梅河盆地是一个新生代含煤、油页岩盆地,目前其所在的梅河煤矿主要以煤炭勘探和开采为目标。本研究区的研究主要集中于其发育的煤的研究,而对油页岩的研究很薄弱。在新一轮的国内油页岩资源评价工作后,发现了梅河盆地中油页岩和煤的共生现象。国内外有关油页岩成矿理论的研究工作取得巨大进展时,但是很少有针对煤与油页岩共生的成因理论进行研究,所以本文针对煤与油页岩共生层进行煤与油页岩有机质差异富集特征进行研究,为煤与油页岩共生的成因提供理论依据。 梅河盆地位于我国抚顺-密山深断裂带的南段,是由盆缘张性断裂控制形成为典型的断陷型含煤、油页岩盆地。通过岩芯观察、钻井资料、地震资料的整合,建立梅河盆地梅河组层序地层格架,并对每个层序内进行沉积演化的研究。在梅河盆地梅河组识别出1个巨层序、2个超层序和4个三级层序。其中,底部砾岩段、下部含煤段、中部泥岩段层、上部含煤段分别对应着三级层序I、II、III和IV。通过层序地层格架的建立,结合构造、沉积分析,揭示了研究区梅河组沉积层序演化规律,三级层序地层格架内沉积演化分别为:层序I发育了盆地初始裂陷阶段的冲积型和扇三角洲沉积;层序II发育了盆地裂陷扩张阶段扇三角洲、沼泽和浅水湖泊沉积;层序III发育了盆地最大扩张阶段深水湖泊沉积;层序IV发育了盆地萎缩阶段扇三角洲和湖泊沉积。 研究目的层煤、油页岩互层位于上含煤段沉积演化层序内,发育于高水位体系域,总体沉积于一套浅湖-沼泽沉积环境,当基准面下降时,浅水湖泊被淤浅后,大面积沼泽化,以致浅湖沉积之上直接形成煤层。当基准面上升时,演化为湖泊沉积环境,水生低等生物大量繁殖,古湖泊水体为还原环境,则在煤层之上发育油页岩。 在研究层目的层段即煤与油页岩互层段,系统的生物标志化合物、岩石热解、TOC和光片分析揭示了研究目的层有机质类型、丰度和有机质来源。微量元素分析揭示了研究目的层古气候和古湖泊条件的演变过程。研究目的层煤与油页岩互层形成时古气候条件为温暖—湿润的古气候条件,古湖泊水体盐度淡水的条件,氧化还原环境表现为油页岩为弱还原条件,煤为还原条件。通过综合分析,研究目的层共生的煤与油页岩中煤的有机质类型主要为III型,有机相为A、B;油页岩为II₂型,有机相为B、C,而上下层的泥岩为混合的II₁和II₂型,有机相为C。综合各条件分析,煤与油页岩沉积差异主要取决于基准面的变化和湖泊的氧化还原环境。