中国油页岩资源及分布现状.doc

中国油页岩资源及分布现状
    1.油页岩资源概况
    中国是一个油页岩资源丰富的国家，储量仅次于美国、俄罗斯、扎伊尔和巴西，居世界第5位。中国油页岩主要分布于15个省份（区），主要集中在东北和中南地区，查明资源储量329.89×108t，远景储量达万亿吨。其中，油页岩查明资源量吉林省174.27×108t、广东省55.15×108t、辽宁省45.05×108t，分别占全国油页岩查明资源量的52.83%、16.72%和13.65%。
    油页岩在我国广泛分布，各个时代地层均有所发现。我国第三系是油页岩最主要的分布层位，平面上分布于东部和中部地区，东部自北而南为东北地区、华北地区鲁西地区、鲁东地区、苏浙皖地区和两广地区，中部从晋东南地区、洛阳地区、南阳地区、江汉地区、赣湘粤地区到雷琼地区。白垩系油页岩主要分布于天山、祁连山、秦岭到淮河以北的广大地区，侏罗系油页岩主要分布于西北地区和东北地区，三叠系油页岩主要分布于鄂尔多斯盆地和滇西断陷带，古生代油页岩分布于山西地区。
    中国油页岩沉积环境为陆相湖泊、海相以及海陆交互相，但以陆相为主。油页岩中的有机质由低等植物和高等植物及动物碎片组成。在还原条件下经过成岩作用和煤化作用过程，转变为固体的可燃有机岩。其造岩矿物主要为粘土类硅铝酸盐矿物、二氧化硅、氧化铝、氧化铁含量较多，氧化钙含量较少。油页岩分布在大小沉积盆地有90多处，主要盆地有松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、阴山-大青山区、茂名盆地、下辽河-抚顺盆地、尚志-依兰-罗北盆地等，约有34个主要含矿区（图9-8）。

图9-8 全国查明油页岩资源分布图[1]
    中国陆相油页岩的形成主要受构造、沉积环境、气候等因素控制。也有学者提出中国松辽盆地油页岩的形成与海侵事件有关。对于陆相断陷盆地,气候和构造运动对内陆盆地油页岩的形成、赋存和分布起着重要控制作用,很大程度上决定了矿产形成和分布规律。赋存油页岩的沉积盆地中生代以坳陷湖盆为主,新生代以断陷湖盆为主。从中国油页岩时空分布来看,油页岩富矿主要富集于新生代断陷湖盆中。
    油页岩查明资源储量中含油率3.5%<ω≤5%，5%<ω≤10%，ω>10%分别占总资源量的9.1%，89.6%，1.3%。可见，含油率5%-10%的油页岩是中国油页岩的主要资源。油页岩含油率较高的主要矿产区有吉林桦甸、广东茂名、辽宁抚顺，这3个矿区已探明的油页岩储量合计约有100多亿吨。其中，广东茂名可采储量41.7×108t，含油率6%~8%；吉林桦甸可采储量13×108t，含油率6%~12%；抚顺油页岩地质储量为35×108t，可采储量为7.5×108t，含油率5%~8%。此外，如吉林的农安、内蒙古的东胜、甘肃的炭山岭和窑街、新疆的博格达山北麓、陕西北部的鄂尔多斯地台以及广东的儋县等，都是我国较有希望的油页岩矿区(表9-3)。
表9-3  中国主要油页岩矿床的地质特征

时代

代表性矿床

盆地类型

沉积环境

油页岩特征

厚度(m)

含油率（%）

查明储量（108t）

油页岩

页岩油

新
生
代

新近纪

广东茂名

断陷

湖

10.00-49.0

6.00-13.66

55.15

3.63

古近纪

吉林桦甸

断陷

内陆湖

1.00-4.50

8.00~12.00

3.38

0.29

辽宁抚顺

坳陷

内陆湖

70.00-119.0

6.00-10.00

43.94

2.65

山东黄县

断陷

内陆河湖

2.00-15.00

9.00-22.00

2.78

0.41

中
生
代

晚白垩世

吉林农安

坳陷

内陆湖（海侵）

1.00-10.00

3.50-7.00

168.94

9.51

早白垩世

吉林汪清

断陷

内陆河湖

0.30-3.00

3.50-7.44

1.95

0.14

中侏罗世

甘肃炭山岭

坳陷

内陆湖

0.70-34.5

5.00-17.00

2.56

0.191

青海小峡

坳陷

内陆湖

1.15-6.30

5.22-10.52

0.17

0.02

晚三叠世

陕西彬县

坳陷

内陆湖

0.54-15.00

4.15-8.47

1.57

0.14

晚古生代

早二叠世

新疆妖魔山

前陆盆地

近海相

2.00-25.00

4.65-18.91

2.17

0.15

    2.主要的油页岩矿区
     （1）吉林省桦甸矿区
    桦甸油页岩矿区在桦甸县境内，是吉林省油页岩含油率最高的矿区。它包括公郎头、大城子、北台子、庙岭、桦甸南部(小城子矿、西台子矿)、金沟子等矿。桦甸盆地是位于东北聚煤盆地敦密断裂带主干断裂带北侧的小型断陷盆地。盆地内两组断裂将平缓的单斜构造形式切割为公郎头断块、大城子断块和北台子断块(图9-9A)。公郎头矿位于桦甸盆地东部，大城子矿位于桦甸盆地中心，北台子矿位于桦甸盆地西端台地上，庙岭矿位于公郎头矿南部庙岭盆地内，桦甸南部矿(小城子矿、西台子矿)位于大城子及北台子矿以南，金沟子矿位于公郎头矿东部。
    本矿区油页岩产于早第三纪地层，在桦甸盆地内广泛出露，金沟子、庙岭盆地也有其分布。该地层中部主要为油页岩层，但夹有砂岩等，总厚65~244米，共有油页岩6~26层，其中可采者6~13层，矿层沿走向自东往西厚度及层数逐渐变薄变少。含油率变化则由东往西有逐渐增高趋势。就垂直变化而言，是上部层稳定，下部层变薄而至尖灭。
    桦甸油页岩的形成主要受气候和构造的控制。油页岩形成于古近系桦甸组,桦甸组共有三段:下部黄铁矿段(E2-3h1)，中部油页岩段(E2-3h2)，上部含煤段(E2-3h3)。油页岩与煤共生,为潮湿气候下的产物。盆地内大型同沉积断裂常控制盆地的构造演化和古地理格局,中小型同沉积断裂往往影响矿体的厚度、结构及富集带的分布。桦甸油页岩段沉积时盆地构造形式为半地堑式(图9-9A)。沉积中心位于断裂带一侧(公郎头—大城子区),厚度为180~240米,沉降中心与沉积中心一致,为同生沉积构造。油页岩富矿带位置也与沉积中心一致(图9-9B、C),显示了同沉积断裂对油页岩矿形成、赋存和分布的控制。

图9-9 桦甸盆地地质图与油页岩成矿规律
     （2）广东省茂名矿区
    茂名矿区位于广东省西南，东起电白县羊角公社的禾塘岭，往西经茂名市的金塘圩、砥山和高州县的石鼓圩，西止于化州县的连界圩。矿区呈西北—东南走向，似新月形，走向绵延50km，南北宽3~10km，总面积360km2。根据地理条件及矿层构造等特征，本矿区又划分为羊角、金塘、石鼓、沙田、新圩、砥山(又称低山)六个矿。
    茂名矿区有价值的油页岩产于老第三纪茂名系油柑层上部和新第三纪邕宁系尚村层底部。矿体呈单斜状产出，倾角平缓，矿层的走向与倾向变化不大，构造简单。
    矿区油页岩一般成一单独矿层，其岩性松软，剥离容易，外观呈褐色，日晒后呈淡灰色。垂直于层面方向页岩仅有颜色深浅之变化，而很少有显著的夹石层隔开。页岩结构致密，沿层面有良好的页理。生成时的环境可能是滨海沼泽盆地。
    茂名矿区为新中国成立后所查明的规模大、质量好、地质情况清楚的主要矿区之一。油页岩平均含油率6~8％，可采储量41.7×108t。矿区构造简单，埋藏浅，适于大规模露天开采。金塘矿是正在开采的矿床，位于茂名矿区的中部，沿走向长7km，宽3km，面积21km2。油页岩产于老第三纪茂名系油柑窝层，为一构造简单的独立矿层。
    （3）辽宁省抚顺矿区
    抚顺矿区是我国油页岩主要矿区之一，已有五十多年的工业开采历史。矿区位于沈阳以东的抚顺地区，东西长达18km，南北宽2~3km。
    抚顺矿区油页岩属于新生代第三纪，赋存于含煤地层中。含煤地层上覆第四纪地层，下伏白垩纪地层，白垩系之下为花岗片麻岩层，构成了煤田的基底。油页岩直接覆盖在煤层之上，而油页岩上层为绿页岩。矿区油页岩的含油率为2~10％，平均为5.5％左右。油页岩矿层的厚度变化很大，为48~190m，中部夹有0.5~0.8m厚的煤层。全矿区油页岩储量，按含油率4.7％以上的油页岩计算，现有总储量为36×108t。
    抚顺矿区油页岩与煤共生，埋藏量大，覆盖层薄，矿层厚而稳定，倾斜坡缓。虽然油页岩含油率不高，但矿区西部的油页岩覆盖在厚煤层的上部，是露天采煤时必须预先剥离的页岩层，开采成本低。抚顺矿区还有三个井下采煤矿，因此，油页岩低温干馏后的页岩残渣，大量供作矿井的充填材料。

  油页岩资源前景分析   1.油页岩油可替代常规石油    能源资源是人类社会繁荣发展至关重要的因素，而当今人们越来越面临能源资源匮乏的严峻挑战。美国能源部能源信息管理局预测全球石油需求将以每年1.9%的速度增长。据2003年美国天然气石油杂志统计表明，现今的石油产量不断递减，在今后10~20年间石油的供求之间将会出现巨大的差距，油页岩等非常规资源将作为重要的油气资源替代产品来弥补这个差距。2004年度，美国能源部能源信息管理局预测：随着油价的不断升高，常规和非常规石油资源量的成本差距将会缩小。最终由于价格上升和技术发展综合因素作用使非常规石油资源量转化为常规石油资源量。预计在2025年总的非常规液体燃料的产量在低油价情景、基准情景和高油价情景下预计，可以期待，非常规石油资源量作为一种缓冲可使高油价推迟到21世纪中叶，甚至更远的一个时期才会出现。    2.中国油页岩资源前景分析    全球油页岩资源丰富，用途广，开发利用时间也较早,但一直没有得到快速发展，主要是受到油页岩工业成本以及环境污染两大因素的制约。    油页岩的最大使用潜力是提炼页岩油。在传统石油供给不足时，页岩油可望成为石油的替代品,或者是在那些缺少石油资源或石油资源量不足的国家，为了降低对外依存度，可以用页岩油替代石油，满足本国建设的需要。油页岩的第二大使用潜力是发电。爱沙尼亚2000年的经验显示，只有当煤的进口价高于40USD/t、天然气的进口价高于3.5USD/MBTU(兆英国热单位)时，用油页岩发电才是经济的。油页岩除了以上用于提炼页岩油、发电外 ，在矿产、化工、医药、建筑、农业和环保方面具有许多可供综合利用的潜在前途。随着油页岩灰渣利用技术的不断创新，变废为宝，将创造更多的经济效益。因此，坚持走炼油-化工-发电-多金属提取-建材一条龙联合生产的途径，对实现高效、节能、环保可持续发展战略目标具有举足轻重的地位。    油页岩开采，无论是地下采矿还是露天采矿都是一种对环境的污染。另外，页岩油生产过程中放出的热、废水和半焦炭物质也可能引起环境问题。随着新技术的不断出现，环境污染问题将会逐步得到解决。    中国油页岩资源丰富，油页岩开采、加工方面历史悠久，在某些技术上具有自己的优势，随着世界对能源需求的不断增加，常规油气资源产量的不断减少，油页岩炼油新技术的不断出现，页岩油成本将不断减少，油页岩与常规油气资源之间的价格差距将缩小。目前从油页岩中干馏页岩油的生产成本约1200￥/t，市场价格约2600￥/t。中国油页岩预测资源量为13697×108t，折为页岩油约1062.8×108t，经济效益巨大。随着不断滚动勘探开发，探明储量将不断增加，油页岩开发利用前景更加广阔。