微量元素的地球化学特征研究对煤中有益元素开发利用以及有害元素的污染防治具有重要意义,同时也可以为盆地沉积环境研究提供信息.应用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)分析了五彩煤矿5号煤和顶底板中微量元素含量,并结合煤岩煤质特征、工业分析以及常量元素含量,研究煤中微量元素的富集特征,并讨论了五彩煤矿5号煤的沉积环境.结果表明,五彩煤矿5号煤中微量元素含量普遍偏低,与世界煤中微量元素相比,五彩煤矿5号煤中Sc、Cr、Co、Ni、Cu、Sr、Nb、Cd、Hf、Ta、W和Th元素含量正常,其余微量元素含量相对亏损.5号煤中矿物主要包括高岭石、石英和金红石.北部的祁连造山带可能是这些矿物的主要来源.煤中Sr/Ba和Sr/Cu比值表明五彩煤矿5号煤形成于干旱气候条件,随着湖平面上升,盐度逐渐降低,从咸化湖水、半咸水转变为淡水.Cu/Zn和Ni/Co比值表明五彩煤矿5号煤主要形成于富氧环境.

南祁连盆地上三叠统尕勒得寺组湖相沉积页岩具有良好的生烃潜力,是近年来青海省油气勘探的主攻层位.采用野外钻井、剖面样品相结合,开展干酪根C同位素、TOC、Ro等试验测试,运用沉积学、岩石学及地球化学等分析手段,对南祁连盆地阳康地区尕勒得寺组页岩地球化学特征进行综合研究.南祁连盆地晚三叠世随着西秦岭的闭合,发生了由海向陆的沉积演化过程,在低洼地带沉积了深水湖相富有机质页岩,厚度较大,平面分布稳定.尕勒得寺组页岩厚度在200～400m,属于Ⅱ1腐殖腐泥型干酪根,TOC值普遍>1.0％,受到后期热事件的影响,有机质热成熟度Ro普遍>3.5％,火山快速烘烤作用加速了尕勒得寺组页岩生烃过程.

柴达木盆地北缘中侏罗世晚期沉积的大煤沟组七段页岩(J2d7)记录了该地质历史时期的物源、风化作用及对应的气候和构造特征信息.对钻井岩芯样品进行元素地球化学分析,结果显示,较高的Al2O3/TiO2,La/Sc,Th/Co,较低的TiO2/Zr,以及TiO2-Zr、La/Sc-Th/Co、La/Th-Hf、La-Th-Sc组成表明大煤沟组七段页岩物源主要为长英质花岗闪长岩.A-CN-K组成特征指示钾交代作用对页岩的影响有限,整体较高化学蚀变指数(CIA)、化学风化指数(CIW)、斜长石蚀变指数(PIA)表明物源区经历了中等—强烈的化学风化作用,且自下而上,风化作用逐渐减弱,结合逐步降低的古气候指数C值及增高的Sr/Cu值,可得出在中侏罗世晚期柴北缘地区的古气候条件由温暖潮湿向干旱炎热明显转变,为该时期我国西北地区"干热化"事件在柴北缘的具体表现,同期构造沉降幅度大于因气候变干导致的湖平面下降速率,为有机质的富集提供了有利条件.

青海省鱼卡煤田位于柴达木盆地北缘,在区域构造上属柴达木盆地北缘残山断褶带,地理上属于柴达木盆地外缘次级马海小盆地一部分,鱼北背斜和尕秀背斜分别从中部和南部穿过.通过对该区域内的水文环境地质特征进行了介绍,预测矿坑涌水量,并分析采矿工程对区内地质环境的影响.

下日哈坳陷是南祁连盆地中油气地质工作程度较低的地区之一,南祁连盆地发育石炭系暗色泥(灰)岩、下二叠统草地沟组暗色灰岩、上三叠统尕勒得寺组暗色泥岩和侏罗系暗色泥页岩4套烃源岩系,其中三叠纪烃源岩厚度较大,有机质丰度属于低-中等,有机质成熟度适中,具有一定的生烃潜力和形成页岩气的地质条件.为了进一步认识下日哈坳陷上三叠统泥页岩生烃潜力,通过下日哈凹陷地质调查井和地表采集的样品,开展了上三叠统泥页岩分布、有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度、矿物组成、储集特征和含气显示等页岩气地质条件的综合研究,认为下日哈凹陷地区上三叠统暗色泥页岩发育分布广、厚度大、有机质丰度中等、Ⅱ-Ⅱ型干酪根类型具有良好的生烃潜力;暗色泥页岩中脆性矿物的含量较高,黏土矿物以伊利石和绿泥石为主,利于吸附气的聚集和后期压裂改造形成裂缝;暗色泥岩物性较好,矿物粒间孔、次生溶蚀孔、有机质孔和微裂缝等孔(缝)隙发育,具有良好的储集条件,且在钻井岩心中上三叠统见到了异常显示,指示了下日哈凹陷地区上三叠统具有较好的页岩气生烃潜力,是南祁连盆地值得探索的油气新领域.

柴西缘阿尔金山前侏罗系与柴北缘侏罗系具有相似的沉积背景,发育较好的泥页岩层段,具有一定的页岩气资源潜力.通过对野外露头与钻孔岩芯沉积特征的研究,建立了柴西缘阿尔金山前下侏罗统小煤沟组层序地层格架,恢复了基于三级层序的岩相古地理,并对沉积演化特征进行分析.小煤沟组岩性主要为泥岩、页岩、粉砂岩、砂岩、砾岩,发育湖泊、扇三角洲和辫状河沉积体系,包含半深湖、滨浅湖、湖湾、扇三角洲平原、扇三角洲前缘、河床、泛滥平原等沉积相.根据区域不整合面、河流下切谷冲刷面等层序界面,将小煤沟组划分为3个三级层序,每个层序内均发育一定厚度的泥页岩段.在单剖面和对比剖面沉积相分析的基础上,以三级层序为作图单元,利用单因素分析多因素综合作图法恢复了研究区古地理面貌.小煤沟组整体呈现北部半深湖、滨浅湖,南部以及东北部扇三角洲、河流的古地理格局,地势具有东南高西北低的特点,此时阿尔金山尚未隆升,物源主要来自于南部的柴达木盆地腹部隆起以及东北部的古阿拉巴什套山,盆地沉积中心主要为清水沟以及小西沟东北地区,发育厚度巨大的泥页岩段,为侏罗系页岩气勘探的有利地区.

西山—金鸿山地区赋存较厚的侏罗系泥页岩层,厚度40～280 m,部分区域暗色泥页岩有效厚度达到100～200 m.为了解该泥页岩的有机地化特征,通过观察分析地表侏罗系泥页岩层,系统的采集样品,对采集的泥页岩样品进行室内测试分析,并对研究区泥页岩的总有机碳(TOC)、镜质组分射率(Ro)、干酪根显微组分、干酪根元素、干酪根同位素测试成果数据进行综合分析.结果表明:该区茫崖煤矿以及黑石山地区TOC含量相对较低(1.0％ ～3.0％),中部地区TOC含量较高(超过2.0％ ～3.0％),泥页岩为好的烃源岩;采用氢碳原子比、干酪根类型指数及干酪根碳同位素指标确定该区的泥页岩干酪根类型为Ⅱ2型;泥页岩镜质组反射率(Ro)较高(1.3％ ～2.2％),基本达到成熟阶段及以上,生烃潜力较大.该区泥页岩的有机地化特征各项目测试值满足陆相页岩气有利区优选的标准,由此优选出以西山煤矿北—柴水沟—小西沟—月牙山一线为南界,阿尔金山前断裂带为北界的页岩气有利区.

The Yangshuihe area is situated in the middle part of the Iqe Basin,largely covered by the Cenozoic System.Drilling engineering has revealed the coal-bearing strata belong to the middle Jurassic Dameigou Formation and Shimengou Formation,gradually thickening westward.Main mineable coal seam M7 is in the upper part of Dameigou Formation,a thick to extra thick coal seam,thick coal zone is distributed on the north limb of the Iqe anticline to line III south limb of the anticline and gradually thinning.The coal seam M5 is in bottom part of Shimengou Formation coal-bearing sector,a medium to thick coal seam,rather large variation of thickness in the area,thin in middle part,gradually thickening to the west of line I to deep part.The analysis of coal-bearing strata development pattern and remodeling the middle Jurassic depositional period paleogeographic environment has practical significance to coal resource exploration in the area.