冀北坳陷中一上元古界烃源岩特征及油苗,油源分析

冀北坳陷于燕山褶皱带中段,面积约７０００ｋｍ＾２,沉积了巨厚的中－上元古界海相碳酸盐夹碎屑岩地层,总厚度愈８０００ｍ。生油岩层系多,厚度大,有下马岭组、铁岭组和洪水庄组三套好烃源层,高于庄组和雾迷山组两套较好烃源层。有机质类型好,有机质主要为Ⅰ～Ⅱ１型。有机质丰度高,下马岭组和洪水庄组页岩ＴＯＣ高达２．３９％～２．８４％,换岭组和高于庄组碳酸盐岩ＴＯＣ可达０．３１％和０．２３％。古地温低,有机质热     

华北北部中、上元古界的大陆裂谷模式和地层划分

华北北部中、上元古界具大陆裂谷沉积特征，地层自下而上分三种沉积类型，反映大陆裂谷的三个发展阶段。１．碎屑岩一火山岩活动沉积类型，反映裂谷早期拉张和火山活动阶段的沉积特征，包括常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组。２．碳酸盐岩活动沉积类型，反映裂谷强烈下陷、拓宽、广泛海侵阶段的沉积特征，包括高于庄组、杨庄组、雾迷山组。３．碎屑岩一碳酸盐岩稳定沉积类型，反映裂谷活动期后，稳定残余凹陷的沉积特征，包括洪水庄组、铁岭组、下马岭组、龙山组和景儿峪组。根据裂谷发展阶段及其沉积类型，华北北部中、上元古界可划分为：长城群（常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组）；蓟县群（高于庄组、杨庄组、雾迷山组）；青白口群（洪水庄组、铁岭组、下马岭组、龙山组、景儿峪组）。     

蓟县剖面高于庄组碳酸盐岩高分辨率 碳氧同位素研究

燕辽裂陷槽元古界地层从下到上依次是长城系(常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组),蓟县系(高于庄组、杨庄组、雾迷山组、洪水庄组、铁岭组),待建系(下马岭组)和青白口系(长龙山组和景儿峪组)。最新的年代学研究将蓟县系限定为1600~1400Ma,对应国际地层表中的盖层系(高     

辽西-冀北坳陷中-上元古界油源及成藏期分析

利用有机地球化学分析技术,研究了辽西-冀北坳陷中-上元古界沥青、油苗显示相对集中的地层(雾迷山组、铁岭组和下马岭组)油气的来源、成熟程度与成藏期次。研究表明,区内中-上元古界部分地层有机质丰度较高,具备油气生成的物质基础,源岩多达到成熟-高成熟的演化阶段,是中-上元古界油气的主要贡献者。中-上元古界储层中存在大量类型各异的油气包裹体,根据油气包裹体的产状与光学特征可以判定它们分属不同地质时期储层流体活动的产物,指出中-上元古界经历了三到四期的油气成藏过程,中晚期油气成藏意义较大。     

华北地台中—新元古界烃源岩沉积特征及生烃潜力

随着近年来元古宇商业性原生油气藏在全球范围的不断发现,元古宙地层已逐渐成为了油气勘探重点。华北地台燕山地区是中国中-新元古界最为发育的地区之一,中-新元古界总厚可达9553 m,虽油苗等油气显示发现已久,但多年来一直未取得油气突破。为了下一步开展更具针对性的油气调查及勘探,从中、新元古代这套巨厚的沉积地层中优选出油气勘探的有利烃源岩层段就有着非常重要的意义。本文分析了华北中元古代地层中发育的暗色泥岩与微生物碳酸盐岩这两类烃源岩层的沉积特征,并初步评价了它们的生烃潜力。串岭沟组、洪水庄组与下马岭组均发育有厚层的暗色泥、页岩,总有机碳含量TOC平均值分别为0.89%、2.54%、2.82%,有机质的镜质体反射率Ro（采用为镜状体反射率Ro_vl）值分别为2.03%、1.05%、0.63%。微生物碳酸盐岩在高于庄组、雾迷山组及铁岭组中普遍发育,其内富含微生物群落等丰富的有机质残留,发育TOC>0.2%的优质烃源岩层段。     

华北燕山裂陷槽中元古代的深水沉积

对燕山沉降带中元古代的沉积相，有关学者大多定位于以滨海－浅海相为主体。根据在冀北地区的研究，于中元古代团山子组、高于庄组、杨庄组、雾迷山组、洪水庄组和铁岭组中发现大量深水沉积，主要有硅质页岩、含锰页岩、深水浊积岩及各种碳酸盐岩溶解相的系列沉积等。这对于深入研究燕山裂陷槽发展演化具有重要意义。     

侵入下马岭组的基性岩床的锆石和斜锆石U-Pb精确定年——对华北中元古界地层划分方案的制约

华北克拉通马兰峪隆起北侧的下马岭组页岩中广泛发育辉绿岩床。分别利用高灵敏度、高精度的离子探针质谱法和同位素稀释热电离质谱法,测定了辉绿岩中锆石和斜锆石的U-Pb同位素年龄,获得了辉绿岩的侵位年龄1320Ma±6Ma。该年龄数据的获得制约了下马岭组的上限年龄不老于1320Ma。将下马岭组置于1400~1350Ma的区间内。综合已有的测年成果,对华北克拉通燕辽裂陷槽内中元古界的划分方案进行了厘定,提出了一个新的中元古界划分方案。建议方案中长城系包括常州沟组、串岭沟组、团山子组和大红峪组,时限为1800~1600Ma;蓟县系包括高于庄组、杨庄组、雾迷山组、洪水庄组和铁岭组,时限为1600~1400Ma;蓟县系之上1400~1000Ma期间的地层为待建系,亟需进一步研究。     

燕山地区中、上元古界地层结构与油气保存条件分析

根据对燕山地区地层结构和岩石组成的分析,确定了以洪水庄组、铁岭组暗色泥、页岩(生)—雾迷山组白云岩(储)—洪水庄组泥、页岩(盖),以及铁岭组、下马岭组暗色泥、页岩(生)—铁岭组白云岩(储)—下马岭组泥、页岩(盖)为主的两套生储盖组合。对泥、页岩生烃指标进行了分析,确定了洪水庄组和下马岭组泥、页岩为主的两套烃源岩。结合地质演化过程的分析,认为燕山地区中、上元古界具有很好的含油气远景。     

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。     

天津蓟州雾迷山组与洪水庄组沉积环境与地球化学特征

为明确天津蓟州中—新元古界沉积环境和古气候,笔者以天津蓟州雾迷山组与洪水庄组为例,在燕辽坳拉谷地质与沉积背景的基础上,结合野外露头,开展对其地球化学特征的研究。结果表明:①雾迷山组和洪水庄组沉积相为碳酸盐岩台地相。其中雾迷山组主要为潮坪亚相,并发育潮上带-潮间带-潮下带的沉积韵律,洪水庄组主要为潟湖亚相。②雾迷山组发育碳酸盐岩,样品的化学成分以CaO和MgO为主,两者含量相近,较多的SiO2含量显示该时期碳酸盐岩沉积时混入较多的陆源碎屑;洪水庄组发育泥岩、页岩,样品的化学成分以SiO2为主。③镁铝比值(8～21 670)显示雾迷山组与洪水庄组沉积环境为泻湖碳酸盐岩沉积环境,洪水庄组中较低的m值(8～12)表明该时期有淡水注入。④Mn含量以及Na/Al显示雾迷山组沉积时期气候干旱,并且具有偏干旱与偏短暂湿润气候频繁转换的沉积特点,洪水庄组沉积时期气候温暖潮湿。     

辽西建昌地区中—新元古界原生油气藏成藏条件分析

辽宁西部建昌地区为一残留型构造盆地,中—新元古界中发育以下马岭组、铁岭组、洪水庄组为主要生油层的烃源岩系。有机质地化指标测定表明洪水庄组泥页岩、铁岭组页岩和下马岭组泥页岩大部分达到好-优烃源岩标准,配合在海相及海陆过渡相时期发育的碳酸盐岩储层和砂岩储层,在断裂和不整合面疏通的情况下具有较好的生储盖组合。中生代经历了印支运动和燕山运动强烈的推覆构造作用,发育多种类型构造圈闭。结合油源对比分析,表明中—新元古界发育古生古储型油气藏,提出了相应的成藏模式。     

冀中坳陷前第三系岩溶发育规律及其控制因素

冀中坳陷自蓟县纪杨庄运动以来经历了七次较大规模的构造运动,伴随发育有七期岩溶,但只有最晚的发生于印支—燕山运动的第Ⅶ期岩溶被较多保存下来,它可划分出三个次级岩溶期。从中元古界长城系高于庄组到下古生界奥陶系峰峰组,潜山碳酸盐岩的溶蚀作用发生在多个层位,尤其是蓟县系白云岩和奥陶系灰岩岩溶现象普遍。纵向上可统计出第Ⅶ期岩溶中的全部三期次级岩溶,岩溶层位主要为蓟县系雾迷山组、寒武系及奥陶系。钻井中泥浆漏失现象普遍,其中单井泥浆漏失量最大的层位是雾迷山组,其次是奥陶系,寒武系相对最小。冀中坳陷岩溶的总体展布特征表现为水平岩溶带距古地表的深度由凹陷向凸起变大,而水平岩溶带的厚度总体呈现由凹陷向凸起减小的趋势。构造运动、多层系碳酸盐岩的发育以及多套烃源岩的生烃演化,是影响冀中坳陷岩溶发育的三个主要控制因素。     

辽宁兴城地区前寒武纪地层序列和不整合

辽宁兴城地区位于华北克拉通中、新元古代燕山裂陷槽盆地（燕辽海盆）的东南边缘,地层序列和沉积特征与同属盆地边缘区的河北滦县、北京南口、以及太行山区等地类似。研究区新太古代花岗岩之上沉积了长城系（常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组）,蓟县系（高于庄组、杨庄组、雾迷山组）,以及青白口系（长龙山组、景儿峪组）。与天津蓟县中、新元古界标准剖面相比,本区地层厚度较薄、长城系碳酸盐岩较少、碎屑物粒度较粗、部分层位（铁岭组、洪水庄组、下马岭组？）缺失,几大沉积层序的底界超覆明显,体现了典型的古陆边缘特征。中元古界常州沟组至团山子组为一套局限分布的滨、浅海相海进至海退旋回沉积,常州沟组滨海相砂岩与下伏新太古代花岗岩沉积接触;大红峪组沉积时期广泛海侵,以石英砂岩和粉砂质页岩为主,下部发育复成分角砾岩和石英砂岩质砾岩,与下伏地质体有沉积接触（非整合）、角度不整合、微角度不整合、岩溶不整合等多种接触关系,说明大红峪组沉积之前发生过沉积间断和地层褶皱变形,“兴城运动”所指的不整合并非单纯的海进超覆成因;蓟县系高于庄组下部为一套海侵陆源碎屑岩序列,不整合在大红峪组和新太古代花岗岩之上,中、上部为碳酸盐岩台地沉积;蓟县系杨庄组和雾迷山组总体为碳酸盐岩,仅含少量陆源碎屑成分或薄层;新元古界青白口系长龙山组为又一套陆源碎屑岩海进序列,平行不整合在蓟县系雾迷山组或待建系下马岭组？角砾状含燧石白云质灰岩之上,指示了芹峪上升和蔚县上升影响期间的岩溶平原发育历史;寒武系昌平组角砾状白云质灰岩平行不整合在景儿峪组中、薄层白云质灰岩之上。上述不整合及地层建造特征还说明山海关古陆长期存在并对辽西南部的沉积古地理有明显影响。此外,大红峪组的沉积在区内具有承前启后的意义,自大红峪组沉积开始本区与燕辽海盆完全连通,整个盆地的演化也从强烈断陷向稳定沉降转变。     

泥岩/页岩:中国元古宙—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。     

燕山地区宣龙坳陷高于庄组-雾迷山组沉积相与地球化学特征

通过对野外剖面的观察和测量,根据剖面岩性及古生物等相标志,结合室内薄片资料的研究,认为燕山地区宣龙坳陷中元古界高于庄组—雾迷山组主要发育-套海相碳酸盐岩,局部夹少量海相碎屑岩,韵律性和旋回性明显,叠层石形态丰富.可划分为海相碳酸盐岩台地和生物礁2个相带,进一步可细分为潮坪和障积-黏结礁2种亚相以及潮上带、潮间带、潮下带...     

黄骅坳陷孔西潜山带奥陶系油藏的油源与成藏期

1993～1997年黄骅坳陷孔西潜山带孔古3、7井中奥陶统峰峰组碳酸盐岩油藏中先后获得油流,标志华北地区古生界高成熟海相地层油气勘探的突破性进展。 黄骅坳陷烃源岩有机质丰度的综合分析得出,中奥陶统峰峰组下段和上马家沟组二段碳酸盐岩为该区相对有机质高丰度层段。根据烃源岩有机质丰度或烃转化率随成熟度的变化,建立起该区奥陶系的生烃模式,烃源岩的生烃高峰大致出现在镜质组反射率R_0为1.0％～1.6％的范围内,表现出在多旋回构造运动背景下,高成熟海相碳酸盐岩生烃的“迟滞效应”。烃源层有机质丰度的平面分布表明,孔西潜山带临近一个由相对高有机质丰度烃源岩组成的烃源灶,其     

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。     

燕山地区1.6～1.0Ga时期碳酸盐岩碳、氧同位素组成、演化及其地质意义

依据实测的燕山地区(1.6～1.0Ga)高于庄组—景儿峪组114个碳、氧同位素数据,研究、讨论了中、新元古界碳酸盐岩碳、氧同位素组成、演化及其地质意义。研究表明,燕山中、新元古界由下至上的地层序列上,碳、氧同位素表现明显的旋回性演化特征,二者多显正相关关系;δ13C在-3‰～3‰区间低幅、高频振荡;δ18O则表现为-2‰～-8‰的高幅、高频波动;δ13C值的增大与沉积环境由潮间向潮下演变、海平面上升、海水变淡、生物量增多相关;降低的δ13C多代表潮间—潮上环境。高于庄组瘤状灰岩及洪水庄组页岩δ13C为低负值,代表最大海泛期沉积。氧同位素组成和变化指示研究区总体为咸化环境,杨庄组上部和雾迷山组下部古海水盐度最高,之后盐度逐渐降低,至雾迷山组上部又有所升高。研究区与天津蓟县和北京十三陵地区的中、新元古代碳酸盐岩碳、氧同位素组成与演化表现出明显的相似性,反映了它们共同受燕山裂陷槽发育的控制;同时,与北美Belt超群和俄罗斯乌拉尔里菲期碳酸盐岩碳、氧同位素组成、演变的高度协同性,又说明了中、新元古代碳酸盐岩中碳、氧同位素组成、演化响应于全球古海洋背景和地球化学条件。     

泥页岩有机非均质性评价及其在烃源岩分级评价中的应用——以辽西拗陷中元古界蓟县系为例

泥页岩有机质丰度存在较强的有机非均质性,利用有限的测试样品难以表征整套烃源岩层的生烃潜力.以辽西拗陷辽凌地2井为研究对象,对蓟县系主要烃源岩层铁岭组与洪水庄组进行剖析,在有机质地球化学特征研究的基础上,利用烃源岩层的测井响应特征,采用变系数ΔlogR技术刻画该井烃源岩TOC,进而实现烃源岩分级评价,得到不同丰度级别烃源岩的空间分布特征.结果表明,洪水庄组烃源岩有机质丰度一般在2%以上,明显高于铁岭组,有机质类型都以Ⅱ型为主并含少量Ⅰ型干酪根,烃源岩都处于生气高峰期的过成熟阶段,应为蓟县系主力烃源岩层.     

华北北部凌源—宁城盆地中元古界下马岭组生烃潜力分析:以小庄户剖面为例

通过岩石热解、饱和烃色谱-质谱、镜质体反射率等分析测试方法,对凌源—宁城盆地小庄户剖面中元古界下马岭组烃源岩的有机质丰度、类型及成熟度进行详细分析,综合评价其生烃潜力。研究结果表明,下马岭组有机碳的含量分布在0.15%~1.68%,平均值为0.67%。应用Pr/n-C_(17)与Ph/n-C_(18)的相关关系及干酪根碳同位素分析,判断其有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ_1型。镜质体反射率Ro主要分布于1.26%~2.24%,平均为1.87%,指示下马岭组部分烃源岩属于高成熟演化阶段。综合评价认为,凌源—宁城盆地中元古界下马岭组烃源岩生烃物质基础较好、有机质类型好、成熟度高,可能发生过较大规模的生排烃作用。