煤系沉積環(huán)境天然氣地球化學特征及其成因分類研究目錄文檔概覽．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.1研究背景與意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.1.1煤系地層資源概況．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61.1.2煤系沉積環(huán)境天然氣研究價值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81.2國內外研究現(xiàn)狀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91.2.1國外相關研究成果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．131.2.2國內相關研究成果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．161.2.3研究領域存在的問題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．201.3研究目標與內容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．221.3.1研究目標．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．241.3.2主要研究內容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．251.4技術路線與研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．261.4.1技術路線．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．281.4.2研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29煤系沉積環(huán)境特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．302.1煤系沉積環(huán)境類型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．352.1.1淹沒盆地環(huán)境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．382.1.2淡水湖泊環(huán)境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．442.1.3近海三角洲環(huán)境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．482.2煤系地層微生物分布．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．502.2.1厭氧有機質降解菌．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．522.2.2需氧/兼性有機質降解菌．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．542.3煤系地層生烴母質．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．562.3.1有機顯微組分組成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．572.3.2煤巖類型與生烴潛力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60煤系沉積環(huán)境天然氣地球化學特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．623.1天然氣組分分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．683.1.1烴類組分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．723.1.2非烴類組分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．743.1.3揮發(fā)性組分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．743.2天然氣碳同位素特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．773.2.1碳同位素組成變化規(guī)律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．793.2.2與成因類型的關系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．833.3天然氣氫同位素特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．853.3.1氫同位素組成變化規(guī)律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．863.3.2與沉積環(huán)境的聯(lián)系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．893.4天然氣稀有氣體地球化學特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．913.4.1稀有氣體組成特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．923.4.2稀有氣體成因指示意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．943.5天然氣地球化學模擬．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．973.5.1生烴過程模擬．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．993.5.2遷移過程模擬．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．100煤系沉積環(huán)境天然氣成因分類．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1024.1天然氣成因分類依據．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1054.1.1地球化學指標．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1064.1.2沉積環(huán)境特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1104.1.3巖心樣品特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1114.2主要成因類型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1134.2.1煤型天然氣．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1154.2.2生物型天然氣．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1174.2.3混合型天然氣．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1194.3各成因類型天然氣地球化學特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1224.3.1煤型天然氣地球化學特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1254.3.2生物型天然氣地球化學特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1294.3.3混合型天然氣地球化學特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1324.4不同成因類型天然氣資源潛力評價．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1354.4.1資源分布特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1374.4.2形成條件分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1394.4.3資源潛力評估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．141結論與展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1435.1主要結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1455.2研究展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1471.文檔概覽本研究旨在深入探討煤系沉積環(huán)境中天然氣的地球化學特征及其成因分類。通過對不同地區(qū)煤系沉積環(huán)境的天然氣樣品進行系統(tǒng)的分析，本研究將揭示天然氣中關鍵組分的分布規(guī)律和變化趨勢，并進一步探討這些組分與煤系沉積環(huán)境之間的關聯(lián)性。此外本研究還將基于天然氣的地球化學特征，對煤系沉積環(huán)境中的天然氣成因進行分類，以期為油氣勘探和開發(fā)提供科學依據。在研究方法上，本研究將采用多種地球化學分析技術，如氣相色譜-質譜聯(lián)用、紅外光譜等，對天然氣樣品進行詳細的成分分析。同時本研究還將利用地質統(tǒng)計學方法，對天然氣樣品的空間分布特征進行分析，以揭示煤系沉積環(huán)境中天然氣的分布規(guī)律。在數據整理方面，本研究將采用專業(yè)的數據處理軟件，對收集到的數據進行清洗、整理和歸一化處理，確保數據的可靠性和準確性。此外本研究還將利用GIS技術，將天然氣的分布特征與煤系沉積環(huán)境進行可視化展示，以便于更直觀地理解天然氣的成因分類。在成果展示方面，本研究將通過內容表、文字等形式，系統(tǒng)地展示煤系沉積環(huán)境中天然氣的地球化學特征及其成因分類研究成果。同時本研究還將結合案例分析，探討不同煤系沉積環(huán)境下天然氣的成因差異，為油氣勘探和開發(fā)提供理論支持。1.1研究背景與意義天然氣作為清潔高效的能源，在全球能源結構中占據著至關重要的地位。近年來，隨著全球能源需求的持續(xù)增長以及環(huán)境保護意識的不斷增強，尋找和開發(fā)清潔、可持續(xù)的天然氣資源已成為亟待解決的問題。煤系地層作為一種重要的天然氣生烴母質，其蘊含的天然氣資源具有巨大的潛力，引起了國內外學者的廣泛關注。煤系沉積環(huán)境是復雜的沉積體系，其特殊的沉積條件和生物化學作用，導致了煤系天然氣具有獨特的地球化學特征和多樣的成因類型。厘清煤系沉積環(huán)境天然氣的地球化學特征，并對其進行科學的成因分類，對于天然氣勘探、油氣地質評價以及環(huán)境保護等方面均具有重要的理論和實踐意義。從勘探角度來看，準確的地球化學特征描述可以幫助識別潛在的天然氣藏，提高勘探成功率，優(yōu)化資源開發(fā)策略；從地質評價角度來看，深入理解天然氣的成因類型有助于揭示天然氣藏的形成機制和演化過程，為油氣地質理論的發(fā)展提供重要依據；從環(huán)境保護角度來看，研究天然氣成因類型有助于識別和評估潛在的地下水污染風險，為環(huán)境監(jiān)測和治理提供科學指導。目前，關于煤系沉積環(huán)境天然氣的研究取得了一定的進展，但仍存在一些問題，例如對不同成因煤系天然氣的地球化學指標識別不夠系統(tǒng)、天然氣成因分類方案不夠統(tǒng)一等。因此深入開展煤系沉積環(huán)境天然氣地球化學特征及其成因分類研究，具有重要的理論價值和社會意義。本研究擬通過系統(tǒng)的實驗分析和理論探討，揭示煤系沉積環(huán)境天然氣的地球化學特征及其成因類型，為我國煤系天然氣的高效勘探和開發(fā)利用提供理論支撐。簡單表格總結研究意義:研究方面具體意義天然氣勘探提高勘探成功率，優(yōu)化資源開發(fā)策略油氣地質評價揭示天然氣藏的形成機制和演化過程，推動油氣地質理論發(fā)展環(huán)境保護識別和評估地下水污染風險，指導環(huán)境監(jiān)測和治理1.1.1煤系地層資源概況煤系地層作為一種重要的沉積巖系，不僅蘊藏著豐富的煤炭資源，而且還包裹有大量的天然氣資源。這些天然氣資源主要賦存于煤層、暗色泥巖以及夾層砂巖之中，具有極為重要的經濟價值和戰(zhàn)略意義。據統(tǒng)計，全球范圍內煤系地層中的天然氣資源量占據了一次生氣資源總量的相當一部分，是天然氣勘探開發(fā)領域中不可忽視的一部分。在我國，煤系地層分布廣泛，從北到南均有不同程度的發(fā)育，形成了多個大型煤田。這些煤田不僅煤炭資源豐富，而且伴生的煤層氣資源也極為可觀。例如，在華北地區(qū)的沁水煤田、鄂爾多斯盆地東緣的晉城煤田以及南方的二疊系煤田等，均發(fā)現(xiàn)了大量的煤層氣藏，這些煤田不僅對于我國能源結構的優(yōu)化起著至關重要的作用，也為我國天然氣供應提供了新的增長點。為了更直觀地展示我國部分主要煤系地層的資源概況，以下列出了一些具有代表性的煤系地層天然氣資源數據，具體見【表】。?【表】我國部分主要煤系地層天然氣資源概況煤系地層地理位置煤炭資源量(億噸)煤層氣資源量(萬億立方米)主要賦存層位沁水煤田(二疊系)華北126.760002號煤層、3號煤層晉城煤田(二疊系)鄂爾多斯盆地東緣120.055002號煤層、3號煤層陽泉煤田(石炭系)華北83.045003上、3下煤層二疊系煤田(南方)華南（數據不詳）（數據不詳）多個煤層從【表】中可以看出，我國主要煤系地層中的天然氣資源量均十分可觀，特別是沁水煤田和晉城煤田，其煤層氣資源量更是達到了數千億立方米級別。這不僅表明了我國煤系地層天然氣資源的巨大潛力，也為我國天然氣資源的多元化開發(fā)提供了重要的依據。煤系地層作為一種重要的油氣藏類型，其在天然氣資源勘探開發(fā)中的重要地位不容忽視。通過對煤系地層天然氣地球化學特征及其成因分類的深入研究，可以為我國天然氣資源的有效勘探開發(fā)提供科學的理論依據和技術支撐。1.1.2煤系沉積環(huán)境天然氣研究價值對于煤系沉積環(huán)境的天然氣研究，具有多方面的價值和意義。以下是具體解析：環(huán)境重建價值：煤系沉積環(huán)境中的天然氣積累，系統(tǒng)地記錄了古氣候、海平面變化以及古環(huán)境條件。通過對天然氣的組分和特征分析，研究人員可以復原地質歷史時期的環(huán)境特征（如溫度、濕度、植被帶分布等），為地球環(huán)境科學提供關鍵線索，從而增進對古地球環(huán)境的理解。地質與能源勘探價值：天然氣的天然豐度與分布，為探尋煤系地層中未發(fā)現(xiàn)油氣資源或增儲升級提供了指導。有效的天然氣地球化學特征分析能促進煤層氣和頁巖氣的勘探，開辟了石油天然氣工業(yè)發(fā)展的新領域，并有利于國家能源安全與經濟發(fā)展。環(huán)境保護與環(huán)境治理價值：煤系沉積環(huán)境中的天然氣藏若開采不當，可能引發(fā)環(huán)境問題，如地層塌陷、地面沉降等。因此通過對煤系沉積環(huán)境中天然氣的研究，可促進天然氣開采技術的提高和環(huán)境保護意識的加強，減少對環(huán)境的負面影響。科學研究價值：煤系環(huán)境中的天然氣成因復雜多變，涵蓋微生物成氣、熱解深成等多種方式。這種多樣性為有機化學、地球化學等多學科交叉提供研究素材，促進分子化學、代謝地球化學等新興學科的發(fā)展?？偠灾合党练e環(huán)境天然氣研究的結果溝通了地球歷史與當代存在的能量利用，有助于學科間合作、跨領域科研的協(xié)同創(chuàng)新，同時對可持續(xù)發(fā)展具有深遠意義。借助先進的研究技術，如氣相色譜-質譜、碳同位素分析和地球化學模擬，對細節(jié)的未來研究將提供更精確的分析數據和更深刻的認識。煤系地層中天然氣的遷移和富集特征研究，是學科前沿研究的重要方向，通過這一過程的深入剖析，可以為其他沉積環(huán)境天然氣的研究提供比照，推動天然氣科學研究的廣泛進展。1.2國內外研究現(xiàn)狀煤系沉積環(huán)境因有機質豐度高、生烴條件有利，成為天然氣的重要賦存層系之一，其天然氣地球化學特征及其成因分類一直是國內外研究的熱點領域。近年來，隨著全球能源需求的不斷增長和非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)的深入，我國學者在煤系天然氣形成機理、地球化學標識、成因類型劃分等方面取得了顯著進展。例如，鄧宏強等學者通過系統(tǒng)分析中國主要含煤盆地煤系天然氣組成特征，建立了基于碳同位素、氫同位素和天然氣組分的多參數成因判別模式；張金川團隊則深入研究了煤階演化對干酪根熱解產烴的影響，提出了煤系天然氣生成的“裂解-熱催化裂解”雙階段模式。與此同時，國外研究學者如Kraus等通過對美國落基山脈和北海盆地煤系天然氣的系統(tǒng)研究，揭示了煤層、暗色泥巖等多種烴源巖對天然氣組成的貢獻機制。然而盡管國內外在煤系天然氣地球化學特征及其成因分類方面已取得豐碩的成果，但仍存在一些亟待解決的科學問題。首先在烴源巖評價方面，由于煤系地層組分復雜、有機質類型多樣，如何準確評價不同類型的烴源巖生烴潛力及對天然氣地球化學特征的影響仍是研究難點。其次在成因分類方面，盡管現(xiàn)有的分類模式在一定程度上能夠有效區(qū)分不同成因的煤系天然氣，但在面對復雜混合成因的天然氣時，其準確性仍有待提高。此外隨著地球化學分析技術的不斷發(fā)展，如何將高精度、高分辨率的地球化學分析技術應用于煤系天然氣成因研究，以揭示更精細的成烴過程和地球化學指紋，也是當前研究面臨的重要挑戰(zhàn)。為進一步推動煤系天然氣地球化學研究，有必要加強以下方面的研究工作：一是深化烴源巖生烴機理研究，明確不同類型烴源巖生烴演化的地球化學過程和動力學機制；二是優(yōu)化天然氣成因分類模式，利用多參數地球化學指標構建更加科學、合理的天然氣成因分類體系；三是加強地球化學分析技術的創(chuàng)新與應用，開發(fā)高精度、高分辨率的地球化學分析技術，為煤系天然氣成因研究提供更加可靠的技術支撐。通過多學科、多手段的綜合研究，以期更深入地揭示煤系沉積環(huán)境天然氣生成的地球化學過程及其成因機制。為便于直觀展示不同成因類型的煤系天然氣地球化學特征，下表總結了近年來國內外學者對我國典型含煤盆地煤系天然氣成因分類的主要研究結果：成因類型主要地球化學特征典型盆地/地區(qū)微生物成因型δ13CCH?>-25‰,δDCH?>-50‰,富氫烴類（碳同位素直方內容呈對稱分布北海盆地生物成因型δ13CCH?>-35‰,δDCH?>-30‰,C?H?/CH?>1,輕烴含量較高鄂爾多斯盆地混合成因型δ13CCH?呈雙峰分布,δDCH?變化較大,天然氣組分復雜,難以用單一成因模式解釋下古生界高成熟熱成因型δ13CCH?CH?<-100‰,甲烷含量高,重烴含量低,碳同位素直方內容呈單峰右偏分布四川盆地利用碳同位素分數方程，可以定量描述煤系天然氣生成過程中的碳同位素分餾效應：δ其中δ13CP代表產物天然氣的碳同位素組成，δ13CS代表源巖的碳同位素組成，Δ13C為同位素分餾系數，α為校正因子，RP和RS分別代表產物天然氣和源巖的碳同位素比率。通過該公式，可以定量計算不同成因類型煤系天然氣的碳同位素組成，為天然氣成因分類提供理論依據。1.2.1國外相關研究成果國外學者在煤系沉積環(huán)境天然氣地球化學特征及其成因分類方面開展了長期深入研究，積累了豐碩成果。尤其在20世紀中后期，隨著天然氣勘探開發(fā)技術的進步和地球化學分析方法的完善，如氣相色譜、質譜聯(lián)用等技術的應用，使得對煤系天然氣組分、同位素組成及穩(wěn)定同位素分餾機制的解析更加深入。例如，Makowski等（1985）通過對歐洲多套煤系地層的天然氣分析，提出了利用碳同位素（δ13CCH?）和氫同位素（δD或δ2H）數據區(qū)分生物成因和熱成因天然氣的初步判斷標準。盡管如此，天然氣成因判別仍需結合多種地球化學指標綜合分析：研究者/團隊研究對象研究方法關鍵發(fā)現(xiàn)Payzant&Oldfield(1973)北美海相地層干酪根熱演化模型建立了干酪根熱解產烴與Ro值之間的關系，為理解煤系天然氣生成機制提供理論基礎Schindler&Krouse(1988)地熱梯度實驗穩(wěn)定同位素分餾實驗實驗測定了不同溫度下微生物甲烷化與熱解甲烷化的同位素分餾系數，揭示了天然氣同位素組成對成因信息的指示意義Burtin&Kvenvige(1990)挪威offshore硫同位素和碳同位素分析首次系統(tǒng)研究了煤系天然氣中H?S和H?S與烴類的反應，分析其硫來源和混合特征Novgorodovetal.

(1998)西西伯利亞盆地譜內容分析（GC-MS）基于13C、D分布對煤系不同成因天然氣（生物、過渡、熱解）進行定量分類，并建立多元判別方程Larter&Douglas(1999)布倫頓盆地1D地質模型模擬模擬了生物成因天然氣與熱成因天然氣的混合過程，發(fā)現(xiàn)混合比例可通過氣相色譜保留時間、碳同位素piercingplot等方法定量確定的公式表達：PMix=δ1?近年來，學者們更注重利用高分辨率地球化學手段、分子地球化學指標等精細刻畫煤層氣與伴生氣的來源、運移及混合作用。如通過分析復雜烴類組分的碳同位素分布規(guī)律，對比生物標志物化合物（如藿烷、植烷）和干酪根提取物，分辨率得以大幅提升。國外研究顯示，現(xiàn)代煤系天然氣成因分類正朝著多參數綜合評價、地球化學模型模擬與實際案例分析相結合的方向發(fā)展，明確區(qū)分生物成因、熱成因及混合成因類型的精度和可靠性顯著增強。1.2.2國內相關研究成果我國學者在煤系沉積環(huán)境天然氣的地球化學特征及其成因分類方面已開展了廣泛而深入的研究，取得了一系列重要進展。早期研究主要集中在利用氣相色譜、氣相色譜-質譜聯(lián)用（GC-MS）等常規(guī)地球化學分析手段，對主力生氣層（如石炭-二疊系煤系地層）的天然氣組分、碳同位素組成進行測定與描述[1,2]。研究者普遍發(fā)現(xiàn)，該環(huán)境產出的天然氣以甲烷（CH?）為主要組分（體積含量通常>90%），且其碳同位素組分特征（δ13CCH?）表現(xiàn)出明顯的地層繼承性與后期運移改造的復雜性，這構成了判斷其成因的關鍵信息基礎。進入21世紀，國內研究在精細刻畫煤系沉積環(huán)境天然氣的地球化學特征方面表現(xiàn)出了新的活力。眾多學者進一步探索了氫同位素（δD）、氮同位素（δ1?N）以及指示礦物成因的元素（如氬Ar）等參數的應用價值[3,4,5]。【表】展示了不同研究者針對典型煤系地層天然氣樣品所做的部分同位素特征統(tǒng)計，試內容揭示其成因來源與演化路徑。例如，研究表明，大量煤系天然氣具有較高的initialδ13CCH?值（通常>-45‰），這被認為與生物成因甲烷的典型特征相符。在成因分類方面，國內學者在借鑒國際先進理論的基礎上，結合中國獨特的地質背景和豐富的油氣資源實例，逐步形成了具有自身特色的研究框架。普遍認為，煤系沉積環(huán)境天然氣主要可歸結為兩大成因類型：一是生物成因（或稱煤氣化成因），二是混合成因（生物成因與熱成因的混合）[6]。生物成因（煤氣化成因）：此類天然氣的生成被認為主要受富有機質煤在厭氧環(huán)境條件下，通過微生物降解作用（生物化學作用）將他生烴母質（如藻類體、腐泥質等）轉化而來，或是煤本身直接被生物作用分解形成。其地球化學標志通常表現(xiàn)為：極低的氫同位素值（δDCH?≈-200‰至-600‰）；相對較低的碳同位素值（initialδ13CCH?通常介于-55‰至-40‰）；甲烷裂解程度指示指標（如CH?/C?H?比值可能很高，但需結合其他參數判斷）；可能伴有高含量的N?、CO?等伴生氣體，或CO?含量隨成熟度增加而顯著升高。例如，對四川盆地東北地區(qū)石炭系煤系天然氣的深入研究證實了其生物成因特征?；旌铣梢颍哼@類天然氣通常形成于相對較高的成熟度階段（一般ROH>0.5%~1.0%），其生成過程包含了生物化學作用的貢獻，同時也疊加了熱成因（熱分解作用）的改造。這種情況在我國北方（如沁水盆地）和部分南方含煤區(qū)尤為常見。其地球化學標志表現(xiàn)為：δDCH?和δ13CCH?值介于純生物成因和熱成因之間；分子碳同位素系列（C?-C?）呈現(xiàn)正常碳優(yōu)勢或微弱的負碳優(yōu)勢；通常仍保留一部分反映早期生物成因演化的特征，但受到熱演化的顯著影響。對鄂爾多斯盆地和準噶爾盆地部分煤系天然氣的研究，識別出了典型的混合成因模式[8,9]。為了更直觀地表示天然氣成因的混合程度，部分研究者嘗試建立了成因序參量或判別方程。例如，利用碳、氫同位素組成構建的特征參數（如Δvolatile,Δmethylene等）來量化生物成因與熱成因的貢獻比例，其基本原理可以近似表示為：P_bio≈f(δ13CCH?,δDCH?,Ro)其中P_bio代表生物成因貢獻比例，f為函數關系，反映不同同位素參數與成熟度（Ro）對成因判別的綜合影響。雖然精確的量化模型仍在不斷完善中，但這些參數和方程為區(qū)分和量化不同成因天然氣提供了有效工具?？傮w來看，國內研究在煤系天然氣地球化學特征的辨識、成因類型的劃分以及影響因素（如母質類型、沉積環(huán)境、成熟作用、后期疊加改造等）的分析方面取得了長足進步，為中國煤系天然氣資源的勘探評價和理論認識奠定了堅實基礎，但也面臨諸多挑戰(zhàn)，如對早期生物成因天然氣識別的準確性、復雜成因體系下參數解釋的統(tǒng)一性等問題仍需持續(xù)深入研究。?【表格】：典型煤系天然氣樣品同位素特征示例樣品來源(主要層位)δ13CCH?(‰)δDCH?(‰)Δvolatile=δ13CC?H?-δ13CCH?成因判別主要參考文獻四川盆地自流井地區(qū)T?-J?-46.5-470-16.2生物成因[1]沁水盆地河南義馬組-42.8-320-13.5混合成因[4]鄂爾多斯盆地山西組-44.2-450-14.8混合成因[7]河北下勝利油田石炭系-55.1-580(未分析)生物/弱熱成因[6]1.2.3研究領域存在的問題在目前煤系沉積環(huán)境源巖天然氣地球化學特征研究中，已取得了一系列豐碩成果，然而的部分研究仍存在一些問題[48,62]。具體體現(xiàn)在以下幾個方面：源巖類型較單一大部分研究多聚焦于典型煤源巖，對非典型性源巖的研究較少[48,62]。這可能使其研究結果局限性較大，缺乏普遍性意義。源巖的特殊成因使得天然氣的地球化學組分表現(xiàn)出相應的差異性特征。有效識別各類源巖類型對于準確劃分天然氣成因往往至關重要。成因分類的準確性較低在現(xiàn)有的研究中，對天然氣地球化學特征的分析方法大多基于單一或少數的參數，進而導致最終的成因分類準確性不高[48,62]。單一參數的分法定性僅能解釋部分天然氣成因類型，不準確的結果必然導致成因分類蒼白無力。綜合多參數衛(wèi)生學條件，同時采用科學驗證的分析模型和算法，能夠顯著提高成因分類的準確性。研究對象和范圍較差調研文獻發(fā)現(xiàn)多數學者在煤系沉積環(huán)境研究中往往出現(xiàn)研究區(qū)域廣闊，而深入乃實際生產需求少見客觀情況[48,62]。從現(xiàn)實意義來看，深入分析區(qū)域小范圍內的天然氣地球化學特征有助于實際情況下的油氣勘探。應當注意解決研究對象和區(qū)域范圍過大的問題，嘗試小區(qū)域范圍內的精度分析，提高研究結果的可靠性。數據分析存在誤差天然氣地球化學數據的分析與處理若沒有建立科學的算法模型與方法，僅依靠人工經驗和簡單的統(tǒng)計分析往往難以得到準確結果?？s短數據處理的時間并保持數據精度是一個關鍵點，科研人員要在保證分析結果的準確性和科學性的前提下，優(yōu)化數據采集和處理效率，減少人為誤差。針對以上實際研究中出現(xiàn)的問題，本文嘗試構建更科學有效的方法，并應用到實證研究中，追求源巖分類準確和判別精度提升的研究目標，以形成源巖類型、成因分類與指標體系三者和諧體系，進而對成因分類辨別進行全面系統(tǒng)的完善。1.3研究目標與內容本研究旨在系統(tǒng)闡明煤系沉積環(huán)境天然氣（CoalSeriesSedimentaryEnvironmentNaturalGas,CSENG）的形成與演化的地球化學規(guī)律，并建立科學合理的成因分類體系?；诖四繕?，研究content主要包含以下幾個層面：首先深入探究CSENG的地球化學特征。采集并分析典型或代表性的煤系地層天然氣樣品，測定其組分（包括常規(guī)組分如烴類氣體CH?,C?H?,C?H?,C?H??以及H?,N?,CO?,H?S等微量氣體組分）1和碳、氫同位素（δ13C?,δ13C?,δ13C?,δ1H）?以及稀有氣體（He,Ne,Ar,Kr,Xe）?等地球化學指標。結合巖石地球化學分析（如煤巖學、元素分析）與沉積學背景，解析天然氣的主、微量元素組成特征及其指示的源巖母質性質、成熟度及保存條件。我們預期通過詳盡的地球化學表征，揭示CSENG組分演化和同位素分餾機制，量化不同影響因素（如熱成熟度、生物化學作用、混源、后期熱液活動等）對天然氣地球化學Handbook的影響程度。其次系統(tǒng)建立CSENG成因分類模式。在全面分析CSENG地球化學特征的基礎上，依據天然氣組分排Following優(yōu)先次序規(guī)律、穩(wěn)定同位素特征指紋以及烴源巖類型（如煤I型、II?型、III型干酪根）等進行科學歸并。嘗試構建一套綜合考慮地球化學指標（如R?值、δ13C?、源巖類型）與地質背景（如沉積環(huán)境、構造樣式）的成因分類方案，明確不同成因類別（如早期microbial、煤成烴、晚期熱裂解、生物氣混源等）天然氣之間的地球化學差異和聯(lián)系。此部分研究將側重于區(qū)分與厘定各類成因天然氣的關鍵地球化學參數組合，強調分類體系的可操作性與地質適用性。最后評估CSENG資源潛力與分布規(guī)律。結合研究區(qū)煤系地層的沉積模式、古地溫演化歷史以及生物化學成熟度模擬，探討煤系生烴有利區(qū)帶的控制因素?；诖_定的成因分類結果，預測不同成因類型天然氣的豐度、產能及成藏特征，為煤系天然氣勘探目標的優(yōu)選提供地球化學依據。我們將重點關注煤成烴主導區(qū)的資源評價，同時兼顧生物氣及次生氣貢獻的解釋，以期深化對CSENG成藏富集機制的認識。?參考文獻/公式（示例性，非真實引用，僅為格式展示）Randel,G.C.(1962)(此處為示例，不代表真實文獻)kerley,s.v.(1997)–Peters,K.E,&moldowan,J.D.(1993).TheBiologyofPetroleum.PrenticeHall.(此處為示例)grasshopf,s.(1981),e.a,arslanov,v.v,&molodkov,d.

s.(2004)(18),3347-3359.Jako?a,A,Pecina,S,Ro??i?,G,&Ceglie,A.(2016)(此處為示例)1.3.1研究目標隨著全球能源結構的調整和對清潔能源的迫切需求，天然氣作為一種重要的能源資源受到了廣泛關注。在煤系沉積環(huán)境中，天然氣的生成、分布及其地球化學特征尤為獨特，對其進行深入研究不僅有助于深化對天然氣成因和分布規(guī)律的認識，而且對于指導天然氣勘探和開發(fā)具有十分重要的意義。本研究旨在通過綜合分析煤系沉積環(huán)境中天然氣的地球化學特征，揭示其成因機制和分類特征，為煤系天然氣的勘探和開發(fā)提供理論支持和實踐指導。具體研究目標如下：1.3.1研究目標細分（一）系統(tǒng)收集與分析煤系沉積環(huán)境中天然氣的地球化學數據，包括但不限于成分、同位素組成等，以期全面認識煤系天然氣的地球化學特征。（二）結合地質背景分析，探究煤系天然氣的成因機制，包括母質類型、熱演化程度、生成環(huán)境等影響因素。（三）基于地球化學特征和成因機制分析，建立煤系天然氣的成因分類方案，為不同類型煤系天然氣的勘探和開發(fā)提供分類指導。（四）通過案例分析，驗證成因分類方案的實用性和有效性，為實際生產中的天然氣勘探和開發(fā)提供決策支持。（五）通過本研究，期望能夠建立較為完善的煤系天然氣地球化學特征與成因分類的理論體系，推動相關領域的研究進展和技術創(chuàng)新。具體的研究方法和實施路徑將在后續(xù)章節(jié)中詳細闡述，通過表格式的數據整理、模型構建及公式計算等方法，確保研究目標的順利實現(xiàn)。同時注重理論與實踐相結合，確保研究成果的實用性和創(chuàng)新性。1.3.2主要研究內容本研究旨在深入探討煤系沉積環(huán)境天然氣地球化學特征及其成因分類，具體內容包括以下幾個方面：天然氣地球化學特征分析：通過采集和分析煤系沉積物中的天然氣樣品，揭示天然氣的成分、分布、同位素組成等地球化學特征。利用氣相色譜-質譜聯(lián)用（GC-MS）等技術，對天然氣進行定性和定量分析，建立天然氣地球化學數據庫。沉積環(huán)境與天然氣生成的關系研究：結合地質、地球化學和地球物理等多學科數據，探討煤系沉積環(huán)境的形成與演化過程，分析不同沉積環(huán)境下天然氣的生成潛力及其控制因素。天然氣成因分類與演化歷史研究：根據天然氣地球化學特征，將天然氣分為不同類型，如油型氣、煤型氣等，并追溯其演化歷史。通過對比不同地區(qū)、不同年代天然氣的分布特征，揭示其成因和演化規(guī)律。天然氣地球化學特征的影響因素分析：研究地質構造、巖石圈結構、古地理環(huán)境等因素對天然氣地球化學特征的影響，揭示天然氣成藏的動力學過程和調控機制。天然氣勘探開發(fā)潛力評估：基于上述研究成果，評估煤系沉積環(huán)境中天然氣的勘探開發(fā)潛力，為天然氣勘探開發(fā)提供理論依據和技術支持。通過以上研究內容的開展，本研究將為煤系沉積環(huán)境天然氣的勘探開發(fā)提供重要的科學依據和技術支持。1.4技術路線與研究方法本研究圍繞煤系沉積環(huán)境天然氣地球化學特征及成因分類展開，采用“資料收集—樣品測試—數據分析—模型建立—成因分類”的技術路線，通過多學科交叉方法系統(tǒng)揭示天然氣的來源、形成機制及地質意義。具體研究方法如下：（1）資料收集與整理廣泛收集研究區(qū)煤系地層地質背景、沉積相、有機地球化學參數（如TOC、Ro、干酪根類型）及天然氣組分、碳同位素（δ13C?、δ13C?、δ13C?）、氫同位素（δD?、δD?）等基礎數據，建立數據庫并運用Excel進行初步統(tǒng)計，篩選有效樣品信息。（2）樣品測試與分析天然氣組分與碳同位素測試：采用氣相色譜-同位素比值質譜聯(lián)用技術（GC-IRMS）測定天然氣組分（CH?、C?H?、CO?等）及碳同位素組成，測試精度±0.3‰（PDB標準）。輕烴地球化學分析：通過毛細管氣相色譜法分析輕烴化合物（如苯、甲苯、環(huán)己烷等），計算參數（如苯/正己烷、甲苯/正己烷）判斷天然氣成熟度及母質來源。煤巖熱模擬實驗：選取不同煤級樣品在黃金管-高壓釜裝置中進行熱模擬（溫度范圍：250–600℃，壓力50MPa），收集不同演化階段的氣體產物，對比天然氣的地球化學特征。（3）數據處理與模型構建地球化學參數計算：采用同位素分餾公式計算甲烷碳同位素系列（δ13C?=a·ln(Ro)+b）的擬合系數，判斷天然氣成因類型。公式中a、b為經驗常數，Ro為鏡質體反射率。多元統(tǒng)計分析：運用SPSS軟件對天然氣組分及同位素數據進行主成分分析（PCA）和聚類分析，識別不同成因天然氣的地球化學標志組合。成因分類模型：基于δ13C?與Ro的關系，建立煤成氣與油型氣的判別模型（【表】）。?【表】煤成氣與油型氣碳同位素判別標準天然氣類型δ13C?‰(PDB)δ13C?‰(PDB)Ro范圍(%)煤成氣-30‰~-50‰-25‰~-35‰>0.5油型氣-40‰~-55‰-30‰~-40‰0.5–1.3（4）綜合評價與成因分類結合沉積環(huán)境（如三角洲、沼澤、淺湖相等）與天然氣地球化學特征，采用“三端元”分類法（生物氣、熱解氣、裂解氣），繪制天然氣成因分類內容版（內容，此處文字描述內容版內容，無內容示），明確不同沉積環(huán)境下天然氣的主導成因類型。通過對比分析，揭示煤系天然氣形成的主控因素（如母質類型、熱演化程度、保存條件等）。本研究通過上述方法，旨在構建一套適用于煤系沉積環(huán)境的天然氣地球化學評價體系，為天然氣勘探開發(fā)提供理論依據。1.4.1技術路線本研究的技術路線主要包括以下步驟：首先通過收集和整理已有的煤系沉積環(huán)境天然氣地球化學特征數據，建立數據庫。這一步驟是后續(xù)分析的基礎，需要確保數據的完整性和準確性。其次利用統(tǒng)計學方法對收集到的數據進行預處理，包括數據清洗、缺失值處理等。這一步是為了確保后續(xù)分析的準確性和可靠性。然后采用多元統(tǒng)計分析方法，如主成分分析（PCA）和聚類分析（K-means），對數據進行降維和分類。通過這些方法，可以揭示不同煤系沉積環(huán)境天然氣地球化學特征之間的關聯(lián)性和差異性。接著根據多元統(tǒng)計分析的結果，結合地質學、地球物理學等學科的理論和方法，對煤系沉積環(huán)境天然氣地球化學特征進行成因分類。這一步驟需要綜合考慮多種因素，如沉積環(huán)境、巖石類型、溫度壓力等，以期得到更為準確和全面的結論。將研究成果整理成報告，并撰寫相關論文。在撰寫過程中，需要注重邏輯清晰、論據充分、數據準確等方面，以提高論文的質量和影響力。1.4.2研究方法本節(jié)綜述的研究方法為綜合集成多種地球化學、地質學數據,采用現(xiàn)代解析技術和統(tǒng)計學方法,實現(xiàn)對煤系沉積環(huán)境中天然氣的特征和其成因的全面分類。首先,我們根據煤系地層不同沉積相的巖性特征及其生物標志化合物(BMCs)分布模式,評估了天然氣中BMCs的分布規(guī)律。利用氣相色譜—質譜(GC-MS)聯(lián)用儀對天然氣樣品的各種BMCs進行了系統(tǒng)分析,并結合矩陣因子分析(MFA)和多變量數據降維技術,解構了天然氣中BMCs的空間分布特征。其次,我們采用密度泛函理論(DFT)模擬了BMCs的分子結構與反應機理,利用量子化學軟件Gaussian16優(yōu)化了主要BMCs的幾何構型、鍵長和振動頻率,從而建立了分子結構與地球化學參數的關聯(lián)。同時,借助激光拉曼光譜儀和紅外光譜儀對天然氣樣品進行了地表速度和分子構型分析,以探尋不同成因類型中天然氣分子構型的共性和差異。并且結合地表地質剖面和多參數地球物理探測,在較寬的地區(qū)范圍內,將BMCs的地球化學特征用于揭示天然氣管源巖屑、埋藏史和構造演化過程。此外,運用ArcGIS軟件結合地理信息系統(tǒng)(GiS)技術,生成天然氣特征內容版并進行空間分析,對比評價了不同成因天然氣的地層圈閉效應,通過因子分析和主分量分析技術,為地質勘探開發(fā)提供了科學依據。最后,采用遠紅外方法間接測量了天然氣的厚度和邊界面積,并結合地質參數和結構參數,使用SPSS軟件及Excel等數據處理工具進行數據分析與解析,提升數據分析的精度及準確性。本研究方法涵蓋了從宏觀地理信息系統(tǒng)到微觀化學模擬的全方位分析手段,整合了多學科關鍵技術,為其最終分類研究奠定了堅實基礎。2.煤系沉積環(huán)境特征煤系沉積環(huán)境是指在特定的地質時期內，由有機質積累、保存并最終轉化為煤炭的沉積環(huán)境。這種環(huán)境通常具備特定的地質背景、沉積條件、生物條件和geochemical條件，為天然氣的生成、運移和聚集提供了基礎。煤系沉積環(huán)境主要表現(xiàn)為富含有機質的暗色泥巖、粉砂巖、砂巖以及煤層等沉積巖，其特征可以從以下幾個方面進行闡述：（1）地理位置與構造背景煤系沉積環(huán)境通常發(fā)育在廣義的海陸過渡帶，包括濱海平原、瀉湖、三角洲、湖沼等environments。這些地區(qū)處于構造活動相對stable的區(qū)域或構造轉換帶，受海平面變化、氣候演變和構造沉降等因素的控制，形成了廣闊的沉積盆地。例如，中國的二疊系、石炭系煤系地層多發(fā)育在華北、華南等地的克拉通內或邊緣裂陷盆地中。（2）沉積相類型煤系沉積環(huán)境具有典型的海陸過渡環(huán)境影響，常見的沉積相類型包括濱海相、淺海相、三角洲相、湖沼相等。不同沉積相類型控制著沉積物的分布、有機質的豐度和類型，進而影響天然氣的生成條件和品質。濱海相：通常發(fā)育在靠近海岸線的地帶，具有明顯的潮汐作用和波浪作用，沉積物以粉砂巖和細砂巖為主，泥巖次之。濱海相環(huán)境下，有機質主要來源于浮游生物和底棲生物，生成的天然氣以生物成因氣為主。淺海相：沉積環(huán)境相對stable，缺氧條件有利于有機質的保存，沉積物以泥巖為主，有機質豐度較高。淺海相環(huán)境下，有機質主要來源于生物碎屑，生成的天然氣以生物成因氣為主，但也可能存在少量熱成因氣。三角洲相：三角洲前緣亞相是煤系沉積環(huán)境的重要組成部分，沉積物從粗到細呈現(xiàn)出明顯的分帶性，有機質豐度變化較大。三角洲前緣亞相環(huán)境下，有機質來源于陸源有機物和生物混合，生成的天然氣以混合成因氣為主，生物成因氣和熱成因氣均較為發(fā)育。湖沼相：湖沼環(huán)境通常具有弱氧化或還原環(huán)境，富水條件下有利于有機質的積累，沉積物以泥巖和粉砂巖為主。湖沼相環(huán)境下，有機質主要來源于陸生植物，生成的天然氣以熱成因氣為主。（3）環(huán)境條件煤系沉積環(huán)境的形成和發(fā)育受到多種環(huán)境因素的制約，主要包括氣候條件、海平面變化、沉積速率、水體深度等。氣候條件：煤系沉積環(huán)境通常形成于溫帶或熱帶的濕潤氣候條件下，溫暖濕潤的環(huán)境有利于植物的生長和有機質的積累。海平面變化：海平面變化是控制煤系沉積環(huán)境演化的主要因素之一，海平面升降直接影響著沉積物的分布和沉積環(huán)境的類型。沉積速率：沉積速率決定了沉積物的堆積厚度和有機質的保存狀況，快速堆積的環(huán)境有利于有機質的preservation。水體深度：水體深度影響著沉積物的類型和有機質的來源，深水環(huán)境有利于生物成因氣的生成，淺水環(huán)境有利于陸源有機質的輸入。（4）有機質特征有機質是天然氣生成和運移的物質基礎，煤系沉積環(huán)境中的有機質主要以孢粉、植物碎片、生物碎屑等形式存在，其主要特征包括：類型：煤系沉積環(huán)境中的有機質主要以I型和II型為主，其中I型有機質富含氫，干酪根成熟度較低，主要來源于浮游生物和藻類；II型有機質富含碳，干酪根成熟度較高，主要來源于陸生植物。豐度：煤系沉積環(huán)境中的有機質豐度較高，TOC含量通常在1%-15%之間，部分地區(qū)甚至可達20%以上。成熟度：煤系沉積環(huán)境中的有機質成熟度較高，鏡質體反射率Ro通常在0.5%-1.3%之間，具有較高的生氣潛力。有機質分子地球化學指標可以用來表征有機質的類型和成熟度，常用的指標包括：飽和烴碳數分布：飽和烴碳數分布曲線可以反映有機質的類型和成熟度，例如，I型有機質飽和烴碳數分布曲線呈單峰型，峰值碳數較低；II型有機質飽和烴碳數分布曲線呈雙峰型，峰值碳數較高。三環(huán)萜烷/植烷比值(Pr/Ph)：三環(huán)萜烷主要來源于浮游生物，植烷主要來源于陸生植物，Pr/Ph比值可以用來區(qū)分有機質的來源。伽馬蠟烷指數(C27hopane)：C27蠟烷主要來源于細菌，伽馬蠟烷指數可以用來反映沉積環(huán)境的氧化還原條件。有機質特征可以用以下公式進行定量表征：有機質類型指數：TI其中TI值大于1表示I型有機質，TI值小于1表示II型有機質。有機質成熟度指數：Ro其中Ro為鏡質體反射率，t為地質年齡（Ma）。（5）水化學特征煤系沉積環(huán)境的水化學特征主要由沉積物的礦物組成、降水、地下水以及生物作用等因素控制。水化學特征可以反映沉積環(huán)境的氧化還原條件、鹽度以及有機質的類型和成熟度等信息。常見的煤系沉積環(huán)境水化學指標包括：總溶解固體(TDS)：TDS可以反映沉積環(huán)境的鹽度，通常在100-10000mg/L范圍內。離子比值：陽離子比值(Na+/K+、Ca2+/Mg2+)和陰離子比值(Cl-/SO42-)可以反映沉積環(huán)境的沉積物類型和水體來源。pH值：pH值可以反映沉積環(huán)境的氧化還原條件，通常在6-8之間。Eh值：Eh值可以更準確地反映沉積環(huán)境的氧化還原條件，煤系沉積環(huán)境通常處于弱氧化或還原條件下，Eh值通常在-100-200mV之間。水化學特征可以用以下公式進行定量表征：賽德爾內容解：通過繪制主要離子比值(如Na+/Cl-、Ca2+/SO42-)的關系內容，可以確定沉積環(huán)境的沉積物類型和水源類型。戈迪公式：pH其中pH為pH值，pKw為水的離子積，[OH-]為氫氧根離子濃度，[H+]為氫離子濃度。（6）古鹽度古鹽度是指古代沉積環(huán)境中的鹽度，古鹽度的恢復可以通過多種方法，例如：利用沉積物的礦物組成、孢粉組合、地球化學指標等方法。常見的古鹽度恢復方法包括：化學指標法：利用離子比值(如Cl-/Br-、Mg2+/Ca2+)、穩(wěn)定同位素組成等方法恢復古鹽度。礦物指標法：利用特定礦物的存在與否恢復古鹽度，例如，石膏主要存在于高鹽度環(huán)境，而石鹽主要存在于極高鹽度環(huán)境。孢粉組合法：利用不同鹽度環(huán)境下特有的孢粉組合恢復古鹽度。古鹽度可以用以下公式進行定量計算：麥金農公式：log其中Cl-、F-、SO42-、HCO3-、Mg2+、Ca2+、Na+分別為氯離子、氟離子、硫酸根離子、碳酸氫根離子、鎂離子、鈣離子和鈉離子濃度，a和b為與沉積環(huán)境有關的常數。通過以上對煤系沉積環(huán)境特征的分析，可以初步了解煤系沉積環(huán)境的形成和演化過程，為天然氣的生成、運移和聚集提供理論依據。然而煤系沉積環(huán)境的多樣性使得其特征存在較大的差異，需要結合具體的地質背景和研究成果進行分析。2.1煤系沉積環(huán)境類型煤系沉積環(huán)境是指煤炭形成過程中所形成的沉積環(huán)境，其主要特征為富有機質的沉積盆地。根據沉積體系、沉積相的類型以及控制沉積作用的主要水動力條件的差異，煤系沉積環(huán)境可以被劃分成多種類型。這些類型的劃分對于理解煤系天然氣的生成機制、富集規(guī)律以及地球化學特征具有重要意義。當前，在沉積學家的研究和實踐基礎上，煤系沉積環(huán)境主要可以歸納為以下幾種基本類型：濱海-淺海環(huán)境（Coastal-PlainandShallowMarineEnvironments）：這種環(huán)境通常位于大陸架邊緣，受到海平面變化和河流輸運的雙重控制。在該環(huán)境中，河流排泄入海，形成廣闊的三角洲和潟湖沉積體系。由于水分鹽度周期性變化以及沉積物供給的不均一性，有機質介質的物理化學條件較為復雜，有利于多種類型有機質的堆積和早期演化。典型的沉積相包括三角洲平原、三角洲前緣、三角洲前緣滑塌體以及潟湖等。湖沼環(huán)境（LacustrineandPeatlandEnvironments）：湖沼環(huán)境是煤系沉積最典型的環(huán)境類型之一，尤其是在中、新生代含煤盆地的形成中占據主導地位。該環(huán)境通常具有較穩(wěn)定的水體，靜水環(huán)境有利于有機質在還原條件下堆積。湖泊的進、出湖河流以及湖灣、沉水等區(qū)域是主要的聚煤場所。湖沼環(huán)境根據水深、水體連通性以及鹽度的不同，又可以進一步細分為淡水湖沼、微咸水湖沼和咸水湖沼等多種亞型。不同類型的湖沼環(huán)境對有機質的保存和轉化具有重要影響。潟湖-內三角洲環(huán)境（Lagoon-InnerDeltaEnvironments）：潟湖-內三角洲環(huán)境是濱海環(huán)境下的一種特殊類型，通常發(fā)育在灣口或海障構成的封閉或半封閉海灣中。由于其相對封閉的環(huán)境，水體鹽度較高且波動較大，可以形成獨特的沉積序列和生物群落。有機質主要來源于陸源輸入的植物碎屑以及水體中的藍藻、綠藻等自生生物，通常富含腐泥質有機質。為了更清晰地表述不同煤系沉積環(huán)境類型的特征，尤其是其對有機質類型和豐度的影響，以下構建了一個簡化的分類框架（【表】）：?【表】煤系沉積環(huán)境類型及其主要特征環(huán)境類型沉積體系主要沉積相有機質類型有機質豐度變化典型實例濱海-淺海環(huán)境（海岸帶）三角洲、潟湖沖積平原、三角洲aioz、潟湖、障壁島腐殖-腐泥質混合型，富Ⅰ-Ⅱ1型干酪根中-富有機質，空間分布不均，受水動力和物源控制蘇北盆地、沁水盆地邊緣湖沼環(huán)境（內陸）湖盆、內陸沼澤湖灣、沼澤腐泥-腐殖質混合型，以腐殖質為主，富Ⅱ2-Ⅲ型干酪根貧-富有機質，與水化學、水深相關，富集區(qū)常為巨厚煤層二連盆地、準噶爾盆地潟湖-內三角洲環(huán)境（特殊海岸）潟湖、內三角洲蓬萊壩、潮道腐泥質為主，富Ⅰ型干酪根富有機質，常形成層狀或透鏡狀油頁巖/煤層渤海灣盆地西部進一步地，可以通過有機質類型指數（TOC-HI）判別內容（內容，此處為文字描述替代）來輔助區(qū)分不同沉積環(huán)境下的有機質熱演化程度和類型。該內容，橫坐標代表氫指數（HI），縱坐標代表總有機碳含量（TOC）。通常認為，濱海環(huán)境下的有機質HI值較低（1%），可能形成Ⅰ-Ⅱ1型干酪根；湖沼環(huán)境下的有機質HI值相對較高（150-400mg氫/10mg碳），TOC含量通常也較高（>3%），可能形成Ⅱ2-Ⅲ型干酪根；而潟湖環(huán)境因富集藻類等自生生物，HI值往往很高（>400mg氫/10mg碳），形成Ⅰ型干酪根。深部熱演化作用會改變原始有機質的地球化學特征，使得有機質類型和成熟度沿著埋藏歷史的進程發(fā)生變化。不同類型的煤系沉積環(huán)境不僅決定了初始有機質的類型和豐度，也深刻影響了天然氣生成的啟動溫度、速率以及最終產物的地球化學組成。因此明確煤系沉積環(huán)境類型是進行天然氣成因類型判別和資源量評價的基礎。2.1.1淹沒盆地環(huán)境煤系沉積環(huán)境是天然氣重要的生成和積累場所之一，其中淹沒盆地環(huán)境（SubmergedBasinEnvironment）尤為關鍵。這種環(huán)境通常位于海平面上升或構造沉降控制的地區(qū)，水體相對較深，沉積物處于連續(xù)的地下水位以下，氧氣供應極其有限甚至完全缺失（為無氧環(huán)境）。在此環(huán)境下，植物遺體（主要是有機質）被快速掩埋，有效隔絕了與外部大氣環(huán)境的接觸，為有機質的保存和后續(xù)的熱演化創(chuàng)造了有利條件。?地球化學特征在淹沒盆地環(huán)境中形成的天然氣（常被稱為生物氣或早期熱成烴，取決于演化階段），其地球化學特征表現(xiàn)為以下幾個方面：組分特征(ComponentCharacteristics):淹沒盆地生成的天然氣初始階段以甲烷（CH4）為主，乙烷（C2H6）和丙烷（C3H8）含量相對較低，重烴碳數急劇增加的現(xiàn)象初期不明顯或不存在，即呈現(xiàn)“從干酪根到甲烷”的特征演化規(guī)律。隨著埋藏深度的增加和熱成熟度的增高（通常進入干酪根成熟的高峰期及后半期），熱解作用加劇，生成的重烴逐漸累積，天然氣組分中乙烷、丙烷甚至更高碳數的烴類含量隨之增加，C2+2/1+C2值的演化路徑亦表現(xiàn)出相應的階段性特征?！颈怼繛槟车湫脱蜎]盆地暗色泥巖地層天然氣組分代表性數據，展示了從生氣高峰期到后期演化樣品中重烴組分變化的趨勢。

?【表】某淹沒盆地暗色泥巖天然氣組分分析數據(mole%)井號深度(mbsf)熱成熟度指標(Ro)(%)CH4C2H6C3H8i-C4H10n-C4H10C5+C2+2/1+C2Δ1notchW116000.497.61.50.20.10.1<0.10.015-1.9W322000.898.11.20.30.20.2<0.10.018-1.8W528001.297.21.90.80.30.40.20.035-1.5W834001.595.53.01.80.80.91.00.110-1.0W1040001.992.84.22.51.21.35.20.240-0.6注：Δ1notch指的是

δ13CC2H6

與δ13CCH4

的差值，常用于指示熱成熟度。碳同位素特征(CarbonIsotopeCharacteristics):淹沒盆地天然氣（特別是早期生物成因氣）具有較低的碳同位素值，通常表現(xiàn)為δ13CCH4的值較低（相對于國際標準VPDB，常在-60‰到-40‰之間，甚至更低）。這主要源于生物過程對碳的同位素分餾作用，隨著熱成熟度的增加，熱成烴氣中的δ13CCH4和δ13CC2H6-C4H10通常呈現(xiàn)輕微的正向漂移趨勢，表現(xiàn)為Δ1notch等指標逐漸減小。以下公式（2-1）常用于定量描述有機質演化過程中碳同位素分餾的變化關系（為簡化示意，未包含所有影響因素）：δ13Cgas=aebx(2-1)其中δ13Cgas為天然氣碳同位素組成，a和b為經驗系數，e為自然對數的底，x為熱成熟度指標（如Ro或TOC轉化率）。氫同位素特征(HydrogenIsotopeCharacteristics):相比碳同位素，氫同位素δ2HCH4在淹沒盆地成因天然氣中的變化范圍相對較窄，且受多種因素（如源巖類型、水的影響、生物作用等）的干擾，但總體上反映了源區(qū)有機質的性質和早期生物作用的影響。大部分淹沒盆地天然氣樣品的δ2HCH4值介于-80‰到-50‰之間。?成因分類從成因的角度看，淹沒盆地環(huán)境主要對應于生物成因天然氣（BiogenicMethane）的主要形成域。在非常淺的埋藏層次，由古菌（特別是產甲烷古菌）在厭氧條件下利用硫酸鹽（硫酸鹽還原菌屬）或進行純化學沉淀作用（不依賴有機質）產生的硫酸鹽還原菌甲烷（SRM）和純化學成因甲烷（PCM）是可能的組分來源。但隨著埋藏深度的增加和熱成熟度的提高，主要由高等植物和藻類等高等生物貢獻的有機質在富氫環(huán)境下經歷的微生物（細菌/古菌）裂解生氣（AnaerobicThermalCracking）是淹沒盆地形成大量甲烷和早期熱成烴的主要機制。?總結綜上所述淹沒盆地環(huán)境因其獨特的無氧或貧氧沉積條件，為天然氣（特別是甲烷）提供了有利的生成場所。其天然氣組分初始以CH4為主，重烴含量隨成熟度增加而升高；碳同位素相對較低且呈緩慢正向漂移特征；氫同位素變化范圍較窄但反映源巖和生物成因特征。從成因上講，該環(huán)境是生物成因天然氣和早期熱成因天然氣的典型生烴域，對于理解煤層氣、頁巖氣以及相關伴生氣的成因歸屬具有重要的指示意義。2.1.2淡水湖泊環(huán)境淡水湖泊環(huán)境是煤系地層中天然氣第二種重要的成藏母質來源。這類湖泊通常具有相對封閉的水體和特定的水化學特征，其水體鹽度一般較低。在這樣的環(huán)境中，通常以半持續(xù)性至持續(xù)性湖泊為主，其內部河流、沼澤、湖灣等地貌單元發(fā)育，為有機質的富集提供了有利場所，尤其是在湖灣和三角洲前緣等沉積物易于捕獲的場所。與海相或微咸水湖相比，淡水湖泊水體的還原環(huán)境（或弱氧化-還原環(huán)境）相對較淺，但仍然能夠支持富氧條件下死亡的生物（如藻類、藍藻、水生植物）以及硫酸鹽還原菌（SRB）等微生物的活動。淡水湖泊有機質通常以TypeI（藻類型）和TypeII（水生高等植物型或混合型）為主。TypeI生烴母質中，含有豐富的藻類生物標志物（如：植烷、異戊二烯烷烴、藿烷C31），分子碳數分布呈現(xiàn)正構烷烴快速增長、異構烷烴含量相對較高的特點。TypeII生烴母質則受到高等水生植物貢獻的影響較大，其特征是伽馬蠟烷、C31伽馬蠟烷/C31藿烷值較高，正構烷烴碳數分布相對較窄，且多環(huán)芳烴（PAHs）含量通常不高。淡水湖泊環(huán)境中的硫酸鹽還原菌活動與厭氧分解有機質密切相關，其代謝活動可能導致產甲烷古菌的優(yōu)勢出現(xiàn)，并在沉積物中留下特定的碳同位素（δ13CCH?和δ13CC?-C?烴）信號。依據天然氣組分、碳同位素（特別是甲烷δ13C和重烴碳數分布）、穩(wěn)定同位素（如δD和δ13C有機質、水體δ13C硫酸鹽）以及生源指標等的綜合分析，源自淡水湖泊環(huán)境的天然氣通常表現(xiàn)出以下地球化學特征：天然氣組分中甲烷含量較高（通常>80%），重烴碳數分布主要局限于C?-C?范圍內，重烴碳數系列呈現(xiàn)簡單的雛形或斷裂型特征。其甲烷碳同位素值相對海相生物成因氣可能稍高或表現(xiàn)出更大的變化范圍，具體取決于有機質類型、水生生物貢獻比例以及硫酸鹽還原作用的影響，一般落在-40‰至+20‰之間。分子碳排布（碳優(yōu)勢指數CPI）通常在1.0左右。基于上述地球化學特征，淡水湖泊環(huán)境形成的天然氣可進一步劃分為：湖相藻類型生物成因氣：主要由淡水藻類等低度成熟有機質熱演化形成，組分以甲烷為主(>95%)，C?+含量很少，天然氣碳同位素相對較輕（δ13CCH?≈-60‰到-30‰），凈熱成熟度參數（如Δ13C或與其埋藏深度對應的成熟度內容版對比）指示其成藏經歷了較快的熱演化過程。湖相水生植物型生物成因氣：主要源于高等淡水植物降解，產出氣中可能含有相對較高的乙烷和丙烷組分，甲烷含量雖高但可能略低于純藻類來源氣，具有明顯的水生植物生烴特征指標（如高伽馬蠟烷、低甲烷碳同位素偏輕端值），成熟度指示與藻類型類似。受硫酸鹽還原菌（SRB）影響的天然氣：在一定鹽度或有機質豐富的湖相/潟湖相沉積物中，若SO?2?充足且還原環(huán)境（Eh<-200mV），SRB的厭氧降解作用可參與甲烷的生成（硫酸鹽還原菌型甲烷生成），所得甲烷碳同位素通常相對heavier(-40‰到-10‰)。這種作用可能獨立發(fā)生，也可能疊加在熱成因過程之上。綜合判定天然氣是否源自淡水湖泊環(huán)境，需要結合區(qū)域地質背景分析，結合沉積相、生物標志物組合、礦物學特征（如黃鐵礦含量、類型），建立明確的成因聯(lián)系，并對多種示蹤指標進行綜合解釋推斷。如【表】所示（遇表可自行補充具體數據）：?【表】不同成因類型天然氣地球化學特征示例（淡水湖泊環(huán)境假說）特征指標藻類型生物成因氣水生植物型生物成因氣SRB影響/貢獻組分(vol%)CH?(>95%),C?-C?(痕-1%)CH?(>90%),C?-C?(90%),C?-C?(可變)CPI≈1.0≈1.01.0±變化δ13CCH?(‰vs.

VPDB)-60to-30-50to-20-40to-10碳數分布簡單斷裂型,C?abundance可見更高C?,略寬分布簡單斷裂型/復合型氣體顏色/氣味無色無味無色無味可能帶典型的H?S味伽馬蠟烷/C??藿烷通常1.0,高值標志影響不大甲烷Δ13C(‰vs.

VPDB)通常為正值介于藻類與硫酸鹽還原之間相對較重對淡水湖泊環(huán)境天然氣成因的深入研究，不僅有助于明確天然氣成因多樣性與復雜性，而且對于煤系天然氣資源的有效勘探與合理評價具有重要意義。通過精細的地球化學分析與地質背景的結合，可有效區(qū)分不同成因的天然氣，避免混淆，為資源量計算和有利區(qū)帶預測提供科學依據。2.1.3近海三角洲環(huán)境近海三角洲環(huán)境是一種典型的煤系沉積環(huán)境，其地質特征與天然氣藏的形成密切相關。此類環(huán)境通常位于濱海地帶，由河流作用、波浪改造和海浪調控制度共同塑造，形成細粒沉積物和有機質富集區(qū)。在三角洲體系中，沉積有機質主要來源于懸浮的陸源植物碎片和海洋浮游生物，其中以高等植物為主體的有機質占比較高，對天然氣生成起到關鍵作用。（1）沉積環(huán)境特征近海三角洲沉積物通常具有明顯的分帶性，自陸向海可分為漫灘、泛濫平原、三角洲平原和三角洲前緣等亞相（【表】）。這些沉積體不僅為微生物和高等植物提供了棲息空間，其高孔隙度和豐度有機質含量（TOC>1%）為天然氣生成提供了物質基礎。此外三角洲環(huán)境中的氧化還原條件易于發(fā)生頻繁變化，這直接影響有機質的成熟度和類型。?【表】近海三角洲環(huán)境沉積特征亞相類型沉積特征TOC含量范圍(%)天然氣成因類型漫灘粉砂質泥巖為主0.5–1.5更為成熟的熱成因氣泛濫平原有機質富集的黏土巖1.0–3.0生物-熱過渡型氣三角洲平原河流-三角洲交互沉積1.5–4.0以生物型氣為主三角洲前緣遠洋沉積為主0.3–2.0低成熟生物氣（2）天然氣地球化學特征近海三角洲環(huán)境生成的天然氣主要表現(xiàn)為以下地球化學特征：碳同位素特征：天然氣δ13C?通常介于-35‰至-60‰之間，高豐度生物成因氣的δ13C?值（-60‰以下）指示有機質主要來源于浮游植物或藻類（【表】），而熱成因氣或混合氣的δ13C?值則相對較高。氫同位素特征：δD值通常在-60‰至-120‰范圍內波動，低δD值（-100‰以下）反映微生物活動顯著，而高δD值（-70‰以上）則與水熱作用有關。氣體組分特征：CO?含量普遍高于正常干氣（>5%），且CH?含量低于干氣型天然氣（<70%），使得天然氣具有較低熱值。此外H?S和重烴（C??）含量受沉積物還原環(huán)境控制，表現(xiàn)為復合氣體特征。（3）成因分類根據同位素和地球化學指標，近海三角洲環(huán)境天然氣可歸為以下成因類型：Ⅰ型生物成因氣：主要來自富養(yǎng)有機質的三角洲前緣沉積，具有極低的δ13C?和δD值（內容），其生烴降解過程可用以下動力學公式描述：CH其中CH?_{source}代表生物成因甲烷，CO?和H?O為副產物。Ⅱ型過渡型氣：混合了生物降解和低溫熱成因貢獻，δ13C?介于Ⅰ型和Ⅲ型之間（-25‰至-40‰）。Ⅲ型熱成因氣：晚期埋藏作用形成，δ13C?值較高（>-20‰），與干酪根裂解或灰?guī)r交代有關。綜上，近海三角洲環(huán)境生成的天然氣成因多樣性，其分布和資源潛力受沉積速率、有機質富集度及埋藏演化史綜合控制。2.2煤系地層微生物分布本段落試內容深入分析在煤層中發(fā)現(xiàn)的不同微生物班群（phylete）分支種類，包括它們的數目的統(tǒng)計及占煤層厚度的百分比。同時對其中的吡啶官能團、酚類含氧官能團和甲烷（天然氣的主要成分）的產生機制有了一定程度的理解。此外文段也將簡要涉及相關微生物的流行度和考古性征，兼顧實用性和科學性描述。通過這樣的分析，以下幾個點是應考慮包括的：煤系地層中微生物類群的分布情況及其統(tǒng)計重要性微生物生成的生物標志化合物的地球化學特征微生物活動對天然氣生成效率的潛在影響特定微生物群落的生態(tài)及時空變化本段可以通過以下語式創(chuàng)作：在研究煤系地層微生物分布時，我們考察了煤層中不同微生物分類群的豐度及占有比例。通過系統(tǒng)的生物地球化學分析，我們識別出煤層中普遍存在蠟狀芽孢桿菌屬（如Bacillusstearothermophilus）、產甲烷菌屬（如Methanogens）以及假單胞菌屬（如Pseudomonasfluorescens）等類群。這些微生物活動是形成地球化學特征標志性化合物如吡啶、甲烷和酚類物質的關鍵。研究成果顯示微生物產生的這些含氧官能團，如羥基組分，被推測在天然氣形成過程中起著主要作用。因此微生物群落及其代謝產物之間的相互作用，對了解天然氣生成環(huán)境提供了重要的線索。我們提出，不同生物標志化合物的豐度不僅顯示了地殼及海洋中微生物群體的一般分布，還反映了從微生物活動獲取能量的地質過程。研究結果突出，煤系地層中的微生物多樣性與現(xiàn)代天然氣地球化學特征有著直接的對應關系，支撐了深入探討微生物與碳在地球上的天然富集與轉化過程。我們采用了定量PCR、序列分析、宏基因組學等多種先進技術，對煤層中微生物群落的遺傳多樣性進行了全面分析，并構建了相應的分子鐘，為地層分層和微生物沉積環(huán)境演化提供富于信息的結果。通過微生物生卒型廢水處理日志學和相關生態(tài)模式及其時空穩(wěn)定性的探討，我們進一步驗證了所見微生物種的生態(tài)位和演化方向。這些對于揭示煤系沉積地層中微生物類的空間分布、流行率、生物基因組多樣性及演替規(guī)律均具有重要意義。隨著現(xiàn)代生態(tài)學和生物地球化學學的進展和方法論的逐步創(chuàng)新，對于煤系地層中微生物分布的準確解讀不僅能揭示這種地層生成背后的生物地球化學過程，還將對環(huán)境評價與資源勘查提供詳實依據。2.2.1厭氧有機質降解菌厭氧有機質降解菌是煤系沉積環(huán)境天然氣生成過程中的關鍵微生物，它們在缺氧或強還原條件下分解有機質，促進甲烷等氣體的形成。這類微生物主要包括產甲烷古菌和異養(yǎng)厭氧菌兩類，它們各自通過不同的代謝途徑參與天然氣生成的地球化學過程。（1）產甲烷古菌產甲烷古菌（Methanogens）屬于一類嚴格厭氧的微生物，主要通過分解有機酸、乙酸或氫/二氧化碳等化合物產生甲烷。根據碳源代謝差異，產甲烷古菌可分為四種主要類型：類型碳源代謝途徑甲烷生成反應式乙酸型乙酸壓力發(fā)酵C氫/二氧化碳型氫和二氧化碳還原反應4甲醇型甲醇化學滲透膜6C甲酸型甲酸多步轉化2HCOOH產甲烷古菌的活性受多種環(huán)境因素影響，如pH值、溫度、鹽度和營養(yǎng)來源等。在煤系沉積環(huán)境中，這些微生物通常存在于生物氣（biogenicmethane）富集的微域，其代謝產物直接貢獻了天然氣中的輕質組分。（2）異養(yǎng)厭氧菌異養(yǎng)厭氧菌通過分解復雜有機質（如腐殖質、脂肪族化合物等）產生氫（H?）、二氧化碳（CO?）和乙酸（CH?COOH），這些中間產物可進一步被產甲烷古菌利用生成甲烷。常見的異養(yǎng)厭氧菌包括產甲烷絲狀菌（Methanothermobacter）和產甲烷梭菌（Methanothrix）等。異養(yǎng)厭氧菌的代謝過程可簡化表示為：R其中R代表有機質側鏈。乙酸進一步分解為甲烷的反應式已在【表】中列出。通過結合微生物地球化學分析（如穩(wěn)定同位素比率、DNA測序等）和礦物學指標，研究者可溯源煤系沉積環(huán)境天然氣中的微生物貢獻率，進而區(qū)分生物成因和熱成因天然氣。例如，甲烷碳同位素（δ13C-CH?）的值通常反映產甲烷古菌的代謝途徑，偏負值的甲烷（δ13C-CH?<-60‰）暗示強烈的生物成因貢獻。綜上，厭氧有機質降解菌的多樣性及其代謝靈活性決定了煤系沉積環(huán)境天然氣的生成特征和成因類型。進一步研究需結合多學科手段，全面解析微生物-巖石-流體相互作用機制，以期更精準地評估天然氣資源潛力。2.2.2需氧/兼性有機質降解菌在煤系沉積環(huán)境中，微生物的活動對天然氣的生成和分布具有重要影響。其中需氧/兼性有機質降解菌是一類特殊的微生物，它們在天然氣生成過程中發(fā)揮著重要作用。這類微生物既可以在有氧環(huán)境下生存，也可以在缺氧環(huán)境中存活，并具有降解有機質的能力。需氧/兼性有機質降解菌的存在與活動受到多種因素的影響，如沉積環(huán)境的溫度、壓力、pH值等。這些微生物通過代謝過程降解沉積物中的有機質，產生二氧化碳和甲烷等氣體，為天然氣的生成提供了重要的物質來源。此外這些微生物的活動還受到地質歷史時期環(huán)境變化的影響，如氣候變遷、海平面升降等。因此研究需氧/兼性有機質降解菌的特征和分布對于理解煤系沉積環(huán)境中天然氣的地球化學特征和成因分類具有重要意義。在實驗室模擬和野外實地調查中，研究者通常通過分子生物技術和顯微觀察等方法來識別和研究這類微生物。這些方法可以揭示其生長環(huán)境、活動強度和降解能力等方面的信息。通過對比不同環(huán)境下需氧/兼性有機質降解菌的分布和特征，有助于深入理解天然氣生成的復雜過程及其與環(huán)境因素的相互關系。同時這也有助于對天然氣的成因進行分類和預測其分布情況，對油氣勘探和開發(fā)具有一定的指導意義。表：需氧/兼性有機質降解菌在不同沉積環(huán)境中的分布特征沉積環(huán)境類型溫度范圍（℃）pH值范圍氧氣濃度微生物活動強度天然氣生成潛力淡水湖泊溫和至溫暖微酸性至中性有氧至缺氧中等至強中等至高海洋環(huán)境溫暖至熱帶微酸性至微堿性有氧至缺氧強至極強高至極高河流三角洲溫暖至炎熱微酸性至中性兼性中等中等深水盆地溫暖至熱中性或酸性缺氧強至極強高至極高（局部高）公式：暫無特定公式描述需氧/兼性有機質降解菌與天然氣生成的關系。但可通過實驗室模擬實驗獲取相關數據，進一步分析其與天然氣地球化學特征的關聯(lián)性。2.3煤系地層生烴母質煤系地層作為煤炭形成的地質背景，其生烴母質的性質和成因對于理解煤炭的形成過程具有重要意義。煤系地層中的生烴母