本书主要由六大部分组成：（1）沁水盆地生物甲烷与微生物群落的研究意义与现状：目前国外在生物成因甲烷以及微生物对煤储层的改造方面研究已经取得了重要认识，而中国在煤储层中的微生物群落特征以及微生物代谢对煤储层影响方面的研究还比较薄弱。（2）沁水盆地及柿庄南区块地质概况：柿庄南区块是西倾的单斜构造，由研究区东南部的地下水以径流状态为主的氧化环境向西北部以滞流为主的还原环境逐渐变化，为研究煤储层微生物作用机理的理想区域。（3）柿庄南煤储层水微生物测序与分析：对区内采集的3号煤储层水进行16SrRNA测序，结合区内水化学场系统研究煤储层水中产出水的细菌、古菌的优势菌群，以及区内各微生物群落的丰度与分布的变化，判断各优势菌落在煤储层环境所具备的代谢功能。（4）柿庄南煤储层水地球化学与硫酸盐剖面：系统采集柿庄南煤层气井产出水，对研究区3号煤储层水开展地球化学特征分析，判别主要水岩作用，建立硫酸盐浓度剖面模型并解释微生物作用对煤储层水溶解甲烷的消耗机制。（5）柿庄南生物甲烷生成途径原位分析：对全区范围内的3号煤层产出水的溶解甲烷碳氢同位素、溶解二氧化碳碳氧同位素以及水氢氧同位素判别溶解甲烷的成因类型和生物甲烷生成方式。（6）柿庄南煤储层水的生物地球化学和相关氧化还原梯度对煤层气生产的指示意义。

l 绪 论
1.1 研究意义
1.2 研究现状
1.3 研究内容与方案
2 沁水盆地及柿庄南区块地质概况
2.1 地质构造特征
2.2 含煤地层沉积与赋存特征
2.3 水文地质与地下水条件
2.4 柿庄南区块煤储层物性与含气性
3 柿庄南煤储层水微生物测序与分析
3.1 16S rRNA测序流程
3.2 数据处理
3.3 OTU聚类及多样性分析
3.4 微生物群落与环境因素的相关性分析
3.5 研究区微生物群落功能预测网络
4 柿庄南煤储层水地球化学与硫酸盐剖面
4.1 柿庄南煤储层水地球化学特征
4.2 沉积物水界面硫酸盐剖面形成机理
4.3 柿庄南煤层水硫酸盐剖面
4.4 柿庄南煤储层中自生碳酸盐矿物的形成
5 柿庄南生物甲烷生成途径原位分析
5.1 生物成因煤层甲烷生成方式及其判别依据
5.2 柿庄南生物成因甲烷生成方式
5.3 柿庄南煤储层水产甲烷菌的鉴别
5.4 柿庄南煤层产甲烷方式影响因素
6 柿庄南煤储层水的生物地球化学和相关氧化还原梯度对煤层气生产的指示意义
6.1 主要离子含量和煤层气产能的关系
6.2 氢氧同位素特征及其与煤层气产能的响应
6.3 溶解无机碳同位素在煤层气勘探中的应用
6.4 微生物活动的氧化还原参数特征在煤层气勘探中的应用
7 煤的生物气化增产措施研究进展
7.1 煤的生物气化过程中微生物的多样性与煤的理化性质
7.2 煤的生物气化的影响因素
7.3 煤的生物气化增产措施
7.4 煤生物气化的研究不足与改进方向
主要参考文献