煤层埋藏类型的控气特征

前述成果揭示，研究区晚古生代煤层的埋藏模式表现为三种基本类型。其中，“V”型埋藏模式存在于阳城—翼城、霍州、汾西等地区，“W”型模式分布于沁源—沁县和安泽地区，“反N”类型是临汾盆地煤层埋藏的典型特征。

煤层埋藏类型对煤层气保存条件的影响通过两个方面得以实现。第一，对煤层古埋深的控制，特别是对埋藏第二、三、四阶段末期煤系上覆基岩残留厚度的制约，是与煤层和地下浅处气体进行交换的能力密切相关的；第二，对煤层在埋藏第五阶段（甚至现代）埋深的控制作用，直接影响到煤层与煤层气逸散带接近的程度或处于逸散带时间的长短。显然，煤层的（古）埋深越浅，煤层与气体交换带就越为接近，煤层气向地表放散的趋势就越强；煤层处于气体逸散带的时间越长，煤层气的损失量就越大，煤层的含气性就越差。

由煤层埋藏史可知，本区晚古生代煤层在埋藏第三阶段末期的埋深普遍大于1000m（图3-4）。因此，从埋藏史角度分析，煤层气的总体保存条件主要取决于煤层在晚新生代的赋存深度或上覆地层被剥蚀的程度（表6-3）。

显而易见：

1.在“反N”型埋藏模式中，三叠系残留厚度大，晚古生代煤系埋深大，始终未与煤层气逸散带接触，对煤层气的保存最为有利。

表6-3　山西南部晚古生代煤层埋藏史与煤层含气性关系

2.在“W”型埋藏模式中，煤层从未进入煤层气逸散带或进入时期较晚以及处于该带中的时限相对较短，除在盆地边缘的狭长地带外，剥蚀作用始终未能穿透三叠系（表3-1），煤层气的保存条件相对较好。但是，部分地区（如安泽）自新第三纪以来煤层最大埋深一直处于煤层气逸散的临界深度线附近，可能对煤层气保存造成一定的不利影响。

3.在“V”型埋藏模式中，煤层进入煤层气逸散带的地质时代和时限变化较大，导致不同地区煤层气的保存条件存在较大差异。煤层进入煤层气逸散带较晚以及时限较短的地区，煤层气被大量保存，煤层含气性高。反之，煤层气保存条件极差，致使煤层气基本放散殆尽，煤层含气性极低。

综上所述，临汾—洪洞、阳城—翼城和沁源—沁县地区煤层气保存的地质历史条件较好，但临汾盆地晚新生代以来的大幅度沉降使盆内大部分地区的煤层被埋藏于2000m之下，最深超过3000余米，给煤层气的开发带来了困难；霍州和汾西两地区的煤层气在地质历史中几乎逸散殆尽，基本上没有进一步开展煤层气地质工作的价值；安泽地区煤层气可能已经有相当数量的逸散，进一步开展煤层气地质条件的综合研究是确定该地区是否具有勘探前景的重要途径。

应予指出，煤层埋藏史绝非是控制煤层气保存条件的唯一因素，煤层气的赋存与富集是埋藏史与其它地质因素综合作用的结果，故在实际工作中应强调煤层气保存条件的综合分析。例如，在本区目前煤炭资源勘探的深度范围内，煤层含气性与煤层埋深之间并不仅呈正相关关系，而是往往存在“指数”型和“多项式”型两种基本变化类型（秦勇等，1997,1998）。前一种关系存在于研究区内的大部分地区，充分体现了埋藏作用对煤层含气性的深刻影响；后一种关系在本区东南部阳城矿区的樊庄、潘庄一带可以见及，煤层含气性随埋深的加大呈现出多次高低的变化（图6-3），揭示出非埋藏因素（如局部构造）可能起着主导性的控气作用。