期刊名称： 《中国煤炭地质》 创办日期： 1989年
主管单位：国务院国有资产监督管理委员会
主办单位： 中国煤炭地质总局 主编：张德高 刊期：月刊 出版地：北京市 国内统一刊号(CN)： 10-1364/TD 国际标准刊号(ISSN)：1674-1803
中国大型陆相盆地普遍发育含油页岩层系，其在深埋过程中生排烃规律尚未系统刻画。聚焦中国四个典型大陆相盆地，本文收集了约7 300个发育不同埋深的同层系富有机质泥页岩(含油页岩)的有机地球化学数据，以S_2为35.66 mg/g(I型有机质)和40.12 mg/g(II_1型有机质)为确定油页岩的最低槛值，含油页岩层系有机质在R_o=0.5%为生烃快速转化槛值，形成油页岩和低熟页岩油共存区域；在R_o大于0.85%时，由于高的生排烃效率(70%～80%)，导致油页岩基本消失，转化为富集型高熟页岩油；由此推测渤海湾盆地油页岩赋存深度可达到3 650 m，相应的深度界限在松辽盆地、鄂尔多斯盆地和准噶尔盆地分别为1 900 m、2 050 m和3 750 m。在R_o为1.2%的位置页岩油逐渐热裂解形成页岩油气，并在R_o大于1.6%的区间出现页岩油气资源丰度逐渐贫化。
合水西勘查区煤炭资源丰富，但煤层气富集成藏特征认识尚不清楚。基于煤炭资源勘查阶段资料，深入总结了煤储层地质特征和含气性特征，系统分析了煤层气富集因素。结果表明：主力煤层M5-1、M8发育较稳定厚度较大，煤岩煤化程度低，孔隙结构主要以微孔和小孔为主，属于特低孔低渗储层；煤储层含气量较低，M5-1煤层含气量平均1.83 m~3/t,M8煤层含气量平均2.78 m~3/t，煤层气含量随着煤层埋深的增加而增加；构造以宽缓褶皱构造为主，水动力条件较弱，顶底板泥岩封盖性能好，均为煤层气保存提供了优越条件；向斜轴部附近煤层气富集成藏，是今后煤层气勘探开发的目标区。
长白山天池火山作为中国东北最具潜在喷发危险性的休眠火山，其造锥粗面岩对揭示该火山岩浆系统演化至为关键。本文从岩相学、矿物化学角度对造锥粗面岩的矿物学特征与岩浆演化进行了初步研究。该岩石具有典型的粗面岩特征，有两种矿物组合体系：(1)斑晶为斜长石+单斜辉石+铁橄榄石+黑云母+钛磁铁矿，基质为斜长石+碱性长石+钛磁铁矿微晶±火山玻璃；(2)斑晶为碱性长石+单斜辉石+铁橄榄石，基质为碱性长石+斜长石+单斜辉石+钛磁铁矿±钠铁闪石微晶±火山玻璃。矿物化学特征表明：斜长石为更长石-中长石；碱性长石为歪长石；单斜辉石为普通辉石-铁普通辉石和钙铁辉石-铁钙铁辉石；橄榄石为铁橄榄石-铁镁铁橄榄石。岩浆演化以分离结晶作用为主，具有富铁富碱的演化趋势。岩浆温度降低、贫镁富铁的演化以及浅部低压相平衡的共同作用使岩浆中铁镁铁橄榄石-铁橄榄石成为了稳定相矿物。研究成果对认识长白山天池火山的岩浆演化和喷发作用具有参考价值。
以内蒙古扎鲁特地区上二叠统林西组陶海营子剖面为研究对象，通过地层结构、岩石组合、岩石主量元素、微量元素及黏土矿物分析，结合Sr/Ba、V/(V+Ni)、Ni/Co等元素地球化学指标，探讨其沉积环境与古气候特征。陶海营子剖面中林西组以细砂岩-泥岩为主，具向上变粗再变细地层结构特征，微量元素Sr/Ba值指示淡水陆相沉积环境，V/(V+Ni)和Ni/Co值反映弱氧化-弱还原的湖泊相条件。主量元素MgO/CaO值、Al_2O_3/MgO值、微量元素Sr/Cu值、Rb/Sr值）和古气候指数C共同揭示温暖湿润气候特征，CIA值表明中等风化强度。黏土矿物以绿泥石和伊利石为主，显示沉积末期存在短暂干旱事件。研究表明，上二叠统林西组沉积时期，扎鲁特地区以三角洲-湖泊相为主，气候整体温暖潮湿，末期出现干热波动。
煤形成过程中由于某种特殊地质地球化学条件可以富集战略性金属，形成煤中有益伴生矿产。在黔北煤田大顶坡背斜晚二叠世可采煤层中采取样品，采用工业分析、X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱、X射线衍射、带能谱扫描电镜、逐级化学提取试验、自动化矿物分析系统及焙烧-浸出试验等手段进行分析测试。结果表明，4、9、15煤层锂元素含量平均值达到了可提取标准；煤中锂主要为硅酸盐结合态，且与含钛高岭石呈正相关性；锂存在于载体矿物的层间结构中。研究表明，龙潭组上段煤中锂富集可能与同沉积的酸性火山灰相关；下段15煤中锂元素含量有所增高，与酸性源岩相关；锂主要形成于潮坪相海陆交互成煤环境。研究成果可以为高效清洁利用煤中锂资源提供一定依据。
酸化是一种改善煤渗透性的常用化学改造方法，目前对酸化煤研究主要集中在矿物组成、孔隙结构和渗透性等方面，而对酸化煤吸附性能研究尚有不足。选择盐酸（HCl）作为改造试剂，探讨了酸化煤的孔隙和吸附演化特征。结果表明，HCl对碳酸盐矿物的溶蚀作用，导致孔隙结构的变化。HCl对大孔具有扩孔效应，表现为孔体积增大，而孔面积减小。介孔表现为扩孔和转化的双重效应，具体为孔体积和孔面积均减小。Langmuir常数表现为V_L减小而p_L增大。孔隙结构的变化进一步影响煤的吸附能力，即大孔和介孔面积的降低减少了气体的吸附位点，削弱了吸附能力。本研究从矿物成分和孔隙结构的角度阐明了HCl对吸附能力的靶向控制效应，促进煤层气的解吸，为HCl在储层改造和煤层气增产中的应用提供了理论依据。
厚煤层开采会引发上覆黄土斜坡破裂、沉陷，严重威胁矿区人民生命财产与采矿安全。通过室内模拟黄土粉尘再黄土化过程制取黄土样，采用预设裂隙的方法对黄土样进行处理，利用三轴压缩试验，测定了在不同含水率条件下，具有不同裂隙产状裂隙黄土的抗剪强度。结果表明：裂隙面与剪裂面的夹角β值对裂隙黄土的变形破坏模式有明显影响，当β值小于6.34°时，以压剪破坏模式为主；当β值大于36.34°时，以鼓胀剪切破坏模式为主；当β值介于两者之间时，以张剪破坏模式为主。同时，随着β值的增大，裂隙黄土的黏聚力整体呈增大的趋势，但是不同含水率条件下增大幅度有差异。在不同含水率条件下，裂隙黄土的内摩擦角均随β值基本呈线性增大。
软硬互层岩体是由地质作用长期演化形成的特殊沉积地层，具有显著各向异性。随着基础设施不断延伸至复杂地质区域，研究其力学特征与破坏机制具有重要现实意义。采用理论分析与RFPA~(2D)数值模拟相结合的方法，探究了岩层倾角、硬/软层厚比和软硬岩强度比对岩体强度的影响。结果表明：岩层倾角越大，破坏所需位移先减后增，强度亦呈先降后升趋势，75°以上强度显著提高；硬岩厚度一定时，软岩越薄，强度越高但增幅减缓；在硬岩强度不变时，软岩强度越大，破坏位移和强度均随之增加。本研究为复杂地质条件下岩体稳定性评估提供了理论依据。
针对矿井水源识别中传统模型参数优化效率低、复杂地质条件下预测准确率不足的问题，以平朔矿区东坡矿为研究对象，基于其构造复杂的水文地质特征，构建了融合鲸鱼优化算法（WOA）与支持向量机（SVM）的矿井水源识别模型。通过系统采集老空水（42组）、煤系地层砂岩裂隙水（41组）及奥灰水（29组）共112组水化学样本，对TDS、Ca~(2+)、■等8项关键指标进行Z-Score标准化处理，利用WOA仿生智能机制全局寻优SVM惩罚因子（C）与核函数参数（g），突破传统网格搜索的局部最优限制。交叉验证结果表明：WOA-SVM模型预测准确率达75%，较传统SVM与BP神经网络模型（准确率41.7%）明显提升。研究表明，基于仿生智能的WOA-SVM模型可有效提升矿井水源识别中参数优化效率与预测准确率，为矿井水害防治提供了技术支撑。
唐家会煤矿采煤工作面面临底板水威胁，开展底板岩层富水性探测是保障煤矿安全生产的关键。以唐家会煤矿6煤含煤地层为背景，基于钻孔地质柱状、电阻率测井曲线以及Cole-Cole理论模型构建采煤工作面三维地电模型，并进行全空间频率域激电法数值模拟，获得各模型激电参数的响应特征。其中，M1、M2和M4模型反演激电参数呈现低阻高频散特性，且电性异常区范围与圆柱体模型契合度良好。对比M2和M3模型响应特征发现，当异常体仅存在极化率异常，仍可通过频率域激电法中的频散率参数圈定异常体的位置。经现场钻探验证，该方法在底板水探测中具有一定的有效性保证。
煤系气作为常规天然气重要的战略补充，是保障国家能源安全的重要资源基础。基于以往地质勘查与煤系气生产资料，探讨了焦作矿区煤系储层合层开采方式，优选出适宜的合采层段，划分了合采有利区，并通过MC-01井验证了研究方法。结果表明，矿区二_1煤煤系气以煤层气和页岩气为主；最优合采产层组划分为3类和4类两种类型为宜；通过CMG软件设计了MC-01井两种压裂方案，产气效果模拟结果显示3类产层组合为该井最佳合采方案。研究成果可为焦作矿区煤系气资源开发利用提供参考。