鄂尔多斯市图书馆原名伊克昭盟图书馆，隶属于鄂尔多斯市文化局。2001年撤盟设市后更名为鄂尔多斯市图书馆，2009年7月搬迁到康巴什。

从筹备建馆到建馆初期（1955年至1963年夏）

1955年春，伊克昭盟文卫党组组织成立“伊克昭盟图书馆筹备委员会”或“筹备小组”（无原始文件和会议记录，凭老图书馆工作者回忆整理），成员有任佩文（文卫党组委员）、王秀云、袁彩华、陈玉兰。

1956年4月，伊克昭盟图书馆建成并向社会开放。临时负责人王秀云（女），工作人员袁彩华（女），陈玉兰（女）。图书馆属于全额事业建制性质，年财政核定事业经费200元。藏书2000余册（其中蒙文图书300余册），蒙汉文报刊150多种，馆藏80%来自于社会各界和地方党政机关无偿捐赠。内设采编、图书外借、报刊阅览、书库等机构。馆内阅览席位100多个，日平均接待读者400多人次，由于阅览席位少，图书馆的院落也经常成为读者阅读的场所。为满足读者的借阅需求，图书馆将开馆时间延长至夜间十点。阵地活动有：读者知识讲座、时势讲座、书目推荐等。

同年，王秀云赴内蒙古图书馆学习，参加了“全区公共图书馆工作人员训练班”，接受专业培训三个月。此后，伊克昭盟图书馆的内部管理开始向行业规范化转变。

1958年夏，反右运动扩大化期间，王秀云随爱人下放准格尔旗农村劳动锻炼，调离图书馆，图书馆工作人员陈玉兰同时被下放劳动。

1958年至1959年，刘庆曾任临时负责人，主持图书馆工作，后于1959年末调回原籍天津。

1960年，图书馆无馆长，受运动影响，工作受阻，工作人员仅留袁彩华、雷玉英两人。

1961年11月，刘志壮任副馆长，主持工作，工作人员9人，藏书3万余册，年总经费6000元。

1961年11月，原伊克昭盟盟委讲师团干部赵恒玉调入图书馆工作，从事图书采购和分类编目工作（兼图书馆会计和保卫干事职务），后成为图书馆的业务骨干。

1962年1月，原伊克昭盟盟委讲师团团长李群调入伊克昭盟图书馆任馆长，主持图书馆工作。

1963年5月，受反右扩大化运动的牵连，建馆人之一的袁彩华调伊克昭盟新华书店工作。

1963年，李群调离图书馆，由副馆长刘志壮主持图书馆工作。

搬迁至伊克昭盟第一中学校办工厂阶段（1963年秋至1966年初）

1963年秋，依据伊克昭盟文教局文件（一说会议决议），位于现今鄂尔多斯市第一中学东墙外，东胜公园西墙外，原伊克昭盟第一中学校办勤工俭学工厂厂房，划归伊克昭盟图书馆，伊克昭盟图书馆首次搬迁，馆舍建筑面积约1500平方米。工作人员5人，馆藏图书1万多册。原有馆舍划归“伊克昭盟文联筹备委员会”。

1963年至1965年，工作人员三上北京采购图书3万多册，充实馆藏。

1964年伊克昭盟公署文教处（或文卫口临时党组）指定白志仁担任伊克昭盟图书馆临时负责人，主持工作。副馆长刘志壮被下放鄂托克旗早梢公社任副社长，接受劳动锻炼。

1966年初，图书馆馆藏图书达到7万余册，设立了两套完整的分类目录和书名目录。收藏装订成册的过期报刊1万余册。丰富的馆藏吸引了众多的读者，图书馆日均接待借阅读者500余人次。

文革时期（1966年6月至1976年秋）

1966年5月至1967年，受“文革”影响，赵恒玉被定为现行反革命，两次遣送原籍河北新河县劳动改造。伊克昭盟图书馆开始“闭馆闹革命”，只讲政治，不搞业务，正常工作停顿。因无人管理，7万余册馆藏大部分遭遇盗抢，馆内设施设备遭受人为破坏。期间王秀英任临时负责人，主持工作。

1968年，伊克昭盟新华书店投资8万元，伊克昭盟图书馆由地方财政拨专款3万元，在现鄂尔多斯市新华书店原址合建650平方米砖混结构二层办公楼一处，于当年年底建成（当时未明确产权，后因图书馆搬出，产权自然转移至新华书店）。

1969年，伊克昭盟图书馆搬迁合建楼，与伊克昭盟新华书店联合办公，新华书店占居一楼，图书馆占居二楼，各占325平方米。同年“伊克昭盟新华书店、伊克昭盟图书馆革命委员会”成立，革委会主任崔自强主持两个单位的工作，财务分设。副主任王文成，委员雷玉英、王秀英、周万万。

1970年10月，王秀英调离图书馆，后随军至天津大港油田工作。

1974年，图书馆对外恢复原馆名“伊克昭盟图书馆”，孙凤亭任副馆长，主持图书馆工作。当年无购书经费，馆藏图书 6万册。工作人员有：张秀兰、雷玉英、包金月、娜仁、肖德清。图书馆内设中文借书处，开办常规性的借阅工作。

1975年1月，孙凤亭卸任退休，于1982年4月转为离休。

1976年4月14日，经伊克昭盟革命委员会文教局批准，乔广昌任伊克昭盟图书馆副馆长、党支部副书记，主持工作。

搬迁至东胜县文化馆时期（1977年秋至1984年3月）

1977年秋，经伊克昭盟革命委员会文教局批准决定，伊克昭盟图书馆搬迁至东胜县文化馆一楼开展工作。图书馆内设采编室、外借室、阅览室、书库等机构，馆藏图书10万多册，总面积200多平方米，阅览座席100个，日平均接待读者100多人次。工作人员有：乔广昌、张秀兰、雷玉英、娜仁、肖德清、包金月、朱秀常等。年业务经费1万多元。同年，刘志壮回图书馆，任副馆长。

1978年10月23日，经伊克昭盟革命委员会文化局批准，刘志壮任伊克昭盟图书馆馆长，主持工作。

1979年8月4日，经伊克昭盟革命委员会文化局同意，赵恒玉平反后回图书馆，从事文献采编工作。10月，刘志壮卸任，调伊克昭盟歌剧团任团长。10月30日，经伊克昭盟文化局批准同意，袁彩华调回图书馆工作，任副馆长，分管业务工作。

1980年8月，经伊克昭盟文化局党总支批准，任命朱秀常为伊克昭盟图书馆专职行政秘书。伊克昭盟图书馆、伊克昭盟群艺馆组建一个党支部，成员3人。11月8日，伊克昭盟图书馆单独组建党支部， 25日，经改选支部书记由伊克昭盟图书馆副馆长袁彩华担任，赵恒玉担任宣传委员，朱秀常担任组织和青年委员。图书馆在职职工14人。乔广昌于1980年底退休，于1982年4月转为离休。

1981年12月18日，经伊克昭盟文化局机关党总支批准，伊克昭盟图书馆党支部改选，刘志壮任党支部书记，袁彩华任组织、纪检、保卫委员，朱秀常任青年、宣传委员。12月29日，刘志壮兼任盟直文化系统总支委员会宣传委员。

1982年1月，伊克昭盟文化局批准，刘志壮任伊克昭盟图书馆馆长、党支部书记，主持全盘工作。在职职工17人。

第四次大迁徙，搬迁至东胜区伊金霍洛东街22号阶段 （1983年10月至2009年6月）

1983年10月，位于原东胜县新华东街，现今东胜区伊金霍洛东街22号的“伊克昭盟图书馆楼”落成，，图书馆开始了第四次大迁徙。

1984年4月1日，经过近6个月的开馆前期准备，伊盟图书馆完成了11万册馆藏文献的搬迁和加工、整理、上架工作，正式向社会开放，图书馆从此结束了无固定馆址的历史。 4月7日，伊克昭盟图书馆组建“馆务委员会”，馆务委员会主任由刘志壮担任，副主任由袁彩华担任，委员：雷玉英、赵恒玉、朱秀常。图书馆内设行政办公室、主任由朱秀常担任；设采编部，主任由赵恒玉担任；设宣传辅导部，主任空缺；设借阅部（含借书处、综合阅览室、社科阅览室、科技阅览室），主任由雷玉英担任，副主任由张秀兰担任。图书馆核定编制数30人，实有职工32人。当时全社会正处于学习热、考试热，民众读书求知的欲望强烈，图书馆仅有的250个阅览席位和11万册馆藏图书，远不能满足东胜城区人民群众的借阅需求，图书馆各阅览室、借书处读者经常呈现暴满状态。这种状况一直持续到20世纪90年代初期。第四次大搬迁不仅奠定了伊克昭盟图书馆事业发展的坚实基础，并且从此成为东胜地区广大人民群众的主要读书阵地和文化娱乐、休闲场所。

第五次大迁徙——迁至康巴什新区（2009年7月至今）

鄂尔多斯市图书馆2008年12月开始进入新馆搬迁准备阶段,2009年 5月中旬打包架上的各类文献。经过1个月的奋战，将28万册文献分类整理打包。 6月底，馆务委员会将70多名馆员分组和分工，各负其责，利用一个星期时间，从旧馆登记装车、跟车、到新馆卸车，同时将文献卸入应归放的功能区域，顺利、圆满的完成了搬迁工作任务。

一、鄂尔多斯，内蒙古自治区下辖市，位于内蒙古自治区西南部，西北东三面为黄河环绕，南临古长城，毗邻晋陕宁三省区。鄂尔多斯市辖七旗一区，“鄂尔多斯”为蒙古语，意为“众多的宫殿”。东部、北部和西部分别与呼和浩特市、山西省忻州市，包头市、巴彦淖尔市，宁夏回族自治区、阿拉善盟隔河相望；南部与陕西省榆林市接壤。地理坐标为北纬37°35′24″-40°51′40〞，东经106°42′40〞-111°27′20〞。东西长约400千米，南北宽约340千米。总面积86752平方千米。

二、鄂尔多斯是改革开放30年来的18个典型地区之一，也是内蒙古的经济新兴城市，呼包鄂城市群的中心城市，被自治区政府定位为省域副中心城市之一。鄂尔多斯是全国文明城市、中国优秀旅游城市、全国最具创新力城市、全国生态园林城市、排名中国城市综合实力50强、全国首批资源综合利用“双百工程”示范基地。

三、鄂尔多斯辖1个市辖区和7个旗。

市辖区：东胜区

旗：达拉特旗、准格尔旗、鄂托克前旗、鄂托克旗、杭锦旗、乌审旗、伊金霍洛旗

李增学1，2　韩美莲1　李江涛3　吕大炜1，2

（1山东科技大学地科学院 山东青岛 266510 2山东省油气勘探开发工程技术研究中心 山东青岛 266510 3中国科学院广州地球化学研究所 广东广州 510640）

作者简介：李增学，1954年生，男，山东沾化人，教授，博士生导师，主要从事煤地质学及能源盆地分析（lizengxue@263net）。

基金项目：国家重点基础研究发展规划项目“多种能源矿产共存成藏（矿）机理与富集分布规律（项目编号：2003CB214608）”

摘要 煤是鄂尔多斯盆地主要矿产之一，是煤成气的主要源岩。分布于石炭—二叠系的本溪组、太原组、山西组，三叠系的瓦窑堡组和侏罗系的延安组及直罗组。上古生界烃源岩有机质丰度较高。鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩皆达到成熟以上演化程度，并且具有南高北低的演化特点。晚古生代海陆交互相碎屑岩和碳酸盐岩储层体，经过成岩作用和构造叠加改造成为十分复杂的地质体，且被非渗透性的岩层所围限，从而形成各种形态和成因的低孔、低渗油气藏。研究表明，鄂尔多斯盆地发育四种生储盖组合关系：自生自储型、混合运储型、上生下储型、下生上储型。

关键词 煤成气 源岩 生储盖组合 时空分布 鄂尔多斯盆地

Analysis on Association and Spreading of Source rock，Reservoir and Cap Rocks of Coal-derived Gas in Ordos Basin

Li Zengxue1，2，Han Meilian1，Li Jiangtao3，Lu Dawei1

（1College of Geo-Science，Shandong University of Science and Technology，Qingdao 266510；2Engineering Technical Research Center of Petroleum and Gas Exploration and Development of Shandong，Qingdao 266510；3Guangzhou Institute of Geochemistry of Chinese Academy of Sciences，Guangzhou 510640）

Abstract：Coal is one of the most important mineral resources in Ordos basin，and it is the primary source rock of coal-derived gasThe coal beds distribute in Benxi Formation，Taiyuan Formation and Shanxi Formation of Permian-Carboniferous，Wayaobao Formation of Triassic and Yan'an Formation and Zhiluo Formation of JurassicThe abundance of organism in the hydrocarbon resources rock of upper Paleozoic was higherThe metamorphic grade of all of hydrocarbon resources rocks of upper Paleozoic in the Ordos basin was in excess of the extent of maturity and has the characteristic that the south is higher than the northThe reservoirs of clastic rocks and carbonate rocks of paralic deposits of upper Paleozoic were transformed into the complex geologic bodies after the diagenesis and the superposition of tectonicsEven they are surrounded by the non-permeable rocks，thus，the different low-porosity and low-permeability oil ＆gas accumulations with various patterns and causes of formation were formedStudies showed that four kinds of association pattern of source rocks，reservoirs and cap rocks developed in the Ordos basin，which is source and reservoir in the same bed，lower-source and upper-reservoir，upper-source and lower-reservoir

Keywords：Coal-derived gas；source rock；association of source rock，reservoir and cap rocks；spreading；Ordos basin

鄂尔多斯盆地是我国西部地区巨大的能源盆地，从古生界到中新生界沉积了大套的含油气和含煤地层，多种能源矿产共存富集规律研究是当今的热点课题。有关鄂尔多斯盆地煤、石油天然气、煤成气和煤层气、铀矿等的研究成果不断提出。煤的聚积对多种能源矿产共存富集具有特殊贡献，而煤成气是该盆地重要的天然气资料，其聚集成藏是多种能源矿产共存富集的主要组合形式之一，本文就鄂尔多斯盆地煤成气储、盖组合特点及其时空展布进行探讨。

1 鄂尔多斯盆煤成气源岩分布

煤是鄂尔多斯盆地主要矿产之一，是煤成气的主要源岩。自下而上有C-P、T和J三套含煤岩系[1]，主要分布于石炭—二叠系的本溪组、太原组、山西组，三叠系的瓦窑堡组和侏罗系的延安组及直罗组。石炭—二叠纪含煤地层形成于华北晚古生代聚煤盆地，三叠纪含煤岩系形成于华北三叠系大型内陆坳陷盆地，侏罗纪含煤岩系则形成于鄂尔多斯侏罗纪聚煤盆地。由于三大聚煤期盆地的大地构造背景不同，充填过程中形成的含煤岩系和煤层的特点各异[2]。

石炭、二叠纪含煤岩系以太原组和山西组为主要含煤层段，煤系和煤层在全盆地均有分布，但埋深2000m以浅者仅局限于盆地周缘。太原组一般含煤2～9层，可采及局部可采者2～5层，最大累计厚度20～30m，主要可采煤层位于中下部。山西组一般含煤2～3层，可采及局部可采1～2层，累计厚度和最大单层厚度均低于太原组，主要可采煤层位于中下部。

三叠纪含煤岩系以瓦窑堡组为主要含煤层段，含煤范围仅局限于黄陵、富县、延安、子长、子洲一带，其中只有子长一带达可采厚度，共含煤7～15层，可采者1层，厚1～2m，位于瓦窑堡组上部。

侏罗纪含煤岩系主要以延安组为含煤层段。煤层除在盆地中部延安、延川、延长一带不发育外，其他地区均有分布。该组共含煤10～15层。煤层在平面上的分布具有明显的规律性，盆地南部主要可采煤层单层最大厚度可达40～60m。盆地中部仅有煤线发育。盆地北部主要可采煤层位于延安组上部，最大单层厚度可达10m以上。

11 上古生界煤的时空分布特征

在鄂尔多斯盆地不同部位，石炭—二叠系煤的煤类是不同的，在北部主要为长焰煤、气煤，中部为焦煤，南部为瘦煤、贫煤和无烟煤。煤属于中—富灰、低—高硫煤，其中山西组以低—中硫煤为主，太原组以高硫煤为多。除北部准格尔地区为长焰煤外，其他煤产地均为烟煤。东带煤级由北向南变质程度增高：河东煤田北段（府谷—离石）为气煤，南段（离石—乡宁）为肥、焦、瘦煤，渭北煤田为瘦、贫煤（深部为无烟煤）。西带煤多属于气、肥、焦煤。河东煤田南段的离石、柳林、乡宁一带是中国主要炼焦煤基地。晚古生代共含煤11层，煤层的分布主要集中在盆地东西两侧，其中西部横山堡和环井一带厚度为12～26m，东北部的府谷和北部的伊9井区厚度为18～26m，榆林—蒲县一带厚度为10～14m，惟有鄂托克旗—吴旗一带厚度为4～6m；正宁以南厚度不足2m。总的来看，石炭—二叠系煤系在区内的分布，具有东西部厚、中部薄而稳定的特点，其中西部煤层累计厚度15～35m，中部煤层累计厚度4～8m。上述煤层，后期受构造运动抬升影响，盆地中东部保存较好，而盆地西部和南部保存相对较差（图1）。

图1 鄂尔多斯盆地上古生界煤层等厚图

12 三叠系煤层的时空分布特征

瓦窑堡煤系属于大陆盆地型沉积，含煤6 组共8～22层，最多30余层，煤厚一般005～040m，煤层总厚达1100m左右，主要出露于铜川、宜君、富县、子长、榆林至神木一线，吴旗、志丹、安塞等地也有少量分布。岩性变化极大，以佳县—横山为界，瓦窑堡煤系具有沉积厚度北薄南厚、沉积粒度北粗南细的宏观沉积特征，北部主要为辫状河沉积的灰绿、黄绿、灰白色中细粒砂岩夹砂质泥岩、粉砂岩及煤线，南部西段主要为湖泊三角洲—浅湖—次深湖相沉积，尤其以清涧河、大理河一带最为发育，厚度为380m，铜川柳林沟厚200m左右，横山地区厚约190m，神木地区厚约180m。煤系主要发育于瓦窑堡组的上部，含煤性较好，含煤面积大，煤厚较稳定，是瓦窑堡煤系的主要可采煤层。瓦窑堡组沉积时，地壳升降十分频繁，导致湖水进退频繁，而且进退的时间较短，从而造成煤层层数多，但缺少厚煤层。所有煤层中，除5号煤层为主要可采煤层外，其余煤层极少见可采点。富煤中心分布于子长—蟠龙一带，陕北子长县和子洲县之间的三角洲平原聚煤中心煤层变化极有规律，厚度累计大于4m，从上三角洲平原—下三角洲平原—湖湾区，煤层厚度由薄变厚再变薄直至浅湖区尖灭（图2）。

图2 瓦窑堡煤系煤层累计等厚图

图3 中侏罗世早期延安组煤层累计厚度图

1—含煤岩系保存边界；2—煤层等厚线；3—厚度＞10m的区；4—厚度5～10m的区；5—厚度5～08m的区

13 侏罗系煤层的时空分布特征

侏罗纪含煤岩系是鄂尔多斯盆地中最重要的含煤岩系之一，由于其分布面积广，各地沉积环境不同，因而各地含煤性及聚煤作用的时空变化较大。盆地北缘和西缘含煤层层数多、分布面积广、横向较稳定、累计厚度大。而盆地南缘主要煤层厚度变化大，含煤性次于盆地北、西缘地区。其中延安组为主要含煤地层，富县组在局部地区有煤线或薄煤层。

延安组在盆地内最发育、分布最广、含煤性较好。在盆地北部横山、榆林、乌审旗、鄂托克旗、杭锦旗、东胜等地含煤3～27层，煤层总厚度达6～33m，局部可达40m以上。在盆地西部如马家滩、碎石井、磁窑堡、周家沟、王洼等地，延安组含煤6～26层，煤层平均总厚度18～33m，含煤系数为6%～12%。盆地南部，如华亭、彬县、焦坪等地含煤特点是煤层较少，一般1～10层，但煤层较厚，煤层总厚一般10～20m，最厚可达34m（图3）。

2 上古生界煤成气源岩演化与生气强度特征

21 气源岩地球化学特征

石炭—二叠系烃源岩主要是下二叠统山西组、太原组和上石炭统太原组一段及本溪组中所含的煤层、暗色泥岩和灰岩。

上古生界烃源岩有机质丰度较高。暗色泥岩有机碳含量一般为1%～2%，其中海陆交替沉积的上石炭统优于陆相沉积的下二叠统（表1）；氯仿沥青含 量 平 均 值 在 00378%～00964%之间；总烃含量为1361～3818g/t。煤的有机碳、氯仿沥青和总烃含量都较泥岩高的多（表1）。暗色泥岩和煤的烃/有机碳值都较低，小于2%，其中煤的更低，说明有机质向烃类的转化率较低，这是含煤地层所具有的特点。全盆地上古生界的暗色泥岩和煤所含有机质绝大多数为腐殖型，元素分析结果H/C 值一般＜08，平均值在06～07左右。鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩皆达到成熟以上演化程度[3]，并且具有南高北低的演化特点，其总体规律是：盆地南部吴旗、庆阳、延安、黄陵一带有机质演化程度最高，Ro＞25%，以这一地区为中心，向盆地边缘呈环带状逐渐降低（图4）。总体上盆地东部已经处于高-过成熟阶段，产干气为主。

图4 鄂尔多斯盆地上古生界煤系镜质组反射率（RO）等值线图

（李克勤，1992）

表1 上古生界烃源岩地球化学特征表

22 生气强度分析

从气量上分析，上古生界烃源岩存在三个生气中心[4]（图5、图6）。

（1）南部富县-延安-庆阳生气中心。形成时间早，印支早期开始成为有效供气区，印支-燕山期该地区沉降幅度大，有机质热演化速度快，是天然气的主要生成期。

（2）北部乌审旗生气中心。燕山早期逐步形成，燕山中晚期为天然气主要生成期，至今仍具有生气能力，是一个晚期形成、持续供气的地区。

（3）西缘生气中心。分布面积小，燕山晚期开始成为有效供气中心，晚白垩世末，源岩抬升幅度大，终止生气。

图5 侏罗系沉积后上古生界生气丰度及天然气运移方向图

1—生气中心；2—剥蚀区；3—等深线；4—断层；5—天然气运移方向

图6 现今上古生界生气丰度及天然气运移方向图

1—生气中心；2—剥蚀区；3—等深线；4—断层；5—天然气运移方向

3 储集层特征

鄂尔多斯盆地演化各阶段诸原型盆地于不同沉积环境下，形成了早古生代海相碳酸岩储集体、晚古生代海陆过渡相碎屑岩和碳酸盐岩储层体，它们经过成岩作用和构造叠加改造成为十分复杂的地质体，其四周被非渗透性的岩层所围限，从而形成各种形态和成因的低孔、低渗油气藏。

31 上古生界砂岩储层特征

鄂尔多斯盆地晚古生代经历了由晚石炭世—早二叠世早期的澙湖、障壁、潮坪和三角洲的陆表海盆地到早二叠世晚期开始的河流—三角洲发育的内陆湖泊的演变过程，形成了多类、良好的储集体，主要以孔隙型砂岩为主。主力产气层位于二叠系下石盒子组、山西组。气层、含气层主要分布在靠近气源的山2、山1及盒9、盒8段。

山西组和下石盒子组储集层的基本特征是一套低孔隙度、低渗透率的致密砂岩，岩性主要有石英砂岩、岩屑石英砂岩和岩屑砂岩。孔隙类型以粒间孔、晶间孔和粒间微孔为主，岩石缝和粒间缝是主要运移通道。按照盆地砂岩储集层类型和分类标准，上古生界储集层以Ⅲ、Ⅳ类为主，Ⅰ、Ⅱ类仅发育于盆地北缘和西缘。其中，北缘溶孔发育，而西缘则溶孔、粒间残余孔兼具，总体上来说上古生界储集层是以低孔渗、细喉道、非均质性强为特点。

32 鄂尔多斯盆地古生代生储盖组合

321 主要封盖层

（1）下古生界封盖层

①古风化壳封盖层。主要是以泥质岩为主，按其与古风化壳的配置关系可以分为区域封盖层、间接封盖层和直接封盖层。

区域封盖层：上古生界上石盒子组和石千峰组是一套横向稳定以湖泊相为主的砂泥岩沉积，其中上石盒子组泥质岩厚度为100～140m，石千峰组泥质厚度141～205m。两套地层的泥质岩分布广泛，横向连续，不仅是古风化壳气藏区域盖层，亦是上古生界气藏的理想盖层。

间接封盖层：指古风化壳上覆石炭系与山西组含煤碎屑岩和海相碳酸盐岩沉积，在盆地分布广泛，主要岩性为泥质岩、煤层和泥晶灰岩，是好的封盖层。

直接盖层：是石炭系下部的铁铝泥质岩、暗色泥岩和泥质粉砂岩。

②内幕封盖层。指奥陶系碳酸盐岩内部，由于海侵—海退引起的沉积层序变化或沉积相变化而导致储集岩上覆形成的致密碳酸盐岩和海相泥质岩、蒸发岩组成的封盖层。

（2）上古生界封盖层

上古生界封盖条件主要是前面提及的上石盒子组和石千峰组湖泊相泥岩作为区域封盖层，此外山西组、太原组和下石盒子组内部广泛发育的三角洲平原分流河间洼地、沼泽相泥质岩，亦是很好的局域封盖层。

（3）中生界封盖条件

河间洼地、平原湖沼相泥岩为主的岩层是中生界最好的盖层，自下而上依次有长4+5浅湖相、湖沼相泥岩盖层、长3顶—长2下部的湖沼相、河间洼地相泥岩、砂质泥岩及延安组上部地层的平原河沼相泥岩、砂质泥岩和炭质泥岩为本区最佳盖层。

322 主要的储盖组合形式

根据生油层、储层与直接盖层的岩性组合关系可以将鄂尔多斯盆地油气藏划分为以下四种生储盖组合关系：

（1）自生自储型。自生自储型主要包括奥陶系碳酸盐岩自生自储组合，上古生界山西组、太原组、本溪组自生自储以及中生界延长组（尤以长2、长6为特征）的自生自储组合（图7a）。

（2）上生下储型。上古生界煤系烃源岩生成的天然气，向下穿层运聚，在其下方的古风化壳聚集的组合类型。在中生界含油组合中则主要是指以长7泥岩为主力生油岩，以长10-长8三角洲分流河道砂岩为储集层的组合形式（图7 c）。

（3）下生上储型。主要反映石油、天然气由下部烃源岩生成，向上运移聚集的组合类型，例如马家沟组生成的天然气在古风化壳中的聚集，上古生界煤系生成的煤成气在顶部石盒子组的储集以及以延长组为主力烃源岩，最终运聚到侏罗系延安组的油气聚集类型（图7d）。

（4）混合运储型。以上几种的组合。

4 结论

（1）通过鄂尔多斯盆地三个重要成煤期煤的时空分布特点的研究，认为晚古生代聚煤盆地为大型陆表海盆地、大型稳定背景下的陆相盆地，煤的聚积主要发生在盆地的东北部、东部和西部，而盆地中部和南部煤层厚度薄、分布不稳定；三叠纪瓦窑堡煤系属于大陆盆地型沉积，沉积厚度北薄南厚、沉积粒度北粗南细，由于该时期地壳升降十分频繁，导致湖水进退频繁，而且进退的时间较短，从而造成煤层层数多，但缺少厚煤层；侏罗纪含煤岩系是鄂尔多斯盆地中最重要的含煤岩系之一，但盆地内部含煤性及聚煤作用的时空变化较大：盆地北缘和西缘含煤层层数多、分布面积广、横向较稳定、累计厚度大，而盆地南缘主要煤层厚度变化很大。三个时期的聚煤作用为煤成气源岩发育奠定了物质基础。

图7 奥陶系生储盖组合类型示意

（a）自生自储型；（b）混合运储型；（c）上生下储型；（d）下生上储型

（2）通过对煤成气源岩气源岩地球化学特征、生气能力研究，认为鄂尔多斯盆地具有三个生气中心：南部富县-延安-庆阳生气中心、北部乌审旗生气中心和西缘生气中心。

（3）研究了鄂尔多斯盆地煤成气成藏的地层封盖条件，在此基础上，得出了该盆地的封盖层的三种组合形式“自生自储型、上生下储型和下生上储型”的认识。

参考文献

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摘 要 运用 X 射线衍射分析( XRD) 、带能谱仪的扫描电镜( SEM-EDX) 和光学显微镜等技术，首次在鄂尔多斯盆地东北缘准格尔矿区6 号巨厚煤层中发现了超常富集的勃姆石及其特殊的矿物组合，勃姆石含量可高达13 1%，与勃姆石伴生的矿物有磷锶铝石、锆石、金红石、菱铁矿、方铅矿、硒铅矿和硒方铅矿。重矿物的组合特征与华北地区本溪组铝土矿中的重矿物组合特征相似，高含量的勃姆石主要来源于聚煤盆地北偏东方向本溪组风化壳铝土矿，三水铝石以胶体溶液的形式从铝土矿中被短距离带入泥炭沼泽中，在泥炭聚积阶段和成岩作用早期经压实作用脱水凝聚而形成勃姆石。

任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑

煤中矿物是煤的重要组成部分。从成因角度来看，煤中矿物的成分和特征，既反映聚煤环境的地质背景，有时又反映煤层形成后所经历的各种地质作用过程，有助于阐明煤层的成因、煤化作用、区域地质历史演化等基本理论问题( Ward，2002) 。从煤的利用角度看，煤中矿物含量直接影响煤发热量的高低和煤的加工利用特性( 韩德馨，1996) ，也是在炼焦冶金过程中造成磨损、腐蚀、污染的主要来源。另外，煤中大部分微量有害元素的含量、存在形式及其对环境的污染也与煤中矿物有关( Vassilev et al ，1994) ，矿物是煤中微量元素的主要载体( 唐修义等，2004) 。Gupta 等( 1999) 认为，煤利用过程中大部分问题是煤中矿物引起的，而不是煤中的有机显微组分。另一方面，煤中所富集的达到工业品位要求的稀有元素、放射性元素是伴生的有用矿产，有的矿物在煤炭利用加工过程中能起催化作用，提高了煤的经济技术价值。因此，对煤中矿物的成分、含量、成因和赋存状态的研究，具有重要的理论和现实意义。

一、煤中发现的矿物

煤中矿物主要有石英、黏土矿物( 主要是高岭石、伊利石、伊利石/蒙脱石混层矿物) 、碳酸盐矿物( 菱铁矿、方解石、白云石) 、硫化物矿物( 如黄铁矿) ( Ward，1978，2002; Harvey et al ，1986; Palmer et al ，1996) 。国内外学者对煤中矿物，特别是这 4 大类矿物的赋存特征和地质成因进行了较为广泛的研究( Martinez-Tarazona et al ，1992; Patterson et al ，1994; 黄文辉等，1999; Hower et al ，2001; Ward，2002; Dai et al ，2003) ，并运用低温灰化、X 射线衍射、带能谱仪的扫描电镜等方法发现了煤中许多痕量矿物，如独居石、锆石、纤磷钙铝石、水绿矾、胶磷矿、铬铅矿等( Querol et al ，1997; Rao et al ，1997; Ward，1989; Dill et al ，1999; Vassilevet al ，1998; Li et al ，2001; 丁振华等，2002) 。根据 Finkelman( 1981) 的资料，煤中已鉴定出的矿物达 125 种以上; Bouka 等( 2000) 认为煤中可能存在 145 种矿物; 唐修义等( 2004) 汇总了国内外文献报道，列出了煤中可以鉴定出的 201 种晶体矿物。

根据前人的研究资料，煤中发现的氢氧化物矿物有: 褐铁矿、铝土矿、针铁矿、纤铁矿、硬水铝石、三水铝石、勃姆石、黑锌锰矿、水镁石，羟钙石。其中褐铁矿、铝土矿、针铁矿在煤中常见，对其成因也有较多的研究( Dill et al ，1999) ; 纤铁矿在煤中较少见，主要存在于泥炭中( Bouka et al ，1997) ; 硬水铝石在煤中含量较低，主要存在于有火山灰层夹矸的煤层中，且主要在火山灰层夹矸中( Burger et al ，1971) ; 三水铝石在煤中少见( Bouka et al ，2000) ; 勃姆石、黑锌锰矿、水镁石和羟钙石等矿物在煤中偶见或罕见( Ward，1978; Bouka etal ，2000; 唐修义等，2004) 。

值得关注的是，虽然勃姆石可以存在于某些煤系地层的黏土岩夹矸中，并对其进行了一些研究工作( Maoyuan et al ，1994; 梁绍暹等，1997; 刘钦甫等，1997) ，但是对煤中勃姆石的赋存、成因在国内外尚未见公开报道的资料，其主要原因就是它在煤中较为罕见。Bouka等( 2000) 认为勃姆石在煤中是非常稀少的; Ward( 1977，1984，2002) 认为在个别煤中可以存在痕量的勃姆石，但高含量的勃姆石在煤中是非同寻常的。Goodarzi 等( 1985) 、Harvey 等( 1986) 、Patterson 等( 1994) 、Vassilev( 1994) 等分别对加拿大、澳大利亚、美国、保加利亚的煤中矿物进行了研究，未发现勃姆石。Tatsuo 等( 1993，1996) ，Tatsuo( 1998) 在日本北海道的石狩湾煤田古近纪煤的低温灰化产物中发现了含量很少的勃姆石( 在所采集的 85 个煤样品中，仅 8 个样品的低温灰化产物中有勃姆石，并且其最高含量仅占低温灰化产物中矿物总量的 2 5%) 。除此之外，国内外对煤中勃姆石的研究再无公开报道。

二、地质背景和实验方法

准格尔煤田地处鄂尔多斯盆地的东北缘，煤田南北长 65km，东西宽 26km，面积1700km2，已探明的煤炭地质储量为 268 亿吨。它是鄂尔多斯盆地煤层最富集的地带，也是沉积相变最明显的地带，石灰岩在煤田内全部尖灭，逐渐相变为陆源碎屑岩。准格尔煤田的含煤岩系包括上石炭统本溪组、太原组和下二叠统山西组，含煤岩系总厚 110 ～160 m，煤系地层的底板为中奥陶统石灰岩，其上覆地层为下石盒子组、上石盒子组、石千峰组、刘家沟组等非含煤地层。该区主采煤层6 号煤位于太原组的顶部，厚度一般在2 7 ～35 m 之间，平均厚度为 30m，最厚可达 50 m，是在三角洲沉积体系的背景下形成的一巨厚煤层( 刘钦甫等，1997) 。

按照 GB 482-1995 和 MT 262-91 的采样规范和矿区煤层开采的实际情况，对准格尔矿区黑岱沟矿6 号煤层煤样进行了分层样品的采集。样品的编号、厚度及特征如图 1 所示。煤层自上而下的编号为 ZG6-1、ZG6-2、ZG6-3、ZG6-4、ZG6-5、ZG6-6 和 ZG6-7。用 X 射线衍射分析( XRD) 对该煤层进行了矿物组成研究，用带能谱仪的扫描电镜( SEM-EDX) 和 MPV-Ⅲ显微镜光度计对矿物的形貌特征进行观察。按照 GB 8899-88 对煤的显微组分和矿物进行了定量统计，测试结果的单位为体积百分数( vol %) ，两次测试结果的允许差小于4 5% 。

图 1 研究区 6 号煤层柱状及分层矿物组成

三、勃姆石及其特殊矿物组合的发现和赋存特征

在矿物组成上，准格尔 6 号煤层 d 剖面自上而下明显分成 4 段，第 1 段由 ZG6-1 组成，第 2 段由 ZG6-2、ZG6-3 和 ZG6-4 组成，第 3 段由 ZG6-5 组成，第 4 段由 ZG6-6 和 ZG6-7 组成。这 4 段的矿物组成有很大差别( 图 1) 。自上而下的特征如下:

( 1) X 射线衍射分析( 图 2a) 和光学显微镜下测定 ZG6-1 分层的矿物组成以石英为主，含量高达 16 4%( 表 1) ，呈分散状( 图版Ⅰ-1) ，石英造成煤的矿化现象比较严重( 图版Ⅰ-2) 。从石英形态特征来看，其边缘棱角明显，粒度均匀，大多为 5 ～ 10μm ( 图版Ⅰ-3) ，主要分布在基质镜质体中，也存在于同生黏土矿物中，在均质镜质体中也有分布。黏土矿物( 主要是高岭石) 的含量为5 5%( 表1) 。该分层的石英和黏土矿物的 SEM-EDX 测试结果如表2 所示。

表 1 准格尔煤田 6 煤层的煤岩组成

注: bdl 为低于检测极限。

图 2 研究区 6 号煤层分层样品的 XRD 图

( 2) ZG6-2、ZG6-3、ZG6-4 的组成以超常富集的勃姆石为主，其含量分别为 11 9% 、13 1% 和 11% ( 图 2b、c、d; 表 1) ，如此高含量的勃姆石存在于煤中，在国内外尚无报道。另外，这 3 个分层中高岭石含量分别为 4 3%、3 6%和 4 4%。勃姆石在该煤层中呈隐晶状产出，其赋存状态多样，但主要以团块状分布于基质镜质体中，有的以单独的团块状或不规则的团块状出现( 图版Ⅰ-4 ～6) ，有的以连续的团块状或串珠状出现，也有的充填在成煤植物的胞腔中( 图版Ⅰ-7) 。呈团块状分布的勃姆石的粒度差别很大，为 1 ～ 300μm。在偏光显微镜下，勃姆石与黏土矿物的区别主要是: 勃姆石致密，而黏土矿物比较松散( 图版Ⅰ-8) ，勃姆石的反射色比黏土矿物浅，并且勃姆石的突起较高( 图版Ⅰ-6) ，黏土矿物不显突起( 图版Ⅰ-8) 。在这些勃姆石富集的煤层中，与勃姆石伴生的矿物组合也较特殊，这些矿物包括金红石、磷锶铝石、锆石、菱铁矿、方铅矿、硒铅矿和硒方铅矿。在 ZG6-2 中，有较高含量的金红石( 1 6%) ，金红石以单晶或膝状双晶形式出现，并有环带结构的现象( 图版Ⅱ-1，2) 。在ZG6-2 和 ZG6-3 中有磷锶铝石，磷锶铝石主要充填在丝质体的胞腔中，呈圆粒状出现，粒度为1 ～2μm( 图版Ⅰ-7，图版Ⅱ-3) 。在 ZG6-3 中有方铅矿、硒铅矿和硒方铅矿，这3 种矿物呈浑圆状产出( 图版Ⅱ-4) ，其内部结构比较特殊，有许多孔洞，似明显的菌藻类等低等生物矿化的迹象( 图版Ⅱ-5) 。在 ZG6-2 和 ZG6-3 中，有锆石，其破碎的痕迹表明来源于物源区( 图版Ⅱ-6，7) 。此外，在勃姆石富集的层位还有少量的菱铁矿( 图版Ⅱ-8) 。由于金红石、磷锶铝石、锆石和菱铁矿的含量不高，X 射线衍射分析未能检测出，主要是通过偏光显微镜和带能谱仪的扫描电镜( SEM-EDX) 所观察的晶体形态和物质成分加以鉴定。

( 3) ZG6-5 的矿物组成以高岭石为主，含量为 11 4% ，含少量勃姆石( 3 3% ) 及痕量的黄铁矿。

( 4) ZG6-6 和 ZG6-7 的矿物以高岭石为主，含量分别为 22% 和 19 5% ，有痕量的黄铁矿、石英和方解石，未见勃姆石( 图 2e、f) 。

四、勃姆石及其伴生矿物成因初探

勃姆石是硅酸盐岩石的风化产物，常与三水铝石、硬水铝石、高岭石、迪开石、玉髓、铵云母等矿物共生，此外，还可能是低温热液产物，与泡沸石共生( Kondakov et al ，1975; Hrinko，1986; 梁绍暹等，1997; Banerji，1998; 程东等，2001) 。但在勃姆石富集的煤层中，除高岭石外，没有发现上述共生矿物，也没有发现任何低温热液矿物或热液活动的证据。

根据王双明等( 1996) 的研究表明，在准格尔煤田 6 号煤层的形成初期( 对应的煤层编号为 ZG6-7 和 ZG6-6) ，准格尔煤田北偏西方向地势高，而南偏东地势低，陆源碎屑物质主要来自北西方向的阴山古陆广泛分布的中元古代钾长花岗岩，因此在 ZG6-7 和 ZG6-6 分层中所形成的矿物和鄂尔多斯盆地其他地区煤的矿物组成差别不大，以陆缘碎屑的黏土矿物为主。在煤层形成的中期( 相对应的煤层编号为 ZG6-5、ZG6-4、ZG6-3 和 ZG6-2) ，煤田的北东部开始隆起，并有本溪组铝土矿出露，煤田处于北偏西的阴山古陆和北偏东本溪组隆起的低洼地区，聚煤作用持续进行，古河流的方向为北偏东( 王双明等，1996) ，表明陆源碎屑主要来自北偏东的隆起。根据石炭纪石灰岩氧、碳同位素值代表的环境意义，得出石炭纪石灰岩是在正常海相环境中形成的，并计算出太原组形成期古水温平均为 29 ～ 32℃，说明当时该地区气候为炎热( 刘焕杰等，1991; 程东等，2001) 。根据林万智( 1984) 和程东等( 2001) 对该区石炭纪古地磁研究推测，准格尔煤田晚石炭世的古纬度在北纬 14°左右。这种热带湿热气候有利于本溪组风化壳三水铝石的形成( 程东等，2001) 。三水铝石为氧化的开放环境的产物。三水铝石以及少量的黏土矿物在水流的作用下，以胶体的形式经过短距离的搬运到准格尔泥炭沼泽中。根据王双明等( 1996) 的研究，准格尔煤田距离风化壳仅为50km 左右。随着泥炭的持续聚积，到对应的煤层为 ZG6-1 时，北偏东方向的本溪组隆起下降，陆源碎屑的供给又转变为北偏西方向的阴山古陆的中元古代钾长花岗岩，除在 ZG6-1分层中的大量石英外，主要为黏土矿物。在泥炭聚积和成岩作用早期阶段，ZG6-5、ZG6-4、ZG6-3 和 ZG6-2 分层中三水铝石胶体溶液在上覆沉积物的压实作用下，发生脱水作用形成勃姆石。从勃姆石的赋存形态来看，大部分勃姆石呈絮凝状，也反映了它的胶体成因的特点。刘长龄等( 1985) 认为，勃姆石形成主要与成岩阶段的弱酸性与弱氧化至弱还原的介质环境有关，勃姆石在泥炭沼泽中更易形成。山西河曲本溪组铝土矿富含勃姆石，山西和河南铝土矿的重矿物组成有锆石、金红石、方铅矿等，和富勃姆石煤层中的重矿物组合相似( 刘长龄等，1985) ，也是 6 号煤层中勃姆石来源于本溪组铝土矿的佐证。6 号煤中高含量勃姆石的形成与含煤岩系高岭岩中的勃姆石或勃姆石岩的形成不同，刘钦甫等( 1997) 的研究表明，含煤岩系高岭岩中的勃姆石或勃姆石岩中勃姆石的形成主要是高岭石在介质的酸度( pH < 5) 增大时脱硅形成的，并且具有高岭石的假象。而在该煤层中的勃姆石没有交代高岭石的现象。

表2 勃姆石及其伴生矿物的SEM-EDX 测试结果

注: Min 为最小值; Max 为最大值; AM 为算术均值; bdl 为低于检测极限。

研究区晚古生代煤中高含量勃姆石的出现并不是一个简单、孤立的地质事件，它独特的赋存状态、成因、伴生矿物组合关系与其周围的地质体、煤层的形成演化、煤层形成时的古地理和古气候具有不可分割的联系。

致谢: 感谢中国科学院地质与地球物理研究所曾荣树研究员和中国石油大学( 北京) 钟宁宁教授给予的悉心指导和大力帮助。

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图版说明

图版Ⅰ

1 ZG6-1 中的石英( SEM ) 。

2 ZG6-1 中的石英，矿化现象严重( 油浸，反射单偏光，320 × ) 。

3 ZG6-1 中的石英，棱角明显，粒度均匀( SEM ) 。

4 ZG6-2 中规则的团块状勃姆石( SEM ) 。

5 ZG6-2 中不规则团块状勃姆石( SEM ) 。

6 ZG6-3 中不规则团块状勃姆石，突起高( 油浸，反射单偏光，320 × ) 。

7 ZG6-3 中充填于丝质体胞腔的勃姆石和磷锶铝石( SEM ) 。

8 ZG6-5 中黏土矿物，不显突起( 油浸，反射单偏光，320 × ) 。

图版Ⅱ

1 ZG6-2 中的金红石晶体( 油浸，反射单偏光，320 × ) 。

2 ZG6-2 中金红石的膝状双晶( SEM ) 。

3 ZG6-3 中充填于胞腔的磷锶铝石( SEM ) 。

4 ZG6-3 中呈浑圆状产出的硒方铅矿( SEM ) 。

5 ZG6-3 中硒铅矿的内部结构( SEM ) 。

6 ZG6-2 中的锆石( SEM ) 。

7 ZG6-3 中的锆石( SEM ) 。

8 ZG6-3 中的菱铁矿( SEM ) 。

代世峰等: 鄂尔多斯盆地东北缘准格尔煤田煤中超常富集勃姆石的发现

图版Ⅰ

任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑

代世峰等: 鄂尔多斯盆地东北缘准格尔煤田煤中超常富集勃姆石的发现

图版Ⅱ

任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑

A discovery of extremely-enriched boehmite from coal in the Junger coalfield，the northeastern Ordos Basin

DAI Shifeng1，2，REN Deyi1，2，LI Shengsheng2，Chen Lin CHOU3

( 1 Key Laboratory of Coal Resources of CUMT，Beijing，100083; 2 Department of Resources and Earth Science， China University of Mining and Technology，Beijing，100083; 3 Illinois State Geological Survey，IL61820，USA)

Abstract: The authors found an extremely-enriched boehmite and its associated minerals for the first time in the super-thick No 6 coal seam from the Junger Coalfield in the northeastern Ordos Basin by using technologies including the X-ray diffraction analysis ( XRD ) ，scanning electron microscope equipped w ith an energy dispersive X-ray spectrometer，and optical micro- scope The content of boehmite is as high as 13 1% ，and the associated minerals are goyazite， zircon，rutile，goethite，galena，clausthalite，and selenio-galena The heavy minerals assem- blage is similar to that in the bauxite of the Benxi Formation from North China The high boehmite in coal is mainly from w eathering crust bauxite of the Benxi Formation from the north- eastern coal-accumulation basin The gibbsite colloidstone solution w as removed from bauxite to the peat mire，and boehmite w as formed via compaction and dehydration of gibbsite colloid- stone solution in the period of peat accumulation and early period of diagenesis

Key words: coal; boehmite; Late Paleozoic period; Junger Coalfield

( 本文由代世峰、任德贻、李生盛合著，原载《地质学报》，2006 年第 80 卷第 2 期)

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（61） 《古湘、资、沅、澧源流新探》，《中国历史地理论丛》，1996年第2、4期。

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