富油煤广泛分布在我国西北部侏罗系含煤盆地中，利用低温热解手段可从中提取丰富的油气资源。面对日益紧张的能源供应局势，富油煤在极端情况下具有保障国家油气战略安全的巨大资源潜力优势，其开发利用能有效缓解我国“贫油、少气”的能源结构，也为煤炭利用领域实现“双碳”目标提供了新的发展途径。然而，富油煤在空间上分布存在不均匀性，且现阶段缺乏定量揭示煤层沉积环境对富油煤影响的相关研究。对此，阐明富油煤形成的有利地质条件，能够为富油煤勘探开发提供理论基础。
近日，西安科技大学地质与环境学院王双明院士团队以我国鄂尔多斯盆地陕北侏罗系富油煤为研究对象，针对富油煤赋存的地质条件问题，分析了煤显微组分、煤相条件和地球化学特征，还原了沉积期古气候、古盐度和古氧化还原环境条件，对其中富油煤所处沉积环境做出精确判识。
研究发现，对于煤相环境，具有高凝胶化指数（GI）、低植物保存指数（TPI）、低植被指数（VI）的深覆水还原沼泽是富油煤赋存的最佳环境，这种环境下沉积的煤拥有更高的焦油产率。至于地球化学条件，常量元素研究中煤中矿物质对富油煤焦油产率贡献较小，使得灰分产率与有机质的焦油产率、产水率均呈负相关性，其中钙镁矿物对焦油产率主要起到催化作用，黄铁矿物则可以催化产水。微量元素和稀土元素研究显示煤沉积期陆源供给稳定、气候波动很小，古盐度、古气候对焦油产率控制性较弱，古环境还原性越强，对富油煤沉积越有利，焦油产率越高。综合高挥发分烟煤中显微组分分析、煤相分析、元素地球化学分析结果，对油煤沉积环境做出精确判识，即油煤分布在镜质组＜45.00%或惰质组＞51.21%；煤相参数TPI＞1.65、GI＜0.81；常量元素Al2O3＞19.94%、CaO＜12.95%、Fe2O3＜9.99%且MnO2＜0.21%；微量元素Sr/Ba＞2.64、U/Th＜0.41、Ni/Co＜3.43且Ce/La＞2.07的范围内，并得出此范围之外富油煤广泛分布。
创新点：
煤的焦油产量受成煤环境的显著影响。
煤相和元素地球化学是影响焦油产量的重要因素。
确定了判识富油煤的阈值。
富油煤形成于低盐度和高还原性的环境。
图1煤向分布图
图2部分研究图件
图3富油煤沉积模式图
