构造类型与煤层气富集 构造背景与煤层气聚集

不同类型的地质构造在其形成过程中构造应力场特征和内部应力分布状况的不同，导致煤储层和封盖层的产状、结构、物性、裂隙发育状况及地下水径流条件等出现差异，进而影响煤层气聚集量。因此，总结西北地区构造类型的控气特征对于正确评价西北地区煤层气有利区块有重要意义。首先根据构造应力特征，可将西北地区煤层气控气构造归纳为“挤压构造”和“伸展构造”两大类；再根据构造形态和不同类型构造组合关系，进一步总结出西北地区10种控气构造类型（表5-1）。

表5-1 西北地区煤层气控气构造的基本类型

1.挤压构造

（1）向斜构造

包括缓倾斜构造、宽缓向斜和向斜构造3种。两翼与轴部中和面以上表现明显的压应力集中；中和面以下表现为拉张应力。向斜的两翼和轴部往往为煤层甲烷含量高异常区。向斜轴部中和面以下的煤层甲烷封存较差。当煤层埋深较大，底板为厚层泥岩时，中和面以下也会出现煤层甲烷富集。大型宽缓向斜和缓倾斜构造往往发育次级褶皱，对煤层气保存有利（详见表5-1）。

（2）背斜构造

两翼与轴部中和面以下表现为压应力，应力明显集中。这些部位一般为高压区。背斜轴部中和面以上表现为拉张应力，产生大量的张性裂隙或断层，应力释放，造成低压区。煤层甲烷在背斜的两翼能较好地封存，在轴部就要看煤层与中和面的关系，中和面以上煤层甲烷易散，中和面以下煤层甲烷易聚集。若泥岩盖层发育良好，裂隙不发育，中和面以上煤层也能富含甲烷，两翼煤层的甲烷也会向轴部运移，造成煤层甲烷富集。

吴堡褶皱构造主要为鼻状隆起（图5-3），鼻状构造各部位尚发育次级褶皱和构造台阶。位于晋西挠褶带与定边吴堡东西向构造带的结合部位，出露地层为太古宇、中元古界、古生界及中生界三叠系下统，为一大型倾伏向斜。构造向东扬起，向西倾伏，枢纽倾角东陡（＞10°）、西缓（＜8°）。地表出露规模东西长约40 km、南北宽40～65 km。构造形态在平面上为一向西突出的弓形，在横剖面上呈箱状褶曲，在纵剖面上，该类构造呈向西跌落的阶梯状。鼻状构造上发育有次级褶皱，其展布受主体构造制约。吴堡鼻状构造是南北向挤压应力作用下的产物，构造形成期为印支期。是盆地东缘较大的含气构造，并形成构造鼻-水动力复合圈闭气藏。

（3）单斜构造

该类构造易于形成水封堵气藏。这种煤层甲烷气有利保存区带是近供水区和承压区，水充填于孔隙、裂隙中，形成水体压力圈闭。如祁连热水和鄂尔多斯盆地柳林等矿区。

图5-3 吴堡矿区背斜对煤层甲烷含量的影响1、2、3代表阶地

（4）逆断层

压性、压扭性断层表现为逆断层或压性走滑断层，封闭性能好（图5-4），断层面为密闭型，煤层气一般难以透过断层面运移。同时，断层面附近成为构造应力集中带，可加大煤层压力，使煤层气吸附量增加，而且煤层本身裂缝增多。如鄂尔多斯盆地横山堡矿区。

图5-4 断层对煤层甲烷含量的影响示意图

（5）推覆构造

有较大规模的推覆体发育，是在挤压应力作用下形成的，可形成区域性封盖的构造条件，有利于煤层气的保存。若褶皱与逆冲推覆伴生，使控气构造复杂化，对煤层下伏地层和煤层的构造破坏作用强烈，使煤储层渗透性遭到破坏，从而导致煤储层含气量高而渗透率较低。

2.伸展构造

包括正断层、断陷盆地和滑动构造3种基本类型，均为拉张构造应力作用产物，但不同的地质时期和动力学特征的差异对煤层气保存的影响是有差异的。张性断层一般为开放型，封闭性较差（图5-4）。鄂尔多斯盆地形成的断裂多为阶梯状，以正断层为主，保存条件欠佳。张性断层表现为正断层或拉张性走滑断层，断层面为开放性，往往成为煤层气运移的极好通道。断层面附近为低压区，煤层甲烷大量解吸，含气量下降。但在远离断层面的两侧一般形成两个构造应力高压区，平行断层成对称条带状，煤层甲烷含量相对升高。断陷盆地由于盆缘断裂的发育而导致煤层本身及上覆地层厚度大，大都呈地堑、地垒、半地堑和复式断陷盆地。总体上断陷盆地发育区是煤层气富集区，但煤层气赋存不均一。

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煤层气成因
答：由于煤层气的成因具有明显的阶段性和复杂性，不同地区、不同地质背景煤层气成因类型不同，判别煤层气成因时需综合考虑各种因素。本节在前人研究的基础上，根据实测数据，利用煤层气成因判别常用的甲烷碳同位素、氢同位素和组分含量3个参数的信息，建立扩展的C-D鉴别图版（图11-3），结合研究区的地质特征...

煤层气的主要成分是什么?
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煤层气资源评价和选区
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煤层气藏的类型
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国内外煤层气地质条件对比
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