济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组深湖相油面岩的特征及成因

古近系沙河街组沙三段下部发育的深湖相油页岩是东营凹陷最重要的优质烃源岩.该油页岩呈深灰色或棕褐色,页理发育,主要由富含有机质纹层和浅灰色钙质纹层形成的毫米级沉积层偶组成.其中有机质纹层中的有机碳含量在5%以上,富含藻类化石及鱼化石等;钙质纹层主要由方解石组成,呈灰白色.沉积环境分析表明,该油页岩形成于湿润气候条件下的半咸水-微咸水的深湖缺氧环境中,沉积速率较慢,湖盆处于欠补偿状态,水体分层结构使沉积有机质得到有效保存.藻类等水生生物勃发吸收了更多的CO2,从而诱发大量内生成因的碳酸盐沉淀,形成碳酸盐纹层,而藻类的死亡则导致湖水有机质输送通量增多,使沉积物中有机质保存量增大,促使高有机质丰度烃源岩的形成.因此,分层的水体结构和藻类的勃发是油页岩形成的重要控制因素.     

济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组深湖相油页岩的特征及成因

古近系沙河街组沙三段下部发育的深湖相油页岩是东营凹陷最重要的优质烃源岩。该油页岩呈深灰色或棕褐色，页理发育，主要由富含有机质纹层和浅灰色钙质纹层形成的毫米级沉积层偶组成。其中有机质纹层中的有机碳含量在5％以上，富含藻类化石及鱼化石等；钙质纹层主要由方解石组成，呈灰白色。沉积环境分析表明，该油页岩形成于湿润气候条件下的半咸水-微咸水的深湖缺氧环境中，沉积速率较慢，湖盆处于欠补偿状态，水体分层结构使沉积有机质得到有效保存。藻类等水生生物勃发吸收了更多的CO2，从而诱发大量内生成因的碳酸盐沉淀，形成碳酸盐纹层，而藻类的死亡则导致湖水有机质输送通量增多，使沉积物中有机质保存量增大，促使高有机质丰度烃源岩的形成。因此，分层的水体结构和藻类的勃发是油页岩形成的重要控制因素。     

湖泊纹层的沉积机理研究评述与展望

湖泊纹泥和湖相页岩主要沉积于湖水明显分层的条件下，湖水的分层受气候、盐度、水体深度等多方面的控制。在湖水分层的前提下，各种藻类、碳酸盐、有机质、粘土、粉砂等可以按不同季节分别形成不连续的纹层。其中，藻类、有机质纹层的沉积与藻类的季节性勃发密切相关；碳酸盐纹层的沉积可以与化学作用有关，也可以与藻类勃发产生的生物化学作用有关；粉砂、粘土则是以平流或层间流的方式季节性输入的。总之，纹层或页岩沉积的变化与气候的变化密切相关，利用纹层中的沉积信息研究气候和环境变化早已引起人们的重视，但以气候的周期性变化为主控因素来探讨纹层的变化和湖水的物理化学性质演化还有待开展。     

酒泉盆地下白垩统藻纹层分布特征及其与油气的关系

酒泉盆地下白垩统纹层状泥质白云岩和白云质泥岩中有机纹层（藻纹层）结构发育,但非均质性很强,主要表现在相同层位不同地区及同一钻井不同深度藻纹层的含量悬殊。藻纹层的分布与发育都受到沉积相及相变的控制。藻纹层主要是由浮游藻类及其降解产物组成,藻类以绿藻门绿枝藻科的圆球藻为主要属种。藻纹层含量与源岩的生烃潜力呈正相关关系。酒西坳陷已发现的大部分原油主要源于下白垩统下沟组藻纹层泥质白云岩,表明藻纹层是酒泉盆地很重要的一种生烃物质,与酒泉盆地的油气具有密切的成生联系。富含有机质纹层的湖相碳酸盐岩不仅是优质的烃源岩,而且由于其生烃物质的层状富集,在生、排烃过程中,更有利于间隙微裂缝的形成和排烃。     

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.     

贵州凯里寒武系底部硅质岩系生物组成、沉积环境与烃源岩发育关系研究

贵州凯里麻江地区羊跳剖面寒武系牛蹄塘组底部发育了一套3.2m厚的硅质岩系。通过对其进行高频逐层采样68件,根据沉积环境-生物组成-烃源岩形成的思路,精细分析了生物组成及有机碳TOC含量,进而讨论了沉积环境与烃源岩发育的关系。结果表明,该剖面生物组成多样,包括有浮游藻、底栖宏观藻、疑源类、海绵骨针、须腕动物蠕虫等,并可归纳为三大类生物微相:浮游藻类、底栖藻类、其它生物类型。不同藻类体和不同疑源类所反映的水体深度特征显示,该套烃源岩沉积经历了先水进后水退的过程,水体深度最深时期,底栖红藻和Heliosphaeridium longum-Asteridium tornatum疑源类组合发育,烃源岩有机碳含量也较高(TOC平均值为4.73%,最高可达13.97%),说明利于烃源岩发育。总体而言,不同生物微相烃源岩TOC含量不同,底栖藻类(平均值3.50%)浮游藻类(平均值1.46%)其它生物类(平均值1.0%)。而须腕动物蠕虫和海绵动物的发现反映了热液环境,受热水事件影响强烈的样品TOC最低(TOC含量为0.90%和0.94%),说明热液活动强烈对烃源岩发育可能具有一定的不利影响。     

济阳坳陷下第三系湖相生油岩的微观特征

利用背散射电子成像技术、扫描电镜和能谱分析对山东济阳坳陷下第三系主要湖相生油岩的微观组构、成分特征进行了高分辨率的观察和分析,同时对其中藻类化石丰度进行了定量统计。结果显示,这些生油岩既有共性又有显著的差异。共性表现在它们都具有纹层状构造,而且有机质都特别丰富,呈纹层分布。差异性表现在纹层单元的成分明显不同:富有机质纹层页岩由有机质纹层和粘土矿物纹层组成;钙质纹层页岩则有两种情况:一类由有机质纹层和钙质超微化石纹层组成,另一类由有机质纹层和粗粒方解石纹层组成,粗粒方解石中含有钙质超微化石;钙质纹层泥岩由细粒方解石纹层和含有机质的粘土矿物纹层组成。生油岩中有机质的分布也有两种形式:一类是有机质纹层,另一类则是藻类化石层,如沟鞭藻化石层和钙质超微化石 (颗石藻 )层.     

海底热水活动与海相富有机质层形成的关系——以华北新元古界青白口系下马岭组为例

对华北新元古界青白口系下马岭组富有机质层段的常量元素、微量元素和有机质含量进行了系统分析，其基本特征是富有机质沉积层段的SiO2含量明显高于泥质岩中的含量，SiO2含量与TOC成正相关系，与TiO2含量成反比，Si／(Si Al Fe)比值与TOC成正相关关系；与海底热水流体活动有关的P、Cu、Zn、Co、Ni、V等元素含量明显富集，Ba／Sr比值远远大于1，且与TOC之间成正相关关系。在下马岭组剖面上，从Qb1x^3向上纹层～薄层状硅质岩夹层蹭多，有机质含量也开始急剧增高。地质地球化学特征表明，在下马岭组富有机质沉积层段形成时，盆地拉张沉降作用强烈，海底热水活动与之紧密相伴，而且海底热水流体活动是导致该富有机质沉积层段形成的主要原因。     

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.     

瓮安埃迪卡拉系灯影组叠层石磷块岩形成环境及成矿机制

瓮安地区埃迪卡拉系灯影组叠层石磷块岩是瓮安-福泉磷矿区新发现的含磷层位。磷块岩以典型的叠层石构造为主 要特征,呈透镜状生物礁（藻礁）形式产于灯影组顶部。叠层石磷块岩的矿物组成主要为磷酸盐矿物及碳酸盐矿物;白色 纹层富含磷酸盐矿物,而暗色纹层磷酸盐矿物含量较低,主要为碳酸盐矿物。通过对叠层石磷块岩矿物学及地球化学特征 进行研究,提出灯影组叠层石磷块岩属于潮下带半局限环境叠层石礁,是大量藻类通过生物或生物化学作用,将海水中磷 质富集-沉淀而形成磷质柱状叠层石礁;磷酸盐的矿化主要发生在沉积物-海水界面弱碱性次氧化环境,藻类在磷块岩形成 过程中起重要作用。     

藻类勃发—湖相油源岩形成的一种重要机制

浮游藻类是重要的湖相生油母质，本文以渤海湾盆地济阳坳陷早第三纪湖相生油岩为例，研究了其中藻类（主要是颗石藻和沟鞭藻＿化石的分布特征，并通过与现代水体中藻类生产和沉积作用的比较，探讨了生油湖泊中藻类生产和沉积方式及其对油源岩形成所起的控制作用，结果显示，藻类勃发现象在早第三纪生油湖泊中相当普遍，而且贯穿于各类油源岩的形成过程，这类快速事件性沉积是湖相油源岩形成的一种重要机制。     

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。     

湖相碳酸盐岩烃源岩有机显微组分分类及其岩石学特征——以酒西盆地为例

酒西盆地主力烃源岩为下白垩统下沟组和赤金堡组暗色半深湖相-深湖相的白云质泥岩和泥质白云岩,是典型的湖相碳酸盐岩烃源岩。通过对酒西盆地下白垩统二百多块湖相碳酸盐岩烃源岩详细的有机岩石学研究,解剖了湖相碳酸盐岩烃源岩中有机质的赋存形式,揭示了藻纹层为有机质纹层的主要发育形式,其与富泥晶白云石纹层和富粘土纹层构成湖相碳酸盐岩烃源岩特有的"三元式纹层"沉积结构,系统总结了各显微组分的光性、成因、生烃性及分布规律,提出了以全岩和干酪根为基础的湖相碳酸盐岩有机显微组分分类方案,首次鉴定出对酒西盆地油气有贡献的主要生烃组分为腐泥无定形体、腐殖无定形体以及浮游藻类体、孢粉体、壳屑体五种有机显微组分。     

塔里木盆地巴楚地区上奥陶统碳酸盐岩岩石学特征及沉积环境

根据野外地质剖面宏观分析及室内薄片鉴定,对塔里木盆地巴楚地区上奥陶统吐木休克组和良里塔格组进行碳酸盐岩岩石组分、岩石类型及沉积环境分析。研究认为这2个地层单元具有不同的生物组合、颗粒成分、基质类型及其结构。吐木休克组岩石类型较为单一,主要为介形虫和三叶虫富集的泥晶生屑灰岩;良里塔格组岩石类型较多,包括似球粒藻粘结岩、泥晶生屑灰岩、亮晶砂屑灰岩、泥晶似球粒灰岩和纹层状叠层粘结岩等12种岩石类型。根据岩石学特征及野外露头分析认为,吐木休克组沉积于礁前上斜坡环境,而良里塔格组发育开阔台地相、局限台地相和生物礁相等,反映沉积环境水体相对较浅。研究区Ⅰ号和Ⅱ号剖面间发育台地边缘礁相,由南向北发育3个藻礁。     

塔中地区深层低丰度碳酸盐岩有效烃源岩评价及其对油气藏贡献

热演化程度较高、有机质丰度偏低的碳酸盐岩烃源岩的有效性及其对油气藏的贡献评价正成为影响我国深层碳酸盐岩油气勘探的一个关键性问题.以塔中地区为例,通过有效烃源岩TOC下限确定、有机质丰度的测井响应和影响因素分析,建立了碳酸盐岩烃源岩判别标准,研究了低丰度(TOC≤0.5%)烃源岩的地化和地质特征,利用物质平衡数值模拟法和生烃潜力法评价了低丰度烃源岩对油气藏的相对贡献.结果表明:未成熟、成熟、高成熟和过成熟阶段的碳酸盐岩有效烃源岩TOC下限分别是0.50%、0.30%、0.20%和0.15%;碳酸盐岩烃源岩测井响应与泥质烃源岩的测井响应有相同点也有差异,其中自然伽玛、声波时差和弹性参数响应特征相同且与TOC关系较好;烃源岩有机质丰度主要受沉积环境、岩石颜色、岩性的影响.低丰度烃源岩的厚度为24~500 m,占地层总厚度的37%左右,是高丰度烃源岩厚度的1.54~5.92倍.根据排烃量、有效排烃量、可供聚集烃量和可供资源量评价,低丰度烃源岩对油气藏的相对贡献分别为32.6%、27.4%、30.7%和29.6%,在理论研究和资源评价中不可忽略.      

Quick Evaluation of Present-Day Low-Total Organic Carbon Carbonate Source Rocks from Rock-Eval Data: Middle–Upper Ordovician in the Tabei Uplift, Tarim Basin

Previous studies have postulated the contribution of present-day low-total organic carbon(TOC) marine carbonate source rocks to oil accumulations in the Tabei Uplift, Tarim Basin, China. However, not all present-day low-TOC carbonates have generated and expelled hydrocarbons; therefore, to distinguish the source rocks that have already expelled sufficient hydrocarbons from those not expelled hydrocarbons, is crucial in source rock evaluation and resource assessment in the Tabei Uplift. Mass balance can be used to identify modern low-TOC carbonates resulting from hydrocarbon expulsion. However, the process is quite complicated, requiring many parameters and coefficients and thus also a massive data source. In this paper, we provide a quick and cost effective method for identifying carbonate source rock with present-day low TOC, using widely available Rock-Eval data. First, we identify present-day low-TOC carbonate source rocks in typical wells according to the mass balance approach. Second, we build an optimal model to evaluate source rocks from the analysis of the rocks' characteristics and their influencing factors, reported as positive or negative values of a dimensionless index of Rock-Eval data(IR). Positive IR corresponds to those samples which have expelled hydrocarbons. The optimal model optimizes complicated calculations and simulation processes; thus it could be widely applicable and competitive in the evaluation of present-day low TOC carbonates. By applying the model to the Rock-Eval dataset of the Tabei Uplift, we identify present-day low-TOC carbonate source rocks and primarily evaluate the contribution equivalent of 11.87×10~9 t oil.     

Grain size and geochemistry of surface sediments in northwestern continental shelf of the South China Sea

Eighty-six surface sediments collected from the northwestern continental shelf of the South China Sea (SCS) were analyzed for grain size distribution, calcium carbonate, organic carbon, and major and trace element compositions to investigate sediment provenance and factors controlling their geochemical composition. Sediments from the eastern continental shelf of Hainan Island have higher sand and lower clay content, while the samples from the nearshore Hainan Island have higher contents of gravel and clay. Calcium carbonate contents in samples show a positive correlation with water depth in northwestern shelf of SCS, suggesting that it is related to biological factors. However, the nearshore sediments have higher contents of organic carbon compared to those of the outer shelf, possibly suggesting that the terrigenous organic matter usually deposited in nearshore environments such as bays and estuaries. Compared with the upper continental crust, the samples have relatively lower contents of SiO₂ and Al₂O₃, higher than those of the Pearl and Red river sediments. The low contents of K₂O and Na₂O in sediments from the northwestern continental shelf are consistent with intense chemical weathering in the river basin due to the seasonally hot and humid climate regime. The sediments mainly consist of three components, including the gravel fraction composed of calcareous debris, the sand fraction composed of quartz, and the silt and clay fractions mainly composed of clay minerals. The content of each component depends on grain size, sediment source, biogenesis, and hydrodynamic conditions, which finally controls the chemical composition of the sediments. The distributions of Co/Al₂O₃, Cr/Al₂O₃, and Zr/Sc ratios for sediments in the northwestern continental shelf suggest that source rocks are mainly composed of felsic rocks rather than mafic rocks. There is a distinct difference in sediment source between eastern and western shelf sediments; the eastern shelf sediments are characterized by high Zr/Sc ratios mainly derived from the Pearl River, while the western shelf sediments have relatively low values of Zr/Sc indicating a main contribution possibly sourced from the Red River Basin. Terrigenous materials from Hainan Island usually influence the geochemistry of sediments deposited in the nearshore area.     

二连盆地石炭系—二叠系烃源岩有机地球化学特征及生烃潜力

二连盆地海相烃源岩主要为海槽沉积的石炭系—二叠系泥岩和碳酸盐岩。根据盆地周缘69个露头剖面样品的残余有机碳含量等地球化学实验数据,分析了石炭系—二叠系海相烃源岩的有机质丰度、类型、热演化程度。针对地表烃源岩样品具有高热演化、低丰度的地球化学特征,在有机质丰度的热解损失和地表风化损失校正基础上,采用TSM盆地模拟技术计算烃源岩生烃强度。综合分析认为,二连盆地石炭系—二叠系海相烃源岩具有低—中等级别的生烃能力。     

烃源岩的有机酸生成及其影响因素的模拟实验研究

不同温度下地层水—烃源岩相互作用模拟实验结果表明:（1）在整个实验温度范围内（60～300℃），均有有机酸的生成，有机酸的总浓度在35.4 mg/l至153.9 mg/l之间，其中在100℃和140℃的温度下浓度最大，其它温度下浓度相对较低；（2）在低温（60℃）条件下，成熟度相对较高、有机碳含量较大的烃源岩，有利于生成有机酸，但是在中温（140℃）和高温（180℃、220℃和300℃）条件下，有机酸的生成受有机碳含量、成熟度和碳酸盐含量的多重影响；（3）中低温（60℃和140℃）时，随着碳酸盐含量的增加，有机酸浓度表现为逐渐降低的趋势，表明在60～140℃，有机酸对碳酸盐的溶解和沉淀起主要的控制作用，而高温（180℃、220℃和300℃）条件下，碳酸盐的溶解和沉淀作用受有机酸和CO2的共同控制，从而导致有机酸浓度与碳酸盐的关系变化复杂。