松辽盆地朝73-87井青山口组缺氧事件层的有机地球化学特征

松辽盆地白垩纪青山口组下部广泛分布一套富含有机碳的黑色泥岩、页岩和油页岩沉积,是全盆地划分泉头组与青山口组的一级标志.朝73-87井青山口组黑色页岩、油页岩的地球化学特征研究表明：它具有干酪根碳同位素正偏和重排甾烷含量低,存在28,30一双降藿烷、伽马蜡烷生物标志化合物等有机地球化学特征,表征为白垩纪温室效应时间窗内古湖泊缺氧事件的产物.结合生物地层研究成果,认为青山口期缺氧事件层大体可与白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian界线事件层进行对比,进而提出松辽盆地青山口组的时代归属晚白垩世晚cenomanian-Turonian期的新观点.     

松辽盆地晚白垩世青山口组缺氧事件层的地质地球化学特征

松辽盆地白垩系青山口组下部广泛分布一套富含有机碳的黑色泥岩、页岩沉积,是全盆地地层划分对比的一级标志。茂206井是中国白垩纪大陆科学钻探工程井,全井获取了青山口组497.02 m的岩心资料。茂206井青山口组具有相对高的有机碳、干酪根碳同位素正偏、重排甾烷含量低以及普遍存在伽马蜡烷生物标志化合物等有机地球化学特征,表征为白垩纪温室效应时间窗内古湖泊缺氧事件的产物。结合生物地层研究成果,认为青山口期缺氧事件层大体可与白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian界线事件层进行对比,进一步证实了青山口组的地质时代属晚白垩世晚Cenomanian-Turonian期的观点。     

松辽盆地白垩系青山口阶界线层型剖面研究

茂206井是中国白垩纪大陆科学钻探工程井,全井获取了青山口阶497.02m的岩芯资料。茂206井青山口阶为典型的湖相沉积,它具有相对高的有机碳、无机碳稳定同位素,表示当时古湖泊具有较高的生产力;同时在青山口阶下部具有高的规则甾烷/藿烷比值和伽马蜡烷/C30藿烷比值以及低的重排甾烷/常规甾烷比值,表示当时的古湖泊曾发生过藻类勃发事件、水体分层事件和缺氧事件,由此导致了青山口阶优质烃源岩的形成。青山口阶底部出现的一些具重要时代意义的被子植物花粉Cranwellia,Lythraites,Complexiopollis,Borealipollis等,显示青山口阶具有晚白垩世土仑期以后的被子植物花粉色彩,以及湖相沉积岩夹层中的火山灰(斑脱岩)锆石U-Pb年龄也证实了青山口阶底界已属土仑期,其顶界已进入康尼亚克期。     

松辽盆地上、下白垩统界线划分

松辽盆地白垩纪发育有热河生物群、松花江生物群和明水生物群,表现为三大生物群有序演化与更替。白垩纪中期是松花江生物群发育期,松花江生物群具有明显的地域性色彩,泉头组被子植物化石Trapaangulata、Platanus septentrionalis和孢粉化石Crenwellia、Xinjiangpollis、Quantonenpollenites、Lythraites和Gothanipollis显示其时代已进入晚白垩世。火山岩锆石SHRI MP法U-Pb年龄测试结果表明,营城组的年龄为(115.1±1.2)~(111.1±0.9)Ma,说明营城组已属晚Aptian期至早Albian期。磁性地层学研究表明,登娄库组-姚家组以稳定的正极性为主,仅在登娄库组上部和姚家组下部分别出现一次短暂的反极性事件。青山口阶下部具一套广泛分布富含有机碳的黑色页岩、油页岩沉积,其干酪根碳同位素表现为明显的正向偏移特征,为古湖泊缺氧事件的产物。结合生物、同位素年代、磁性地层研究的结果,认为青山口阶底部缺氧事件层对应于白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian期界线缺氧事件,由此,给出的松辽盆地上、下白垩统的界线划分在泉头组和登娄库组之间。     

松辽盆地白垩纪缺氧地质事件的地质地球化学特征

松辽盆地白垩纪出现多期缺氧地质事件,它与全球白垩纪的地质事件相对应。青山口组一段及嫩江组一段出现较明显的缺氧地质事件,表现为有机质丰度高的源岩沉积。可溶有机质具有较低的姥植比,生物标志物出现了28,30 双降藿烷及保存了相对较为完整的C34或C35藿烷、重排甾烷的含量很低、有伽马蜡烷的存在等特征。松辽盆地在白垩纪时存在缺氧事件和海侵事件,与此同时,缺氧事件造成了这些地层中富含并具有高度分散性区域特征的生物化石的组合,形成了层序地层学上的密集段;缺氧事件又反作用于底栖生物,导致了松辽盆地古生物演化史上的生物绝灭事件。松辽盆地以持续沉降为主,湖盆水域迅速扩大,水体加深,近岸湖水表层生物生产率提高,底层水循环不畅导致了湖水底层水体缺氧,引发了古湖泊缺氧事件。在松辽盆地的缺氧事件中形成了青山口组一段及嫩江组一段的黑色泥岩(部分地区发育页岩),成为松辽盆地的主力油源层,为大庆油田的形成奠定了良好的物质基础。     

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。     

松辽盆地姚家车站剖面嫩江组一段下部湖相有机质组成及其沉积环境特征

姚家车站剖面位于松辽盆地东南部,是研究嫩江组一段烃源岩发育时湖泊沉积环境的一个典型露头剖面。通过测定和分析总有机碳(TOC)含量及其稳定碳同位素组成(δ¹³C_org)、特征分子标志物(Pr/Ph、伽玛蜡烷、C30甾烷、芳基类异戊二烯、脱羟基维生素E和GDGTs)的剖面变化,讨论了嫩江组一段下部湖泊有机质组成及沉积环境特征。根据剖面各参数的变化特征,可将其沉积划分为2个阶段。剖面TOC含量为0.06%～3.98%,具有阶段Ⅰ高,阶段Ⅱ低的特征,主要受初级生产力水平和保存条件的控制。δ¹³C_org值揭示出沉积有机质主要来源于湖泊内源。特征生物标志物的剖面变化表明:嫩江组一段沉积期湖泊水体分层,下部水体缺氧,且阶段Ⅰ和阶段Ⅱ的上部湖泊水体缺氧已上升至透光带;湖泊下层水体盐度相对较高,存在短期快速变化。24-正丙基胆甾烷和24-异丙基胆甾烷含量的剖面变化揭示出嫩江组一段时期松辽古湖盆发生了海侵,但海侵是间歇性的,而不是持续的。分析认为:松辽海侵的发生与高盐、缺氧、分层的水体环境及油页岩的形成密切相关。尝试利用TEX₈₆指标定量重建了嫩江组一段下部古湖泊水体温度,结果表明松辽盆地在白垩纪基本处在亚热带气候区。     

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。     

松辽盆地白垩纪青山口阶的同位素地层标志及其与海相Cenomanian阶的对比

本研究利用大庆油田在松辽盆地中部的岩心样品进行了青山口组有机碳稳定同位素的测试,通过化学地层和生物地层研究提出了青山口阶的顶底标志。在青山口组底部同位素值最低,为- 32 .2‰,与介形虫Cypridea elliptica的消失界面吻合。同位素值随后迅速上升,形成底界之上的第一个峰值,为- 2 8.1‰。随后的4个峰值自下而上分别是- 2 8‰、- 2 7.8‰、- 2 7.3‰和- 2 6 .6‰,相间的低峰值一般处于- 30‰～- 2 9‰左右。最为重要的是,有机碳稳定同位素值在青山口组顶部出现一个明显的异常,由- 2 9.5‰急剧升为- 2 3.1‰,随后又迅速降为- 30 .12‰,形成一个明显的正向峰值。这一正向偏移的位置与介形类Cypridea panda和Triangulicyprisfusiformis的消失界面基本吻合,并与全球Cenom anian- Turonian界线稳定同位素事件表现一致。据此,将这一稳定同位素正向偏移确定为青山口阶顶界的化学标志。通过这一标志可以将青山口阶的顶界与海相Cenom anian阶顶界进行对比。研究结果表明,化学地层标志是陆相与海相地层的对比的渠道。青山口阶的有机碳稳定同位素值具有全球一致的意义,与我国西藏南部海相地层,乃至全球重要地区Cenomanian- Turonian阶稳定同位素界线均具有可比性。     

中国东北松辽盆地晚白垩世青山口组浮动天文年代标尺的建立

松辽盆地上白垩统青山口组主要由深湖相黑色泥岩、页岩组成,是大庆油田最重要的烃源岩之一,但长期以来对其年代学框架存在很大争议。对松辽盆地"松科1井"南井(茂206井)自然伽马测井和密度测井数据进行小波分析和连续滑动窗口频谱分析,表明茂206井青山口组记录了稳定的Milankovitch旋回。由长、短偏心率、地轴斜率和岁差周期造成的地层旋回厚度分别为39、13.5~9、5~3.8和2.5~1.7m。茂206井青山口组沉积速率变化不大,平均沉积速率为9.63cm/ka,沉积时限为5.16Ma。通过对长、短偏心率周期进行高斯带通滤波,建立了茂206井青山口组的"浮动"天文年代标尺。青山口组共记录了12.7个长偏心率周期和47.7个短偏心率周期。确定出青山口组1段下部油页岩层段对应的古湖泊缺氧事件(LAE1)持续时间约为250ka,与白垩纪Cenomanian-Turonian时期第二次大洋缺氧事件(OAE2)的持续时间接近。青山口组天文年代标尺的确立为约束青山口组沉积期各种地质事件的持续时间提供了年代学依据。     

松辽盆地王府凹陷泉三、四段浅水三角洲沉积特征及模式

在岩心观察的基础上,结合测井、地震和区域背景资料分析,认为王府凹陷泉三、四段沉积时期普遍发育浅水三角洲沉积。由于受地形、古气候和水动力条件等多重因素的影响,研究区发育的浅水三角洲在沉积构造、沉积序列、微相类型、三角洲内部结构以及地球物理响应特征等方面呈现出与经典三角洲不同的沉积特征:具有建设性三角洲沉积特征,平面上呈网状,前缘相带延伸较远。具有相对发育的水下分流河道,河口砂坝欠发育;垂向上发育多次间断正韵律。紫红色泥岩大面积展布,生物扰动强烈。砂岩中发育强水动力浅水沉积构造,Gilbert型三角洲的3层结构不明显。浅水三角洲识别出两个亚相和7个微相。研究区具有良好的生储盖配置关系,利于岩性油气藏的形成,其中水下分流河道和分流河道砂体储层物性好,为最有利储层。     

Palaeoenvironmental conditions during deposition of the Upper Cretaceous oil shale sequences in the Songliao Basin (NE China): Implications from geochemical analysis

Excellent hydrocarbon source rocks (oil shales), containing Type I organic matter (OM), were deposited in the continental Songliao rift basin during the Late Cretaceous. A major contribution of aquatic organisms (dinoflagellates, green algae, botryococcus) and minor input from macrophytes and land plants to OM accumulation is indicated by n-alkane distribution, steroid composition and δ¹³C values of individual biomarkers. Microbial communities included heterotrophic bacteria, cyanobacteria and chemoautotrophic bacteria, as well as purple and green sulfur bacteria. The presence of methanotrophic bacteria is indicated by ¹³C-depleted methyl hopane. The sediments were deposited in a eutrophic, alkaline palaeolake. Highly reducing (saline) bottom water conditions and a stratified water column existed during OM accumulation of the Qingshankou Formation and Member 1 of the Nenjiang Formation. This is indicated by low pristane/phytane, gammacerane index and MTTC ratios, and the presence of β-carotane and aryl isoprenoids. However, an abrupt change in environmental conditions during deposition of Member 2 of the Nenjiang Formation is indicated by significant changes in salinity and redox-sensitive biomarker ratios. A freshwater environment and suboxic conditions in the deep water prevailed during this period. Higher input of terrigenous OM occurred during deposition of the upper Nenjiang Formation.Good oil-to-source rock correlation was obtained using biomarker fingerprints of oil-stained sandstone from the Quantou Formation and oil shales from the Qingshankou Formation. Based on the extent of isomerisation of C₃₁ hopanes, the oil was most probably derived from oil shales of the Qingshankou Formation in deeper parts of the basin.     

惠民凹陷西部早第三纪沙河街组浊积扇及砂岩体沉积特征研究

惠民凹陷是渤海湾地区新生代断陷盆地之一，其西部地区下第三系发育完整。沙三组中、上段发育大量的浊积扇及典型的浊积岩，后者具深湖相、半深湖相泥岩、油页岩韵律，成因上与三角洲沉积体系的形成、演化关系密切。浊积岩砂体是油气聚集的有利地带，构成了研究区重要的油气储集体。本文阐述了区内沙三组中—上段浊积岩分布、发育样式、形成及演化规律。     

滦平盆地西瓜园组（上侏罗统-下白垩统）暗色泥岩中恐龙脚印化石及其地质意义

通过对滦平盆地西瓜园组（上侏罗统-下白垩统）暗色泥岩和油页岩的岩相特征及其中所发现的各种恐龙脚印化石的研究,分析了恐龙脚印化石形成的环境。认为在前扇三角洲或深湖-半深湖环境的暗色泥岩中出现恐龙脚印化石,说明湖平面变化频繁,在枯水期,湖平面下降,前扇三角洲或深湖-半深湖相暗色泥岩暴露出水面,一些恐龙经过此处到低洼处喝水,留下脚印。由此推断中国东部古近纪陆相断陷湖盆中的暗色泥岩所夹的砂砾岩和盐岩并不全是深水重力流成因,暗色泥岩所夹的盐岩也不一定是深水成因;并建立了暗色泥岩中所夹的砂砾岩和盐岩的成因沉积模式。     

松辽盆地泰康地区青山口组沉积相及与油气分布关系研究

系统地研究了松辽盆地泰康地区青山口组沉积相类型及沉积特征,其中对青一段与青二、三段的沉积相平面分布与垂向演化规律做了较深入地探讨。研究表明,青山口组主要发育湖泊相与三角洲相2种沉积相类型,其中湖泊相包括2种亚相与4种微相,三角洲相包括2种亚相和2种微相。沉积演化分析表明,青一段以深湖、半深湖相泥岩沉积为特征,青二、三段以浅湖相与三角洲相砂泥岩互层为特征。区内青山口组主要存在三种类型的储层砂体,分别为三角洲前缘河口坝砂体、三角洲前缘远砂坝砂体和浅湖砂体,其中浅湖砂体是最好的含油砂体,浅湖砂体发育的优势区也即浅湖沉积亚相发育区是区内最重要的油气富集区,是今后油气勘探的有利地区。     

松辽盆地西部斜坡带五颗树地区青三段油气成藏特征

松辽盆地西部斜坡带五颗树地区青三段以辫状河三角洲前缘沉积为主。砂体主要是水下分流河道和河口坝的细砂岩,分布广、沉积厚,砂地比值高,具有较高的孔隙度和渗透率;研究区油气主要来自于东侧大安-古龙坳陷的青山口组烃源岩,烃源岩以I型干酪根为主;发育于青三段之上的嫩江组暗色泥岩分布广、有机质含量高,为有效的区域性盖层;研究区西北部和东南部各发育一条东南倾向的断层,由于其封堵性差,对油气藏起破坏作用。通过对油气成藏要素的研究发现,该地区青三段具有良好的勘探前景,斜坡背景下低幅度背斜成藏模式是该地区主要的油气成藏模式。     

松辽盆地情南-黑帝庙次凹青山口组储层成岩作用研究

利用薄片鉴定、扫描电镜、包裹体测温及压汞分析等手段, 进行了储层岩石学特征、成岩作用类型、成岩阶段和成岩演化模式研究。研究区储层岩石类型为细粒2粗粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩, 砂岩经历了机械压实压溶、化学胶结、交代、溶蚀和黏土矿物转化等成岩作用。依据成岩标志, 研究区青山口组处于晚成岩期A2-A3亚期。成岩演化模式表明: 嫩二、三段沉积时, 青一段处于晚成岩A1期, 青二、三段处于早成岩B亚期-晚成岩A1亚期; 明水期, 青山口组整体处于晚成岩A2 亚期; 古近纪, 青一段进入晚成岩A3亚期, 青二、三段中上部处于晚成岩A2亚期。     

云南曲靖刘家冲剖面关底组中的鱼类微体化石及其地层学意义

云南曲靖地区的关底组产出世界闻名的潇湘脊椎动物群(Xiaoxiang Vertebate Fauna),但其地层的划分对比和时代归属一直存有争议,特别是其下部地层的划分及时代归属争议最大。通过在曲靖城南以关底组下段地层为主的刘家冲剖面上开展详细的野外及室内地层古生物学研究工作,文章厘清了该剖面上的志留纪地层,并依据采自数个层位样品中丰富的鱼类微体化石材料探讨了关底组下部的地质时代。研究结果表明:刘家冲剖面上出露的志留纪地层根据岩性变化特征可划分为关底组Ⅰ段(岳家山段)、Ⅱ段(崇家湾段)和Ⅲ段(彩莲段);Ⅰ段的下部以浅黄色、浅黄绿色含砾粉砂质泥岩、钙质粉砂岩为主,未见化石,而上部以深灰色、灰黑色页岩为主,含少量腕足类Lingula sp.及双壳类;Ⅱ段则以灰绿色、暗紫红色页岩互层、并夹薄层状灰岩为主,从下往上灰岩夹层逐渐增多,含丰富的腕足类、海百合茎等无脊椎动物化石及鱼类微体化石;在关底组Ⅲ段地层中首次发现的鱼类微体化石多样性高,门类比较齐全,包括无颌类、盾皮鱼类、棘鱼类和硬骨鱼类四大早期脊椎动物类群,从鱼群组成面貌上看隶属于潇湘脊椎动物群扬子鱼类组合(Yangtze Fish Assemblage)。笔者主要依据对其中棘鱼类的全球对比分析研究,并在结合牙形类等无脊椎动物化石研究进展及新认识的基础上,深入探讨了关底组下部Ⅰ段及Ⅱ段的地质时代。关底组Ⅱ段的时代应为志留纪罗德洛世高斯特晚期(late Gorstian, Ludlow),关底组Ⅰ段含砾岩层之上、含盾皮鱼类“王氏鱼”(Wangolepis)的地层,则应归入罗德洛世高斯特早期(early Gorstian, Ludlow),而在该剖面上尚未发现鱼类化石的关底组Ⅰ段下部,目前还不能确定全部归入高斯特阶(Gorstian),有可能会下延到温洛克统(Wenlock)之中。文章中相关工作的开展,不仅为中国志留纪生物地层的精深研究提供了古鱼类学方面的可靠证据,而且为探讨早期脊椎动物演化提供了新的地质年代意见。     

鄂尔多斯盆地延长组长1段烃源岩有机地球化学特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长1段发育一套深湖相浊积岩及数层暗色泥岩。根据实测的有机碳含量、可溶有机质及族组分含量、有机元素和同位素等数据可知,该泥岩为一套较好—好的烃源岩。镜质体反射率及生物标志化合物成熟度指标显示,该段烃源岩有机质处于低成熟到成熟阶段。该套烃源岩的发现为陕北地区寻找新的油气勘探目标提供了依据。