目标区级控制潜力（C级）评价

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目标区级控制潜力（C级）评价以沉积盆地内CO2地质储存目标靶区为评价对象，计算各目标靶区C级控制潜力。

（一）评价单元概化与计算原则

1)CO2地质储存目标靶区的筛选与前期评价，以及进一步的调查勘查、样品测试与目标靶区表征是C级控制潜力评价的基础。

2）在深入研究目标靶区地层结构、岩性岩相、储存介质类型、水文地质条件等因素的基础上，进一步详细研究各参数的空间变化规律。

3）对储层进行表征与描述时，应充分利用目标靶区及其附近的钻探资料，对评价单元内的地层结构、岩性岩相、储盖层组合及其空间展布规律进行详细描述，详细地划分出储盖层组合。

4）储层参数概化时，着重获取并研究储层的孔隙度、渗透率、储层类型、储层中的水饱和度和水化学类型等参数，合理进行参数分区，针对各参数分区进行计算，提高计算精度与准确度。

5）由于不同的储层类型，如油田、气田、煤层和深部咸水层，各自的CO2地质储存机理不同，潜力评价方法不一，因此在一个评价单元内，每个类型的储存量都应分别进行评价。

（二）计算方法

进行C级控制潜力计算时，应首先计算目标靶区的理论储存量，在理论储存量的基础上计算有效储存量，即可得到目标靶区C级控制潜力。

1.深部咸水层

深部咸水层中CO2地质储量由构造地层储存、束缚气储存和溶解储存三部分构成。

（1）构造地层储存机理

深部咸水层构造地层圈闭与枯竭油气藏储存CO)2相类似，不同的是构造地层圈闭里是水而不是烃类物质。计算公式见式（2-28）。

二氧化碳地质储存技术方法概论

式中： 为CO2在深部咸水层中构造地层圈闭的C级控制潜力理论值，106t;A为圈闭面积，km2;Vtarp为构造或地层圈闭的体积，10 6m3;h为圈闭的深部非饱和咸水层的平均厚度，m；Φ为深部咸水层岩石的平均孔隙度，％;Swirr为残余水饱和度，％ 为地层条件下CO2的密度，kg/m3。

（2）束缚气体储存机理

计算公式与式（2-12）相同。计算C级控制潜力时，孔隙度Φ和相对渗透率（与饱和度有关）可通过岩心实验室分析测试获得。因CO2饱和度 和原先被CO2饱和然后又被水浸的岩石体积△Vtarp能够通过数值模拟方法确定（Kumar et al.,2005;Juanes,2006）。束缚气体储存的CO2储存量计算可以在目标区和储存场地级别评价上完成，而不宜在盆地和区域级别上进行评价。由此获得的C级控制潜力可能是有效或可执行的储存量，这完全决于潜力计算的目的和精度。

（3）溶解储存机理

CO2溶解度随着压力的增加而增加，随着温度和地层水的矿化度增加而降低。在扩散、对流和弥散过程中，CO2溶解到地层水中。溶解储存是一个连续的，与时间有关的过程，因此，通过溶解储存的CO2地质储量必须针对具体地点计算出来。以哪种速率发生溶解储存主要取决于游离相CO2进入到与之接触但还未被CO2所饱和的地层水量。一旦CO2的移动已经停止（停止有效弥散）与之相接触的水将被CO2饱和，同时扩散则变成主要的混合过程。计算公式见式（2-29）。

二氧化碳地质储存技术方法概论

式中： 为CO2在深部咸水层中溶解储存的C级控制潜力理论值，106t;A 为圈闭面积，km2;H 为圈闭的深部非饱和咸水层的平均厚度，m；Φ为深部咸水层岩石的平均孔隙度，％；ρs为地层水被CO2饱和时平均密度，kg/m 3；ρi为初始的地层水的平均密度，kg/m3； 为地层水被CO2饱和时CO2占地层水中的平均质量分数，％； 为原始CO2占地层水中的平均质量分数，％； 为液流逆流后被圈闭的CO2的饱和度，％。

溶解储存与咸水层中的化学特征和压力温度有很大的关系，因此对溶解的CO2地质储存潜力计算的地点要求十分明确的。对于C级控制潜力评价而言，在获得足够可靠的数据情况下，可应用该方法提高溶解机理储存量计算的精度。

（4）深部咸水层中理论储存量汇总

深部咸水层中理论储存量汇总计算公式见式（2-30）。

二氧化碳地质储存技术方法概论

式中： 为CO2在深部咸水层中的C级控制潜力理论值，10 6t； 为CO2在深部咸水层中构造地层圈闭的C级控制潜力理论值，106t； 为CO2在深部咸水层中束缚气储存的C级控制潜力理论值， 106t； 为 CO2在深部咸水层中溶解储存的C级控制潜力理论值，106t。

（5）有效储存量计算

CO2在深部咸水层的储存过程中，将受到储层的非均质、CO2的浮力、CO2的波及效率以及CO2在整个深咸水层空间对流扩散和溶解等因素影响，深部咸水层有效储存量计算公式见式（2-31）。

二氧化碳地质储存技术方法概论

式中： 为CO2在深部咸水层中的C级控制潜力有效储存量，106t 为CO2在深部咸水层中的C级控制潜力理论储存量，106t; Ce为有效储存系数，量纲为1。有效储存系数没有给出具体的值，该值要根据具体情况和已有工程的经验来确定。

2.油田

计算时按已枯竭油藏的储存量计算方法来计算。首先计算油田目标区级C级控制潜力的理论储存量，在理论储存量的基础上再计算油田的有效储存量，即为目标区级C级控制潜力。

（1）已枯竭油藏理论储存量计算

基本的假设条件为CO2注入枯竭油藏中直到储层压力恢复到原始储层压力，即油气开采后所让出的空间都用于CO2地质储存。计算公式见式（2-2）、式（2-3）和式（2-18）。

（2）基于物质平衡法的油藏有效储存量

在理论储存量计算的基础上，碳封存***论坛考虑浮力、重力超覆、流度比、非均质性、含水饱和度以及水体强度等影响因素，计算公式见式（2-32）。

二氧化碳地质储存技术方法概论

式中： 为CO2在油藏中有效储存量，106t； 为CO2在油藏中理论储存量，106t;Ce为综合因素对应的有效储存系数，量纲为1;Cm为流度差异因素对应的有效储存系数，量纲为1;Cb为浮力作用因素对应的有效储存系数，量纲为1;Cb为油藏非均质性因素对应的有效储存系数，量纲为1;Cw为含水饱和度因素对应的有效储存系数，量纲为1;Cn为地下水体因素对应的有效储存系数，量纲为1；上述有效储存系数往往需要数值模拟方法来获得。

3.气田

在气田理论储存量的基础上计算其有效储存量，即为C级控制潜力。

（1）理论储存量计算

气田C级控制潜力计算方法与E、D级相同，计算公式见（2-4）。

（2）有效储存量计算

计算公式见式（2-33）。

二氧化碳地质储存技术方法概论

式中： 为CO2在气藏中有效储存量，106t； 为CO2在气藏中理论储存量，106t;Ce为综合因素对应的有效储存系数，量纲为1;Cm为流度差异因素对应的有效储存系数，量纲为1;Cb为浮力作用因素对应的有效储存系数，量纲为1;Ch为气藏非均质性因素对应的有效储存系数，量纲为1;Cw为含水饱和度因素对应的有效储存系数，量纲为1;Ca为地下水体因素对应的有效储存系数，量纲为1；上述有效储存系数往往需要数值模拟方法来获得。

4.煤层

首先要计算煤层的理论储存量，在理论储存量的基础上再计算煤层的有效储存量，即为C级控制潜力。

（1）理论储存量计算

在气体已被煤层吸附的情况下，煤层中的理论储存量计算公式与D级相同，见式（2-5）。对于C级控制潜力评价而言，尽可能多地搜集煤层的详细地质资料，便可精确地计算出CO2理论地质储量。计算公式见式（2-34）。

二氧化碳地质储存技术方法概论

式中 为CO2在煤层中理论储存量，10 6t;A为煤层盆地的表面积，km2;H为煤层的有效厚度，m;nc为煤的密度，t/m3，通常取1.4t/m3；?n为煤中的灰分占煤的质量分数，％；?m为煤中的湿分占煤的质量分数，％;G。为煤层气体含量（吸附量），m3（气）／（t 煤）。

煤层气体含量Gc满足Langmuir等温吸附公式［式（2-35)］：

二氧化碳地质储存技术方法概论

式中：VL为Langmuir体积，即给定温度下煤层的最大气体吸附量，m3/t;pL为Langmuir压力，即最大气体吸附量时煤层中的压力，MPa;p为当前煤层中的压力，MPa。随着当前煤层中压力的增加，吸附气体量也随之增加并逐渐接近Langmuir体积。

（2）有效储存量计算

计算公式见式（2-36）。

二氧化碳地质储存技术方法概论

式中 为CO2在煤层中有效储存量，106t； 为CO2在煤层中理论储存量，106t;C为完井系数，量纲为1;Rf为煤层中煤层气的采收率，％。完井系数和煤层气采收率的乘积代表了储层的产气能力。

完井系数代表已钻煤区内的部分净累积煤厚度，该煤区可用作气体的生产和储存。完井系数强烈地依赖于各煤层的厚度以及相互之间的距离，并且薄煤层完井系数值比厚煤层小。

煤层气采收率表示能从煤层中生产出来的那部分气体占煤层气总量的比例。在常规煤层甲烷生产中，此参数强烈依赖于大量抽水导致的压力降，其值范围为20％～60％。

由于煤对CO2的吸附力要比甲烷高，且在CO2提高煤层气采收率中CO2的储存系数将会更高，因此可以安全地采用甲烷气体的采收系数。不过由于受到其他气体的影响，煤对CO2的吸附能力通常会降低。

云南中部祥云地区

董国伟 王麒翔 覃木广 黄长国

( 1. 中煤科工集团重庆研究院 重庆 400037;2. 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室 重庆 400037)

摘 要: 煤层气利用是推进煤矿安全发展、清洁发展、节约发展的必然要求，减少环境污染的重要举措，增加能源供给的有效措施。本文主要介绍黔西地区水城矿区区域地质背景及特征，分析研究了水城矿区煤层气赋存规律及主控因素，研究表明: 区域上水城矿区煤层气赋存主要受向斜构造影响，层域上主要受沉积环境及层序体系域影响，具体煤层气赋存主要受小构造、盖层、煤层赋存状态及煤质等因素控制。研究成果可为黔西地区煤层气开发利用提供参考。

关键词: 煤层 煤层气 赋存规律 构造 盖层 影响因素

基金项目: 国家科技重大专项课题 34 “全国煤矿区煤层气 ( 瓦斯) 开发信息平台” ( 2011ZX05040 － 005 －011)

作者简介: 董国伟，1981 年生，男，山西运城人，工程师，博士研究生，主要从事煤岩瓦斯动力灾害和瓦斯赋存规律研究，中煤科工集团重庆研究院，重庆市沙坪坝区上桥三村 55 号，400037。Tel: 15923355967，E-mail:leng285@ tom. com

The Main Factor Analysis of CBM Occurrence in Shuicheng Mining Area of Qianxi

DONG Guowei WANG Qixiang QIN Muguang HUANG Changguo

( 1. Research Institute of Gas and Fire，Chongqing Research Institute of China Coal Technology ＆ Engineering Group Corporation，Chongqing 400037，China;2. National Key Laboratory of Gas Disaster Detecting，Preventing and Emergency Controlling，Chongqing 400037，China)

Abstract: CBM utilization is the necessary requirement of promoting the development of coal mine safety and the important measures of reducing environmental pollution and the effective measures of increasing energy sup- ply. The paper mainly introduces Shuicheng mining area of Qianxi regional geological setting and characteristics、 Shuicheng mining area of Qianxi region coal-bearing strata. CBM accumulation regularity and controlling factors in Shuicheng mining area of Qianxi are analyzed and studied，the studys show that regionally，CBM accumulation mainly are affected by Syncline structure in Shuicheng mining area of Qianxi and at the level，CBM accumulation mainly are affected by Sedimentary environments and sequence system tracts and CBM accumulation mainly are controlled by construction，cap rock，coal and other factors in local mine. CBM reservoir bed parameter character- istics are measured and analyzed. CBM exploitation and utilization technology are introduced at present. Research results can be consulted when Qianxi region CBM are exploited.

Keywords: coal seam; CBM; accumulation rule; structure; cover; effect factor

1 黔西地区水城矿区概况

贵州水城矿业(集团)有限责任公司(以下简称“水城矿区”)位于六盘水煤田的西北段。水城矿区主营煤炭开采，矿区煤系地层为上二叠统龙潭组(宣威组)，根据地质构造和开采条件，矿区由北西到南东依次划分为七个独立的矿井(大多建于上世纪70年代初期):①盛远煤矿;②大湾煤矿;③那罗寨煤矿;④汪家寨煤矿;⑤大河边煤矿;⑥红旗井;⑦老鹰山煤矿。

盛远煤矿和大湾煤矿位于二塘向斜，红旗煤矿、大河边煤矿、汪家寨煤矿和那罗寨煤矿位于大河边向斜，老鹰山煤矿位于小河边向斜。水城矿区构造纲要图见图1。

图1 水城矿区构造纲要图

水城矿区范围内出露的地层有:上二叠统的峨眉山玄武岩(P12)、上二叠统龙潭组(P22)、三叠系下飞仙关组(T1)、三叠系中统嘉陵江灰岩(T2)及第四系表土层(Q)。主采煤层1、2、4、7、8、9、11、13号煤层。

2 黔西地区水城矿区区域地质背景

水城大地构造位置，处于扬子陆块西南缘。既受扬子板块构造演化的控制，又受水城断陷带演化的控制。区内主要发育有北西向构造，北东向构造和近东西向构造［1］～［4］。

盘县—六盘水断裂、水城断陷、师宗—贵阳断裂控制着水城矿区龙潭组煤层及煤层气赋存。晚二叠含煤地层后期燕山运动使含煤地层发生了普遍褶皱，奠定了后期控煤构造的轮廓，喜马拉雅运动造成含煤地层形成断裂，对煤层气的富集形成了一定影响［2］。见图2。

NNE向的同沉积断裂对贵州晚二叠世沉积格局起着主导性控制作用，而近EW向和NEE向同沉积断裂的差异沉降叠加导致沉积格局进一步复杂化，形成“东西分带、南北分区”的沉积与聚煤格局。导致黔西地区水城矿区出现三角洲潮坪环境和泥质潮下环境［2］。见图3。

图2 贵州省晚二叠世基底主要断裂纲要图

晚三叠把南期，水城区域已为陆相剥蚀区域;火把冲期岩相古地理与把南期基本相近;晚三叠二桥期，水城区域进入陆相沉积阶段，东部为剥蚀区，西部大片为内陆湖泊环境，发育了一套湖相碎屑岩含煤沉积，但仅形成煤线及薄煤层。

图3 水城矿区晚二叠沉积环境图

3 黔西地区水城矿区煤层气赋存规律

水城矿区划分为三个煤层气地质构造单元，煤层气地质单元1:二塘向斜部分，包括盛远煤矿和大湾煤矿;煤层气地质单元2:大河边向斜部分，本构造单元包括的矿井有红旗煤矿、大河边煤矿、汪家寨煤矿和那罗寨煤矿;煤层气地质单元3:小河边向斜部分，本构造单元内为老鹰山煤矿。

影响煤层煤层气赋存的主要因素有断层、褶皱、盖层、煤层赋存状态及煤质等。

3.1 构造对煤层气赋存的影响

二塘向斜、大河边向斜和小河边向斜等控制着煤层气赋存，小河边向斜构造最复杂，煤层倾角大，构造应力集中，容易形成瓦斯突出;大河边向斜由南至北大河边煤矿→汪家寨煤矿→那罗寨煤矿构造复杂程度增加，煤层气含量逐渐增加;二塘向斜构造相对简单，向斜轴部埋深较深，煤层气大于两翼。

图4 二塘向斜11号煤层煤层气含量与煤层底板泥岩厚度的关系

3.2 盖层对煤层气赋存的影响

盖层受制于沉积坏境及层序体系域，水城矿区煤层煤层气含量大体是随着煤层顶底板泥岩的增加而成增大，盖层是影响水城矿区煤层气赋存的一个原因之一，但影响相对较小。以二塘向斜为例，见图4。主采煤层11、13号形成于形成于海侵体系域晚期，靠近最大海泛面位置，主采煤层1号位于海侵体系域的中晚期［5］～［7］。

3.3 煤层赋存状态(煤厚)及煤质特征对煤层气赋存的影响

煤层煤层气含量随着煤层厚度的增加而增加，但相关性系数不高。

煤层气压力随着煤层底板标高的减小而增加，随着煤层埋藏深度的增加而增加，且相关性系数较高。以二塘向斜为例，见图5。

在向斜内，煤层的瓦斯压力随着煤层倾角的增大而减小，符合煤层瓦斯压力与煤层倾角的一般规律，但相关性不高。

水城矿区煤质变质程度差异不大，对煤层气赋存影响不大。

3.4 隔水层对煤层气赋存的影响

水城矿区煤系地层及其上覆地层含水层含水微弱，加上隔水层的存在，含水层对煤层煤层气赋存影响不大。

图5 二塘向斜内11号煤层煤层气压力与埋深的关系

3.5 水城矿区煤层气赋存规律区域上，二塘向斜、大河边向斜和小河边向斜等控制着煤层气赋存，小河边向斜构造最复杂，煤层倾角大，构造应力集中，容易形成瓦斯突出;大河边向斜由南至北大河边煤矿→汪家寨煤矿→那罗寨煤矿构造复杂程度增加，煤层气含量逐渐增加;二塘向斜构造相对简单，向斜轴部埋深较深，煤层气大于两翼。

层域上，靠近最大海泛面的水城矿区11、13号煤层整体煤层气最大，1号煤层次之，7、8、9、4、2 号煤层再次之。

综合构造、沉积、煤层赋存状态及煤质等因素分析，同一地质单元内部，同一煤层的煤层气赋存量总体主要由埋深和标高二元控制，相关性系数一般均大于 0. 7，煤层的煤层气含量是随着煤层埋深的增加大致成线性的增加，随着煤层标高的降低而大致成线性增加; 局部由小构造和顶底板岩性、煤厚和煤质控制，相关性系数基本小于 0. 7。

4 主要结论

( 1) 盘县—六盘水断裂、水城断陷、师宗—贵阳断裂控制着水城矿区龙潭组煤层及煤层气赋存。

( 2) 区域上，二塘向斜、大河边向斜和小河边向斜等控制着煤层气赋存，小河边向斜、大河边向斜及二塘向斜轴部煤层气大于两翼。

( 3) 层域上，靠近最大海泛面的水城矿区 11、13 号煤层整体煤层气最大，1 号煤层次之，7、8、9、4、2 号煤层再次之。

( 4) 综合构造、沉积、煤层赋存状态及煤质等因素分析，同一地质单元内部，同一煤层的煤层气赋存量总体主要由埋深和标高二元控制，局部由小构造和顶底板岩性、煤厚和煤质控制。

参 考 文 献

［1］ 桂宝林 . 1995. 六盘水地区煤层气地质特征及富集高产控制因素 ［J］，石油学报，20 ( 3) ，31 ～ 37

［2］ 鲍淼 . 2007. 贵州省六盘水地区晚二叠世龙潭组煤系地层中瓦斯富集规律的研究，硕士论文

［3］ 中科院南京地质古生物研究所 . 1980. 黔西、滇东晚二叠世含煤地层和古生物群 ［M］，科学出版社

［4］ 李思田，夏文臣，程守田等 . 1990. 中国西南晚二叠世构造古地理和富煤带的分布 ［M］ . 中国地质大学出版社

［5］ Vail P R et al. Seismic stratigraphy and global changes of sea level，Seismic Stratigraphy Applications to Hydrocarbon Exploration ［J］，AAPG，1977，26 ( 2) : 199 ～ 206

［6］ 邵龙义，窦建平，张鹏飞等 . 1998. 含煤岩系沉积学和层序地层学研究现状和展望 ［J］，煤田地质与勘探，26 ( 1) : 4 ～ 9

［7］ 覃建雄 . 1998. 西南地区二叠系层序地层与海平面变化 ［J］，岩相古地理，18 ( 1) : 1 ～ 14

阎昭铸，郑志伟，冉启平 . 2009. 水城矿区瓦斯赋存特征分析，煤矿瓦斯灾害预防与控制国际研讨会会议论文

（一）晚三叠世聚煤规律

1.含煤盆地成因类型及其演化

区内上三叠统花果山组和白土田组含煤地层主要赋存于扬子板块西缘的楚雄盆地之西部。楚雄盆地本身为一北宽南窄的中、新生代沉积盆地，盆地四周为深大断裂围限，西北部为程海断裂，西南部为红河及哀牢山断裂，东部为绿汁江断裂以及普渡河断裂，盆地周边断裂形成时间早，切割深，具多期、多性质活动的特点。这些断裂不仅控制了盆地基底形态，也控制着盆地的发展及其演化，这些断裂的展布方向基本反映了盆地的构造总貌，盆地东北部以南北向构造为主，而西南和中部则以北西向为主。

（1）盆地基底特征。楚雄盆地的结晶基底具双重结构特征，下部为中、深变质的下元古界哀牢山群，上部为浅变质的中元古界昆阳群（会理群）塑性褶皱基底。盆地的沉积基底应为震旦系—古生界的稳定型盖层沉积，在研究区所处的盆地西南边缘因受板块俯冲影响，一部分仍深埋地腹，另一部分被变质结晶，成为结晶基底，还有一部分俯冲混杂后冲到地表。基底面由东向西倾斜，依次显示出隆起—斜坡—凹陷的分带格局，而从北向南又表现为凸凹相间分块格局，本区所处地带基底埋深7～11km，处于凹陷部位。

（2）盆地形成演化。楚雄盆地地处扬子板块西缘，它的形成和演化过程不是孤立的，是受控于扬子板块西缘的构造环境和演化历史的，是一个具有多期演化历史的复杂盆地，其演化过程大致可划分为六个阶段：①被动大陆边缘阶段（Z2-P）；②地壳破裂、板块边缘块断隆升阶段（P2）；③弧后盆地阶段（T）；④褶皱带周缘前陆盆地阶段（ ）；⑤早期形变改造阶段（K2）；⑥晚期形变改造阶段（N-Q）。被动大陆边缘阶段（Z2-P）。该阶段由于拉张作用，引起了一些地段的上地幔物质上涌，但并未造成地壳整体的大规模破裂，仅仅是形成了一些热隆起，大多表现为水下隆起，此时由于热隆起的形成导致地壳的不均衡区域沉降，引起海侵，形成假整合面。楚雄盆地应有与攀西地区类似的发展过程，即它可能接受了晚震旦至下古生代的沉积，泥盆、石炭纪时期演化为热隆起，早二叠纪受到区域性海浸接受沉积（图5-2）。①地壳破裂、板块边缘块断隆升阶段（P2）。晚二叠世时期，拉张作用发展至顶峰，程海等区域性大断裂张性活动加剧，引发大规模的海底基性玄武岩喷发，反映了板块内部地壳的大规模破裂（图5-3）。③弧后盆地阶段（T）。前人不少研究成果已经证实了金沙江—哀牢山沟弧体系的存在，并有大量的证据证明，该沟弧的存在标志着扬子板块西缘的构造演化以进入一个新的阶段，从被动边缘改变为主动边缘，从离散、扩张构造环境转变为挤压改造的新的构造环境（图5-4）。前已叙及，盆地西部（三街断裂以西）发育一套推覆构造体系，其推覆岩席分布有深海相的云南驿组和罗家大山组地层，应是长距离推覆而置于目前盆地的外来体。而云南驿组、罗家大山组中发育的深海浊积岩、石英砂岩及火山碎屑岩等，均具有弧后盆地的沉积特点。又如，楚雄盆地缺失中、下三叠统沉积，而研究区以南纳厂—鄂嘉一带推覆体上分布有厚达1000m以上的中三叠统灰岩，只有弧后盆地内三叠纪才是连续沉积扬子板块。④褶皱带周缘前陆盆地阶段。三叠纪末，扬子板块西缘弧后盆地全面褶皱隆升，并发生挤压推覆，产生了西部新的物源区，楚雄盆地演化为前陆盆地，属挤压型盆地（图5-5）。依次沉积了白土田组陆相含煤碎屑岩建造、侏罗系—下白垩统陆相红色碎屑岩建造。⑤早期变形改造阶段（K2）。早白垩世末至晚白垩世早期，由于燕山运动影响，引发自西向东挤压和盆地基底的向西俯冲，造成西部褶皱区向盆地推覆构造浸位和盆地内基底的掀斜弯曲，盆地边界向东推进，盆地范围缩小（图5-6）。⑥晚期形变改造阶段（N-Q）。古近纪末至新近纪早期，喜马拉雅运动早期造成东西向挤压进一步增强，由基底掀斜所控制的复背斜、复向斜褶皱完成，盆地消亡，沉积中断（图5-7）。喜马拉雅运动晚期主要表现为区域扭动，产生一系列与扭动活动相关的构造形迹。

图5-2 被动大陆边缘发展阶段

图5-3 地壳破裂、 板块边缘块断隆升阶段

图5-4 弧后盆地阶段

图5-5 褶皱带周缘前陆盆地阶段

图5-6 早期变形改造阶段

图5-7 晚期形变改造阶段

2.聚煤规律

晚三叠纪中、晚期的聚煤作用主要发生在扬子板块西缘的弧后盆地内，这与该期的古构造、古地理及沉积环境密切相关。花果山聚煤期早期聚煤作用弱，含煤性差，晚期聚煤作用强，含煤性好的规律。研究区中部和南部地区，花果山组下部基本不含煤，局部仅有薄煤层或煤线存在，而中、上部含煤性明显好转，所含的可采或局部可采煤层增多，煤层面积和厚度明显增大；花果山聚煤期的聚煤作用早期主要发生在北部马鞍山一带，中部和南部广大地区基本无聚煤作用发生，而晚期的聚煤作用主要发生在研究区中、南部，北部基本无聚煤作用发生。花果山聚煤期的聚煤作用主要发生在该期的早期，形成的可采或局部可采煤层多、聚煤范围大，含煤性好，而晚期聚煤作用明显减弱，基本无可采煤层形成。

（二）上新世聚煤规律

上新统三营组含煤地层主要赋存于弥渡、金宝山等新近纪盆地中，其中弥渡盆地的含煤性较好，而金宝山盆地的含煤性较差，基本不含可采煤。

1.盆地成因类型及其基底特征

众多成果表明，红河断裂在其晚期有较大扭动活动，是一条巨大的扭动断裂，因其走向各区段走滑速度的差异，引起局部次级拉张，离散下陷成盆，弥渡盆地和金宝山盆地就是在此机制下形成的，属构造拉分盆地。金宝山盆地沿平直的断层旁边展布，其端部又为次一级的平移断层错移或围限等，众多证据表明，盆地的形成主要与强烈的扭动活动有关。弥渡盆地南北长约28km，东西宽2～9km，呈北北西向展布，中部和北部宽缓开阔，南部狭窄。基底由二叠系玄武岩、砂泥岩及上白垩统砂泥岩组成；金宝山盆地南北长度大于27km，南西宽1～4km，呈北北西向展布，严格受控于红河断裂，基底由下元古界哀牢山群和上三叠统组成。

2.聚煤规律

弥渡和金宝山上新世含煤盆地的聚煤作用主要受盆地沉积速度和幅度的影响，其沉积中心均位于盆缘断裂一侧或盆地中央。其中弥渡盆地在成盆初始期和盆地封闭期以冲积扇和河流相碎屑岩沉积为主，基本无聚煤作用发生。聚煤作用主要发生在盆地扩张期，该期扇前洪泛洼地与扇前洪泛平原泥炭沼泽相发育，聚煤作用较强，形成的煤层和可采煤层均较多。聚煤作用主要发生在盆地中部和北部的开阔地带，南部狭窄，不利于聚煤作用的发生；金宝山盆地沉降速度远远大于沉积速度，总体处于欠补偿阶段，以冲积扇相、河流相沉积为主，扇前洪泛洼地与扇前洪泛平原泥炭沼泽相不发育，聚煤作用弱，基本无可采煤层赋存。

（三）含煤远景区的圈定

1.后期构造对煤系的改造作用

研究区内晚三叠世花果山组含煤岩系形成后的华力西期—燕山中期运动，总体处于陆内演化阶段，地壳以升降运动为主，未有大的挤压造山作用，区内未出现角度不整合接触，仅有沉积间断发生。仅在早白垩世末至晚白垩世早期发生自西向东挤压和盆地基底的相对向西俯冲，仅造成小规模的西部褶皱区向盆地的小规模构造侵位和盆地基底的掀斜弯曲。而古近纪末至新近纪早期（喜马拉雅运动早期）发生强烈的东西向挤压作用，引发一系列与哀牢山构造线相平行的构造变形，并产生大规模的逆冲推覆构造（如三街断裂、程海—滨川断裂等）。新近纪末的喜马拉雅运动晚期，产生大的区域扭动，产生一系列与扭动活动相关的构造形迹，进一步加剧了区内包括含煤岩系在内的构造形变。

2.含煤远景区的圈定

在遥感解译的基础上，对含煤地层、含煤性及聚煤规律等进行综合分析研究，充分考虑后期构造对煤系及其煤层的改造作用，运用构造控煤理论，对研究区内赋煤条件较好的地段进行含煤远景区预测（图5-8）。云南中部祥云地区虽然聚煤期较多，但各煤系的含煤性总体较差，煤层变化大，稳定性相对较差，开采地质条件较为复杂，属典型的缺煤地区。含煤远景区的最大预测深度为当地侵蚀基准面以下600m，晚三叠世无烟煤的最低可采厚度采用0.6m。

（1）一街—三街—德苴含煤远景区。位于研究区东南部的一街、野猪塘、三街煤矿、大迤能、德苴、羊成庄一带，呈北北西向展布，面积150km2。含煤地层主要为上三叠统花果山组中、上部地层，以海陆交互相含煤碎屑岩沉积为主，岩性主要由灰黑色粉砂质页岩与灰黄、黄褐色石英砂岩夹炭质页岩及煤层（线）组成，该区含煤性较好，所含可采或局部可采煤层多，含煤2～12层，单层煤厚0.1～10.3m，可采或局部可采1～3层，厚0.6～10.3m。构造较为复杂，一街—三街煤矿一带构造总体呈向西倾斜的倒转单斜，羊成庄—德苴一带为一复式向斜，地层倾角30°～50°，且次级褶皱、断裂较为发育。煤层结构简单，呈透镜状、似层状产出，沿走向相对变化较小，属无烟煤类。

图5-8 云南中部祥云地区煤炭资源量预测图

（2）沐滂—雄里含煤远景区。位于研究区中北部的沐滂、妙村、鹿鸣、雄里一带，呈近南向展布的中部向西凸出的不规则弧形条带，面积约33km2。含煤地层主要为上三叠统花果山组中、上部，以海陆交互相含煤碎屑岩沉积为主。该区含煤性较好，含煤2～＞8层，可采或局部可采1～3层，单层可采煤厚0.6～2.0m。煤层结构简单，呈透镜状产出，相对较为稳定。构造形态总体为向西倾斜的单斜构造，南部地层倒转。

（3）干海子—白云含煤远景区。位于研究区北部芹菜沟、干海子、粟子园、白云一带，程海逆冲断裂东侧，呈北北东向展布的不规则宽条带，面积约90km2。含煤地层为晚三叠统白土田组下段地层，以陆相含煤碎屑岩沉积为主，岩性以灰、灰**中—粗粒长石石英砂岩、含砾粗砂岩与浅灰、灰绿色细砂岩、粉砂岩、泥岩互层为主，并夹炭质泥岩及煤层（线）。该区含煤性较好，普遍有可采或局部可采煤层赋存。含煤5～28层，可采或局部可采2～5层，单层可采煤厚0.6～3.0m，煤层结构简单，多呈透镜状、似层状产出，但相对较为稳定。构造形态以向斜和背斜为主，断裂构造不发育，地层倾角20°～50°，该区西部边缘发育有程海逆冲推覆构造，推覆体下应有煤层的赋存。

（4）白土田—板桥含煤远景区。位于研究区北部白土田、板桥一带，呈中部向西凸出的近南北向展布的弧形条带，面积约9km2。含煤地层为白土田组下段地层，该区含煤性较好，开采小煤窑多，含煤5～6层，可采或局部可采3层，单层可采煤厚0.6～3.0m。煤层结构中等，总体变化较大，多呈透镜体状，属无烟煤类。构造相对简单，以向北西和南西倾斜的单斜构造为主，地层倾角40°～50°。

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