李建军,白培康,毛虎平,韩文梅,王小兵,李 晋,张军龙

(1.中北大学理学院,山西太原 030051;2.山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司,山西晋城 048006;3.国家能源煤与煤层气共采技术重点实验室,山西晋城 048204;4.中北大学材料科学与工程学院,山西太原 030051;5.中北大学机械与动力工程学院,山西 太原 030051;6.中国地震局地震预测研究所,北京 100036)

郑庄-胡底煤层气地球化学特征及成因探讨

李建军1,2,3,白培康4,毛虎平5,韩文梅1,王小兵3,李 晋3,张军龙6

(1.中北大学理学院,山西太原 030051;2.山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司,山西晋城 048006;3.国家能源煤与煤层气共采技术重点实验室,山西晋城 048204;4.中北大学材料科学与工程学院,山西太原 030051;5.中北大学机械与动力工程学院,山西 太原 030051;6.中国地震局地震预测研究所,北京 100036)

结合沁水盆地南部地质构造史和热演化过程,从甲烷碳同位素与煤岩镜质组反射率、甲烷碳与氢同位素、甲烷与水的氢同位素值定量关系3方面探讨了郑庄和胡底区块煤层气成因,结果表明:煤层气组分中,甲烷体积分数占绝对优势,为96.83% ～98.55%,为极干燥气体;甲烷δ13C1和δD分别为-33.1‰～-30.8‰和-179.32‰～-160.53‰;煤层气主要为经次生改造的热解成因煤层气。煤层气δ13C1实测值与推测值-27.89‰相比明显偏轻,其原因是燕山期异常古地温阶段,横向地下水循环和竖向热液循环过程中流体优先溶解13CH4产生的甲烷碳同位素分馏作用的结果。15号煤抽采煤层气甲烷氢同位素值与伴生水氢同位素值定量关系表明,由于CO2还原次生生物作用造成3号煤和15号煤抽采煤层气甲烷δD的差异。……