主，瘦煤为次，兼有少量的瘦焦煤及焦煤。
1.2.1 物理性质及煤岩特征
煤层呈黑色，强玻璃光泽（2＃、3＃、5＃煤层）或金刚光泽（11＃煤层），黑色条痕（2＃、3＃煤层略带褐色）。燃烧试验：2＃、3＃煤易燃或较易燃，烟焰中等（3＃煤层略短），熔融不完全，有膨胀现象，燃后能结出较厚致密的坚硬焦渣。5＃、11＃煤层相对不易燃烧，烟焰较短，熔融很不完全，略带膨胀现象。
肉眼煤岩组分以亮煤为主，夹有丝炭小透镜体、暗煤及镜煤细条带或线理，一般呈细条带状结构（2＃、3＃、5＃煤层）或细条带线理状结构（11＃煤层），参差状断口，垂直裂隙较发育。2＃、5＃煤层中亮煤较多，3＃、11＃煤层中暗煤较多。煤岩类型2＃煤层以光亮型和半亮型煤为主，次为半暗型煤。3＃煤层以半亮和半暗型煤为主，有少量暗淡型和光亮型煤；5＃煤层以半亮型煤为主，夹有丝炭透镜体；11＃煤层多为半暗、暗淡、半亮型煤。原煤的矿物杂质2＃、3＃煤层均以粘土类矿物为主，多呈小透镜状、条带状及分散状。此外还有少量分散状黄铁矿颗粒及充填状方解石。5＃、11＃煤层以黄铁矿和粘土类矿物为主。黄铁矿常呈小结核、细分散状，此外尚有方解石细脉或薄膜。
显微煤岩组分均以镜质组（包括半镜质组）为主，一般为90%左右，丝质组（包括半丝质组）多低于10%，稳定组分含量甚微。各煤层中，2＃、3＃、5＃煤层镜质组含量相对较高，唯11＃煤层镜质组含量相对偏低，丝质组含量较高。
1.2.2 煤质特征
2＃煤层灰分产率平均9.78%～38.43%，平均14.08%，含硫一般小于1.35%，磷含量一般小于0.05%，发热量（Qn.d）平均36.13MJ/kg，原煤挥发分11.89%～21.54%，煤层结焦性良好，煤质综合评价属低—中灰、低硫、低磷、高灰熔点、高发热量煤。煤质工业牌号以瘦煤为主，浅部有少量焦煤及瘦焦煤，深部有部分贫煤。
3＃煤层灰分产率9.88%～32.47%，平均19.08%，含硫一般小于1.5%，磷含量平均0.0248%，发热量（Qn.d）平均35.39MJ/kg，原煤挥发分7.58%～23.43%，平均16.68%，黏结性好。煤质综合评价属低—中灰、低—中硫、低磷、高灰熔点、高发热量煤。煤质工业牌号以瘦煤、贫煤为主。在下峪口井田浅部尚有少量焦煤及瘦焦煤。
5＃煤层灰分产率平均14.04%～38.20%，平均28.13%，平均硫含量1.58%，含磷平均0.0135%，发热量（Qn.d）平均35.18MJ/kg，原煤挥发分18.89%，无黏结性，煤质综合评价属中灰、特低硫、低磷、高灰熔点、高发热量煤，煤质工业牌号主要为贫煤。
11＃煤层灰分产率11.95%～36.17%，平均16.50%，含硫一般3%～5%，磷0.0209%，发热量（Qn.d）平均35.18MJ/kg，原煤挥发分平均17.47%，无黏结性，煤质综合评价属中—富灰、富硫低磷、高灰熔点、高发热量煤，煤质工业牌号为贫煤。
煤层按厚度是怎样划分的？
根据厚度，煤层可分为：
①薄煤层：**开采时厚度1.3米以下的煤层；露天开采时厚度3.5米以下的煤层。
②中厚煤层：**开采时厚度1.3~3.5米的煤层；露天开采时厚度3.5~10米的煤层。
③厚煤层：**开采时厚度3.5米～8.0米以上的煤层；露天开采时厚度10米以上的煤层。
④巨厚煤层，**开采时厚度大于8米的煤层。
如何区分一般泥岩和碳质泥岩？
泥岩又可分为：含粉砂泥岩，粉砂质泥岩，钙质泥岩、硅质泥岩、铁质泥岩、炭质泥岩、锰质泥岩，**泥岩、灰色泥岩、红色泥岩、黑色泥岩、褐色泥岩，高岭石粘土岩、伊利石粘土岩、高岭石-伊利石粘土岩。
主要划分依据是成份和形态。
所以一般泥岩和碳质泥岩应该还可以从颜色和形态上区分，或者可以深入分析**纹理和特征内含物，或者可以从区域形成地的地理自然条件加以区分。
煤储层围岩物性特征
西北地区煤储层围岩主要构成煤层气的盖层，包括八道湾组、西山窑组内的局部性和区域性盖层，以及三工河组、头屯河组和齐古组多套区域性盖层。在沉积旋回上，侏罗系整个煤系地层沉积以互旋回为特征，在每个层组各正旋回沉积的上部，以灰、深灰色泥岩盖层为主，厚度一般为5～30 m（准噶尔盆地最厚达120 m左右），以八道湾组中部和头屯河组上部较为发育，尤其是八道湾组中部不仅厚度大，且分布范围也较广泛。
围岩岩性主要为构成煤层顶底板的较致密性砂泥岩，以及位于煤层顶底板上下的**。如准噶尔盆地马桥凸起，据钻井、录井和测井资料，其盖层岩性为灰色、深灰色质纯泥岩、粉砂质泥岩与浅褐、灰色细砂岩互层，泥岩质纯，硬脆，富钙质团块，泥岩最大累计厚度238 m，单层最大厚度95 m（莫2井），厚层泥岩明显起着封闭作用。细砂岩胶结物多为钙质、硅质、泥质和铁质，部分为菱铁矿胶结，含量大于24%。因此致密砂质岩和泥岩层联合封闭是煤层气封隔层形成的岩性因素。
伊犁盆地侏罗系煤储层围岩主要为砂岩、粉砂岩及泥岩，西山窑组砂岩和粉砂岩的孔隙度介于19.15%～19.21%，渗透率介于（59.86～269.13）×10-3μm2，孔渗性较好至中等，而下侏罗统八道湾组和三工河组砂岩、粉砂岩的孔隙度介于6.18%～18.72%，渗透率介于（0.32～148.72）×10-3μm2，孔渗性差（表4-42）。而作为煤层顶板的岩性以粉砂岩、细砂岩及泥岩为主，底板岩性为页岩和粉砂岩，一般具低或特低孔、特低渗的物性特点，具有较强的封盖能力（文志刚，1997）。在尼勒克、昭苏等处，盖层泥岩单层厚度大、横向延伸稳定，且盖层压实程度很高，具备较强的封闭能力。
在柴北缘及祁连地区侏罗纪煤层顶板岩性一般为细至中粒砂岩、粉砂岩、页岩（或砂质页岩），部分顶板为含砾砂岩或砂砾岩。但各矿区差异悬殊，情况有所不同。例如大通矿区可采煤层直接顶、底板**为泥岩、粉砂岩。热水矿区煤层直接顶、底板以泥岩、炭质泥岩为主，多与粗砂岩接触，一井田东段煤的直接顶板为致密坚硬粗砂岩，岩性致密坚硬，裂隙发育，局部岩层遇水后松散。西部鱼卡矿区3＃煤直接顶板为灰、灰黑色泥岩、炭质泥岩，平均厚2.50 m，顶板以上为粗中粒砂岩，较致密坚硬；4＃煤顶板均为厚层灰白色中细粒砂岩，胶结中等，属Ⅳ-a级较硬**；5＃煤直接顶板为细中粒砂岩，胶结坚硬，部分为泥岩，普氏**分类为Ⅳ级，属较硬**；6＃、7＃煤直接顶板为泥质细粒砂岩或中粗粒砂岩，较稳固。海德尔露天矿煤层底板，为致密坚硬的硅质砂砾岩。
表4-42 伊犁盆地煤储层顶底板孔渗特征
泥岩局部性盖层的封盖能力在纵向上的变化具有三工河组区域性盖层的相同特点。由前人盖层封闭效果资料分析，泥质岩盖层当泥质含量和结构近似、矿物成分以蒙脱石、伊利石和高岭石为主时具有较强的封闭能力；当绿泥石含量大于20%时，封闭能力较差，这是由于前3种矿物吸水膨胀性强，堵塞孔隙及喉道，使封闭能力增强，而绿泥石性脆易产生微裂隙，降低了**的封闭能力。从准噶尔盆地侏罗系各层系粘土矿物成分统计分析，除腹部莫索湾地区以外，其绿泥石含量大都小于20%，说明盆地泥质岩盖层具有较强的封盖能力。
盖层孔隙结构以微孔为主，在饱和盐水条件下渗透率在1×10-6～1×10-11 μm2，以1×10-8～1×10-9 μm2为主，对油气为有效封盖，个别渗透率小于1×10-9 μm2为最有效封盖。对煤层气储层的封盖也为有效。依照这一盖层评价标准分析，在准噶尔盆地周边齐古组与头屯河组泥岩为低效-无效盖层；腹部头屯河组泥岩为低效-有效盖层；陆梁隆起与阜东斜坡区西山窑组泥岩为低效-有效盖层，马桥与白家海凸起为低效盖层；三工河组与八道湾组泥岩在盆地周边多为低效-有效盖层，腹部为有效-最有效盖层。
岩相的岩相分类
沉积岩的相可分陆相、海相、海陆过渡相三种基本类型。再根据**建造进一步划分亚类。岩相是随时间的发展和空间条件的改变而变化的。岩相的变化可以从横向和纵向两方面来观察。同一岩层在水平方向的相变反映了，同一时期不同地区的自然地理条件（即沉积环境）的差异。如海洋沉积物可由滨海相过渡到浅海相，一般依次沉积砾岩、砂岩、粘土类，石灰岩等，而且所含生物化石也不相同。在垂直岩层剖面方向上的相变则反映了同一地区但不同时间的自然地理环境的改变，而自然地理环境的重大改变则往往是地壳运动的结果。海相沉积的总特点是：以化学岩、生物化学岩和粘土岩为主，如石灰岩等。离海岸愈远，碎屑沉积颗粒愈细。在水平方向上岩相变化小，沉积物中含海生生物化石和矿物。海相沉积又可分为滨海相、浅海相、半深海相及深海相四类。陆相沉积：沉积物多以碎屑、粘土和粘土沉积为主，**碎屑多具棱角，分选欠佳，在水平方向上岩相变化大，含陆生生物化石。又可分为残积相、坡积相、洪积相、冲积相、湖积相、冰碛相、火山相等。
有机质丰度
1.上古生界烃源岩
上古生界地层为海陆交互相及河流—湖泊三角洲相的石炭—二叠系含煤岩系，其烃源岩类型包括煤、暗色泥岩和灰岩。其中灰岩发育于本溪组和太原组，煤和暗色泥岩发育于本溪组、太原组和山西组，在下石盒子组也有少量存在。从厚度上，煤和暗色泥岩沉积厚度较大，分布广，是其主要的烃源岩，灰岩次之。据统计，中部气田石炭—二叠系烃源岩厚度一般为80～150m，其中煤层厚10～20m，暗色泥岩厚为60～110m。
中部气田石炭—二叠系泥质烃源岩厚度尽管不太大，但其有机质丰度高，除炭质泥岩（有机碳含量一般超过5%）外，大部分暗色泥岩的有机碳含量分布在2%～4%之间（图2-4），且地区间差别不大，都有高的有机质丰度。
石炭系灰岩主要集中发育于太原组中上部，在横山—志丹地区厚25～40m，东部厚25～50m。灰岩的显著特点是含生物碎屑，有机质丰度高，有机碳含量一般为0.5%～3%，平均为1.0%左右。
石炭—二叠系烃源岩具有高的可溶有机质丰度，表现在氯仿沥青“A”和总烃含量等指标上（表2-3）。暗色泥岩的氯仿沥青“A”含量平均值在0.0633%～0.1004%之间；总烃含量为195.84×10-6～348.60×10-6，而煤的氯仿沥青“A”和总烃的含量都较泥岩要高，有机碳平均为53.48%～63.13%，氯仿沥青“A”平均为0.6469%～1.0782%，总烃含量平均为2406.60×10-6～3219.63×10-6。石炭系碳酸盐岩也具有较高的氯仿沥青“A”含量（0.0543%～0.0879%）和总烃含量（276.20×10-6～418.04×10-6）。
图24 鄂尔多斯盆地石炭—二叠系暗色泥岩有机碳含量（%）平面分布图（据夏新宇等，2000）
表2-3 鄂尔多斯盆地石炭—二叠系烃源岩有机质丰度统计表
（据戴金星等，1997）
从表2-3还可以看出，鄂尔多斯盆地上古生界不同层位烃源岩有机质丰度存在较显著的差异，非均质性明显。以暗色泥岩为例，太原组和本溪组的可溶有机质丰度和烃转化率都高于山西组，这种差异与其沉积环境、物源条件及热演化程度有关，因为从晚石炭世至晚二叠世，由于沉积环境、沉降幅度和沉积速率的变化，有机相逐渐变差，反映在还原程度、有机质丰度乃至有机质性质上逐渐变差，同时石炭系烃源岩热演化程度比二叠系烃源岩高，高的热演化程度有利于有机质转化成烃。
2.下古生界烃源岩
鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩厚度大，在中部地区可达500～800m（冯增昭等，1998）。这套源岩厚度在盆地中东部最大，一般在350～550m之间，最厚达650m，并且大部分是泥质含量较低的白云岩和灰岩，个别地区存在泥灰岩。
对630多块奥陶系马家沟组碳酸盐岩样品的有机碳含量数据统计表明（图2-5），28%的样品有机碳含量为0.10%～0.15%,25%的样品有机碳含量为0.15%～0.20%，有机碳含量为0.20%～0.30%的样品约占31%，有机碳含量＞0.30%的样品约占12%，个别样品（占2.4%）有机碳含量达到0.50%。
图2-5 鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组碳酸盐岩的有机碳含量分布
鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组烃源岩有机碳含量的平面分布见图2-6。总的来看，奥陶系海相碳酸盐岩有机碳含量大多在0.1%～0.3%之间，且东部地区较中部和西缘地区略高。
由于碳酸盐岩烃源岩有机质丰度评价至今尚没有一个统一的标准，国内外学者提出的有机碳含量下限值差别很大，最小的为0.03%，最大的可达0.50%，一般为0.10%～0.30%（程克明等，1996；包建平等，1996），因此碳酸盐岩烃源岩有机质丰度评价仍然是一个有待解决的难题。针对这一情况，陈义才等和马振芳等综合利用热模拟实验法、生烃潜力计算法、罐装岩屑—酸解烃法、全烃地球化学法及残余气饱和度法，考虑到油源岩和气源岩的不同、有机质热演化程度的差别等对有机质丰度评价的影响，确定了鄂尔多斯盆**古生界碳酸盐岩烃源岩有机碳丰度分级评价标准（表2-4）。
图2-6 鄂尔多斯盆地马家沟组烃源岩的有机碳含量（%）等值线图
按此标准（表2-4）评判，鄂尔多斯盆**古生界海相碳酸盐岩本身多数样品就已达到了烃源岩标准，有部分样品属较好—好的气源岩。陈义才等在“九五”前期的攻关成果也表明，鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组不论是泥灰岩、灰岩和白云岩，其有机碳含量基本都大于0.1%，高值区可大于0.3%。按碳酸盐岩有机质丰度评价标准（表2-4），奥陶系海相碳酸盐岩就有相当部分应该属于较好—好的烃源岩。
表2-4 鄂尔多斯盆**古生界碳酸盐岩烃源岩有机碳丰度评价标准
生烃潜量（S1+S2）也是评价烃源岩的重要指标。使用该指标评价时必须考虑成熟度的因素。鄂尔多斯盆地472个热解数据分层位分岩性统计结果见图2-7。平凉组泥灰岩S1+S2值平均0.39mg/g,S1+S2值分布于0.4mg/g以上者占30%；灰岩S1+S2值平均0.38mg/g，分布于0.1～0.2mg/g者约占60%；马家沟组泥灰岩生烃潜量S1+S2值平均0.12mg/g，分布于0.1～0.2mg/g区间占40%,0.2～0.4mg/g区间占20%,＜0.1mg/g占40%；灰岩S1+S2值平均0.17mg/g,＜0.1～0.2mg/g者占48%,0.1～0.2mg/g占近30%,＞0.2mg/g占22%；白云岩S1+S2值平均0.14mg/g。寒武系S1+S2值最低，平均0.11mg/g,0.05～0.1mg/g占50%,＞0.1mg/g占近30%。
按照烃源岩的生烃潜量（S1+S2）评价标准（程克明等，1996），平凉组为差—中等生烃潜力源岩，马家沟组基本为中等生烃潜力源岩，寒武系为中等—差的生烃潜力源岩。
煤地质学的煤炭分布
1 煤炭资源的概念具有开采价值的煤炭储层称为煤炭资源。2 煤炭资源的分级按照认识和掌握的程度，分为2个级别：保有储量和预测储量。根据1997年统计资料，保有储量为1万亿吨，1000米以浅的预测储量为1.8万亿吨，1000米以浅的煤炭资源总量为2.8万亿吨；2000米以浅的预测储量为4.6万亿吨，2000米以浅的资源总量为5.6万亿吨。3 煤炭资源的分区根据地理位置，分为4个区：华北区，西北区，东北区和华南区。①华北区：煤炭资源量排第一，占全国的50%。覆盖的省份：长江以北的中原地带，北到***。煤系地层以侏罗纪和石炭二叠纪地层为主，煤阶以长焰煤、气煤、肥煤、焦煤和瘦煤为主。②西北区：煤炭资源量排第二，占全国的35%。覆盖的省份：新疆、甘肃和宁夏。煤系地层以侏罗纪地层为主，煤阶以长焰煤为主。③东北区：煤炭资源量排第三，占全国的7%。覆盖的省份：东北三省。煤系地层以白垩纪地层为主，煤阶以褐煤为主。④华南区：煤炭资源量排第四，占全国的6.8%。覆盖的省份：长江以南的省份，主要是云南、贵州、四川、江西和湖南等。煤系地层以二叠纪地层为主，煤阶以气煤、肥煤、焦煤和瘦煤为主。4 按省份排名： 新疆1.9万亿吨，***1.4万亿吨，山西0.6万亿吨，陕西0.3万亿吨，贵州0.2万亿吨。