能源地质学资料.docx
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能源地质学资料
成绩
中国矿业大学
06级硕士研究生课程考试试卷
考试科目能源地质学
考试时间2007年6月
学生姓名游奔
所在院系资源学院
任课教师朱炎铭教授
中国矿业大学研究生院培养管理处印制
0、概述：
能源工业是国民经济的基础。
它对社会、经济的发展和人民生活的提高具有及其重要的作用。
其中化石能源主要是由古代的动植物体所包含的有机物质，经过长期的转化而形成的可燃性能源物质。
主要包括煤炭、石油、天然气、煤层气及油页岩等可燃有机矿产。
煤、石油和天然气是不可再生的矿物，自18世纪工业革命以来这三种能源成为支撑现代文明的“三大支柱”。
现代工业化社会经济增长的基础是对化石燃料能源的利用。
当今世界能源的80%来自化石燃料——煤、石油和天然气。
化石能源作为国际竞争中具有战略意义的商品，其市场形势的变化直接影响着世界经济和贸易的发展。
1、化石能源研究现状
化石能源一直是人类社会发展的主要动力，人类所需初级能量的80%以上均来自化石能源，化石能源的生产和使用是整个工业生产系统中的必需环节。
在未来的几十年里，化石能源仍将在能源结构中占主导地位。
1.1世界化石能源供需现状
目前的世界基本能源供应量的发展趋势（如图1）。
能源消费结构（见表1-1）所示，与世界能源消费相比，在我国化石能源消费构成中，煤炭和石油比例明显过高，天然气比例明显过低。
图1世界基本能源供应量的发展趋势
表1-1世界、中国能源消费消费结构对比（2004年据发改委）
煤炭
石油
天然气
其他
世界
25%
38%
22%
15%
中国
67.7%
22.7%
2.6%
7.1%
现阶段，世界能源供需呈现以下特点：
（1）世界能源资源仍比较丰富，但能源贸易及运输压力增大
根据《2004年BP世界能源统计》，截止到2003年底，全世界剩余石油探明可采储量为1565.8亿吨，2003年世界石油产量为36.97亿吨，比上年度增加3.8%。
通过对比各地区石油产量与消费量（见表1-2）。
表1-22003年世界石油剩余探明储量、产量及消费量表（单位：
亿吨）
类别
中东
北美洲
中南美洲
欧洲
非洲
亚太
世界
探明储量
991.2
86.7
139.4
144.4
138.9
65.0
1565.8
比例（％）
63.3
5.5
8.9
9.2
8.9
4.2
100
石油产量
10.9
6.7
3.4
8.2
4.0
3.8
37.0
比例（％）
29.6
18.2
9.2
22.1
10.8
10.2
100
石油消费
2.1
10.9
2.2
9.4
1.2
10.5
35.3
比例（％）
5.9
30.1
6.0
25.9
3.3
28.8
100
产销差
8.8
-4.2
1.2
-1.2
2.8
-6.7
1.7
资料来源：
EPStatisticalReviewofWorldEnergy,June2004
煤炭资源的分布存在巨大的不均衡性。
截止2003年底，世界煤炭剩余可采储量为9844.5亿吨，储采比高达192（年），欧洲、北美和亚太三个地区是世界煤炭主要分布地区，三个地区合计占世界总量的92%左右。
同期，天然气剩余可采储量为175.78万亿立方米，储采比达到67。
中东和欧洲是世界天然气资源最丰富的地区，两个地区占世界总量的75.5%，而其他地区的份额仅分别为5%-8%。
随着世界一些地区能源资源的相对枯竭，世界各地区及国家之间的能源贸易量将进一步增大，能源运输需求也相应增大，能源储运设施及能源供应安全等问题将日益受到重视。
（2）受经济发展和人口增长的影响，世界一次能源消费量不断增加
随着世界经济规模的不断增大世界能源消费量持续增长。
1990年世界国内生产总值为26.5万亿美元（按1995年不变价格计算），2000年达到34.3万亿美元，年均增长2.7%。
（见表1-3）。
表1-3过去30年世界能源消费变化趋势
地区
1973
1983
1993
2003
消费量
占世界比例（%）
消费量
占世界比例（%）
消费量
占世界比例（%）
消费量
占世界比例（%）
北美
20.1
35.1
19.9
29.7
24.1
29.3
27.3
28.0
中南美洲
17.8
3.1
25.6
3.8
3.5
4.3
4.7
4.8
欧洲
24.5
42.8
28.4
42.6
29.1
35.5
29.1
29.9
中东
0.9
1.6
1.7
2.6
2.9
3.6
4.3
4.4
非洲
0.9
1.6
1.8
2.7
2.3
2.8
3.0
3.1
亚太
9.1
15.9
12.4
18.6
20.1
14.5
29.1
29.9
世界
57.3
100.0
66.8
100.0
82.1
100.0
97.4
100.0
OECD
39.0
68.0
39.3
58.8
47.5
57.8
54.0
55.4
资料来源：
EPStatisticalReviewofWorldEnergy,June2004
（3）世界能源消费呈现不同的增长模式，发达国家增长速率明显低于发展中国家
过去30年，北美、中南美洲、欧洲、中东、非洲及亚太等六大地区的能源消费总量均有所增加，但是经济、科技与社会比较发达的北美洲和欧洲两大地区的增长速度非常缓慢，其消费量占世界总消费量的比例也逐年下降。
其主要原因，一是发达国家的经济发展已进入到后工业化阶段，经济向低能耗、高产出的产业结构发展，高能耗的制造业逐步转向发展中国家；二是发达国家高度重视节能与提高能源使用效率。
（4）世界能源消费结构趋向优质化，但地区差异仍然很大
自19世纪70年代的产业革命以来，化石燃料的消费量急剧增长。
初期主要是以煤炭为主，进入20世纪以后，特别是第二次世界大战以来，石油和天然气的生产与消费持续上升，石油于20世纪60年代首次超过煤炭，跃居一次能源的主导地位。
虽然20世纪70年代世界经历了两次石油危机，但世界石油消费量却没有丝毫减少的趋势。
此后，石油、煤炭所占比例缓慢下降，天然气的比例上升。
同时，核能、风能、水力、地热等其他形式的新能源逐渐被开发和利用，形成了目前以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源结构格局。
到2003年底，化石能源仍是世界的主要能源，在世界一次能源供应中约占87.7%，其中，石油占37.3%、煤炭占26.5%、天然气占23.9%。
非化石能源和可再生能源虽然增长很快，但仍保持较低的比例，约为12.3%（见表1-4）。
表1-42003年世界能源消费结构（单位：
％）
地区
石油
天然气
煤炭
核能
水电
北美
40.1
25.2
22.5
7.4
4.9
中南美洲
46.5
21.2
3.8
1.0
27.5
欧洲
32.3
33.5
18.4
9.8
6.0
中东
50.4
47.0
2.0
0.0
0.7
北非
40.2
20.1
32.4
1.0
6.3
亚太
36.1
10.7
44.9
3.6
4.7
世界
37.3
23.9
26.5
6.2
6.1
中国
22.9
2.7
68.3
0.8
6.1
资料来源：
中国数据来自国家统计局；其他数据来自EPStatisticalReviewofWorldEnergy,June2004
但是随着经济发展和人口增长对能源需求的不断增加，化石能源大规模的开采与消耗己导致能源的资源基础在逐渐削弱和退化，并在化石能源开采和利用过程中造成了严重的环境污染与生态破坏。
如何以最低的环境代价确保化石能源安全、有效地可持续利用，己成为人类社会在经济发展过程中所而临的重大课题。
1.2中国化石能源现状
目前，我国是世界第二大能源消费国和第三大能源生产国，但我国也是能源特别是石油严重紧缺的国家。
能源工业的发展有力地保证和促进了国民经济的快速增长，在我国可持续发展战略中起着越来越重要的地位。
但与此同时，诸如能源供应总量不足、石油供应紧缺、环境污染严重、能源利用效率低下等长期存在的根本问题依然存在，亟待解决。
（1）能源储量丰富，以煤为主
我国常规能源煤炭、石油、天然气及水电储量相当丰富。
表1-5列出我国一次能源的探明储量和居世界的位次。
表1-5中国一次能源的探明储量和居世界的位次
能源
探明储量
世界位次
煤炭
1500Gt
3
石油
7.0Gt
6
天然气
33300Gm3
16
水电
0.68GkWh
1
现已探明，我国煤炭占能源资源总储量的98%以上，而石油和天然气所占比例很小，不到2%，这是我国能源储量构成的最大特点。
我国能源储量构成以煤为主，从根本上决定了我国能源生产和能源消费以煤为主的基本格局，奠定了我国能源自给政策的基础。
（2）能源分布不均
我国能源分布广泛,但能源种类及储量极不均衡，差异很大，表1-6列出我国能源资源区分布及其构成。
由（表1-6）可见，华北、西南及地区是我国煤炭、水力、石油和天然气储量丰区域，人均能源丰度较高，东北地区石油及天的储量也占有重要的地位。
我国煤炭资源分布广泛，但分布极不均衡。
现有储量中，80.2%集中在华北和西北，而且以燃料煤为主，其中山西、内蒙古和陕西分别占28.2%、23.0%和18%；加上贵州、新疆、宁夏和安徽这四个省、三个自治区的储量占全国的85.2%。
东北和中南分别只占3.1%和3.7%，华东也只占6.5%。
如果以京广铁路为东西分界线，东边储量占15%，西边储量占85%。
若以秦岭—大别山划分南北，北部储量占94%，南部仅占6%。
表1-6我国能源资源的地区分布及构成
地区
能源资源占全国的比重（％）
能源资源构成（％）
能源合计
煤炭
水力
石油、天然气
煤炭
水力
石油、天然气、油页岩
能源
丰度
（tce/人）
华北
43.9
64.0
1.8
14.4
98.2
1.3
0.5
2680
东北
3.8
3.1
1.8
48.3
54.6
14.2
31.2
293
华东
6.0
6.5
4.4
18.2
72.9
22.5
4.6
141
中南
5.6
3.7
9.5
2.5
44.5
51.8
3.7
142
西南
28.6
10.7
70.0
2.5
25.2
74.7
0.1
1218
西北
12.1
12.0
12.5
14.0
66.7
31.3
2.0
1216
（3）煤炭储量可观，品质不高
我国煤炭品种齐全，从褐煤到无烟煤都有，其中以烟煤为主，占全国煤炭储量的70%以上，无烟煤占16%，褐煤只占14%。
在烟煤中以动力煤（燃料煤）储量为最多，占其总储量的一半以上，主要分布在华北地区。
炼焦煤主要分布在山西、黑龙江东部、河南、江苏、山东、安徽及贵州省西部地区；无烟煤主要分布在山西和贵州两省；褐煤主要分布在内蒙古及云南、江西等省。
我国煤炭储量虽然数量可观，但煤炭资源质量参差不齐，总体上煤炭品质不
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