层气的成因类型分为生物成因和热成因两类。生物成因气主要形成于煤化作用的未成熟期，而热成因气主要形成于煤化作用的成熟期和过成熟期。1211生物成因气生物成因气主要由甲烷组成，它是由各种微生物的一系列复杂作用过程导致有机质发生降解作用而形成。生物成因气又可以根据产生阶段的不同分为原生生物气和次生生物气。（1）原生生物气原生生物气是在煤化作用早期（R005），在较低的温度下（一般低于50
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C），在煤层埋藏较浅处（400m），在细菌的参与和作用下，微生物对有机质发
生分解作用而形成的以CH4为主要成分的生物生成气。在原生物生成气生成的具体途径和方式有两种，一种是由CO2还原而成；另一种由甲基类发酵（一般为醋酸发酵）而成。生物气的形成应具备的主要条件是：①缺氧环境；②低硫酸盐浓度；③低温；④丰富的有机质；⑤高PH值；⑥足够的空间。（2）次生生物气Rice（1981）和Scott（1994）等人认为在近地质时期，煤层被抬升，活跃的地下水系统和大气淡水形成了微生物活动的有利环境，在相对较低的温度下，微生物降解和代谢煤层中已经形成的湿气、甲烷和其它有机化合物，生成次生物成因气（主要是CO2和CH4）。次生物成因气的地球化学组成与原生生物成因煤层气相似，主要差别在于煤岩的热演化阶段。在次生生物气的形成阶段，R0值范围很宽，一般为030～150，且煤层一般被抬升到浅部。次生生物气生成和储存的条件是：①煤层埋藏并煤化到褐煤或较高煤级；②区域隆起或抬升；③适宜的渗透性；④盆地边缘有流水回灌到煤层中；⑤有细菌运移到煤层中；⑥有高储层压力和圈闭条件。1212热成因气随着煤变质程度不断加深，煤层由低阶向高阶演化，当煤化进入长焰煤阶段
f（R005），就开始了热生气阶段。随着煤化作用的不断加深，二氧化碳和水不断消耗，煤层生气量不断增加，一直到无烟煤Ⅱ、Ⅲ号阶段（即R0600）为止。根据生成阶段的不同，热成因气又可具体划分为热降解气和热裂解气。（1）热降解气热降解生气阶段主要发生在煤化作用的长焰煤到瘦煤阶段（即R0为0519）。这一阶段发生的化学反应主要是在热力作用下（2500C），生成大量烃类物质，并且以生气为主，生油为辅。气态烃组成仍然以甲烷为主，同时重烃含量也逐渐增加。（2）热裂解气热裂解生气阶段主要发生在煤化作用的瘦煤到无烟煤初期阶段（即R019）。在高温条件下（2500C），残余的干酪根、液态烃和部分重烃发生裂解生气。这一阶段所生成的r