煤与油页岩共生聚积成矿机制与模式的比较研究

Multidisciplinary research ideas and analysis techniques are used in this project. Multidisciplinary ideas include basin analysis, coal geology, sedimentation and high resolution sequence stratigraphy. Analysis techniques include fill sediments responses of tectonic basin, quantitative analysis technique of seismic and logging, accommodation space analysis technique. In this project, taking Paleogene coal and oil shale bearing open flow basin at Bohai Bay region and Neogene coal and oil shale bearing depression basin in Hainan North Gulf as example, symbiotic accumulation mode between coal and oil shale are compared and studied under the different backgrounds. The main analysis contents about coal and oil shale under the different backgrounds include symbiotic accumulation types, relationships between symbiotic sedimentary basins structure and sedimentary evolution, temporal and spatial evolution and distribution of symbiotic depositional systems, organic petrology characteristics and sedimentary and accumulation mode comparative study of typical symbiotic formations. Basin types and evolution of coal and oil shale sedimentary mineralization are further analyses. And basin water systems and symbiotic metallogenic modes are depth study. Sequence stratigraphy of comprehensive formations in symbiotic basins bearing coal and oil shale is set up. Through comparative study of symbiotic metallogenic mode between coal and oil shale, the key geological backgrounds of coal and oil shale symbiosis in different forms, the mechanism of interdependence, and the dense paragraphs formation and spatial distribution in the symbiotic sequence have been clarified in theory.

本项目运用盆地分析、煤地质学、沉积学和高分辨层序地层学等多学科的研究思路及分析技术，运用构造-盆地充填沉积响应、地震与测井定量分析技术、可容空间分析技术，选择渤海湾地区古近纪含煤及油页岩敞流盆地和海南北部湾新近纪含煤及油页岩坳陷盆地，进行不同背景下煤与油页岩共生聚积模式比较研究。通过对不同构造背景下煤与油页岩共生组合类型、煤与油页岩共生沉积盆地构造与沉积演化关系、沉积动力场及含煤与油页岩共生沉积体系时空演化及展布和有机岩石学特征等分析，典型含煤与油页岩共生岩系沉积学及聚积（集）模式的比较研究，深入剖析煤与油页岩沉积成矿盆地类型及演化、含煤与油页岩盆地水域体制及其共生聚积（集）模式；建立含煤与含油页岩共生盆地复合岩系层序地层格架；通过煤与油页岩共生成矿模式的比较研究，从理论上阐明煤与油页岩以不同形式共生的关键地质背景、相互依存的机制，以及煤和油页岩共生层序中密集段的形成及空间分布规律。

煤聚积与油页岩形成都有独立的理论和模式，但煤与油页岩共生一个盆地时，没有一种科学理论和模式进行解释。本项目选择不同含煤和油页岩盆地，如山东黄县盆地、内蒙古金宝屯盆地、黑龙江依兰盆地古近纪盆地，以及山东中生代五图盆地等，针对不同盆地类型，开展了煤与油页岩共生聚积成矿机制与模式的比较研究。.主要研究内容：（1）揭示了不同盆地中煤与油页岩共生组合关系，建立了不同盆地背景煤与油页岩共生的层序地层模式。（2）阐明了不同盆地、不同层序单元及体系域煤与油页岩的聚积规律，提出了同一盆地背景条件下，煤与油页岩成矿物质沉积动力场及物质堆积时空演化、相互影响和作用的理论。（3）基于煤与油页岩共生能源盆地成矿特征及资源评价的深入分析，首次提出了煤与油页岩共生成矿系统。.首次识别和划分出了煤与油页岩共生6种组合类型：①煤层/油页岩组合（C-OS）、②油页岩/煤层组合(OS-C）、③油页岩/煤层/油页岩组合（OS-C-OS）、④煤层/油页岩/煤层组合（C-OS-C）、⑤油页岩/其它沉积/煤层组合（OS-M /S-C）、⑤煤层/油页岩横向相变组合（C=OS）。.比较研究了不同盆地（断陷盆地、大型坳陷盆地、断-坳盆地）煤与油页岩共生聚积及发生沉积相变的机制：煤的聚积、油页岩的形成都需要特定的盆地背景与形成条件，两者共生共存一个盆地时，在物质生成、气候、水动力条件、盆地开放程度等有其特殊的匹配机制。盆地背景构造（区域构造）活动控制了盆地充填的整体特征，提供了煤与油页岩共生的外部条件；盆地的幕式构造活动、开放程度与盆地背景构造演化导致盆地水域体制的变化及水介质性质的改变，也使盆地的物质基础发生改变，导致了煤与油页岩成矿环境的旋回式发展；气候变化控制了煤、油页岩成矿物质的发育。.发表学术论文16篇，其中SCI、EI收录9篇；著作1部，发明专利2项。本项目成果“煤系共生固体矿产成矿机制及开发利用”，获2015年河北省科技进步二等奖。