煤、油、气共存富集的地球化学判识模式

油、气、煤都是由生物先质经有机质的成岩和变质作用转变而成的,生物先质的转化方向取决于沉积有机相.沉积有机相由于集沉积学、有机岩石学和有机地球化学于一体,所以是综合评价盆地煤、油、气等能源矿产成矿潜力的最有效方法.本文通过对油、气、煤生成的地球化学条件综合分析,提出以显微组分分析为基础的四端元划分法则划分沉积有机相和综合判识油、气、煤成矿潜力,将鄂尔多斯盆地中生界和中国东南部吴家坪期沉积划分为高位木本有机相(A)、低位木本有机相(B)、低位木本-残殖壳屑有机相(C)、覆水木本-藻质有机相(D)、深覆水草本-藻质有机相(E)和开阔水体藻质有机相(F),典型的油源岩和典型的腐殖煤是两种极端的有机相,也是鄂尔多斯和其它煤、油、气共存盆地的共同特征和主要的有机相类型,但鄂尔多斯盆地中生界和萍乐盆地龙潭组存在一系列的由煤到油转化的过渡类型的有机相,对油、气、煤成因理论及多种能源共同勘探有着重要的意义.利用多元统计分析将沉积有机相进行了数值化,将各种不同类型的沉积有机相按其对成油、成气和成煤的贡献大小进行赋值,提出了沉积有机相类型指数的数学模型,为可燃有机矿产共存富集的地球化学定量判识提供了基础.     

准噶尔盆地侏罗纪含煤地层沉积有机相研究

准噶尔盆地侏罗纪煤系是一套良好的生油源岩，其生油潜力取决于沉积有机相。笔者依据有机岩石学研究方法，利用显微组分的多种特性，将侏罗纪沉积期划分成高位沼泽、森林沼泽、流水沼泽和开阔水体４种沉积有机相类型，其中森林沼泽有机相和流水沼泽有机相是主要的生烃有机相，森林沼泽有机相是煤成气的主要源区，流水沼泽有机相则是煤成油的主要源区。     

焉耆盆地侏罗纪煤系源岩显微组分组合与生油潜力

焉耆盆地为我国西部含煤、含油气盆地, 侏罗系含煤地层是最重要的潜在源岩.对侏罗纪煤系中的暗色泥岩、碳质泥岩和煤层分别进行了有机岩石学、Rock-Eval热解分析和核磁共振分析.泥岩、碳质泥岩和煤层具有不同的有机岩石学和有机地球化学特征, 其中煤层具有3种有机显微组分组合类型, 不同显微组分组合类型的煤层具有不同的生油、生气潜力或倾油、倾气性.基质镜质体、角质体、孢子体等显微组分是煤中的主要生烃组分.侏罗系泥岩、碳质泥岩和煤层具有不同的生物标志物分布特征, 生物标志物组合分析表明焉耆盆地已发现原油是泥岩、碳质泥岩和煤层生成原油的混合产物.含煤地层的地球化学生烃潜力分析和已发现原油的油源对比均表明, 含煤地层不仅是重要的气源岩, 而且可成为有效的油源岩.      

渤海湾盆地石炭二叠系烃源岩的沉积控制

运用地球化学等分析测试手段，研究了渤海湾盆地石炭二叠系烃源岩的展布及其沉积控制、有机质特征、有机相及生烃潜力，认为：苏桥一文安地区、黄骅坳陷的南皮凹陷和沧东凹陷等地区为沉积中心；泻湖、潮坪和泛滥平原较好的控制了烃源岩的发育；对研究区山西组和太原组划分出了5种沉积有机相，其中以深沼芦苇沉积有机相和流水沉积有机相形成的烃源岩最好，主要以生油和生气为主。     

有机岩石学在油气勘探中应用的现状和发展

本文评述了有机岩石学在研究有机成熟度、有机质类型、生烃组分和成烃作用、烃类排出运移和聚集等方面的现状和发展方向。有机成熟度评价中镜质体反射率抑制、固体沥青反射率所反映的热成熟度等问题已基本解决，难点在于下古生界高过成熟烃源岩成熟度评价。沉积有机质显微组分类已基本统一。尚未有明确认识的关键问题是无定形有机质和矿物沥青基质特征和分类，这影响到有机质类型有机岩石学评价准确性。我国石油部门一直采用透射光干酪根显微组分定量评价有机质类型，建立反光下全岩和干酪根光片显微组分鉴定和类型评价标准显得十分迫切。烃源岩生烃组分和成烃作用有机岩石学剖析为沉积盆地有机质演化和烃类形成提供了最直观和准确的认识。对烃类流体包裹体和固体沥青显微特征的分析为油气藏形成演化史提供了重要信息。     

新疆北部中二叠统烃源岩有机质与沉积环境的关系

依据地表剖面烃源岩地球化学分析资料,结合部分井下样品分析数据对新疆北部准噶尔、吐哈及伊犁盆地中二叠统碳酸盐岩类、泥岩类烃源岩的元素地球化学和有机地球化学特征进行了系统分析.研究认为烃源岩的轻稀土元素富集程度较高,重稀土元素相对较低,Ce/Ce*具有较明显的正异常,反映出烃源岩的沉积环境总体为还原环境.多项地球化学分析证实,沉积水体的元素地球化学特征及古盐度等环境条件与烃源岩有机相关系密切.研究结果表明,烃源岩的植烷优势主要是在还原条件的沉积环境下释放出大量的植烷所致,伽马腊烷、β-胡萝卜烷等生物标志化合物的检出表征诸盆地烃源岩沉积时具有一定的盐度条件.还原程度高的沉积相带是原始有机质沉积的良好场所,沉积有机质能及时沉积、保存,烃源岩大多有机质丰度高、类型好;反之,则明显变差.     

有机相研究及其在盆地分析中的应用

有机相是具有一定丰度和特定成因类型的有机质的地层单元，决定有机相类型的最重要参数是干酪根的成因类型。为了反映沉积盆地中有机相的时空分布，我们提出了有机相组合和盆地有机充填序列等新概念。有机相及有机相层序、有机充填序列和有机相组合不仅是预测和在三维空间确定生油岩的分布、预测主力生油岩的排烃期和排出产物的组成的有效工具，而且可以弥补以骨架砂岩体为主要研究对象的沉积学分析的不足，在确定层序界线或不整合面的位且、研究盆地的构造沉降和沉积充填史等方面发挥重要作用。     

陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组层序沉积有机相特征及其烃源岩分布

沉积有机相是具有相似沉积环境、生物组合、成岩环境、氧化-还原条件以及相近有机质特征的地层单元,其分布受沉积盆地中层序地层格架所控制。因此,层序沉积有机相分析可成为确定和预测烃源岩分布的一种有效工具。本文采用层序地层分析与沉积有机相分析相结合的方法,将陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组划分为三个层序,并探讨了每个层序中沉积有机相的分布特征。研究表明,沉积有机相在层序地层格架中的分布呈显出一定的规律性,在盆地西部及南部的较深水层序中,沉积有利相类型主要为开阔台地C相,在垂向上变化不大,有机碳含量为 0.0 8%～ 0.1 8%。在盆地中部浅水层序中,海侵体系域的沉积有机相类型主要为开阔台地C相及局限台地D相,有机碳含量为 0.1 2 %～ 0.2 5 %,而高位体系域的沉积有机相类型主要为局限台地D相和蒸发台地E相,有机碳含量为 0.1 7%～ 0.49%,反映出盆地中部浅水层序中的高位体系域是烃源岩分布的最有利地带。     

二连盆地石炭系—二叠系烃源岩有机地球化学特征及生烃潜力

二连盆地海相烃源岩主要为海槽沉积的石炭系—二叠系泥岩和碳酸盐岩。根据盆地周缘69个露头剖面样品的残余有机碳含量等地球化学实验数据,分析了石炭系—二叠系海相烃源岩的有机质丰度、类型、热演化程度。针对地表烃源岩样品具有高热演化、低丰度的地球化学特征,在有机质丰度的热解损失和地表风化损失校正基础上,采用TSM盆地模拟技术计算烃源岩生烃强度。综合分析认为,二连盆地石炭系—二叠系海相烃源岩具有低—中等级别的生烃能力。     

孙吴-嘉荫盆地东部太平林场组沉积相及烃源岩特征

上白垩统太平林场组是孙吴-嘉荫盆地油气勘探重点层位.通过野外详细的观测描述,对盆地东部太平林场组剖面进行了沉积学研究.结果表明太平林场组发育的沉积相类型为湖泊相和扇三角洲相,可进一步划分出3种沉积亚相和6种沉积微相.应用多种有机地球化学测试方法对太平林场组剖面泥页岩岩石学和有机地球化学特征进行分析,结果显示泥页岩矿物成分以石英为主,属于长英质泥页岩类;显微组分以腐泥组为主,具有倾油性;烃源岩为中等—好烃源岩,有机质类型为Ⅱ₁-Ⅱ₂型,处于低成熟—成熟阶段.表明太平林场组烃源岩具有较好的生烃潜力.研究结果可为盆地后续深入研究和油气勘探提供基础资料.     

准噶尔盆地侏罗纪煤成油研究

本文以有机岩石学和有机地球化学研究为基础，结合模拟实验，对中国西北地区准噶尔盆地侏罗纪煤成油问题进行了详细讨论，结果表明，准噶尔盆地侏罗纪煤含有丰富的类脂成分，壳质组特别是角质体含量高可能导致了本区高蜡石油的生成，壳质组和基质镜质体的含量决定了煤的氢指数和热解烃产值，它们共同构成了盆地内煤成油的母质。模拟排油实验证明了煤孔隙的吸附能力是有限的，在一定的压力条件下，煤中液态烃达到一定数量后就可以较好地排出。为了便于生产勘探，文中还讨论了煤系地层的沉积有机相，依据沉积相，有机地球化学和有机岩石学特征将煤系划分成四种沉积有机相:分别是高位沼泽有机相，森林沼泽有机相，流水沼泽有机相和开阔水体有机相，其中，流水沼泽有机相生成液态烃的潜力最大，以含有大量的角质体为特征；森林沼泽有机相的生烃潜力次之，以基质镜质体为主要成分；高位沼泽有机相生烃潜力最差，以惰性组和镜质组为主要的有机组分；而开阔水体有机相不是煤成烃研究的理想场所     

Organic Petrological Studies on Immature Source Rocks

Organic petrology is a marginal science that is quite practicable. At present, it has developed into a routine research tool that is widely applied in petroleum exploration and assessment. Based on several years‘ research of the authors, this paper presents the advances in organic petrological studies on immature source rocks, including the classification and characteristics of macerals, the composition of macerals and types of organic matter, the abundance and evolution of organic matter, oil-prone macerals, hydrocarbon generation and expulsion. All these results show that organic petrology is of considerable value pertaining to its application in the assessment of immature oil and gas. The immature source rocks consist of various macerals with obvious heterogeneity, contain different hydrocarbon-generating macerals with different oil thresholds and oil peaks, and show a two-staged evolutionary pattern of organic matter.     

沉积有机相在陆相层序地层格架中的分布特征--以吐哈盆地台北凹陷及准噶尔盆地南缘中侏罗世煤系为例

综合应用有机岩石学、地球化学及孢粉学的研究方法,对吐哈盆地台北凹陷及准噶尔盆地南缘J2x煤系的沉积有机相在陆相层序的格架中的分布特征进行了探讨。研究表明,一般情况下,各类沉积有机相在层序地层格架纵向上以湖侵体系域为中心对称分布,生烃能力最强的烃源岩出自湖湾-半深湖有机相,其位置一般出现在湖侵体系域中部,向上向下,烃源岩生烃能力依次变差。     

东海陆架盆地烃源岩有机显微组份研究

本文详细研究了东海烃源岩有机显微组份，提出了适合于本区的有机显微组份分类系统，查明了有机显微组份特征及分布，进而研究了东海源岩干酪根类型及其生烃潜力，提出了有机相划分标准，划分了西湖凹陷有机相，为东海油气勘探提供了资料和信息。     

吐鲁番坳陷二叠系烃源岩有机质沉积特征

二叠系烃源岩是我国西部吐鲁番坳陷中重要的潜在生烃层系。以地表剖面暗色泥岩的分析资料为主,结合部分井下烃源岩样品分析数据,探讨了吐鲁番坳陷二叠系烃源岩沉积时水体的Eh值、pH值及沉积特征。利用烃源岩分布、有机碳含量及有机质显微组份的赋存状态等特征对烃源岩的有机质沉积特征进行了研究。通过对烃源岩有机质分布的影响因素分析,发现烃源岩有机质的赋存大体上有3种不同的状态:顺层富集型、局部富集型及分散型。泥质碳酸盐岩类和泥岩类烃源岩主要沉积在半深湖--深湖相带,沉积物中有机碳含量高;灰色、深灰色泥岩及黑灰色碳酸盐岩主要沉积在浅湖相带,有机碳含量偏低;绿灰色、灰色泥岩主要沉积在河流--三角洲平原相带,沉积物中有机碳含量低。烃源岩沉积时具还原程度强的沉积相带是原始有机质沉积的良好场所,沉积有机质能及时沉积并保存,烃源岩大多有机质丰度高,有机质类型好;反之,则明显变差。     

准噶尔盆地侏罗系生烃特征有机岩石学研究

通过显微镜反射光及荧光分析研究,认为准噶尔盆地侏罗纪煤系中存在大量的生烃组分。煤系的生烃性与主要生烃组分的多少密切相关。本区存在相当数量的煤有机质类型Ⅱ2型,部分达到了Ⅱ1型,而暗色泥岩多为Ⅲ型和Ⅱ2型。成熟度研究表明,本区煤系已达到或超过生烃门限并产出大量的液态烃。      

柴北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组含煤层段沉积有机相分析

柴达木盆地北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组含煤段中发育有油页岩、煤、碳质泥岩和泥岩等富有机质细粒沉积.为了研究其沉积有机相的类型及煤和油页岩形成的控制因素,本文通过岩心观察、工业分析结合有机地球化学测试分析等方法将含煤段细粒沉积物划分为了类型A(三角洲平原沉积环境)、B(三角洲前缘-浅湖沉积环境)、C1(湖沼非油页岩亚相)及C2(湖沼油页岩亚相)四种类型,其中类型C1沉积物中发育煤,类型C2中发育油页岩,且煤较油页岩具有更高的含油率、水分、挥发分以及发热量值.有机质类型特征方面,沉积有机相类型A、B及C1沉积物有机质类型均为Ⅱ2-Ⅲ型、有机质来源均以陆源和混合来源两种有机质来源为主,而类型C2中主要为Ⅱ2型,以混合有机质来源为主;类型A及C2其沉积物有机质均处于未成熟阶段,而类型B和C1中有机质均处于未成熟-低成熟阶段;有机质保存条件方面,类型A沉积物主要形成于缺氧的淡水环境,类型B主要形成于贫氧-缺氧的淡水-半咸水环境,类型C1形成于贫氧-缺氧的淡水-半咸水环境,而类型C2则主要形成于缺氧的淡水-半咸水环境.其中类型B较类型A,类型C2较类型C1,其沉积物均形成于更为还原且盐度更高的水体环境中.石门沟组含煤段是煤和油页岩的形成层位,稳定的沉积环境、丰富的湖泊有机质来源、良好的保存条件及较少的陆源碎屑的稀释共同促进了类型C2中油页岩的形成,而丰富的陆源植物供给及良好的保存条件则促进了类型C1中煤层的形成.     

未熟—低熟烃源岩有机岩石学研究的若干进展

有机岩石学是一门实用性很强的新兴边缘学科 ,目前作为常规研究手段已广泛应用于油气勘探评价中。文中主要根据作者近年来的研究工作 ,简要总结了未熟—低熟烃源岩显微组分分类与特征、显微组分组成与母质类型、有机质丰度评价、有机质热演化、生烃组分和成烃作用分析等几方面的研究进展 ,充分显示了有机岩石学在未熟—低熟油气评价中良好的应用价值。未熟—低熟烃源岩具有显微组分组成非均质性、有机组分分期生烃和有机质“二段式”热演化等特点