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天津的煤层气

    煤层气就是人们通常所说的瓦斯,它是在成煤过程中生成的,并以吸附状态赋存于煤层及煤系地层中的一种甲烷气。

    从组成成分上看,它与天然气并没有太大区别,并与天然气一样,可广泛用于工业和人民生活各个方面。但与天然气相比,它形成的地质条件和赋存状态又是有区别的。普通天然气是由低等生物经过分解、聚合和裂解并经过运移后,在异地砂岩等无机储层中以游离状态存在。而煤层气则是由高等植物经过凝胶化和丝炭化作用,再经过热演化和变质作用,在原地有机储层中以吸附形式存在。

    1958年,荷兰首先发现了格罗宁根煤层气田。此后,在美国、澳大利亚、俄国等相继发现了规模巨大的煤层气田。迄今为止,世界上已发现的近30处最大气田中,约三分之二属于煤层气田,其中储量最大的前5位都是煤层气田。全世界煤层气资源量达260万亿立方米,中国埋深在2000米以上的煤层气资源达35亿立方米,占世界第三位。

    本市位于华北平原北部,具备形成煤层气的良好地质条件:一是有一定规模构造条件。天津地区跨跃四个次一级的构造单元,即:冀中拗陷、沧县隆起、黄骅拗陷和燕山褶皱带,其中黄骅拗陷和冀中拗陷是形成煤层气最有远景的地区。二是具备一定的物质基础,即含煤地层。整个天津地区,在晚古生代,接受了大规模的陆相粹屑沉积,同时又存在大面积的海侵过程,形成海陆交替型的含煤岩系,并成为华北地区拗陷型聚煤盆地最大的沉降中心,石炭、二叠系地层厚度达1200米以上,其中煤层厚度累计30米以上。中生代时期,接受了1300米厚的侏罗系、白垩系陆相粹屑沉积。这两套煤系地层分布面积合计6000平方公里,煤炭的地质储量可达1000亿吨以上,若按照6%的聚集系数和20%的解吸系数计算,本市煤层气地质储量可达3000亿立方米。三是具备一定的盖层条件。煤层之上沉积了属于二叠系上石盒子组及石千峰组地层的泥岩地层,厚达400米,具有透气性差、封闭性好的特点,是天然的盖层。四是具备变质、演化成气的条件。地史时期煤层埋深曾达到6000米以上,古地温超过190度,满足了煤层变质和热演化所要求的条件。

自七十年代以来,石油、地矿等部门曾先后在本市进行石油和地热钻探,有数十口井出现气测异常,证实了专家研究结果的正确性,本市找到煤层气田具有良好的前景。

 

    作者简介:侯福志,天津市武清区人,本科学历,水文地质和工程地质工程师,文史学者。现为天津市国土房管局地勘处处长,天津市档案馆“近代天津历史研究中心”特聘研究员。自1986年开始,累计在《天津日报》《今晚报》《中老年时报》《中国老年报》《中国国土资源报》《地球》《化石》《天津科技》《天津档案》《天津文史》等报刊发表文章2000余篇。本文刊登于(1999年9月15日《今晚报.科学与生活》)。
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