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16S rRNA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。