江汉盆地海相地层有效烃源岩的识别

海相地层或海相碳酸盐岩烃源岩地球化学评价的焦点问题之一是如何鉴定有机质丰度下限和划分有效烃源岩与非有效烃源岩。江汉盆地海相地层烃源岩的地球化学研究表明,在有机质成熟演化过程中,烃源岩有机碳(TOC)含量不会有明显的降低,有机碳含量是有机质丰度评价的有效地球化学指标。参考国内外有关碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的评价标准,结合本区油气显示,该高演化区有效碳酸盐岩烃源岩有机碳的下限值为0.2%～0.3%,二叠系烃源岩为有效烃源岩。     

内蒙古林西地区上二叠统林西组烃源岩有机岩石学特征

内蒙古东部林西地区是二连盆地外围石炭-二叠系油气勘探的重要潜力区之一．为了研究上二叠统林西组烃源岩有机岩石学特征,对野外露头剖面的林西组烃源岩开展了总有机碳、有机显微组分、镜质体反射率及岩石热解等测试分析.结果表明：林西组烃源岩总有机碳分布在0.63%～1.30%,平均为0.87%,所有样品含量均大于0.6%;有机显微组分分布在0.27%～3.66%,平均值为2.08%,其中95.24%的样品达到1.0%以上,表明有机质丰度达到了“较好”至“好”级别;镜质体反射率分布在1.26%～2.58%,平均值为1.88%,其中90.47%的样品含量大于1.3%,镜质体反射率较高,表明有机质成熟度达到“高成熟”至“过成熟”阶段;岩石热解氢指数分布在8×10-3～89×10^-3,平均为27.52×10^-3,表明有机质类型归属于Ⅲ型.综合评价表明林西地区上二叠统林西组烃源岩属于“较好—好”烃源岩,生烃潜力较大,具有较好的油气资源前景.     

Depositional and Ecological Features of Permian Oxygen Deficient Deposits at Shangsi Section, Northeast Sichuan, China

Because oxygen deficient conditions enhance the preservation of depositional organic matter, analysis on paleooxygenation conditions of depositional environments becomes a routine work in evaluations of potential hydrocarbon source rocks. The article focuses on depositional and ecological features relating to oxygen deficient shelfal environments at the Shangsi (上寺) Section, as a part of multidiscipline collaboration to reevaluate the hydrocarbon potential of the Middle and Upper Permian, Guangyuan (广元), Northeast Sichuan (四川) Province. Icbnofabric Zoophycos, sepioilte-bearing limestones (SBL) were interpreted as indicators of dysaerobic environments. Laminated calcareous and/or siliceous mudstones with pelagic ammonites and radiolarians were believed to be the deposits of anaerobic environments. When rhythmic succession was considered, average strategy was adopted for the oxygenation explanation of a given intervaL The anaerobic condition in this Permian section was observed in the upper part of the latest Permian Dalong (大隆) Formation, in which siliceous mudstones with ammonite, radiolarians develop in association with lower U/Mo ratio, lower biomarker ratio of Pr/Ph, and the highest TOC content. The topmost Maokou (茅口) Formation, featured by thin-bedded calcareous and siliceous mudstones with ammonite, thin-shelled bivalves, and laminations would be deposits of the quasianaerobic condition. The middle part of the Members and Ⅲ of the Chihsia Formation is proposed to be dysaerobic condition as indicated by occurrences of SBL and ichnofabric features, with the Member Ⅲ being the severe dysaerobic condition.     

川西北二叠系茅口组海相优质烃源岩发育控制因素

中国南方茅口组地层为区域性烃源岩. 茅口组底部和顶部均发育硅质岩, 顶部地层残余有机碳高达10.90%, 其厚度16 m, 为优质烃源岩层, 而该组底部为差烃源岩.通过岩石学、碳同位素和微量元素分析, 表明华南川西北地区茅口期存在2期上升流, 分别发育于茅口组沉积早期和晚期; 上升流所带来的营养盐有利于生物的发育, 产生高的初级生产力.结合碳同位素资料, 发现茅口期古海洋生物产率呈现出高-低-高的变化过程, 而大气中CO₂含量变化也呈现高-低-高的变化过程.虽然茅口期底部为高初级生产力层段, 但是由于该沉积及早期成岩阶段为常氧环境, 不利于沉积有机质保存, 形成了差烃源岩, 而茅口组顶部沉积时期存在大的海侵事件, 海平面的上升导致厌氧环境形成, 沉积有机质大量保存下来, 形成优质烃源岩层段.该套烃源岩形成与发育主控因素分析是中国南方海相优质烃源岩分布预测和油气成藏研究的基础.      

下扬子皖南宣泾地区二叠系海相页岩特征及其沉积环境

为评价下扬子地区二叠系海相页岩层段页岩气勘探潜力,以皖南宣泾地区3口钻井岩心为例,通过岩心照片、薄片、X射线衍射、总有机碳等测试来分析页岩特征及其沉积环境.结果显示宣泾地区孤峰组中上部为富有机质层段,银屏组为贫有机质层段;宣泾东南地区大隆组中下部为高-富有机质层段,西北地区中上部为富有机质层段.孤峰组早期随着构造沉降和海水加深,宣泾地区形成了高生物生产力和缺氧环境,沉积了较厚硅质岩层;中晚期海平面缓慢下降,生物生存空间减少,高有机质沉降使水体硫化,TS含量增大,TOC含量达10%.银屏组沉积期海平面快速下降,变为浅海氧化环境,TOC含量小于1%.大隆组早期东南浅水斜坡位置受上升流影响,形成高生物生产力和缺氧环境,沉积了硅质岩层,TOC含量大于4%;中晚期海平面下降,TOC含量从东南浅水向西北深水变高.      

Biogeochemical Records at Shangsi Section, Northeast Sichuan in China： The Permian Paleoproductivity Proxies

The marine primary producers assimilate the atmospheric CO2 to form the organic carbon in surface water. The organic carbon then settles down through the water column and is removed from the oceans by final preservation in sediments in the form of petroleum or nature gases. The reconstruction of paleoproductlvity will thus improve our understanding of the biological processes in the formation of fossil energy resource and help to locate new sites for future exploration. In this study, biorelated elements P, Cd, Al, Ba, as well as redox sensitive element Mo, were analyzed in the 448 rock samples collected from Permian strata at the Shangsi (上寺) Section, Guangyuan (广元), Northeast Sichuan (四川) in China. On the basis of the Ti content, the nondetrital contents of P, Ca, and Al, denoted as Pxs, Cdxs, and Alxs, were calculated and found to coincide with the TOC content throughout the whole section, with some enrichment intervals being found in the middle part of Chihsia Formation, topmost Maokou (茅口) Formation, and Dalong (大隆) Formation. This suggests that the biorelated elements could be used as proxies for the paleoproductivity here in this section. Baxs, a paleoproductivity indicator widely used in the paleoceanography, shows insignificant correlation with TOC, Pxs, Cdxs, and Alxs, probably arising from the loss of biological barium in anoxic conditions. Compiled with the data of TOC content and Pxs Cdxs, and Alxs, three episodes of enhanced paleoproductivity were identified in Permian strata including the middle part of Chihsla Formation, topmost Maokou Formation, and Dalong Formation.     

泥岩/页岩：中国元古代－古生代海相沉积盆地主要烃源岩

在中国元古宙—古生代海相沉积体系中,碳酸盐岩是最主要的沉积岩类型,长期以来研究的重点也一直是碳酸盐岩,对海相泥岩/页岩的关注比较少,并且认为碳酸盐岩是海相沉积盆地中主要的烃源岩。对中国南方上、中、下扬子地区、滇黔桂地区、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、华北地区等147条剖面、289口探井及浅井约11200余个样品有机碳含量的分析与统计表明,泥岩/页岩有机质丰度高,是中国元古宙—古生代海相沉积盆地中主要的烃源岩类型,而碳酸盐岩有机质丰度普遍较低,仅仅是次要的烃源岩类型。海相碳酸盐岩中有机质的含量与碳酸盐含量呈现弱的负相关性,泥质输入有利于形成高有机质丰度的碳酸盐岩烃源岩,但并不是高有机质丰度碳酸盐岩烃源岩发育的必要条件,决定碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的主要因素是有机质的生产率、有机质的沉积与保存环境。中国元古宙—古生代海相沉积盆地中并不缺乏高有机质丰度泥岩/页岩类好烃源岩,上、中、下扬子地区主要发育于上震旦统陡山沱组、下寒武统、上奥陶统—下志留统、上二叠统;华南地区主要发育于中、下泥盆统;塔里木盆地主要发育于下寒武统、下奥陶统及中上奥陶统;华北地区为中新元古界洪水庄组、下马岭组。泥灰岩类碳酸盐岩烃源岩在塔里木盆地相对比较发育,在中国南方地区只有下二叠统相对发育。     

强烈风化作用对烃源岩评价指标的影响 ——以额济纳旗及邻区石炭系—二叠系为例

通过对雅干地区4口浅钻井样品与二叠系埋汗哈达组、阿其德组和哈尔苏海组露头样品、XT9井岩心样品、大狐狸山剖面干泉组露头样品的有机质丰度、类型、成熟度等烃源岩评价指标的对比研究,认为强烈风化作用对烃源岩有机质丰度和常规有机质类型评价指标(H/C-O/C)的影响范围超过50m,且对有机质丰度各评价指标的影响程度不尽相同,对TOC含量的影响最小,对生烃潜量的影响最大;生物标志化合物指标受风化作用的影响较小,能对露头样品有机质类型进行有效划分。风化作用对镜质体反射率(Ro)的影响范围在10m以内。     

塔西南叶城凹陷二叠系两套烃源岩特征及柯东1井油源分析

塔里木盆地西南坳陷叶城凹陷以二叠系为主力烃源岩,前人多按单一的海相或湖相烃源岩笼统分析,未考虑二叠系烃源岩不同组段及其沉积环境和沉积相带的差异。本文通过对叶城凹陷二叠系开展野外地质调查,结合该区钻井资料,首次将烃源岩分析精细到组,结果显示,叶城小区和和田小区二叠系分别以棋盘组和普司格组上段为主力烃源岩,但两者在分布和地化指标上有较大差异。其中棋盘组以浅海陆棚相为主,分布于凹陷西部的和什拉甫-莫莫克地区,烃源岩平均厚度大于100 m,总有机碳质量分数平均1.06%,类型为Ⅱ型,处于高-过成熟阶段。普司格组上段以湖相为主,分布于凹陷东部的普萨-杜瓦地区,烃源岩平均厚度大于200 m,总有机碳质量分数平均0.97%,类型为Ⅱ型和Ⅲ型之间,处于生油高峰阶段。二叠系这两套烃源岩具有较好的生烃能力,相比之下普司格组上段湖相烃源岩生烃潜力明显好于棋盘组浅海陆棚相。通过正构烷烃碳同位素比值和生物标志化合物分析,普司格组上段烃源岩为柯东1井原油的油源。结合储盖条件综合分析,叶城凹陷以甫沙-克里阳地区为油气勘探最有利区。     

广西北部湾北缘晚古生代一新生代油气资源潜力探讨

通过野外地质剖面调查、丈量和室内烃源岩样品的有机地球化学测试,完成了广西北部湾北缘烃源岩岩石类型、地层厚度、分布的勘查、烃源岩的有机地球化学特征分析和综合评价。研究表明：广西北部湾北缘烃源包括了海相沉积的碳酸盐岩和湖相沉积的泥页岩两大类,海相碳酸盐岩烃源岩TOC含量分布范围为5．26％～0．001％,平均含量为0．41％,有机质类型以I型为主,少量为II型;母质来源为海洋低等浮游生物,藻类。艮（％）分布范围1．32％～4．78％之间,有机质热演化大多处于过成熟阶段,极少数为高成熟阶段。湖相泥页岩烃源岩主要分布古近系中,TOC含量分布范围为14．82％～0．07％,平均值为4．04％。有机质类型为III型和I型,艮分布范围为0.37％～0．41％,有机质热演化处于未成熟阶段。古近系那读组、二叠系合山组和石炭系寺门组为北部湾北缘最具生烃潜力的地层。     

下扬子巢湖地区中二叠统孤峰组富有机质硅质岩有机地球化学特征

华南下扬子巢湖地区孤峰组黑色硅质岩中富含有机质，是中国油气和页岩气勘探的潜在源岩，研究孤峰组有机质富集规律对开展油气勘探工作具有重要意义。文章对巢湖平顶山地区中二叠统孤峰组硅质岩进行总有机碳含量（TOC）和饱和烃分子标志物特征分析，探讨其中有机质富集规律。结果表明孤峰组有机质热成熟度参数C29 ααα甾烷20S/(20S+20R)比值分布在0.37 至0.46 之间，C31升藿烷22S/(S+R)比值分布在0.53 至0.59 之间，热成熟度水平处于生油窗的早期。有机质正构烷烃主峰为C18，以短链烷烃为主，藿烷含量较高，甾烷以C27 ααα 20R 胆甾烷为主，有机质主要来自海洋浮游藻类和细菌。孤峰组有机质Pr/Ph 比值小于0.6，伽玛蜡烷指数平均值为0.2，说明古沉积水体为中等分层缺氧环境。孤峰组普遍富含有机质可能与炎热气候下古沉积水体长期分层和缺氧有关。随着气候在孤峰组沉积早期和晚期突然变冷，高强度的海洋洋流上涌提高了初级生产力水平，造成有机质更大规模的富集。     

下扬子巢湖地区中二叠统孤峰组富有机质硅质岩有机地球化学特征

华南下扬子巢湖地区孤峰组黑色硅质岩中富含有机质,是中国油气和页岩气勘探的潜在源岩,研究孤峰组有机质富集规律对开展油气勘探工作具有重要意义。文章对巢湖平顶山地区中二叠统孤峰组硅质岩进行总有机碳含量（TOC）和饱和烃分子标志物特征分析,探讨其中有机质富集规律。结果表明孤峰组有机质热成熟度参数C29 ααα甾烷20S/(20S+20R)比值分布在0.37 至0.46 之间,C31升藿烷22S/(S+R)比值分布在0.53 至0.59 之间,热成熟度水平处于生油窗的早期。有机质正构烷烃主峰为C18,以短链烷烃为主,藿烷含量较高,甾烷以C27 ααα 20R 胆甾烷为主,有机质主要来自海洋浮游藻类和细菌。孤峰组有机质Pr/Ph 比值小于0.6,伽玛蜡烷指数平均值为0.2,说明古沉积水体为中等分层缺氧环境。孤峰组普遍富含有机质可能与炎热气候下古沉积水体长期分层和缺氧有关。随着气候在孤峰组沉积早期和晚期突然变冷,高强度的海洋洋流上涌提高了初级生产力水平,造成有机质更大规模的富集。     

四川盆地广元地区大隆组有机质富集规律

四川盆地西北广元地区上二叠统大隆组主要为碳酸盐岩、硅质岩和页岩互层沉积.对四川广元长江沟剖面进行精细解剖的结果表明,大隆组中有机碳质量分数为0.16%~14.6%,有机碳质量分数与岩性关系密切,高有机碳质量分数赋存于黑色页岩和纹层状灰岩中,其中碳酸盐岩的有机碳质量分数与纹层厚度呈反比,即纹层厚度越大有机碳质量分数越低.大隆组优质烃源岩位于大隆组中部岩段,岩性组合为黑色页岩和硅质岩互层,间夹薄层状灰岩或纹层状灰岩.微量元素分析结果显示有机质的富集明显受控于沉积阶段及早期成岩阶段的氧化还原条件.综合分析表明大隆组烃源岩有机质富集受晚二叠世沉积环境、氧化还原条件、生物生产力、深部热液流体的影响,其中厌氧、缺氧环境是大隆组烃源岩发育的主控因素,高生物产率是有机质富集的前提条件.     

四川广元上寺剖面上二叠统大隆组有机质分布特征与富集因素

四川盆地上二叠统大隆组富有机质硅质泥岩是页岩气勘探的一套重要目的层系.利用扫描电子显微镜和元素地球化学等方法探究大隆组有机质类型、分布特征及富集因素,对该地区非常规油气勘探具有指导意义.根据扫描电镜图片,上寺剖面大隆组有机质按形态可分为形态有机质、弥散有机质和沥青.三者成因不同,形态有机质是选择性保存的结果,以离散状分布在所有岩性样品中;弥散有机质是大隆组有机碳总量(total organic carbon,TOC)的主体,主要分布在硅质泥岩样品中,硅质灰岩样品中极少,体现了粘土矿物的吸附作用;沥青是可溶有机质运移进入孔、缝系统,经高热演化后形成的块状有机质,主要分布于硅质灰岩和灰岩样品中.该剖面地球化学数据显示缺氧沉积环境有利于有机质保存,但海洋表层生产力才是控制TOC含量变化的主要因素.研究表明,晚二叠世海平面上升导致上寺剖面大隆组表层生产力增加及底层海水缺氧,该组富有机质黑色硅质泥岩段高TOC是沉积环境与矿物吸附共同作用的结果,同时也反映了原生有机质保存情况.更好的理解泥质烃源岩中有机质赋存类型有助于烃源岩评价及非常规油气勘探开发工作.      

基于细粒岩石类型对玛湖凹陷下二叠统风城组烃源岩分类评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油勘探取得巨大突破,但是按照普遍认可的页岩油烃源岩评价标准,本区的烃源岩品质并不理想。为了科学评价玛湖凹陷烃源岩品质特征,本文在系统的岩心观察和有机地球化学分析的基础上,揭示烃源岩的形成环境,并按照矿物组成对烃源岩分类评价。玛湖凹陷风城组细粒岩主要沉积于正常半深湖、咸化半深湖、半咸化半深湖、含热液半深湖和滨浅湖环境中,各环境中细粒岩的有机质特征存在一定区别,其中半咸化半深湖有机质较为富集,w (TOC)均值在1%左右。进一步结合有机质类型判别图解,表明咸化半深湖和含热液半深湖有机质来源以湖泊生物为主,而其他环境中存在湖泊和陆源混合有机质来源。基于有机质生烃潜力评价和成熟度（Vre=0.74%）估算,表明目前风城组烃源岩中有机质正处于大量排烃的成熟阶段,且确定了细粒岩中的烃类为原生烃。由于不同矿物组成的烃源岩吸附能力的差异,按照陆相泥质烃源岩和碳酸盐质烃源岩开展分类评价,结果表明风城组沉积了累计厚度近250 m的的有效烃源岩,且富含以藻类体为主的有机质。     

重庆焦页143-5井五峰组-龙马溪组黑色页岩有机质富集机理

上扬子地区五峰组-龙马溪组黑色岩系是我国南方重要的海相烃源岩,也是目前我国页岩气勘探开发的重要层位之一,前人对其有机质富集因素的综合分析和富集因素之间的关系研究较少.以渝东南武隆地区焦页143-5井为例,对五峰组-龙马溪组下段黑色岩系进行了地层学及古海洋环境的研究,探讨了古气候、火山活动、古海洋生产力和氧化还原特征及其在有机质富集中的作用.研究表明,TOC与强烈火山活动、缺氧古海洋环境、高古生产力和温暖古气候具有良好的正相关关系.这是由于强烈火山作用和陆源化学风化,大大提高了海洋中的营养盐含量,促使生物繁盛、生产力增高,并形成了缺氧硫化、富硅的海洋环境,从而为有机质富集提供了优良的条件.      

Organic Matter Accumulation in the Upper Permian Dalong Formation from the Lower Yangtze Region, South China

The Late Permian was marked by a series of important geological events and widespread organic-rich black shale depositions, acting as important unconventional hydrocarbon source rocks. However, the mechanism of organic matter (OM) enrichment throughout this period is still controversial. Based on geochemical data, the marine redox conditions, paleogeographic and hydrographic environment, primary productivity, volcanism, and terrigenous input during the Late Permian in the Lower Yangtze region have been studied from the Putaoling section, Chaohu, to provide new insights into OM accumulation. Five Phases are distinguished based on the TOC and environmental variations. In Phase I, anoxic conditions driven by water restriction enhanced OM preservation. In Phase II, euxinic and cycling hydrological environments were the two most substantial controlling factors for the massive OM deposition. During Phase III, intensified terrestrial input potentially diluted the OM in sediment and the presence of oxygen in bottom water weakened the preservation condition. Phase IV was characterized by a relatively higher abundance of mercury (Hg) and TOC (peak at 16.98 wt%), indicating that enhanced volcanism potentially stimulated higher productivity and a euxinic environment. In Phase V, extremely lean OM was preserved as a result of terrestrial dilutions and decreasing primary productivity. Phases I, II and IV are characterized as the most prominent OM-rich zones due to the effective interactions of the controlling factors, namely paleogeographic, hydrographic environment, volcanism, and redox conditions.     

An organic geochemical investigation on organic rich sediments from two Neogene formations in the Klias Peninsula area,West Sabah,Malaysia

Twenty organic rich outcrop samples from the Belait and Setap Shale formations in the Klias Peninsula area, West Sabah, were analysed by means of organic petrology and geochemical techniques. The aims of this study are to assess the type of organic matter, thermal maturity and established source rock characterization based primarily on Rock-Eval pyrolysis data. The shales of the Setap Shale Formation have TOC values varying from 0.6 wt%–1.54 wt% with a mean hydrogen index (HI) of 60.1 mg/g, whereas the shal...     

黔东南地区震旦系—二叠系海相优质烃源层的时空分布

黔东南典型古油气藏的精细解剖对黔中隆起周缘乃至南方海相油气勘探研究具有重要意义。研究表明,在早寒武世初期、晚泥盆世早期和二叠纪,本地区均发育优质烃源岩,其中以下寒武统盆地相、斜坡相的黑色页岩发育最好,有机质丰度高(TOC普遍大于2%),类型好(偏腐殖型),厚度大,是麻江古油藏及凯里残余油气藏的主力烃源岩;早二叠世盆地相和澙湖相中发育的优质烃源岩与本层位中的沥青具亲缘关系,显示自生自储的特点。二叠纪烃源岩对黔中隆起及其周缘地区油气成藏具有重要作用。本地区缺乏扬子地区广泛发育的上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组底部那套优质烃源岩。     

海相烃源岩的正反演对比分析

海相优质烃源岩有效的评价体系是海相地层油气勘探开发中的关键问题之一.沉积盆地内保存的残余有机质从生物物质到烃源岩的演化过程经历了两个阶段, 即从生物物质到沉积有机质的形成阶段和从沉积有机质到残余有机质的烃源岩形成阶段, 后者包括沉积有机质在未熟阶段经历生物化学作用成为埋藏有机质和在成熟-过成熟阶段经历热解作用成为残余或风化残余有机质两个亚阶段.烃源岩反演分析是利用残余或风化残余有机质的量来推断埋藏有机质的量或者原始生烃潜力.而正演分析则是根据沉积物沉积环境、生物物质及其介质物理化学条件特征运用地球生态学、地球微生物学、分子地球生物学和生物地球化学方法推断沉积有机质的量, 甚至推断埋藏有机质的量, 进而评估烃源岩的原始生烃潜力, 也就是利用生物生产力和保存环境等综合分析沉积有机质的量.正反演对比分析相互验证和相互补充, 更好地揭示了烃源岩基本特征, 为海相优质烃源岩的预测和评价提供了有效的研究方法.