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煤能生成石油和天然氣嗎

煤能生成石油和天然氣嗎

在多年的石油勘探工作中,一個奇特的現象始終圍繞著石油地質工作者們:石油與煤似乎是“相克”的,即在產煤的盆地中找不到石油,而在產出石油的盆地中也見不到煤的蹤跡。
在新疆吐魯番——哈密一帶有許多煤層,中間夾有富含有機質的泥巖層,地質學上把這類地層稱為“煤系”。近年來,在這些盆地中發現了由煤系形成的油田和氣田,在塔里木盆地北緣的庫車地區也發現了煤系形成的大氣田,這些發現說明煤系不僅能生成石油更能生成天然氣。
 
    為什么煤巖也能生成天然氣呢?關于天然氣的形成因素前面已有論述,即地層中發育有以陸源高等植物為主要生源的烴源巖,其有機質母巖多為腐殖型干酪根,煤系即屬此類型;同時,有機質成熟度以及熱演化程度需要達到高成熟階段以上。
 
    那么煤系生成石油的條件是什么呢?這不能只簡單地用母質類型和熱演化條件等來說明。實際上,煤系所處的古沉積環境(古水深、沉積相)、受熱過程(即其埋藏史和熱演化史)以及利于生成石油的顯微組分的富集等因素都對煤系石油的生成有決定性的影響。
 
    煤巖主要發育在沼澤地區,水體深度不大,一般呈現氧化環境,那里生長著大量的高等與低等的植物。而在湖泊——沼澤相區,則反映各類植物生存水體深度較大,靠近湖泊,主要是弱氧化——弱還原環境,這種環境有利于煤系的有機顯微組分中發育有一定數量的利于成油的組分。
 
    一般來說,氧化環境的沼澤相區更適合煤巖的發育。大約在1.5億年以前的侏羅紀,中國大陸的氣候溫暖潮濕,陸生植物生長十分繁茂,河流、沼澤濕地大面積發育,后來又未歷經大規模的沉降深埋,是很有利的成煤環境。這種成煤時期和環境影響并決定了我國目前煤田以及煤成油田分布的格局。
 
    煤系中的有機顯微組分含有一定比例的富氫組分是有利于生成石油的另一重要條件。有機質生成石油的主要元素是碳、氫、氧等,其中氫組分含量是生成石油的關鍵,而煤系巖層中碳、氧元素十分豐富。煤巖有機顯微組分,主要是富含鏡質體和脂質體組分,還含有少量殼質體和絲質體組分。煤巖中一般缺少富含氫的腐泥質體和殼質體,這類組分的發育和富集程度與煤系形成的古地理環境相關。三角洲相煤系處在較深水的湖泊——沼澤區的弱還原環境下才有利于富含孢子花粉、藻類的腐泥質體和殼質體發育,同時也有利于富氫組分的發育。據資料表明:煤系中腐泥組分的含量大于15%時才可能形成煤成油。不難看出,這種煤系成油的條件比較苛刻,需特定的地質、地球化學環境,并不是所有的煤系都能生成石油。
 
    在我國的一些煤礦中,工人們采煤時常會發現煤層中夾雜的石油,有時還會被從煤層中冒出來的石油濺得渾身油乎乎的,雖然這些石油達不到工業化的程度,但卻是煤能夠生成石油的直接證據。
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