河南省太行山东麓煤层气成藏主控因素及有利区优选

罗洪浩，王德伟，吴会永，许 军，刘炎昊，陈俊侠

(河南省煤炭地质勘察研究总院，郑州 450000)

0 引言

研究区主要位于河南省北部安鹤煤田内，属华北板块板内区太行构造区太行断隆内。区域地质构造演化经历了基底建立、盖层形成、断块发展等阶段。岩浆岩零星发育，按形成时代及产状类别可分为燕山期晚期中性侵入岩、喜马拉雅期早期超基性侵入岩和基性喷出岩。总体构造形态为一单斜构造，位于汤东断裂控制下断块内的阶地上，地层走向NNE，倾向SEE，倾角2°～35°，发育有较大型褶皱，断层多以NNE、NE、EW与NW向展布(图1)。

图1 河南省构造纲要图

属华北地层区太行山小区。地层由老至新依次为太古界登封群，古元古界嵩山群，新元古界熊耳群、汝阳群与前震旦系，下古生界寒武系、奥陶系，上古生界石炭系、二叠系，中生界三叠系以及新生界新近系和第四系。太古界与元古界多出露于研究区南的淇县境内，寒武系与奥陶系主要出露于煤田西及西南部山区，石炭-二叠系含煤地层在煤田均有赋存，三叠系仅隐伏于煤田北、东深部，新生界广泛覆盖在上述各地层之上。

1 研究区深部晚古生代沉积相研究

研究区石炭-二叠纪含煤岩系由陆源碎屑岩和煤、碳酸盐岩多次交替叠置组成。共识别出砂岩、粉砂岩、泥岩、碳酸盐岩、煤5种岩石类型，划分出16种岩相类型。

研究区石炭-二叠系发育一套由海向陆过渡的海陆交互相含煤岩系[1]，晚石炭世到早二叠世早期为一套障壁-潟湖-潮坪沉积体系，早二叠世晚期及晚二叠世早期发展为三角洲沉积体系，到晚二叠世晚期，发育一套陆相河流-三角洲-湖泊沉积。

在野外剖面、钻孔岩心宏观沉积相分析及岩相类型的归纳总结基础上，根据各类岩相在垂向上的组合关系及在平面上的分布，识别出5种沉积体系10种沉积相类型(图2)。

A.曲流河沉积序列；B.曲流河三角洲平原沉积序列；C.二1煤顶部三角洲前缘沉积序列；D.湖泊沉积序列；E.潟湖-障壁岛沉积序列；F.潮坪-碳酸盐台地沉积序列

2 煤层气成藏主控因素及富集规律

2.1 煤层特征及煤层气成藏的控制作用

2.1.1 厚度

煤层作为煤层气的烃源岩层和储集层，煤层越厚，煤层气生烃潜力越大、储集能力越强、含量越高。煤层相对于围岩透气性差，对于厚煤层来说，在一定程度上会形成厚煤层顶部和底部的分层，相对于中间煤层，顶底部的分层能够阻止煤层气的逸散，因此，煤层中部煤层气含量较高，对于薄煤层来说，煤层气直接向围岩逸散，相对含量会低一些[2]。

研究区二1煤层稳定，属全区可采的中厚—厚煤层，最厚可达到29.95m，多数为3～13m，结构简单，总体上厚度变化趋势为北西薄南东厚，这与早二叠世海退方向一致。早二叠世初，随着海水向南东退却，自北西而南东逐步由潮坪相转化为泥炭沼泽相，北西部泥炭沼泽相持续时间较短，煤厚较小，南东部泥炭沼泽相持续时间较长，煤厚较大，为煤层气富集提供了良好的储集空间。

另外，局部的煤厚变化与沉积基底起伏等因素有关。由于构造挤压作用引起煤层塑性流变的缘故，构造形迹的旁侧煤厚往往有一定变化。横弯褶皱作用形成的背斜的轴部受力较大，一般煤厚较小，向两翼厚度逐渐增大，如白莲坡背斜的轴部煤厚3～5m，两翼煤厚4～6m。纵弯褶皱作用形成的向斜两翼受较大剪切应力，使得煤层挤向轴部，因此轴部煤层较厚，向两翼变小，如当中岗向斜轴部煤厚6m左右，两翼煤厚为4～6m。断层带及其附近，由于挤压导致流变，煤厚通常较小。所以，构造背斜的翼部、纵弯褶皱的轴部等构造部位煤层较厚，煤层气的形成和保存都是有利的，是煤层气富集的有利场所。

2.1.2 埋深

一般而言，从瓦斯风化带以下1 000m范围内煤层气含量随着埋深的增大呈线性增高趋势，而超过1 000m后煤层气含量会随着深度增加而减少。主要是因为煤层的温度与压力随着煤层埋深的增加而增大，从而使得煤层吸附的煤层气含量增大，但是煤体颗粒对甲烷气体的吸附随煤层埋藏深度的增加不可能无限地增高，即随着煤层埋藏深度的增加，煤中吸附瓦斯量逐渐趋于饱和，当煤层瓦斯以吸附态的赋存方式达到80%～90%时[3-4]，煤体中瓦斯含量随煤层埋深的总体变化趋势由开始时的增加较快到后来逐渐减慢，最后逐渐趋于某一常量。不同地区因受开放性构造、岩浆活动、水文等地质因素的影响，煤层气体含量存在不均衡性，从而煤层含气量与埋深的关系在不同区域也存在较大的差异。

2.1.3 上覆有效地层厚度

煤层上覆有效地层厚度控制煤层含气性是由早期抬升剥蚀和后期沉降作用共同造成的。一般来说煤储层上覆地层的有效厚度越大，保存条件越好；有效地层厚度越薄，表明构造抬升、剥蚀强烈，地层压力降低越大，气体散失量越大。

研究区二1煤层上覆有效地层厚度为133～1 500m，平均为937m，总体厚度较大，有利于煤层气藏的富集，上覆有效地层厚度大的区域，煤层含气量也较大，也存在一定的正相关性(图3)。区域上，南部石林地区为615.09～1 429.6m，平均969.98m；彰武伦掌地区为652.76～1 499.9m，平均1 030.11m；安鹤北段为568.35～1 466.94m，平均为1 045.76m；浅部九矿十矿地区为133.08～1 054.29m，平均为579.30m。总体上，除西部边界处上覆有效地层厚度较薄外，其它区域分布较均衡，沿煤层埋深趋势，越往东越厚。

图3 上覆有效地层厚度与煤层气含量关系

2.1.4 煤类

中高阶煤类具有相当高的含气量，煤层一般在中煤阶阶段开始大规模生成煤层气，随着煤阶的升高，生成的煤层气含量逐渐增加。另外煤层气80%以上的含气量都是以吸附的形式存在，而中高阶煤类镜质组含量较高，碳含量越大，在同等温度、压力等条件下，煤层的吸附能力较强，这是形成煤层气有利区非常重要的条件，也是变质作用增强使煤表面不饱和力场密度增大，以及提升了煤中微小孔隙比例而增大了孔隙比表面积，使煤表面吸附能力增强的结果。但平衡水条件下煤的饱和吸附气量(朗缪尔体积)与煤阶呈两段式模式，其拐点大约在镜质组反射率Ro,max为4.0%。

据研究Ro,max<4.0%，朗缪尔体积随煤阶增加而增大，朗缪尔体积与煤阶的拟合公式：

VLdaf=7.959 3Ro,max+3.991 3

(1)

(Ro,max<4.0%，相关系数0.89)

Ro,max>4.0%，朗缪尔体积随煤阶增加而减少，即：

VLdaf=-6.586Ro max+61.122

(2)

(Ro,max>4.0%，相关系数0.97)

平衡水条件下，低煤阶煤(Ro,max<0.65%)吸附气量一般小于12m3/t，高煤阶煤(Ro,max为4.0%)吸附气量可达40 m3/t[5]。

高阶煤虽然生储气方面具有先天的优势，但是，高阶煤由于经历多个期次、多个方向的应力场改造，已经富集的煤层气容易受到构造运动的破坏，导致煤层气气藏发生不同程度的散失。而且大部分高煤阶的形成与岩浆热变质事件有关，导致其演化程度较高、割理不发育、煤层的渗透率极低，不利于煤层气的运移，同时也给煤层气的开发带来了极大的困难。

研究区二1煤层形成以西北部岩浆体为中心，由天然焦-无烟煤-贫煤-贫瘦煤-瘦煤-焦煤-肥煤组成的，变质程度递减的环带状变化带，上述煤变质特征，主要是燕山期中深成岩浆隐伏体的影响，受古地热高异常的烘烤和汽水热液作用，使区内煤变质程度加深，又因距岩浆体远近不同煤变质呈现出分带性。在岩浆岩接触带上煤层逐渐变为天然焦，此过程中气体大量生成，多以游离态的方式赋存，一旦封盖条件被破坏，气体将大量逸散，造成煤层气含量的下降。

随着煤层埋藏深度的加深，受深成热变质作用的影响，研究区东部煤变质程度将逐步升高，除天然焦外，本区煤层Ro,max均在4.0%以下，含气量将随着煤阶的升高而增大，对深部地区煤层气的富集较为有利。

2.1.5 煤体结构

构造煤在构造应力作用下发生了超前演化的动力变质作用，使得构造煤的变质程度普遍高于原生结构煤，且构造煤演化过程中会发生生烃作用，有大量烃类气体生成；另外大量的煤与瓦斯突出现场调研资料显示，构造煤更加有利于气态烃的富集和保存，且极易快速解吸。同时脆性变形的构造煤体(碎裂煤)重构后形成的微张裂隙和微剪裂隙，其总体特点与张、剪节理特征类似，使大量的粒间隙和孔隙相互连通有利于形成煤层气体的运移通道。而韧性变形的构造煤(糜棱煤)煤体发生了强烈的塑性变形，致使煤体中破碎的残斑越来越少，塑性变形形成的流动构造越来越明显，且纹理越来越细，形成大量的新生面理构造，面理之间不仅被紧密压实封闭，且断续不相连通，面理间隙和煤岩孔隙连通性差，对煤层气的运移造成了阻隔作用。

研究区煤体结构多以构造煤为主，原生结构煤和构造煤混合的形式存在，垂向上有一定的分层规律，顶部和底部以糜棱煤和碎粒煤为主，中部夹少量原生结构煤和碎裂煤，平面上无明显的分带性。这一特征总体上有利于本区煤层气的生成和富集，但对煤层气的运移易产生不利因素。

2.2 构造特征及对煤层气成藏的控制作用

不同类型地质构造，在形成过程中构造应力场特征及内部应力分布不同，均会导致煤储层和封盖层的产状、结构、物性、裂隙发育状况及地下水径流条件等出现差异，并进而影响到煤储层的含气特性。

2.2.1 断层

断层破坏了生储盖层的连续性和完整性，扰乱了正常生气与储气系统的动态平衡，引起煤层气扩散，从对煤层气储存的角度来看可将断层分为开放性断层和封闭性断层，开放性断层具有良好的透气性，有利于煤层气的逸散和运移，封闭性断层则利于煤层气的保存。断层的开放与封闭不可简单一概而论，而是受断层力学性质、断层两盘岩性、断层规模、断层埋深和现代构造应力场等因素共同决定[6-8]。

研究区总体为一单斜带泥岩封盖区，被断层切割，形成许多单斜断块，且断层大部分为高角度正断层，根据断层形成的力学机制分析，本区古构造应力场总体上为NE向拉张的，因此区内大部分断层在过去很长时期内为开放性断层。在各个断块内部又发育有断裂带，这些开放性断层和断裂带加速了本区煤层气的逸散，对煤层气富集不利。

研究区断层对煤层气的控制作用主要表现为安鹤北段深部勘查区在F113～F153断层之间和石林北部LDF3～F115之间所夹的地垒断块，煤系地层被抬生剥蚀，煤层埋深变浅，煤层气运移、失散，煤层气含量相对较低，且越靠近大断裂附近含气量越低，如D22-1钻孔含气量为25.64m3/t，同一区块内临近F113断层的D21-1、D20-2、D18-2钻孔含气量仅为12.82～15.61 m3/t。

各个断块内断裂带的发育对含气量影响较为显著，如F153～LDF3所夹的地堑区域，煤层埋深变深，但含气量总体较小，大多在20 m3/t以下，主要由于落差60～350m，NE-SW向断层密集均匀分布全断块内。

F113～F153断层之间所夹的地垒区域，受SF10、SF11、SF12、SF13、SF14等断层所构成的断裂带影响，钻孔含气量最低为0.16 m3/t，多数在5 m3/t以下，甲烷浓度也普遍偏低；断裂带北部天助和当中岗地区，大型断层减少，煤层含气量则普遍较高，如钻孔D18-2(12.82m3/t)，D18-3(27.31m3/t)，D20-1(32.84m3/t)，D20-2(15.62m3/t)，D20-7(26.52m3/t)等。

西北部浅部地区的彰武-伦掌勘查区的大型断层总体不发育，煤层含气量较高，钻孔含气量为6.31～33.46 m3/t，平均为21.73 m3/t；相比而言，石林勘查区大型断层数量增多，煤层含气量即出现明显的下降，钻孔含气量数值为4.01～36.82 m3/t，平均为16.72 m3/t。

2.2.2 褶皱

褶皱是构造应力作用下煤岩层发生连续形变的产物。大量的实际资料表明，褶皱对煤层气的的运移和聚集具有明显的控制作用。在褶皱的不同位置，煤岩的应力状态和封闭能力都有很大不同，一般来说，背斜有利于煤层气的保存，甲烷只能沿煤层向高处运移。但是如果煤层顶板为脆性岩层，若煤层在背斜构造中和面以上表现为拉张应力，岩层受力较大，生成大量张裂隙，应力释放为低压区，这样煤层气就容易沿着这些通道逸散，煤层气含量变小，相反，在褶皱中和面以下煤层气容易聚集[7]。在向斜枢纽部位，节理以压性或压扭性为主，围岩的封存能力较强，在枢纽部位也会形成高压圈闭。勘探实践亦表明，褶皱的枢纽部位是煤层气富集有利场所。

研究区总体为一单斜构造，煤层气富集受褶皱控制不显著，仅在局部地区表现较明显，如西部龙山煤矿总体上为向斜构造，由于煤层气向仰起端运移，使得其浅部煤层气含量较高，在煤矿开采过程中煤与瓦斯突出频繁，最大突出强度为902t。与此赋存条件相同的有铜冶向斜、张庄向斜等，这些区域的煤层气藏都属于向斜水力封堵型。鲁仙井田的8804孔打在背斜的翼部，由于构造应力处于压扭状态，煤层破坏程度较低，虽然煤层埋深只有570m左右，但煤层气含量却高达28.85m3/t。

2.3 水文地质条件

煤层气主要以吸附状态赋存在煤的孔隙中，地下水系统通过地层压力对煤层气吸附聚集起控制作用。水文地质条件对煤层气赋存、运移影响很大，主要表现为水力运移逸散作用、水力封闭作用。

研究区水文地质条件丰富，其含水层和隔水层的分布多与煤层气相近，并能够通过附近的断层或裂隙，使煤层产生水力联系。因此，研究区水文地质条件对煤层气的赋存主要起以下控制作用。

1)水力运移逸散作用主要是通过导水断层或裂隙，沟通煤层与含水层。另外，煤系地层中灰岩岩溶裂隙含水层或砂岩裂隙含水层的水动力强，可通过导水断层或裂隙与煤层之间产生水力联系，造成煤层气含量降低。研究区西部边界外近南北向延伸的含水岩层出露地表，有利于大气降水及地表水补给，从而构成地下水相对补给区，水力运动强烈，部分以上升泉水的形式溢于地表，且浅部煤矿排水致使煤层顶底板水位下降严重，成为地下水主要排泄区，煤层气主要受水力运移逸散作用影响，加之各类型断层密集展布，煤层与断层之间易产生水力联系，加速了煤层气的逸散，总体不利于煤层气的富集。

2)水力封闭作用一般发生在深部，地下水通过压力传递作用，使煤层气吸附于煤中，煤层气相对富集而不发生运移，煤层含气量较高。主要表现在一定压力差条件下，煤层气从高压力区向低压力区渗流，或者说由深部向浅部渗流。压力降低使煤层气解吸，因此在煤层露头及浅部是煤层气逸散带。如果含水层或煤层从露头接受补给，地下水顺层由浅部向深部运动，则煤层中向上扩散的气体将被封堵，致使煤层气聚集。研究区中东部区域因汤西大断裂所形成的相对阻水边界，使该区块成为一个大的构造储水区，地下水为弱径流状态，煤层气主要受水力封闭作用影响，有利于煤层气的富集。

另外，水力封闭作用还表现在煤系地层上部和下部存在良好隔水层也能够阻挡含水层对煤层气的逸散作用。同时，煤层直接充水含水层为顶板含水，水动力较弱，地下水径流缓慢甚至停滞，对煤层气产生水力封闭作用。同时，断裂不甚发育的宽缓向斜或单斜中，断裂构造为不导水性断裂，也可产生对煤层气的封闭作用。

2.4 顶底板的封闭条件及对煤层气的控制作用

煤层的顶底板是封堵煤层气的主要屏障，是煤储层围岩组合中最重要的岩层。顶底板岩性的透气性好与否，直接影响着煤层气的储存、运移或富集。围岩若为泥岩或含泥质较多，裂隙不发育且具备一定厚度(一般>0.5m)时，对煤层甲烷的逸散起阻碍作用，封闭性较好，利于煤层气的富集。与此相反，若顶底板为力度较粗的砂岩或透气性更好的石灰岩，则利于煤层甲烷的逸散，不利于煤层气的富集。

研究区二1煤层顶板岩性均以泥岩、砂质泥岩为主，其次为中、细粒砂岩，其中泥岩发育厚度0.13～15.44m，平均为4.04m，砂质泥岩厚0.57～17.96m，平均5.76m；底板岩性为泥岩为主，次为砂质泥岩，其中泥岩发育厚度0.2～16.41m，平均为3.65m，砂质泥岩厚0.2～16m，平均5m(图4)。单从围岩特征来看，本区煤层基本处在一个较封闭的环境中，有利于煤层气的富集，如浅部高瓦斯矿井煤层顶底板基本都发育厚层泥岩，但是构造运动将会打破这一平衡，使煤层气呈现出区域上的不均衡性。

图 4 顶底板岩性分布

2.5 煤层气的富集规律

研究区煤层气的生成主要取决于煤变质作用的影响(岩浆热变质和深成热变质作用)，全区煤层变质程度普遍较高，生烃能力较强，具有较强的吸附能力，易形成高含气量煤层，再加上研究区二1煤层厚度较厚，煤层稳定，所以煤层气生烃潜力大，储集空间大，并且随着埋深的增加，相对应的煤层温度和压力越有利于煤层气的保存。

研究区煤层气的形成不仅与现今煤层气所处的环境、煤层特征有关，而且与构造特征密切相关，构造演化决定了煤层的构造形态、埋藏-热演化史，而构造形态和构造应力对煤储层具有改造作用、构造活动控制着煤层气的富集成藏，如研究区二1煤层经历较短的抬升作用形成的较厚的煤层气储层和上覆有效地层，多期次形成的封闭性断层对煤层气的保存有重要作用，而密集分布的大型断层和断裂带对煤层气保存的破坏作用明显。本区的构造煤发育，构造煤演化过程中的生烃作用，会有大量烃类气体生成，构造煤独特的孔裂隙特征也更加有利于气态烃的富集和保存。

研究区水文地质条件对煤层气的影响主要体现在导水断层或裂隙的水力逸散作用，水力传递产生的封闭作用和良好隔水层产生的封闭作用。

二1煤层的顶底板均属于低渗透型的隔挡岩层，在断裂不太发育的宽缓向斜或单斜中的煤层顶底部地层富水性较强，且全区大部分处在构造储水区，地下水为弱径流状态，对煤层气形成封闭或封堵控气作用，有利于煤层气的富集成藏，具有较大的勘探开发潜力。

3 煤层气有利区优选

影响煤层气勘探开发的地质风险因素主要有四大类别：含气性、煤储层、盖层和控气背景因素，其中，含气因素包括含气量、含气饱和度、资源量、资源丰度；煤储层因素又可进一步分为煤层几何因素(煤层厚度、煤层稳定性、煤层面积、煤层埋深)和煤层物性参数(煤级、渗透性、吸附性、孔隙性、储层压力、煤体结构等)，盖层因素包括顶板岩性、厚度、顶板物性等，控气背景包括水文地质条件、构造地质条件、沉积环境以及煤的热演化史。

通过煤层气富集控制因素的分析结果，结合《煤层气资源勘查技术规范》(GB/T 29119—2012)，采用定性与定量相结合的评价思路，首先依据构造地质条件将研究区分为各个相对独立区块，然后综合考虑各个区块的构造发育情况、煤厚、煤层埋深、含气量、资源丰度、勘查程度、经济地理条件，将各要素叠加分析，优选出煤层气勘查开发的有利区、次有利区和远景区。由于煤层埋深2 000m以深的区域缺少实测数据，其大部分评价因素由浅部勘查区预测得到，仅作为远景区。

3.1 煤层气区块划分

研究区总体构造形态为地层走向波状起伏的单斜构造，局部发育少量褶曲，一般较宽缓，大型断裂将本区切割成台阶状断块，形成相对独立的控气单元。因此，依据大型断层将研究区划分为相对独立的小区块，再以2 000m的煤层埋深等值线细分，共划分为9个区块(图5)，自北到南具体情况如下(表1)(根据影响煤层气的主控因素分析，主要统计了研究区落差在50m以上的大型断层，利用其中贯穿整个煤田的大型断层进行区域划分)。

表1 分区单要素特征

第一分区：研究区西部边界至F113断层之间的区域，该地区分布大型断层5条，断层密度0.07条/km2，具有34口瓦斯测试钻孔控制，钻孔密度0.51个/km2，煤层气含量为6.42～33.46m3/t，平均含气量为21.54m3/t，煤层厚度为3.20～8.82m，平均厚度为6.20m。

第二分区：F113、F153和-1 900m底板等高线之间的区域，该地区分布大型断层30条，断层密度为0.33条/km2，具有37口瓦斯测试钻孔控制，钻孔密度为0.41个/km2，煤层气含量为6.35～49.89m3/t，平均含气量为20.03m3/t，煤层厚度为2.33～8.38m，平均厚度为6.36m，西南部地区具有天然焦。

第三分区：F113、F153、-1 900m底板等高线和东部边界之间的区域，该地区分布大型断层较少，勘查控制程度较低，尚无瓦斯钻孔控制。

第四分区：研究区西部边界、F153、LDF3和-1 900m底板等高线之间的区域，该地区分布大型断层10条，断层密度为0.24条/km2，具有10口瓦斯测试钻孔控制，钻孔密度为0.27个/km2，煤层气含量为13.54～37.23m3/t，平均含气量为21.99m3/t，煤层厚度为4.17～6.67m，平均厚度为5.44m，西部地区具有天然焦。

第五分区：-1 900m底板等高线、F153、LDF3和研究区东部边界之间的区域，该地区分布大型断层较少，勘查控制程度较低，尚无瓦斯钻孔控制。

第六分区：研究区西部边界、F115、LDF3和-1 900m底板等高线之间的区域，该地区分布大型断层8条，断层密度为0.19条/km2，具有22口瓦斯测试钻孔控制，钻孔密度为0.53个/km2，勘查程度高，煤层气含量为5.54～40.73m3/t，平均含气量为19.40m3/t，煤层厚度为3.90～10.41m，平均厚度为7.78m。

第七分区：研究区西部边界、青羊口断层、LDF3和-1 900m底板等高线之间的区域，该地区分布大型断层15条，断层密度为0.24条/km2，具有27口瓦斯测试钻孔控制，钻孔密度为0.43个/km2，勘查程度较高，煤层气含量在6.31～29.95m3/t，平均含气量为17.68m3/t，煤层厚度1.42～13.78m，平均厚度为7.89m。

第八分区：-1 900m底板等高线、LDF3、青羊口断层和东部边界之间的区域，该地区大型断层分布数量较少，勘查控制程度较低，尚无瓦斯钻孔控制。

第九分区：研究区西部边界、青羊口断层、南部边界和东部边界之间的区域，该地区大型断层分布数量较少，勘查控制程度较低，尚无瓦斯钻孔控制。

3.2 煤层气有利区优选

3.2.1 选区原则

依据《煤层气资源勘查技术规范》(GB/T 29119—2012)中有利区一般应同时具备的条件，①可采煤层净总厚度大于5m；②煤层气含量总体大于8m3/t；③煤层埋深一般浅于2 000m；④煤层气资源总量大于3×108m3，资源丰度较好；⑤勘探程度较高；⑥断裂构造不发育，煤层赋存相对完整。结合研究区的实际情况，如煤体结构多以顶底发育碎裂和碎粒煤，中部夹原生结构煤和碎裂煤的形式存在，煤层的内外生裂隙发育，且受地应力影响多为张性裂隙，区域上基本无差异，因此该部分内容不再参与评价。

3.2.2 区块优选

由于第三、五、八、九分区二1煤层埋深在2 000m以深，勘查程度较低，直接划定为煤层气资源远景区，其它区域评价情况如下：

1)构造发育情况。据统计的各分区落差大于50m以上的断层数量显示，不同区域断层发育存在较大的差异性，第二分区最多为30条，密度0.33条/km2，第一分区最少，仅有5条，密度0.07条/km2，其他分区大致相当；依据构造发育情况对各分区评价结果见图5。

图5 主要区域构造分区

2)煤厚。各分区煤层厚度均变化较大，变化范围为2～12m，分区之间差距较小，煤厚平均值为5.44～7.89m，第六、七分区均值最大，第四分区均值最小。

3)含气量。各分区煤层气量与煤厚情况相似，分区内含气量数值变化较大，各分区之间变化较小，基本在20 m3/t，最大为第四分区，最小为第七分区。

4)资源丰度。研究区各区域煤层气资源丰度总体无较大差异，基本在2×108m3/km2，其中最大为第六分区，最小为第四分区。

5)勘查程度。研究区煤炭勘查程度在埋深1 500m以浅区域均已达到了详查阶段，在2 000m以浅的范围内布设了大量的煤炭勘查钻孔，并进行了煤层气参数的测试。据见煤钻孔的瓦斯含量数据显示，第一、二分区钻孔数量最多，其次为六、七分区，最少为第四分区。钻孔分布密度除第四分区较稀少外，其他分区大致相当。

各分区有利条件排序及综合评价结果见表2。

表2 有利条件排序及综合评价表

4 结论

1)研究区石炭-二叠纪含煤岩系由陆源碎屑岩(砂岩、泥岩等)和煤、碳酸盐岩多次交替叠置组成，发育一套由海向陆过渡的海陆交互相含煤岩系。

2)查明了影响煤层气成藏的主要控制因素，包括煤层的厚度、埋深、上覆有效地层厚度、煤类和煤体结构等；不同类型的地质构造，断层和褶皱对煤储层含气性的影响；含水层和隔水层的分布多与煤层气相近，并通过附近的断层或裂隙使煤层产生水力联系；煤层的顶底板是封堵煤层气的主要屏障，是煤储层围岩组合中最重要的岩层；总结了煤层气的富集规律。

3)对研究区进行了区块划分，依据煤层气成藏的主要影响因素和富集规律，结合《煤层气资源勘查技术规范》(GB/T 29119—2012)，将各要素叠加分析，优选出煤层气勘查开发的有利区、次有利区和远景区。