能源地质学试题(总)中国矿业大学 下载本文

地下水潜水面低于沼泽水面,仅有大气降水补给,沼泽水源供应不充足,水中缺少矿物质养分,尤其是中心地带植物残体分解速度慢,与沼泽周边相比,泥炭层凸起,水质介质为酸性,泥炭灰分低、有机质含量高,厚度较薄。 泥炭沼泽

地表土壤充分润湿,有季节性或长期性积水,而且生长了大量的喜湿植物 ,在地洼地带堆积有机质,并使其转化为泥炭层的地区。 影响泥炭堆积速度的因素 地温梯度

单位深度条件下地温的变化幅度,一般用℃/100m表示。 地热场温度

地温梯度乘上埋藏深度在加上地表浅处恒温带温度,就是沉积有机质在地下所受的地热场温度

腐殖酸是一种具有杂多结构的芳香性化合物,具有酸性、亲水性、吸附性等重要物理特性

沉积环境的定义

沉积环境是由一组物理、化学、生物学上有别于相邻地区的自然地理单元。 沉积体系

具有统一物源、统一水流动力体制的、在成因上有共生关系的沉积相组合而成的巨大三维沉积体。

冲积扇是从山地峡谷向开阔平原转变地带上的一种河流冲积沉积体。

煤的液化就是将煤中的有机质转化成液态产物的加工过程。

深成演化作用

在正常地热场条件下,沉积有机质演化程度随埋藏深度的加大而增大现象,称为深成演化作用或深埋热演化作用或正常热演化作用或区域热演化作用。

3、希尔特定律

沉积有机质深成演化作用在总体上表现为演化程度随埋深的加大而增高。这一基本规律由德国学者希尔特在1873年首次提出,故被命名为希尔特定律或规则。

4、煤的镜质组最大反射率

指煤抛光表面上均质镜质体或基质镜质体的反射光强度与垂直入射光强度之比,用百分数表示.

5、煤的粘结性与结焦性

煤的粘结性是指煤粒(直径<0.2mm=在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质形成焦块的能力;煤的结焦性是指煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭(焦炭强度和块度符合冶金焦的要求)的性质。 6、油页岩

7、沃尔索相律 9、沉积体系

煤的气化是使煤与氧气、空气、水蒸气等反应,生成含有CO、H2等可燃气体的工艺过程,即把固态的煤变成可燃气体的过程

储集层

能够使油气在其中储集及流动的岩层都称为油气储集层,简称储集层 生储盖组合

生、储、盖组合通常理解为含有生油层、储集层和防止油气向上散失的不渗透岩层,即所谓盖层的一套地层。习惯称之为生储盖组合。

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油气的初次运移和二次运移

初次运移也叫作一次运移,是油气离开母体的运移。二次运移是指油气进入孔隙之后的所有运移,是继初次运移之后油气的继续运移。 含油气盆地

“地壳的一定地段在大地构造发展一定阶段的一种洼陷构造。”或理解为“在地质发展历史一定阶段的一定运动体制下形成发展的统一的沉降大地构造单元” (朱夏,1965)。

三、简答题

有机碳循环的不完整性会造成什么样的结果 为什么到元古界末期才有煤层形成?

有机碳循环研究对化石能源矿产的地质意义?

生物质化合物的稳定序列及其原因?

生物质化合物的稳定性在沉积有机质研究中的意义? 化合物在生物质中的分布?

生物体的不同生物组成中有机元素的相对丰度及其地质意义? 从哪些视角,采用哪些方法来研究沉积有机质?

影响生物质向沉积有机质转化的因素有哪些?

三种泥炭化作用方式的条件及其产物? 沉积有机质埋藏前后凝胶化作用的差异

腐泥化作用的对象、环境、反应与产物

地热场形成的热源有哪些?

导致地热场形成的热源多种多样,如地壳和地幔中放射性元素的蜕变热、地下岩浆释放的传导热和岩浆期后余热、矿物形成或转变时放出的晶格化学热、构造动力产生的内摩擦热等。

泥炭化作用的对象、环境、反应与产物

得到煤中氧元素含量(Odaf)需要测定哪些参数(6分) 背斜油气藏的特点(6分)

植物遗体堆积速度和沼泽水位上升速度之间可能出现的三种补偿方式是什么?

干酪根的制备及意义? 干酪根的类型及生烃贡献?

腐植酸类型及元素组成与沉积环境的关系? 如何通过腐植酸来判断沉积有机质的成因?

氯仿沥青A族组分研究的环境意义?

得到煤中氧元素含量(Odaf)需要测定哪些参数 背斜油气藏的特点

植物遗体堆积速度和沼泽水位上升速度之间可能出现的三种补偿方式是什么?

作为有机质演化标志的参数必须满足的共同条件有哪些?

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第一,当演化程度相同时,性质稳定或变异性较小;第二,在沉积有机质中分布广泛,易于寻找;第三,当演化程度不同时,同种参数的演化幅度要足够大;第四,是沉积有机质中的主要成分或重要成分,代表性较强;第五,面积要足够地大,便于观察测量。 沉积有机质演化四次跃变的位置、机理、产物及特征?

跃变 特征 跃变点 位置 跃变 机理 跃变序次 第一次 0.6%Ro,max, 43%Vdaf, 80íaf 沥青化作用 芳构化作用 第二次 1.3%Ro,max, 29%Vdaf, 87íaf 芳构化作用 环缩合作用 热裂解作用 第三次 2.5%Ro,max, 8%Vdaf, 91íaf 热裂解(脱甲 基)作用 第四次 3.7%Ro,max, 4%Vdaf, 93.5íaf 环缩合作用 拼叠作用 原生腐殖酸消失,进生油作用基本结束, 达演化 入生油窗阶段, 普到石油死限, 甲烷开始产物 遍出现次生显微组大量生成 分 荧光性基本消失, 壳质主要物 镜质组反射率开始组反射率开始超过镜质理性质 显著增高, 次生荧组, 镜质组的密度、水分变 化 光开始出现 含量、显微硬度、孔隙率等达到最小值 进入无烟煤阶段,热裂进入超无烟煤阶段, 解气大量生成, 干气显著的生烃作用基本生成达到高峰 停止, 达到生气死限 壳质组反射率开始超过惰质组反射率, 镜质组光学各向异性显著增大, 显微硬度开始急剧增高 镜质组反射率开始超过惰质组反射率, 顺磁性暂时消失, 孔隙性演化趋势发生转折 石油组成中正构烷烃的分布特点?

正构烷烃的分布通常表现为:1、同系物分布呈连续的曲线;2、在C15以内,存在一个极大值,即低分子量正烷烃的含量大于高分子量正烷烃;3、在较高碳数的正烷烃部分,奇、偶碳原子的相对数量接近。

石油和天然气基本性质的差异表现在哪些方面?

首先,天然气的产出类型具有多样性的特征。天然气即可以聚集为以游离气为主的常规气藏(如气藏气、气顶气和凝析气藏),也可以形成水溶气、水封气、油溶气、气水合物、煤层气等非常规气藏。同时,天然气可与石油伴生产出,但多以非伴生气藏为主。在大型气田中,伴生气约占20%,而非伴生气约占80%。

第二,石油的化合物组成比天然气更为复杂。天然气虽然也由烃类和非烃组成,但分子量相对较小,化合物的结构较为简单,氢元素相对富集,碳同位素的分馏作用比石油更为显著。石油的分子量在75~275之间,天然气则通常小于20。石油的H/C原子比一般为1.4~2.2,平均为1.8,而天然气多在3~4之间,故后者的发热量更高一些。

第三,两者在物理性质方面的差别更为明显。天然气为单一气相物质,有时含少量的液态烃和水,石油则是以液相为主的气―液―固三相混合物。天然气的粘度比石油要低3~4个数量级,更易发生流动或运移。与石油相比,天然气的密度要低的多,易被压缩,也易于膨胀。就分子直径而言,天然气明显要小,导致天然气更容易扩散。石油的溶解度小于天然气,因此天然气藏易被破坏或更易于次生聚集。

鉴于上述原因,天然气在运移能力、运移速度、运移规模等方面要远远大于石油,这是造成石油与天然气地质分布差异的一个重要原因。

控制陆架浅海沉积作用和沉积性质的因素主要有哪些?

1、沉积物补给的类型和速度:浅海陆架上的沉积物是通过河口、冰川、风的作用来自毗邻的大陆;2、水动力状况:陆架浅海中的水动力状况是复杂多变的,对沉积的分布起主

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要作用的是潮汐流和风暴浪;3、海平面波动:海平面波动通过水深变化影响到海底的水动力能;4、气候主要是通过对内陆的影响控制陆架浅海的沉积,它决定了风化、侵蚀的类型和速度,从而影响搬运到浅海内的沉积物类型;5、海洋生物作用海洋生物大部分聚集在陆棚浅海地带,其遗体可参与沉积物的组成;6、海洋化学作用:浅海水化学作用主要参与自生矿物的形成过程。

植物遗体堆积速度和沼泽水面上升速度导致的三种补偿方式及特点?

1、过度补偿:沼泽水面上升速度小于植物遗体的堆积速度。过度补偿状态持续发展,沼泽供水条件越来越困难,植物遗体或泥炭层将遭受氧化分解和风化剥蚀,难以保存成较厚的煤层。

2、均衡补偿:沼泽水面上升速度与植物遗体堆积速度大体一致。在均衡补偿条件下,泥炭层不断增厚,这种相对均衡状态保持的时期越长,则形成的煤层越厚。

3、欠补偿:沼泽水面上升速度大于植物堆积的速度。在欠补偿的条件下,植物遗体供应不足,沼泽不断充水,进而演变为覆水环境,于是变为不利于高等陆生植物的繁殖和堆积;变成水生植物的繁衍,最终泥炭堆积过程逐渐被泥、砂质沉积物取代,形成煤层的顶板或夹石。

泥炭沼泽基地不平引起的煤厚变化特征?

煤层底板或基底岩层界面呈凹凸起伏而顶板界面却比较平整,即“顶平底不平”。②、往往在含煤岩系的底部或下部的煤层煤厚变化极为不规则。③基底古地形低洼处煤层增厚,向突起部位尖灭变薄。煤层的分层和层理多为下伏的基底岩层界面所截切,呈现超覆样式。

储集层的孔隙类型及流体流动特征? 1)、超毛细管孔隙 其直径大于0.5毫米,流体在重力作用下可以在孔隙中自由流动。 2)、毛细管孔隙 孔隙直径在0.5 ? 0.0002毫米之间。在这种孔隙中流体受到毛细管力作用已不能自由流动,需要在外力的作用下才能流动。

3)微毛细管孔隙 孔隙直径小于0.0002毫米。在这种孔隙里由于毛细管壁之间的距离很近,流体受到孔隙周围介质分子的巨大引力,在通常的温度、压力下不能流动。

断陷型聚煤盆地的特征?

同沉积隆起或同沉积背斜的主要识别标志? (l) 含煤岩系或层段厚度显著减薄 (2) 沉积间断面频繁。代表浅水环境的层面流水构造和胶结硬化的风化壳发育,流水再搬运作用显著。有时隆起于沉积界面之上,遭受剥蚀导致某些层段缺失,或形成局部的陆源区。 (3) 沉积超覆现象明显,沉积剖面旋回结构不对称。海退部分沉积物由于受到剥蚀和再搬运而显著减薄,因此旋回曲线显示快速海退。 (4) 岩性岩相发生明显变化,一般为粗碎屑岩分布区,有时则为粘土岩或泥炭沼泽沉积持续发育区,煤层向同沉积隆起或同沉积背斜合并;向拗陷带分岔,各分岔煤层与合并后的厚煤层的相应分层可以对比。

(5) 煤层底板根土岩比较发育,反映较长时间的暴露和较深的风化层。 同沉积基底断裂的主要识别标志?

(l)盆缘断裂内侧有粗碎屑冲积扇带,沉积层向盆缘断裂倾斜和增厚。

(2)同沉积断裂两侧岩性岩相和层段厚度差异显著,沿断裂构成岩相变化带或厚度梯度带。

(3)碎屑岩楔或煤层向同一方向变薄尖灭或分岔、合并,并且这种变化呈明显的带状展布。

(4)同沉积断裂两侧的地层层序不对应。下降盘层序完整,底部层段可能存在早期堆积

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