1樓：中地數媒
鐵法盆地即昌圖-鐵法盆地，位於鬆遼盆地東南緣，是鬆遼盆地晚侏羅—早白堊世斷陷盆地群的組成部分，歸屬東部斷陷帶。
鐵法盆地位於華北陸塊東北緣，華北北緣隆起帶的東部，依蘭-舒蘭斷裂帶的西側，是在前震旦紀基底上發育的燕山期斷陷盆地。燕山期，鐵法斷陷東側的依蘭—舒蘭斷裂和西側的江屯斷裂活動明顯，沿斷裂帶有中基—中酸性火山岩噴發，並伴有花崗岩侵位，持續至早白堊世中晚期。
位於鬆遼盆地東南緣的鐵法盆地，在古元古代變質岩系基底上沉積了晚侏羅—早白堊世沉積岩系。晚侏羅世大臺組（相當九佛堂組），為安山岩、集塊巖，厚90 m，與下伏層不整合。下白堊統下部柏家溝組（相當沙海組、沙河子組），為紫色礫岩、灰色砂岩、泥岩夾油頁岩，厚550 m。
上部阜新組（相當營城組），為灰色砂岩、泥岩、煤層，含煤20多層，厚480 m。孫家灣組（相當登婁庫組），為灰綠色砂礫岩、紫色砂礫岩，厚350 m。上覆第四系沉積物厚250 m。
在東西邊緣有第三紀輝綠岩出露。鐵法盆地屬斷陷盆地，為山間谷地沉積古地理環境，盆地規模小，沉積型別簡單。早白堊世縱向為沖積扇—河流—淺湖相沉積，平面展布由盆緣向中心為沖積扇—河流—淺湖相沉積。
砂岩成熟度較低，反映碎屑物源區搬運距離短，含煤地層主要形成於淺湖周緣帶和河流相帶。下煤組形成於淺湖周緣帶，發育深水泥岩沼澤，砂頁岩段形成於淺水湖泊，橫向穩定。上煤組形成於河流相帶，粗碎屑岩佔比例大。
盆地西緣中部阜新組沉積厚度大，最厚865 m，主採煤層厚度最大為29.2 m，是含煤地層沉積中心，也是聚煤中心。
鐵法盆地為北北東向延伸的不對稱向斜，西翼較陡（15°～20°），東翼較緩（＜10°），盆地北部為開原-赤峰斷隆帶，南部亦為隆起帶所隔，東西緣被斷裂切截。西緣的江屯斷裂長期發育，多期活動，對盆地形成演化起主導控制作用。盆地西部自北而南發育了北東向大明向斜、大隆背斜、四家子向斜及北東、北西向張性、張扭性斷裂。
盆地西部和南部較東部和北部的構造複雜。
鐵法盆地岩漿活動強烈，主要活動期在成煤期的前後，晚侏羅世以間歇噴發為主，有安山岩、集塊巖及凝灰岩，形成煤系地層的基底。聚煤期後的喜馬拉雅期岩漿活動，有輝綠岩床、岩脈、巖牆侵入，由基底穿越上覆岩層，對含煤巖繫有一定的影響。玄武岩等噴發巖以層狀分佈在孫家灣組地層，厚30 m，但對煤層無明顯的影響。
鐵法盆地自古生代至侏羅紀中期一直處於隆起狀態，至晚侏羅世開始接受沉積。燕山運動在晚侏羅世大臺期活動強烈，形成北北東向裂陷盆地，火山活動在裂陷盆地堆積了一套安山岩、集塊巖。早白堊世柏家溝期開始了陸內斷陷盆地沉積，隨著古氣候由乾旱轉為潮溼，沉積岩層由紫紅色轉為綠色，沉積物仍以粗碎屑為主，形成粗細旋迴沉積系列。
晚期出現泥岩夾油頁岩，形成豐富的有機質物源條件。早白堊世阜新期是含煤盆地的形成階段，有適宜古植物生長的古氣候條件，有較穩定的沉積古地理環境，形成由細—粗的沉積序列，有多次聚煤作用，構成了阜新組上、下兩組含煤巖系。早白堊世孫家灣期，盆地沉降幅度減小，由沉降逐漸轉為隆升，沉積碎屑由細變粗，古氣候轉為乾旱，盆地進入淤淺期，聚煤作用中斷。
從盆地發育歷史分析，整個盆地發育時期較短，沉積厚度較薄，對含煤巖系形成、演化和儲存不很有利。晚侏羅世在周鄰盆地形成含煤沉積的時期，鐵法盆地形成火山岩盆地，早白堊世與周鄰含煤盆地同時形成較好的含煤巖系，但早白堊世晚期孫家灣組沉積時間短暫，沉積厚度較薄，又以粗碎屑岩為主，未能形成良好的封蓋層，含煤巖系未達到生烴門限即隆升剝蝕，對煤巖成煤、成烴不利。盆地火山岩發育，早期火山岩對煤系地層影響不明顯，喜馬拉雅期輝綠岩侵入，巖體對早期煤岩層有程度不同的影響。
盆地同沉積構造以西緣的江屯斷裂影響較大，控制了盆地的成生與發展，南部和北部發育的斷隆帶也是制約盆地形成的重要因素。後期構造變形主要型式是隆升與錯斷，盆地內形成北東向較平緩的向、背斜，同時形成高角度正斷層，說明垂向構造應力形成的引張作用是主導，水平擠壓應力為次。由於高角度正斷層未穿透煤系上覆層，對煤層氣散失作用不十分明顯。
鐵法盆地含煤地層為下白堊統中部阜新組，分三個巖性段：上含煤段、砂頁岩段和下含煤段，厚460～865 m。上含煤段為粗碎屑岩，含10層煤，厚90～200 m，其中2層全區可採煤，厚3～5 m，4層區域性可採煤，厚1 m。
砂頁岩段為細碎屑岩，厚度和巖性比較穩定，是一標誌層，厚30～60 m。下含煤段細碎屑岩，含10層煤，厚255～660 m。其中2層全區可採煤，厚度大於5 m，4層區域性可採煤，厚度小於2 m。
阜新組可採煤層累計厚度最大達80 m，一般為10 m。上煤組6層可採煤厚度1.25～37.
21 m，均厚13.6 m，層間距11～30 m，含煤系數9.06%。
下煤組6層可採煤厚度0～33.39 m，均厚16.90 m，層間距10～40 m，含煤系數5.
63%。煤層厚度變化在走向上為南厚北薄，厚煤帶沿盆地長軸方向展布，偏靠盆地西部，向東西兩側分叉、減薄、尖滅。
鐵法盆地煤巖型別以光亮煤為主，半亮和半暗煤次之。顯微組分鏡質組含量高為82.3%～95.
4%，惰質組含量低為0.5%～6.6%，下煤組主採煤層鏡質組含量大於90%，上煤組鏡質組含量略低於下煤組。
北部煤巖含水分8%～9%，南部水分低為5%～7%。灰分為15%～25%，屬中低灰煤，厚煤層灰分低，薄煤層或複雜結構煤層灰分高，總趨勢是由北向南逐漸降低。含硫低為0.
55%～0.9%，屬低硫煤。煤巖含油率高達6.
86%～10.17%，膠質層厚0～12 mm。揮發分為37.
49%～40.76%，垂向變化不明顯，平面變化自北而南逐漸降低，並在短距離發生突變，反映了古地溫場的不均勻性。煤階以長焰煤和氣煤為主，盆地北部為長焰煤，向南為長焰煤和氣煤，越往南氣煤所佔比例越大。
鏡質體反射率測定，大興礦區4煤ro，max為0.61%，7煤為0.60%；dt3井4～16煤8個煤層ro，max為0.
56%～0.85%。對鐵法盆地煤巖變質程度的認識，一般認為是區域深成變質與岩漿熱變質兩種因素綜合作用的結果。
強調岩漿熱變質作用的觀點認為，由於煤層上覆蓋層不足千米，正常煤巖變質程度尚達不到長焰煤或氣煤的煤化階段，盆地南部的火山岩體數量多、規模大，煤巖以氣煤為主，變質程度相對較高。同時煤體原生結構儲存好，成塊率高，顯示了以溫度作用為主，壓力欠缺條件下的不均等收縮性裂隙系統，具有低煤階熱變質煤的性質，煤巖變質不均勻性主要與岩漿熱變質作用相關。強調區域深成變質作用為主導的觀點認為，根據鬆遼盆地具有地熱流值、地溫場高的特點，有機質演化門限深度較淺，ro為0.
5%門限深度為1000～1400 m，ro為1.3%門限深度為2200～2400 m。鐵法盆地處於鬆遼盆地東部斷陷帶，地熱流值、地溫場較高特點明顯，因而煤階較正常值偏高。
鐵法盆地cq1井對二個煤層7個樣品煤層含氣量進行了測試，深度587.01～638.73 m含氣量（空氣乾燥基）為4.
33～6.48 m3/t，其中4煤平均值5.10 m3/t，7煤平均值6.
70 m3/t。含氣量（乾燥無灰基）為6.81～7.
61 m3/t，其中7煤深632.03 m為8.11 m3/t，4煤平均值為6.
70 m3/t，7煤平均值為7.03 m3/t。含氣量高值為8.
18 m3/t，低值為2.43 m3/t，整個盆地含氣量並不很高。在垂向上為4煤—7煤—15煤含氣量逐次增高，由北而南和由東而西逐次增高，但東西變化並不甚明顯。
dt3井含氣量測定參考值為3.53～6.6 m3/t；探1井參考值上煤組為4.
62～14.44 m3/t，下煤組為5.71～9.
67 m3/t。
鐵法盆地煤體結構以原生結構煤為主，成塊率高，大多數煤層原生結構儲存較好，盆地西緣靠近斷裂附近受構造應力作用較強的地區末煤比例高。盆地含煤巖繫有較好的微裂隙系統，孔隙度高為8.4%～14%，滲透率為（0.
04～0.39）×10-3μm2。區內僅在大興區塊有3口井測定3煤滲透率，滲透係數為（0.
035～1.000）×10-3μm2，td3井試井滲透率呈隨煤層埋深降低的趨勢。td3井為（0.
2210～0.0351）×10-3μm2，cq1井為0.05×10-3μ m2，探1井為（0.
2～1.0）×10-3μm2。td3井歷史擬合滲透率值明顯高於實測值，為（1.
73～2.83）×10-3μm2。煤層微觀裂隙發育，煤巖定向光片在鏡下統計，主要為北東向和北西向兩組裂隙。
在不同構造部位的主裂隙方向、寬度、間距和密度不同，一般為向斜軸部裂隙間距大，寬度和密度小，背斜軸部與其相反。鏡下觀察表明，裂隙寬度低值為0.005～0.
14～0.5 mm，高值為0.055～5mm，間距為1.
6～6.0 mm，密度為1.7～6.
9條/cm。裂隙一般無充填物，微裂隙組合形態以矩形為主。
從4個等溫吸附實驗資料分析，vlad（空氣乾燥基）為9.12～11.63 m3/t，vldaf（乾燥無灰基）為12.
72～15.55 cm3/g，蘭氏壓力為2.85～6.
78 mpa，反映煤巖吸附能力不高。在大興、大隆和曉南測定等溫吸附曲線表明，4煤蘭氏體積為17.14～18.
80 m3/t，蘭氏壓力為5.45～5.09 mpa；7煤蘭氏體積為14.
15～26.95 m3/t，蘭氏壓力為4.34～7.
27 mpa。資料表明蘭氏體積較低，而蘭氏壓力較高，說明煤層中的吸附氣體更容易產出。
對4口井煤儲層壓力測試表明，儲層壓力隨深度增加而增大，煤儲層壓力梯度為9～11 kpa/m，變化較小，與正常靜水壓力（10 kpa/m）基本相當，屬正常儲層壓力。據cq1井7煤地應力測試，原地應力為7.8 kpa，壓力梯度為12.
51 kpa/m，地應力較大。根據實測的煤層含氣量、儲層壓力，結合等溫吸附曲線分析，4煤含氣飽和度為75.96%，7煤為88.
32%，7煤高於4煤但均屬非飽和煤層。td3井7煤至16煤三個煤層組實測儲層壓力梯度為7.36 kpa/m、9.
75 kpa/m、9.84 kpa/m。利用煤層平均含氣量和等溫吸附曲線上同深度理論飽和含氣量計算，4煤含氣飽和度為120%，7煤為102%，反映大興區塊為超飽和或飽和含氣量。
鐵法盆地煤質好，鏡質組含量高，煤層層數多、厚度大、間距小。煤階主要是褐煤、長焰煤、氣煤中低煤階。煤巖原生結構好，微裂隙發育，煤層滲透性好。
但煤巖含氣量較低，吸附能力較低，為非飽和煤層。從煤層上覆沉積層分析，下白堊統上部孫家灣組沉積厚度較薄，不利於含煤層的封蓋和演化，但含煤地層自身發育的泥質岩可成為較好的封蓋層。由於煤層層數多、厚度大、間距小，上下煤組間對烴類氣體擴散可能會有保護作用。
從盆地水文地質條件分析，第四系砂礫岩、下白堊統砂岩、砂礫岩均是承壓水層。煤系地層中有厚數米至數十米的孔隙水和裂隙水，湧水量為0.006 l/，滲透係數為0.
00717×10 -3μm2 ，為氯化鉀鈉型水。在正斷層密集裂隙發育的煤層段也是含水層，同時還有斷層含水帶和輝綠岩裂隙含水帶。盆地內除第四系表層隔水層外，在孫家灣組底部至阜新組上部2～3煤間有10 m厚的泥岩、粉砂岩為隔水層，在阜新組上、下煤組間的砂頁岩段厚度較大也可成為良好隔水層。
孫家灣組底部至阜新組上部和阜新組上、下煤組間的隔水層，也是含煤層系的封蓋層。從盆地含水層與隔水層分析，盆地水動力條件較好，隔水層層數少，厚度小，橫向穩定性差，但多數煤層泥岩或粉砂岩頂底板隔水性較好，小範圍內泥頁岩隔水層出現的機率較高。
鐵法盆地1993～2023年礦井瓦斯抽放為1.18×108 m3，抽放率為20%左右，利用率為30%～50%。2023年在大興礦北部施工了3口採動區試驗井，單井最高產氣量8928 m3/d。
2023年6月至2023年11月總計290產氣日，3口井抽取298.55×104m3，單井均產10295 m3/d。採動區井是地下采煤之前由地面打垂直井進入主採煤層的頂板，隨著煤層的開採，從垂直井中抽取受採動影響範圍內的不可採煤層及岩石中的甲烷氣。
煤田已有井下抽放系統10個，2023年抽放量達3312.7×104 m3。鐵法盆地施工的5口煤層氣鑽井，cq1、探1二口評價井，dt1—3 三口採氣試驗井，dt1-2井未排採，dt3井抽排氣量較為穩定。
dt3井井深823 m，在452.00～753.43 m含煤層射開三個煤層組，於2023年4月至2023年5月共排採400天，平均產氣量3125 m3/d，排採至最後30天產氣量達8000 m3/d，最高產氣量達14600 m3/d，累產氣量125×104 m3；產水量最高41.
4 m3/d，平均24.7 m3/d，累產水量9880 m3。
綜上所述，鐵法盆地含煤地層為下白堊統阜新組，含煤20層，可採煤6～14層，以中厚、厚層煤為主，可採煤厚達30 m。煤層埋深450～900 m，傾角小較穩定。煤階為長焰煤、氣煤，屬高揮發煤，煤層含氣量5～10 m3/t。
煤層裂隙（割理）發育，滲透性好，實測滲透性係數較高，cq1井滲透率為0.39×10-3μm2。煤系地層中有較好的封蓋層。
鐵法盆地煤炭資源保有儲量13.98×108t，埋深300～1000 m的阜新組煤層氣**儲量為93.34×108 m3，煤層氣資源較豐富。
在大興區塊10.99 km2煤層氣有效勘探開發面積範圍內，煤層含氣量取值選用低於實測量值，上煤組以7.00 m3/t測算資源量為18.
7×108 m3，下煤組以8.00 m3/t測算資源量為22.7×108 m3，總計資源量為41.
4×108 m3，資源丰度達3.765×108 m3/km2。鐵法盆地探明儲量77.
29×108 m3，控制儲量58.82×108 m3，總儲量為136.11×108 m3。
參見《中國煤層氣盆地圖集》「鐵法盆地地質圖」、「鐵法盆地阜新組各段厚度表」、「鐵法盆地阜新組可採煤層特徵表」、「鐵法盆地下白堊統阜新組煤層厚度圖」、「鐵法盆地下白堊統阜新組15煤層含氣量圖」、「鐵法盆地阜新組煤層等溫吸附曲線」、「鐵法盆地煤層含氣量及儲層參數列」、「鐵法盆地dt3井氣水產量曲線」。
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