淮北煤田芦岭矿区次生生物气地球化学证据及其生成途径

佟莉^1,2，琚宜文^1,2，杨梅^1,2，侯泉林^1,2，张文静^1,2，房立志^1,2，颜志丰^1,2

1. 中国科学院计算地球动力学重点实验室2. 中国科学院大学地球科学学院

摘 要：从煤储层甲烷碳氢同位素组成、甲烷与水的氢同位素值的定量关系、煤层气田产出水的来源3个方面探讨了淮北煤田芦岭矿区煤层气的成因,结果表明:煤层气组分中甲烷气占绝对优势（达97%以上）,且明显显示出极干气的特征;甲烷碳和氢同位素值范围分别为-67.6‰^-64.2‰,-206‰^-224‰,属于生物成因气的分布范围;甲烷氢同位素值（δD（CH4））和水氢同位素值（δD（H2O））定量关系表明,煤层甲烷气主要是二氧化碳还原作用生成的次生生物成因气;煤层水样品点同位素值均落在大气降水线附近,说明煤层水的主要来源为大气降水,符合生物成因气生成需有雨水补给的条件。综合3个方面定性和定量分析结果,并结合研究区构造-热演化史,认为现今淮北煤田芦岭矿区的煤层气主要为次生生物成因气。

关键词：煤层气成因;次生生物气;碳氢同位素;氢氧同位素;淮北煤田;