生油古湖泊生产力的估算方法及应用实例

文中综述了生油古湖泊生产力估算的常用方法,并以山东东营凹陷早第三纪生油湖为例进行了应用尝试。结果表明,无论是定性分析还是定量计算,均以沙三中、下亚段、沙四上亚段和沙一段沉积时期的古湖泊生产力最高,其次是沙三上亚段沉积时期,沙二段沉积时期古生产力最低。把东营湖古生产力定量计算的结果与现代不同营养类型湖泊生产力的值相比较,可以发现沙三中、下亚段、沙四上亚段和沙一段沉积时期的东营湖是超养湖,沙三上亚段沉积时期是富养湖,沙二段沉积时期是中养湖。所以沙三中、下亚段、沙四上亚段和沙一段沉积时期古湖泊最有利于生成石油,这与油气勘探的实际结果极为吻合。     

松辽盆地白垩纪湖泊水体温度与古气候温度估算

湖泊沉积物沉积的第一场所是湖底,湖底温度的高低影响沉积有机质的保存,也影响湖底下部地层的温度。了解古水体温度尤其是古水底温度情况成为评估松辽盆地白垩系生物气勘探前景的必要研究内容之一。根据已有的古气候研究成果与现今气候对比,得出白垩纪松辽盆地年平均气温约为14~24℃。再根据水库温度的计算方法和利用已有的古纬度及古水深的研究成果计算得出,白垩纪松辽盆地古湖盆水体表面温度为17~25℃;水深大于20 m的深湖区,水底温度为6.2~12.5℃;湖底最深处温度为4.0~11.3℃;青山口组和嫩江组沉积时期,湖水分层明显,湖底温度季节性变化很小且温度较低,约为8℃。湖底的低温对松辽盆地白垩纪生物气勘探是有利的。     

松辽盆地嫩江组油页岩发育控制因素

松辽盆地嫩江组一段和二段发育的油页岩是极其优质烃源岩,生物标志化合物参数指示油页岩母质生源主要来自于水生生物其繁盛受温湿气候和湖泊富营养化控制.岩石学、元素地球化学、生物标志化合物等参数表明,高盐和缺氧条件下的稳定水体分层是嫩一段油页岩沉积时期有机质保存的主控因素,而嫩二段油页岩沉积时期水体盐度分层明显减弱,此时藻类个体增大和孤立藻数量增多条件下的高生物生产力有利于有机质富集.为揭示嫩江组不同沉积环境下油页岩发育的控制因素,建立了嫩一段油页岩沉积时期保存条件控制和嫩二段油页岩沉积时期生物生产力控制的两种有机质富集模式,这对含氧淡水大型陆相湖泊的有机质富集成因探讨具有重要借鉴意义.     

松辽盆地嫩江组油页岩发育控制因素

松辽盆地嫩江组一段和二段发育的油页岩是极其优质烃源岩, 生物标志化合物参数指示油页岩母质生源主要来自于水生生物其繁盛受温湿气候和湖泊富营养化控制.岩石学、元素地球化学、生物标志化合物等参数表明, 高盐和缺氧条件下的稳定水体分层是嫩一段油页岩沉积时期有机质保存的主控因素, 而嫩二段油页岩沉积时期水体盐度分层明显减弱, 此时藻类个体增大和孤立藻数量增多条件下的高生物生产力有利于有机质富集.为揭示嫩江组不同沉积环境下油页岩发育的控制因素, 建立了嫩一段油页岩沉积时期保存条件控制和嫩二段油页岩沉积时期生物生产力控制的两种有机质富集模式, 这对含氧淡水大型陆相湖泊的有机质富集成因探讨具有重要借鉴意义.      

松科1井南孔白垩系姚家组沉积序列精细描述:岩石地层、沉积相与旋回地层

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井南孔连续取姚家组岩心长157.67m,岩心收获率为99.96%。上白垩统姚家组对应着三冬阶和坎潘阶下部。松科1井南孔姚家组岩心的精细描述,揭示其岩性-岩相-旋回的沉积序列及其过程。姚家组中可识别基本岩石类型11种,相类型为浅湖、半深湖和三角洲前缘3种亚相,白云岩沉积、泥质灰岩沉积、浅湖和深湖浊流沉积、河口坝、远砂坝、席状砂、分流间湾、水下滑塌沉积、浅湖和深湖静水泥沉积11种沉积微相。姚家组可识别的米级旋回(六级旋回)有8种类型,可划分出151个米级旋回。这些米级旋回叠加成45个五级旋回、9个四级旋回和3个三级旋回。完整组段厘米级刻画为高精度沉积过程研究提供了可能。姚家组红层厚度占姚家组总厚度的43%,作为该时期已被揭示的全球为数不多的陆相红层之一,厘米级刻画的姚家组大套陆相红层为全球白垩纪富氧事件研究提供了可能的立典剖面。     

松辽盆地北部晚白垩系青一段源岩中芳基类异戊二烯烃的检出及意义

在松辽盆地晚白垩系青一段优质源岩中检测出了芳基类异戊二烯烃化合物,该类化合物以低碳数为主,主要分布在C13~C23之间,最高含量可占芳烃馏份的30%以上。该类化合物的检出以及根据饱和烃生物标志化合物特征分析,认为青一段源岩沉积时期水体具有盐度分层,湖底为微咸—半咸化、强还原的、富硫的环境,有机质除了以藻类贡献为主外,还有绿硫菌的贡献。芳基异戊二烯化合物检出和分布反映了古松辽湖在青一段沉积时期可能存在海侵,海侵方向从盆地东南向西北。     

松辽盆地松科1井晚白垩世沉积地层有机地球化学研究

松科1井是中国大陆第一口以白垩系陆相地层为主的全取心科学探井。通过取心样品的系统地球化学分析,研究了泥岩有机质丰度、类型、成熟演化及有机质沉积环境在纵向上的变化特征。结果表明:青一段泥岩有机质丰度最高,有机碳一般大于2%,平均为3.21%,发育优质烃源岩,其次在青二、三段、姚家组和嫩江组一、二段中也均发育有机质丰度相对较高的源岩层。纵向上泥岩有机质丰度显示出从高向低的9个韵律性变化,反映了湖相沉积过程中气候与水体环境、生物发育及有机质保存条件的周期性变化。青一段泥岩有机质类型主要为Ⅰ型,较高的甾烷含量反映以藻类输入为主,较高的伽马蜡烷和低的Pr/Ph及甲藻甾烷的存在反映该时期水体具有盐度分层和强还原的沉积环境,可能与海侵有关。青二、三段泥岩有机质类型主要为Ⅰ—Ⅱ型,伽马蜡烷和Pr/Ph等多项指标反映出该时期水体呈现振荡变化,有机质受陆源影响加大。姚家组有机质类型变化大,一部分为Ⅰ—Ⅱ1型,另一部分则Ⅱ2—Ⅲ型,较高丰度的泥岩通常具有较好的有机质类型,多项指标反映出该时期沉积环境波动较大。嫩江组一、二段泥岩主要以Ⅰ型和Ⅱ型为主,4-甲基甾烷的存在反映具有沟鞭藻的贡献,较高的伽马蜡烷和低的Pr/Ph反映水体有盐度分层。有机质成熟度指标反映青二、三段中部泥岩开始进入成熟,源岩开始大量生油的深度在1500m。     

东营凹陷沙四下亚段沉积环境特征及沉积充填模式

沉积盆地中沉积环境特征控制了砂体沉积成因类型及盆地沉积充填模式。通过对东营凹陷丰深2井、官112井及梁120井沙四下亚段泥质沉积物系统取样,进行全岩X衍射分析和常量及微量地球化学元素分析,在此基础上对东营凹陷沙四下亚段古气候和古盐度指标进行分析。结果表明,古气候指标Rb/Sr比值与石英+长石含量、Cr元素含量及P元素含量呈正比,含量增加反映了气候相对潮湿,与古盐度指标碳酸盐+硫酸盐含量呈反比,其含量增加反映了气候相对干旱。东营凹陷沙四下亚段沉积时期气候干湿交替频繁,气候潮湿时期相对湖平面上升,湖水盐度降低;气候干旱时期相对湖平面下降,湖水盐度升高,使得此时期湖泊呈现为高频振荡性盐湖特征。气候潮湿时期以沉积碎屑沉积物为主,包括冲积扇、浅水型三角洲、滨湖滩坝及近岸水下扇沉积,由于湖水盐度较低,洼陷带主要沉积泥岩、灰质泥岩、含膏泥岩和少量泥质膏岩;气候干旱时期相对湖平面下降,湖泊水体盐度升高,洼陷带以沉积膏盐岩为特征,垂向上具有含膏泥岩、泥质膏岩、膏岩和盐岩的演化序列,平面上表现为由湖泊边缘向湖泊中心发育灰质泥岩、含膏泥岩、泥质膏岩、膏岩和盐岩的环带状结构特征。     

松辽盆地松科1井烃源岩生物标志化合物特征

松科1井是中国大陆第一口以白垩纪陆相地层为研究对象的全取心科学探井。通过取心样品的生物标志化合物组合特征分析,文中探讨了松辽盆地上白垩统烃源岩有机质来源、成熟度及沉积环境等变化特征。生物标志化合物参数表明松辽盆地上白垩统的原始有机母质构成中,既有丰富的藻类、细菌等低等水生生物,又有一定比例的陆上高等植物输入。其中青一段、青二三段和嫩一段具有低的三环萜烷/藿烷值、高的甾烷/藿烷比值以及甾烷C27对C29的相对优势,说明该时期湖泊藻类勃发,初级生产力高。松辽盆地上白垩统沉积环境变化较大,其中青一段、嫩一段烃源岩较低的Pr/Ph值、较高的伽马蜡烷指数和较低的重排甾烷指数指示了咸化条件下的水体分层的缺氧环境。综合分析各项生物标志化合物参数,总结上白垩统各个组段有机质成熟度、沉积环境及有机质来源,认为青一段是最好的优质烃源岩。该时期是藻类勃发、水体分层、高温缺氧、强还原的深湖环境,是有机质保存演化的理想场所。同时,也进一步验证了松辽盆地白垩纪湖泊缺氧事件发生的事实。     

松辽盆地北部上白垩统青山口—姚家组沉积相及层序地层界面特征

青山口组和姚家组形成于盆地演化的坳陷期，此时松辽湖盆北部发育富有特色的大型湖泊三角洲沉积，沿湖盆纵向长轴主要出现三角洲—湖相泥岩充填模式，发育三角洲和湖泊两种沉积相类型。从盆地边缘到盆地中心，沉积相由浅水三角洲逐渐变为湖泊沉积。其中青山口组主要发育滨湖、浅湖、半深湖—深湖沉积亚相；姚家组主要发育三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲沉积亚相。岩心观察资料显示，研究区泉头组顶部至姚家组顶部共识别出6个沉积层序，相应有7个沉积层序界面，其中一个同时为超层序界面。层序界面附近主要见古土壤、冲刷面、钙质结核、削截等现象，层序界面之上覆盖鲕粒灰岩、生物屑灰岩，并见虫孔构造、黄铁矿等。