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煤系共生固体矿产成矿机制及开发利用
2020-07-20 13:22  

项目主要创新点:

随着社会对能源需求的快速增加,在固体矿产中,除煤炭以外的其他矿产已经成为具有重要价值的矿产资源,煤系中的固体矿产有的已经超过煤的经济和社会价值。其中,煤系油页岩能源矿产的基础研究越来越受到人们的重视。关于煤和油页岩两种矿产单独的成矿机制与理论都有过独立而深入的研究。煤与油页岩的成因环境具有显著差异,若两者以不同方式共生聚积或者混合聚集(积)时,用单一成矿模式是不能解释的。目前,煤系中油页岩的成因、煤与油页岩共生成矿机制的研究还很薄弱,在理论上没有突破,严重制约了煤与油页岩的协同勘探与综合开发。

本项目的重点研究的是煤系中的油页岩,核心目标是解决煤与油页岩共生成矿的关键理论问题,兼顾煤系中其他矿产如盐类、黏土矿等。在统一的盆地沉积动力场条件下,研究泥炭的形成、堆积与油页岩的沉积成矿机制,进而揭示两者以不同形式共生的关键地质背景、共生模式和相互影响的关键机制等。

本项目通过系统研究煤系中两种或多种主要能源矿产的共生机制,构建了煤系油页岩成矿系统,形成了一套成矿理论和成矿模式,阐明了煤与油页岩共生的聚积规律,有效地预测了二者的赋存和分布特征,并对典型地区进行了科学评价。本项目丰富了能源地质学科的理论体系,提升了协同勘查工程的应用水平,整体推动了行业理论发展与技术进步。

主要创新成果是:

1、首次划分了煤与油页岩共生成因组合类型,揭示了不同类型盆地中煤与油页岩的共生组合关系,建立了不同盆地背景煤与油页岩共生的层序地层模式。

煤与油页岩沉积成矿具有成因上在空间上具有5种成因组合模式,分别就不同共生组合模式的沉积过程进行深入剖析,发现了基准面旋回变化与煤聚积、油页岩形成成矿的关键机制。

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,创造性地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。

通过分析不同盆地背景、气候条件与成矿物质的形成,指出了煤与油页岩成矿物质来源的异同点。揭示了不同盆地的沉积动力场及成矿物质堆积时空演化规律。

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,首次提出了煤系油页岩成矿系统,有力的指导了煤系多能源共生盆地资源预测、评价与勘探靶区确定。

详细论述了该共生系统和子系统的构建原则,将煤与油页岩共生提升到一个系统的高度,利于资源的综合勘探与开发。

应用推广及效益

项目在山东地区、内蒙古地区煤与油页岩资源勘探及油页岩开发工程得到应用。共探明油页岩资源量11.9亿吨,预测油页岩资源量15.01亿吨。实现新增利润332776.8万元、新增税收176066万元。


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