渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气地球化学特征及其成因分析

在对渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩现场解吸气样的气体组分和稳定碳同位素分析的基础上,对页岩气的成因类型和烷烃碳同位素倒转原因进行了探讨。渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气的甲烷含量高(94.33%~98.96%),非烃组分(主要包括N_2、CO_2)含量较少,干燥系数大于0.98,为典型的干气。甲烷、乙烷碳同位素值的范围分别为-49‰~-24.4‰、-39.4‰~-29‰,含气性较好的武隆地区Y1井气样烷烃气体呈现δ~(13)C_1δ~(13)C_2δ~(13)C_3的碳同位素"完全倒转"特征,含气性较差的酉阳地区Y2井气样烷烃气体基本具正碳同位素系列特征。天然气成因类型判识标志和图版分析表明,渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气为有机质高温裂解的油型气,是早期生成的干酪根裂解气和后期原油裂解气的混合气,这也是引起武隆地区Y1井气样碳同位素倒转的主要原因,同时这也可能与页岩气高产有关。     

华北北部前寒武纪有机质碳同位素组成特征及其地球化学意义

华北北部中、上元古界岩样干酪根碳同位素组成在-35‰～-26‰之间,前人研究表明,腐泥型干酪根相对富集^12C(δ^13C小于-28‰)。所以,研究区源岩干酪根类型为腐泥型和腐殖-腐泥型。经研究发现研究区泥质岩比碳酸盐岩更富集轻碳同位素,下马岭组有机碳同位素组成也比其它层位轻。长城系串岭沟组、团山子组到大红峪组干酪根碳同位素组成特征与地质历史表现出的随地史的发展变重的趋势相符。但到了高于庄组,碳同位素组成陡然变轻,然后从高于庄组到蓟县系雾迷山组,其干酪根碳同位素组成又变重。而从蓟县系雾迷山组到青白口系下马岭组干酪根碳同位素组成,随着地史的发展,有变轻的反常趋势。     

渝东南地区五峰组－龙马溪组页岩气成藏地质条件与有利区预测

上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组是四川盆地页岩气勘探的重要层位。通过地层厚度、地层埋深、总有机碳含量、有机质类型、有机质成熟度及储层含气量等参数的综合分析,表明渝东南地区五峰组—龙马溪组具有泥页岩厚度大(40~210m)、地层埋深较浅(4500m)、总有机碳含量较高(TOC一般1.5%)、有机质成熟度高(Ro为1.9%~2.7%)等特点,有机质类型多以Ⅰ型为主,现场解吸含气量在五峰组及龙马溪组中下部具有较好的水平。综合分析认为,五峰组—龙马溪组具有较好的页岩气成藏地质潜力。运用多因素叠加及综合地质分析技术,选取总有机碳含量、热成熟度、地层埋深、地层厚度、地表条件5个参数作为核心评价指标对渝东南地区五峰组—龙马溪组的成藏有利区进行了预测,共预测出Ⅰ类有利区6个,Ⅱ类有利区2个,有利区预测结果与目前已有钻井的含气量水平相一致。最后,提出了"有重点、有先后、分层次"的勘探开发部署建议。     

渝东北地区五峰组—龙马溪组页岩气地质特征及其勘探方向探讨

渝东北地区五峰组—龙马溪组暗色泥页岩沉积厚度介于30.92~164.47m之间,其中在朝阳镇咸池剖面及田坝一带厚度最大,往研究区东西两侧具有减薄的趋势。全区总有机碳含量平均3.32%,中部(平均3.93%)和西部(平均3.59%)相对东部(平均2.77%)具有更高的有机质丰度。有机质以I型腐泥型为主,西部个别剖面及东部栗子坪一带夹少量Ⅱ_1—Ⅱ_2型干酪根,其成熟度普遍处于高成熟—过成熟阶段,呈现自北向南升高的趋势。石英、脆性矿物含量普遍较高(尤其是中西部区块),黏土矿物较低,更易产生储气裂缝及利于后期压裂。储层特征方面,中部地区泥页岩具有更高的孔隙度和较低的渗透率,同时比表面积也相对更高,以有机质孔隙为主。中部区块田坝—朝阳—文峰一带含气性最好,结合页岩厚度、总有机碳含量分布、储层条件及构造保存条件分析,本区中部区块田坝—朝阳—文峰一带具有更好的页岩气勘探前景,是该区下一步勘探的重点区域。     

渝东北地区五峰组-龙马溪组黑色页岩储层特征

以渝东北地区浅海陆棚相沉积的五峰组-龙马溪组泥页岩为研究对象,通过岩石薄片鉴定、矿物含量分析、扫描电镜、物性分析、有机地球化学分析等手段,剖析了泥页岩的岩相学、矿物学特征、储集空间类型。结果表明,五峰组-龙马溪组主要有炭质页岩、泥岩、泥质粉砂岩、硅质岩、泥灰岩和斑脱岩6种岩相类型。黑色页岩的有机质类型为Ⅰ型干酪根,有机碳含量较高,TOC普遍大于2%,最大达7.56%,平均为3.09%;有机质成熟度比较高,Ro值为1.65%~2.33%,基本上处于高成熟-过成熟阶段。矿物成分以石英矿物和黏土矿物为主,黏土矿物主要为伊利石和伊蒙间层。扫描电镜下观察,微孔隙主要包括矿物晶间孔、晶内孔、微裂缝以及有机质内微孔等。平均孔隙度为2.90%,平均渗透率为0.005×10-3μm2。     

四川盆地五峰—龙马溪组黑色页岩有机岩石学特征研究

目前五峰—龙马溪组黑色页岩中显微组分缺乏统一的分类方案,命名也较为混乱,给页岩气勘探与评价造成了困难。为此,采用全岩光片和有机地球化学(TOC、δ¹³C_org)分析等方法,对四川盆地五峰—龙马溪组黑色页岩中显微组分进行有效识别与特征总结,探讨其可能成因,并判断其有机质类型。研究结果表明:五峰—龙马溪组页岩中显微组分主要由海相镜质组、腐泥组、动物有机碎屑组和次生组组成。其中,海相镜质组由无结构镜质体组成,呈浑圆状或长条状,具有强的光反射能力,但分布并不广泛;腐泥组主要由无结构腐泥体组成,为藻类遭受热降解过程而形成的无结构且无固定形态的显微组分,在富有机质页岩中广泛分布;动物有机碎屑组主要包括笔石表皮体、几丁虫和放射虫有机碎屑体;次生组由次生沥青体组成,广泛分布在页岩基质孔隙中,呈无固定形状。五峰—龙马溪组页岩中主要发育腐泥组和次生组,其次为动物有机碎屑组和海相镜质组,其有机质类型以Ⅰ-Ⅱ₁型干酪根为主,且腐泥组和次生组含量越高,有机质类型越好,其生烃潜力越大。     

烷烃碳同位素对页岩含气性的指示意义——以四川盆地及周缘龙马溪组为例

以四川盆地及周缘龙马溪组为例,分析了烷烃碳同位素平面分布特征以及倒转情况,定量研究了烷烃碳同位素值与热演化程度、埋藏深度及含气量之间的关系,并探讨了造成不同区块烷烃碳同位素倒转程度差异的主要原因。结果表明:(1)龙马溪组页岩气组分具有典型的干气特征:CH4含量介于95.32%～99.59%,平均为98.44%;C2H6含量较少,介于0.09%～0.74%,平均为0.52%;C3H8含量普遍很低。(2)烷烃碳同位素表现为自盆地边缘向盆地中心逐渐变轻的特征,δ13C1值介于-36.9‰～-26.7‰,平均为-30.27‰;δ13C2值介于-42.8‰～-31‰,平均为-34.9‰;δ13C3值介于-50.5‰～-33.1‰,平均为-37.28‰。(3)整体上,四川盆地及周缘龙马溪组页岩气烷烃碳同位素具有完全倒转(δ13C1δ13C2δ13C3)的特征,页岩气成藏过程中干酪根裂解气与滞留烃裂解气的混合可能是导致烷烃碳同位素发生倒转的主要原因。(4)同位素定量分馏模型显示滞留烃裂解气在页岩气中的占比多大于60%,指示两种裂解气混合比不同是造成烷烃碳同位素倒转程度差异的主要原因;整体上,随滞留烃裂解气含量的增多,δ13C2值减小,烷烃碳同位素倒转程度增大,页岩的含气量也逐渐增加。     

渝东北田坝地区五峰-龙马溪组页岩矿物学特征及其油气地质意义

渝东北田坝地区五峰-龙马溪组泥页岩的矿物成分主要为石英和黏土矿物,其次为长石,此外还含有少量黄铁矿、硬石膏等含硫矿物,以及极少量的碳酸盐矿物。沉积学及矿物学研究表明,五峰-龙马溪组的沉积环境以浅海陆棚为主,而浅海陆棚属还原环境,有利于有机质富集和保存,可以更好地形成页岩气;页岩含石英量较多并且脆性指数较高,因此有利于形成裂缝以利于渗流。与相邻的涪陵地区相对比,两者可比性较高,并且渝东北田坝地区五峰-龙马溪组页岩的石英等脆性矿物含量大于涪陵地区,而黏土矿物含量、碳酸盐矿物含量远小于涪陵地区;渝东北田坝地区黏土矿物组合反映,五峰-龙马溪组已进入了晚期成岩作用阶段,该阶段所对应的有机质成熟度为高成熟-过成熟,表明其成熟度条件有利于形成页岩气藏;进一步研究还发现,五峰组及龙马溪组页岩具有较高的孔隙度和渗透性,能为页岩气储存提供较好的储集空间。     

黔北黑色岩系干酪根特征与碳同位素指示意义

对发育于黔北震旦纪寒武统黑色岩系进行干酪根及碳同位素特征分析结果表明:黑色岩系干酪根组份平均含量达87.5%,干酪根类型为 型;镜质体反射率表明其形成温度为60℃～250℃之间;有机元素组成以高碳含量为特征,基本上w(C)>w(O)>w(H);所含有机质属轻碳同位素类型,δ13CPDB值为-23.74‰～-31.63‰之间指示为一种压力较大,海水较深,闭塞近古陆海湾环境。     

四川盆地不同区块龙马溪组页岩气地球化学特征对比

基于龙马溪组页岩气样品的气体组分、稳定碳氢同位素资料分析,对比研究了四川盆地不同区块(威远、长宁和涪陵区块)龙马溪组页岩气地球化学特征,探讨了页岩气成因和碳同位素倒转原因。结果表明:1威远、长宁和涪陵3个区块龙马溪组页岩气甲烷含量高(95.52%~99.45%),非烃含量低(主要为CO2、N2,各占0.01%~1.07%、0.01%~2.95%),均属于典型的干气;甲烷、乙烷碳同位素(δ13C1、δ13C2)值分别为-37.3‰~-26.7‰、-42.8‰~-31.6‰,且烷烃气(C1-C3)碳同位素呈现完全倒转现象。2威远区块龙马溪组页岩气主要为油型裂解气,长宁和涪陵区块龙马溪组页岩气主要是由油型裂解气和干酪根裂解气的混合气;四川盆地龙马溪组页岩气碳同位素倒转的原因主要是同源不同期气体的混合、原油裂解气和干酪根裂解气的混合。     

东海陆架盆地西南部中生代地层的发现

东海陆架盆地福州凹陷的中生代地层发育较全 ,分布较广泛 ,而且夹有滨海相地层 ,但曾解释为第三纪地层。根据岩性及孢粉 ( Cyathidites- K lukisporites- Dictyophyllidites,Classopollisannulatus- Schizaeoisporites- Exesipol-lenites tumulus)组合 ,介形类 ( Eucypris?sp.,Metacypris sp.)形态的分析对比 ,可与我国东部、尤其是浙闽等地的同年代地层相比拟。结合同位素绝对年龄测定数据、地震反射界面性质和倾角测井等项资料 ,自下而上建立福州组、渔山组和闽江组 ,依次划归下—中侏罗统 ,上侏罗统—下白垩统和上白垩统。     

蒙古古生代地层研究的新进展

蒙古国古生代地层的研究以往主要侧重底栖大化石的研究, 很多地层的时代划分、归属问题不能得到很好的解决,底栖化石的地方性很强,不能与国际直接对比。 牙形刺是古生代地层的主导化石, 很多古生代地层问题都可以用牙形刺解决并进行可靠的洲际间对比。2001年笔者在蒙古南戈壁采集了158个样品, 经分析发现了大量牙形刺标本, 解决了很多蒙古的重大地层问题。Arynshand组应当归入下石炭统, 泥盆-石炭系界线在Arynshand组之下, 而不是在此组的内部。Mushgai地区Bayan-Khoshuu Ruins剖面的Mandalovoo组Gavuu 段的上部应属早泥盆世早期, 而不是以前所确定的早志留世, 称为奥咯诺伍德组（Olonovoot Formation）;Gavuu段的下部仍归早志留世。Mandalovoo组应提升为Mandalovoo群;Gavuu段应提升为Gavuu组。南戈壁Shine Jinst地区Tsakhir剖面Tsagaanbulag组的时代是早泥盆世洛霍考夫期, 而不是中晚志留世,Ulaan-Shand剖面Tsagaanbulag组的时代也是早泥盆世洛霍考夫期。Chuluun组的时代为早泥盆世晚埃姆斯期。Tsagaankhaalga组的时代为早艾菲尔期。Indert组为早石炭世。蒙古古生代海相地层大部分是浅水相地层, 并可能存在5个间断：志留系的文洛克统和罗德洛统的下部,下泥盆统布拉格阶的一部分,中泥盆统艾菲尔阶上部,泥盆-石炭系界线地层。蒙古国南部和中部很可能缺失上二叠统的海相沉积。     

辽东太子河流域“本溪组”涵义的厘定

根据岩石及化石组合特征,对辽东太子河流域原本溪组进行了重新划分,层序自下而上为：１．木盂子组：代表本区早石炭世晚期地层;２．田师付组：代表本区中石炭世早期地层,３．狭义的本溪组：仅代表原本溪组的上部,时代为中石炭世晚期。     

北京市凤鸵梁—四海地区中生代地层基本层序

北京市凤鸵梁－四海地区燕山期岩浆活动强烈地质构造复杂，中生代地层划分问题一直争议颇多，本文作者在1：5万区域地质调查和对邻区的地质观察的基础上，建立了本区中生代地层的基本层序并提出将其划分髫髻山组，后城组，东岭台组。     

滇东曲靖志留－泥盆系界线研究的新进展

首次在曲靖玉龙寺组上易剥页岩中发现Ｐｒｉｄｏｌｉａｎ期的化石证据。对多门类大化石及微体化石的分析研究表明，玉龙寺组属晚志留世晚期，下西山村组属早泥盆世早期，志留一泥盆系界线应从它们之间通过。     

山东侏罗纪地层划分与对比

蒙阴盆地坊子组的发现，为统一山东省侏罗纪地层的划分与命名提供了依据，解决了长期以来汶南组与三台组同物异名引起的对比混乱问题。     

北羌塘盆地中部上侏罗统研究新进展

北羌塘盆地腹地自然条件恶劣 ,地层研究难度极大。经在北羌塘盆地腹地东湖、河湾山、长水河及半岛湖等地进行了详细的岩石地层及生物地层研究工作 ,依据岩石特征和生物化石特征 ,将上侏罗统二分 :下部灰岩层为索瓦组 ,含 L acunosella triobatiformis- Pentithyris vulgaris、Radulopecten fibrosus- Gervillella aviculoides组合 ,其时限为牛津期 ;上部灰岩、碎屑岩互层为白龙冰河组 ,具 Radulopecten scarburgensis、R.moondanensis、Cladophylliaqeibulaensis、Stylosmilia chaputi化石 ,其主体时限为基默里奇期—提塘期 ,顶部可能跨入早白垩世。白龙冰河组的确立 ,是北羌塘盆地上侏罗统岩石地层与生物地层研究上一个新进展     

海南岛大岭地区二叠系的发现及意义

测制大岭农场１４—１２队剖面时,在覆于相当昌江鸡实含Ｐｓｅｕｄｏｕｒａｌｉｎｉａ带岩关阶地层之上的千枚岩中,首次发现菊石Ａｌｔｕｄｏｃｅｒａｓｓｐ．、Ａｇａｔｈｉｃｅｒａｓｃｆ．ｖｕｌｇａｔｕｍ;河叉岭剖面首次发现牙形刺Ｎｅｏｇｏｎｄｏｌｅｌａ？ｓｐ．;在邦溪农场八队绢云母千枚岩中,第一次分析出以三缝孢子占优势的孢粉组合。据此,笔者认为大岭地区的晚古生代地层,除有下石炭统岩关阶地层外,还有二叠纪地层,并可与邻区二叠纪地层对比,并探讨了该区二叠纪岩相古地理。     

燕山地区京西坳陷青白口地区新元古界沉积相演化

在充分调研前人研究成果的基础上,对京西坳陷青白口地区青白口系进行了野外实测、岩石薄片鉴定等研究,结合其岩性特征及沉积结构,细致划分了青白口系沉积相,建立了符合其沉积演化的沉积相模式。青白口系自下而上包括下马岭组、龙山组及景儿峪组,下马岭组为陆源碎屑浅海沉积体系,主要为较深水的陆棚相沉积,并且发育了砂质碎屑流;龙山组为陆源碎屑滨岸沉积体系,发育了大套的临滨及前滨砂体,主要受控于波浪和沿岸流的改造;景儿峪组为典型的碎屑岩碳酸盐岩混积潮坪,由于古纬度相对变化,沉积环境相对干旱局限且低能,下部和上部主要为紫红色泥岩沉积,中部发育大套厚层的碳酸盐岩。由龙山组陆源输入的碎屑物质沉积为主过渡到景儿峪组的内生清水碳酸盐岩沉积为主的环境,代表其构造条件和古地理环境逐渐趋于稳定。     

滇东曲靖志留－泥盆系界线研究的新进展

首次在曲靖玉龙寺组上易剥页岩中发现Ｐｒｉｄｏｌｉａｎ期的化石证据。对多门类大化石及微体化石的分析研究表明，玉龙寺组属晚志留世晚期，下西山村组属早泥盆世早期，志留一泥盆系界线应从它们之间通过。