济阳坳陷沾化凹陷沙一下亚段优质烃源岩成因分析

沾化凹陷发育沙四上亚段、沙三下亚段和沙一下亚段3套烃源岩,前人对沙一下亚段烃源岩未进行深入研究。本文利用有机地球化学方法对沾化凹陷沙一下亚段烃源岩品质进行分析,研究表明沙一下亚段烃源岩有机质丰度高、干酪根类型以Ⅰ型为主,为优质烃源岩;烃源岩沉积中心位于渤南洼陷,但孤南洼陷烃源岩品质最好。孤北洼陷和孤南洼陷的部分烃源岩达到大量排烃阶段,所以勘探开发研究应重视来自沙一下亚段烃源岩的贡献。沉积环境分析表明,沙一下亚段沉积期沾化凹陷构造沉降速率较小,气候为北亚热带至暖温带中等偏干旱气候,均不支持形成优质烃源岩。沙一下亚段高品质烃源岩的形成的主要原因是高盐度导致湖泊的高生产力和良好的水体分层。湖盆高盐度是由于鲁佩期的海侵导致,海侵沿孤南洼陷—孤北洼陷—渤南洼陷的方向推进,导致孤南洼陷虽然不是沉积、沉降中心,但烃源岩品质最好。     

东营凹陷沙四段盐相关烃源岩沉积环境和地球化学特征对比研究

<正>随着石油和天然气勘探进程的不断深入,人们发现在油气田(特别是超大型油气田)常见膏盐层。研究表明盐湖沉积可以孕育烃源岩,蒸发岩和烃源岩可以共生沉积(金强等,2000),且膏盐岩层能够影响烃源岩的热演化(郑德顺等,2011)。近来油气勘探结果显示,东营凹陷中央断裂带北部的陡坡带膏盐岩发育广泛的的沙四纯下亚段、下亚段烃源岩层系获得工业性气流,显示该区烃源岩具有一定的生烃潜力(王茹,2009)。笔者对东营凹陷沙四段盐相关烃源岩的沉积环境和有机质类型特征进行了对比研究,以期为     

珠一坳陷小型洼陷文昌组烃源岩发育模式与主控因素

小型洼陷烃源岩的形成条件区别于大型洼陷,近年逐渐得到勘探重视。以珠一坳陷小型洼陷始新统文昌组烃源岩为研究对象,利用地球化学资料,结合洼陷构造演化与沉积背景,分析总结其烃源岩的发育模式和主控因素。珠一坳陷小型洼陷文昌组烃源岩形成于温暖潮湿的淡水湖盆,沉积模式包括洼陷带单源型和边缘带陆源贡献型两种:前者烃源岩有机质来源单一,基本为水生生物,陆源高等植物贡献较少;后者有机质来源除水生生物外,存在明显的陆源有机质的贡献;前者烃源岩品质优于后者。小型洼陷对沉积物供给敏感、易过补偿,高沉降速率及低沉积物供给是保障烃源岩发育环境的关键,较一般大型盆地要求更严苛。欠补偿、富营养水体形成的高生产力控制小型洼陷优质烃源岩发育的规模。小型洼陷湖盆烃源岩的发育环境不具备空间优势,烃源岩品质相对于规模更重要,以洼陷带单源型为优势的洼陷易成为富烃洼陷。     

东营凹陷沙四中亚段盐湖相烃源岩研究

东营凹陷下第三系沙河街组沙四中亚段蒸发岩十分发育,其中与泥岩共生的含盐系地层在胜坨南部及中央隆起带等地区厚逾千米。通过大量样品的分析测试和对这套蒸发岩沉积体系的研究,认为沙四中沉积时期湖盆充填呈现出欠补偿的饥饿状态,并建立了深水蒸发成盐的沉积模式。蒸发岩夹层中的深灰色泥岩和页岩的地球化学特征充分体现了盐湖沉积环境标志。高盐环境有利于有机质的富集和保存,沙四中亚段的灰色泥岩和页岩为东营凹陷的一套有效烃源岩。     

基于古地貌和源-汇特征分析的烃源岩评价:以珠江口盆地阳江凹陷为例

近海盆地烃源岩评价是海上油气勘探成败的关键,也是亟待解决的关键科学问题。珠江口盆地阳江凹陷近期实现了油气勘探的重大突破,并展示了该区广阔的勘探前景。但在海上探井井位不足的情况下,仅靠地震资料难以客观地评价烃源岩的生烃潜力。为了进一步明确该区主要生烃层文昌组的生烃潜力,本文首先利用最新的四维层序地层模拟(Bandlands软件)技术,恢复了阳江凹陷古近系沉积期间的古地貌。古地貌恢复预测的古环境特征较好地揭示了文昌组古地貌与沉积体系的对应关系,说明文昌组古地貌背景对烃源岩沉积发育的影响较大。结合沉积体系的研究结果,分析总结了该区文昌组沉积时的源-汇特征,表明该凹陷文昌组早期是烃源岩发育的最有利时期。再结合洼陷古地貌特征、烃源岩的发育程度(主要依据半深湖相的厚度和面积)、与油源断裂的沟通及浅部圈闭的匹配等将各洼陷烃源岩综合划分为优质烃源岩、较好烃源岩和一般烃源岩3个级别:恩平20洼、恩平21洼为优质烃源岩;恩平27洼为较好烃源岩;恩平19洼、阳江24洼等为一般烃源岩。在对烃源岩分布预测的基础上,根据已钻井烃源岩样品的分析化验资料,将实验分析、地质分析与模拟结果相结合,分别对文昌组上段和文昌组下段两套烃源岩的沉积埋藏史、热演化史及生烃史进行综合分析。最后利用Petromod盆地模拟技术模拟了文昌组烃源岩的生烃潜力。模拟结果表明:恩平20、21洼和恩平27洼文昌组下段烃源岩生烃强度大于文昌组上段烃源岩生烃强度,说明文昌组下段烃源岩为生烃潜力最好的层段,且凹陷中东部的恩平20、21洼和南部的恩平27洼为生烃潜力最好的洼陷,具有较好的勘探潜力。这种基于古地貌和源-汇特征分析的烃源岩评价,对近海油气勘探具有重要的指导作用。     

辽东湾地区主力烃源岩分布特征与主控因素

利用辽东湾地区岩心、地化及测井资料,全面评价和预测了烃源岩分布和特征,解决了烃源岩评价标准不一、发育主控因素不明确的问题.其中,东三段、沙一段和沙三段烃源岩均为该区主力烃源岩,综合利用岩心及地化资料,明确了烃源岩有机地球化学特征,结合测井信息建立了各套烃源岩有机碳含量和热解烃的测井预测模型,并预测了烃源岩的有机质丰度和类型平面分布特征;基于区域构造和沉积背景分析,归纳了辽东湾地区烃源岩发育的主控因素.结果表明,烃源岩在平面及纵向分布上均有差异,且构造沉降速率、古生产力大小和盐度值与烃源岩有机碳含量具有明显相关性.辽西和辽中凹陷共发育5个生烃中心,辽中凹陷烃源岩整体优于辽西凹陷,且由东北至西南方向,烃源岩品质逐渐变差;纵向上沙一段最优,沙三段次之,东三段最差;构造沉降速率较快、古生产力较高及沉积水体盐度高导致的缺氧环境是辽东湾地区烃源岩发育的主控因素.      

利用石膏产状研究汶东盐湖相沉积与烃源岩特征

根据石膏矿物类型和产状以及其它相标志,对汶东凹陷汶ZK16 钻孔的古近系盐湖相地层进行了沉积相分析,并结合有机地球化学分析,对不同沉积相的烃源岩开展了地球化学评价。汶东凹陷石膏矿物组合较好的反映了古盐湖沉积环境、水深、盐度和底水含氧量等的变化,不同的石膏矿物组合对应着不同的沉积相和不同质量的烃源岩,其中干化泥坪相和盐化泥坪相石膏矿物组合以分散胶结状和结核状为主,其烃源岩有机质丰度较低,发育非烃源岩到差烃源岩;干盐湖相石膏矿物组合以肠状石膏和透镜状石膏为主,烃源岩有机质丰度较高,发育好到优质烃源岩;而深水盐湖相石膏矿物以纹层状石膏为主,烃源岩有机质丰度高,总体达到优质烃源岩的标准。据此,建立了盐湖相烃源岩的发育模式。该模式对于中国第三系盐湖烃源岩,特别是高演化程度的盐湖相烃源岩原始烃源岩类型研究具有重要的指导意义。     

海拉尔盆地乌尔逊、贝尔凹陷优质烃源岩特征

通过岩心观察和取样分析,对海拉尔盆地乌尔逊及贝尔凹陷优质烃源岩发育特征进行精细描述,并与普通烃源岩进行对比.研究表明:1)研究区优质烃源岩与砂岩纵向交互频繁,排烃效率高.优质烃源岩是在还原一强还原环境下沉积形成,而普通烃源岩是在氧化一弱氧化的环境下沉积形成;2)优质烃源岩有机质的赋存状态以层状富集为主,有机质呈平行或基...     

东营凹陷两套优质烃源岩层地质地球化学特征研究

通过对东营凹陷烃源岩及原油的研究,发现东营凹陷主要油田的原油来自沙河街组沙三段下部 (Es3下)和沙四段上部 (Es4上)的烃源岩。作者利用大量的地质地球化学资料,深入分析了这两套优质烃源岩在沉积特征、地球化学特征等方面的差异性。其中沙三段下部烃源岩是在咸水-半咸水深湖-半深湖环境下沉积形成的,沙四段上部是在盐水-咸水浅湖-半深湖环境下形成的。同时还讨论了这两套优质烃源岩有机质的富集与保存特征,揭示了两套优质烃源岩的形成条件---高的古生产力和缺氧环境,其中咸水沉积环境是沙四段上部优质烃源岩形成的一个重要影响因素,藻类勃发控制了沙四段上部和沙三段下部高有机质丰度烃源岩的形成.     

渤海湾盆地渤中凹陷烃源岩地球化学与分布特征

渤中凹陷古近系发育三套烃源岩,即始新统沙河街组三段、沙河街组一段以及渐新统东营组烃源岩.前两套烃源岩普遍发育于整个渤海湾盆地,而后一套烃源岩在渤中凹陷最为发育.沙三段烃源岩主要形成于中深湖沉积环境,有机质丰度高、有机质类型好,属于优质烃源岩.沙三段烃源岩展布面积大、厚度大、埋藏深,主体处于成熟-高成熟阶段.沙一段烃源岩为湖盆收缩期半咸水-咸水环境形成的烃源岩,同样具有高的有机质丰度和很好的有机质类型,属于优质烃源岩,但厚度小,烃源岩规模较小.受新构造运动的影响,渤中凹陷沉积了巨厚的东营组地层.东营组三段烃源岩以中深湖相沉积为主,具有较高的有机质丰度和较好的有机质类型,为好-优质烃源岩;东二下亚段与东三段烃源岩相比,有机质丰度降低,有机质类型变差,但主要仍属于中等-好烃源岩.东三段和东二下亚段烃源岩分布广、厚度大,在渤中凹陷主体处于成熟阶段,是本区重要的烃源岩.     

东营凹陷沙四段盐湖的深水成因模式

东营凹陷下第三系沙四段广泛发育的蒸发岩类与暗色泥、页岩和深水浊积砂体呈现明显韵律层,为厚度达千米的盐湖沉积。通过分析了该地区蒸发岩地层的沉积特征和沉积条件,认为东营凹陷沙四段蒸发岩类的物质基础是深层卤水 深部古老地层中的盐类物质是其盐源 凹陷中北部的同沉积深大断裂是沟通凹陷与地壳深部盐类物质的通道。在此基础上提出东营凹陷沙四段盐湖的深水成因模式,可与东非裂谷基伍湖和东濮凹陷下第三系深水成因盐湖对比。     

新疆莎车盆地上白垩统-古近系蒸发岩沉积及成钾前景

新疆莎车盆地发育大范围的蒸发岩。蒸发岩沉积与海侵-海退密切相关,自晚白垩世—渐新世以来,莎车盆地至少有5次小规模海侵-海退旋回,除阿尔塔什组石膏岩为断续海侵期沉积外,其余基本为海退期沉积。莎车盆地主要的蒸发岩沉积层位为吐依洛克组上段及阿尔塔什组。野外调查显示,吐依洛克组石盐岩露头主要沿西昆仑山前呈长条状分布,基本呈透镜体,阿尔塔什组石膏岩露头则见于盆地大部分地区,包括西昆仑山前、南天山山前及麦盖提斜坡,横向上持续稳定。野外调查及室内分析显示,盐类矿物主要为石盐、石膏、硬石膏,少量杂卤石、钙芒硝及钾石膏。盆地中石盐岩透镜体在横向上的不连续性,可能反应了吐依洛克组沉积晚期西昆仑山前存在多个次级古盐湖凹地,在干旱条件下浓缩成盐,而次级古盐湖在演化过程中大范围巨厚石膏岩的缺失,可能与当时的海退时间极短有关。依据莎车盆地蒸发岩沉积特征、盐类矿物组合、古盐湖演化环境,推测盆地有利的成钾层位为吐依洛克组上段,在乌帕尔一带发现成钾显示,可能为有利的成钾区域;而盆地小范围、厚度不大的石盐沉积及埋藏深度大为不利的找钾因素。     

内陆湖盆"深水成盐"形成条件和识别标志:以东濮凹陷与现代盐湖为例

位于我国东部的许多新生代盆地,在地质历史时期发育了巨厚的岩盐沉积。尽管这些盆地的成盐模式研究已经历了40多年,但由于缺乏“深水成盐”的现代沉积模式,到底是“深盆-深水”还是“深盆-浅水”成盐,一直难以定论。为了理解“深水成盐”的控制因素,很多现代盐湖开展了水文学和水化学调查,然而这些湖盆的矿物组合各不相同,“深水成盐”的形成条件和控制因素尚不清楚。本文对死海、佛瑞湖等“深水成盐”的现代盐湖以及我国东濮凹陷沙三段的成盐特征进行了解剖,从盐度、水深、湖平面波动以及卤水分层等角度探讨了“深水成盐”的形成条件,对比分析了“深水成盐”的相对位置以及沉积物特征,总结了“深水成盐”的识别标志。研究表明,盐岩层系在岩心和测井资料上显示出多尺度的旋回性。“深水成盐”为水深较大的洼陷中心成盐,与盆缘的“浅水成盐”同盆共存。沉积相对岩盐层系的结构和组成有明显的控制作用,其中洼陷带的“深水成盐”,主要在洼陷带的卤水-湖底沉积物界面附近,析出和增生粗晶的盐类矿物,常与富含有机质和黄铁矿的暗色泥岩共存;而湖滨附近的“浅水成盐”,单层厚度薄,结晶粒度细小,通常含有较多的陆源碎屑。死海为代表的现代盐湖以及东濮凹陷等古代成盐盆地的沉积特征表明,“深水成盐”发生于湖平面的下降期,而且卤水剖面的厚度对蒸发岩的形成分布有明显的控制作用,同时具有“深水”和“深盆”特征的内陆盐湖更容易形成单层厚度大、横向稳定的岩盐沉积。本研究有助于改变人们以往对内陆湖盆成盐机理的认知,尤其是现代盐湖的卤水分层析盐特征,对解读地质历史中的其他成盐事件具有重要启示。基于现代沉积实例的“深水成盐”识别标志,可以为古代岩盐沉积模式的建立提供限定条件。     

东营凹陷细粒混积岩发育环境及其岩相组合:以沙四上亚段泥页岩细粒沉积为例

为了进行陆相断陷湖盆泥页岩细粒混积岩有利岩相预测,以指导页岩油气有利目标优选,综合运用岩心、薄片、全岩衍射、元素、古生物等资料,系统进行了东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩沉积环境恢复、岩相精细表征,揭示了沉积环境对岩相及其组合、分布的控制作用.研究表明,东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩沉积期整体上表现为气候由半湿润向湿润转化,自下而上显示碎屑物源输入量在增加、水体水深加大、盐度降低、还原性减弱的过程;有序复杂多变的沉积环境一定程度上控制了泥页岩细粒混积岩沉积组构复杂性,进而控制了细粒混积岩相的多样性、组合和分布规律性.建立基于“岩石组分、沉积构造、灰质结构和有机质丰度”四端元划分方案,将东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩划分为20类,实现了复杂细粒混积岩岩相划分;半湿润少物源条件下,浅湖强还原盐水环境主要发育膏盐、含有机质层状膏质泥岩和含有机质层状泥质灰（云）岩相组合,半深湖强还原咸水环境主要发育富有机质纹层状微晶泥质灰岩和富有机质纹层状灰质泥岩频繁互层岩相组合,半深湖强还原半咸水环境主要发育富有机质水平泥晶纹层泥质灰岩和富有机质纹层灰质泥岩频繁互层岩相组合,深湖还原半咸水环境主要发育富有机质层状泥质灰岩夹富有机质层状灰质泥岩相组合;湿润多物源条件下,深湖强还原半咸水环境主要发育富有机质层状泥质灰岩和富有机质层状灰质泥岩频繁互层岩相组合,深湖还原半咸水环境主要发育富有机质层状灰质泥岩夹富有机质层状泥质灰岩相组合.      

食盐析出实验对盐湖盆地沉积研究的启示

将物理模拟实验结果与地震、岩芯资料相结合,对东濮凹陷盐岩沉积的古地理位置、成因机制提出新的认识。研究认为:洼陷带的边缘、中央隆起带等浅水部位是盐岩沉积较早的部位,可以沉积厚度大、粒度小的单盐层,而靠近湖盆中心,矿物结晶时间充分,沉积的盐岩粒度大,单盐层厚度可大可小,甚至可以缺失,盐岩沉积的古地理位置受古盐度影响明显;盐湖盆地绝大多部分地区,湖水有一定深度时便已形成湖底盐层,湖水变浅时盐层已具备一定厚度,保证了其下部泥页岩的还原环境,盐岩沉积后基本保持了原有的构造形态,其上可以再次接受泥页岩沉积;湖盆边缘的渗滤带在湖水退去以后仍可以沉积盐岩,该处盐层最薄、粒度细小,下部地层常见氧化环境标志。     

中-新生代塔里木与中亚盐湖链蒸发岩沉积及其控制因素初探

全球性的构造运动末期一般伴着海退和干旱的气候环境,而蒸发岩沉积与大地构造条件紧密相关。中亚卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地、塔里木盆地自晚侏罗世至中新世以来至少发生了3次大规模海侵_海退旋回,每次海侵_海退均受特提斯构造事件控制。卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地为晚侏罗世—早白垩世蒸发岩沉积、塔里木盆地的莎车次级盆地为晚白垩世—古新世蒸发岩沉积,库车次级盆地为古新世—中新世蒸发岩沉积,形成特提斯构造域自西向东蒸发岩沉积时代逐渐变新的盐湖链。中亚及塔里木盐湖链在海侵_海退旋回的控制下,至少发生5次大规模的蒸发岩沉积,发育2种不同的蒸发岩沉积序列,分别对应3次海退期蒸发岩沉积序列及2次断续海侵期蒸发岩沉积序列,具体为晚侏罗世晚期(海退期)卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地蒸发岩沉积;早白垩世—晚白垩世早期(断续海侵期)阿富汗_塔吉克盆地蒸发岩沉积;晚白垩世晚期(海退期)莎车次级盆地蒸发岩沉积;古新世—中新世(断续海侵期)莎车次级盆地、库车次级盆地蒸发岩沉积;中新世晚期—上新世早期(海退期)库车次级盆地蒸发岩沉积。塔里木与中亚古盐湖发育受控于特提斯构造事件及海侵_海退旋回,而海侵_海退旋回又控制2种不同的蒸发岩沉积序列。蒸发岩沉积序列、古盐湖演化阶段、蒸发岩物质来源、沉积环境决定了盐类矿物沉积类型(单一化学岩型、陆缘碎屑岩_化学岩型),卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地盐类矿物与塔里木盆地相比,种类简单,反映了盆地化学岩与陆源碎屑_化学岩沉积的区别及后期构造运动对盐类矿物种类的主控作用。     

现代盐湖沉积与岩盐析出模拟的相似性及其对成盐模式的启示

盐类析出模拟实验有助于增进对成盐模式的理解,但运用正演模拟进行类比分析的前提是实验模型与盐湖原型的沉积机理具有相似性。基于现代盐湖的野外地质调查,对岩盐析出模型与现代盐湖在沉积物的结构、空间分布以及沉积机理的相似性等方面进行了对比分析。研究表明,深度较小的水槽,以空气-卤水界面析盐和蒸发泵成盐为主;而对于水深和规模较大的现代盐湖来说,上述两种成盐方式主要分布于湖盆边缘的浅水区,水深较大的斜坡带和洼陷带以卤水-湖底沉积物界面析盐为主,反映了水深较浅的水槽无法再现古代盐湖的湖盆底形和沉积物分布特征。现代沉积调查显示,在封闭的内陆盐湖盆地中,岩盐通常形成于湖退期-低位期,其沉积厚度从湖盆边缘向洼陷中心有逐渐增大的趋势,即岩盐的沉积中心和洼陷中心保持一致。岩盐的结构跟沉积环境密切相关,盆缘滨岸带的岩盐多为薄层状与砂岩共存,晶体粒度小;而洼陷带以粗粒结晶的盐岩为主,单层厚度大,常与暗色泥岩互层。岩盐沉积中心和洼陷中心关系的厘定,对于湖盆的古地貌恢复和沉积体的预测,具有重要的理论和现实意义。     

凯氏蒸馏法和元素分析仪法测定沉积物中全氮含量的异同及其意义

氮循环是生物地球化学研究领域中最重要的课题之一,全氮含量的测定是农业、生物和环境等多领域研究中的常规测试项目。凯氏蒸馏法和元素分析仪法作为常规方法通用于上述领域的全氮含量测定,但两种方法在实际应用中的差异却常被忽视。通过对中国北方某盐湖沉积物序列近百个样品的全氮含量分析,对两种方法测定结果的异同进行了对比研究。凯氏蒸馏法的分析精密度高于元素分析仪法(前者标准偏差为0.007,后者为0.024),但在样品硝态和亚硝态氮的含量较高时,凯氏蒸馏法所测结果显著低于元素分析仪法的测定结果,此时选择元素分析仪法进行全氮含量的测定更为可靠和准确;对硝态和亚硝态氮含量极低的样品,两种方法的测定结果无显著差异。研究表明,选择全氮含量的测定方法,必须对所测样品的无机氮含量有初步的了解。对于中国北方的多数盐湖和地表环境样品,由于其无机氮的含量较高,选择凯氏蒸馏法进行全氮含量的测定是不适当的。尽管如此,对所研究的湖泊沉积物剖面而言,两种方法的对比却可以提供有价值的气候和环境演变信息。随着沉积物剖面的由深到浅,两种方法的测定结果由一致变化到存在显著差异,表明了湖泊水体从早期的淡水向今天的盐湖演化的过程。因此,凯氏蒸馏法和元素分析仪法测定结果的差异可以作为一种独立的地球化学气候代用指标。     

东濮凹陷下第三系沙河街组层序地层划分及盐岩成因探讨

应用层序地层学理论,通过对地质、地化、古生物、钻井和测井资料进行综合分析,再现了东濮凹陷下第三系沙河街组地层沉积岩相古地理,并再次探讨了该地区分布广泛、厚度巨大的盐膏地层的成因及盐的来源问题,认为东濮凹陷大量的盐膏层属于一种潮湿气候条件下受深大断裂控制的深水成盐模式,这种模式由于大量盐膏层与生油岩同期形成并与大量沉积砂体相匹配故极有利于形成生储盖配置良好的岩性地层油气藏。