铁新井田煤层硫化氢成因研究

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铁新井田煤层硫化氢成因研究

引言

中国对地层中硫化氢的研究始于油气储层[1-2],根据戴金星[3]提出的含硫化氢天然气藏成因分

类方案，可将硫化氢成因划分为生物降解成因、微生物硫酸盐还原成因、热化学分解成因、硫

酸盐热化学还原成因和岩浆成因等 5 种类型。陈安定[4]根据硫化氢的赋存环境、组成特征和热

还原反应模拟试验，提出了高含硫化氢现象具备的基本地质条件：通常出现在气藏边、底水附

近或密封条件极好的岩性、构造气藏，在构造低部位或气藏下倾方向也可出现。

根据文献[5] 可将煤中硫的聚集分为 4 各阶段，依次为同生-准同生阶段、早期成岩阶段、晚期

成岩阶段和后生阶段。朱光有[6]、江兴福[7]、谢增业[8]等研究了四川盆地飞仙关组高含硫气

藏硫化氢的成因及分布特征。王潜[9]研究了辽河油田油井硫化氢产生机理及防治措施。郦宗元

[10]等研究了乌达矿务局苏赫图矿煤体结构中的成分，发现该矿煤层硫化氢与煤岩中金属硫化

物的分布密切相关。傅雪海、王可新[11]等对枣庄八一煤矿硫化氢异常区段进行分析，认为燕

山晚期煤和围岩中含硫有机质和硫酸盐岩在辉绿岩岩墙的热力作用下，发生热化学分解作用和

热化学还原作用是生成大量硫化氢的原因。

1 井田地质特征

铁新井田处于山西中隆起、沁水拗陷霍西向斜北部，灵石-富家滩复背斜之北西翼，其东西两

侧分别为霍西及汾西复向斜。井田内构造总体为开阔的背、向斜构造。其中，中南部为背斜构

造，背斜北翼为向斜的南翼，倾向 NE, 倾角 5° ；背斜南翼倾向 SE, 倾角达 8°左右，较为陡。北

部为向斜构造，向斜北翼地层倾向 SE, 倾角 5°。地表发育一条向斜和一条背斜，两条正断层及

三个滑坡。

井田地层包括奥陶系、石炭系、上第三系上新统、第四系，其中奥陶系包括中统上马家沟组和

峰峰组，石炭系包括中统本溪组及上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组及上统上石盒

子组，第四系包括中、上更新统及全新统。井田内可采和局部可采煤层主要赋存于石炭系上统

太原组和二叠系下统山西组。

奥陶系中统上马家沟组（O2s），最小厚度为150 m,以深灰色石灰岩、夹灰色泥岩和浅灰色白

云灰岩为主，裂隙及小溶孔发育，多被方解石充填。

峰峰组包括峰峰组一段（O2f1）和峰峰组二段（O2f2）。

其中，一段（O2f1）以灰--浅灰色角砾状及厚层状石膏、泥灰岩、泥质白云及晶粒灰岩为主，

厚97.50 m,与下伏地层整合接触；二段（O2f2 ），以深灰色粉晶石灰岩或晶粒灰岩为主，厚60

m 左右，下部夹薄层泥灰岩或灰质白云岩，裂隙及小溶洞发育，多被方解石充填，与下伏地层

整合接触。

石炭系中统本溪组（C2b）沉积于奥陶系侵蚀面之上，与下伏奥陶系地层呈假整合接触，厚

19.60~23.34 m, 平均 21.01 m,主要由黑色泥岩、粉砂岩、浅灰-灰色铝质泥岩夹岩屑石英砂岩及

不稳定生物碎屑泥晶灰岩组成。底部铝质泥岩具内碎屑或鲕状结构，含大量黄铁矿，有时含有

铁质团块。

石炭系上统太原组（C3t）为井田内主要含煤地层之一，连续沉积于本溪组地层之上，厚度

61.98~100.62 m, 平均 79.19 m,上部及下部为碎屑岩沉积，中部为海陆相交替沉积，发育四个沉

积旋回。其岩性主要为灰黑色-黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，浅灰色岩屑石英砂岩，深灰色

生物屑泥晶灰岩和煤层。含煤 7 层，其中 9、10、11 号煤为井田内主要可采的稳定煤层且为高

硫煤。K2、K3、K4 三层石灰岩，发育稳定，是全井田良好标志层。

二叠系下统山西组（P1s ）为井田主要含煤地层之一，厚31.80~53.05 m, 平均 43.35 m,主要为灰

黑色泥岩、粉砂岩和褐灰色含大量菱铁质鲕粒及碎屑的岩屑石英砂岩及煤层组成。

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摘要：

铁新井田煤层硫化氢成因研究引言中国对地层中硫化氢的研究始于油气储层[1-2],根据戴金星[3]提出的含硫化氢天然气藏成因分类方案，可将硫化氢成因划分为生物降解成因、微生物硫酸盐还原成因、热化学分解成因、硫酸盐热化学还原成因和岩浆成因等5种类型。陈安定[4]根据硫化氢的赋存环境、组成特征和热还原反应模拟试验，提出了高含硫化氢现象具备的基本地质条件：通常出现在气藏边、底水附近或密封条件极好的岩性、构造气藏，在构造低部位或气藏下倾方向也可出现。根据文献[5]可将煤中硫的聚集分为4各阶段，依次为同生-准同生阶段、早期成岩阶段、晚期成岩阶段和后生阶段。朱光有[6]、江兴福[7]、谢增业[8]等研究了四川...

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