内蒙古西部额济纳旗及邻区二叠系烃源岩热演化与油气的关系

分析了额济纳旗及其邻区二叠系烃源岩热演化史与油气生成的关系。根据镜质组反射率、包裹体均一温度、磷灰石裂变径迹等资料得出研究区达到最大埋深时的古地温梯度,分析额济纳旗地区热演化史的信息,进一步研究了热演化与油气生成的关系。研究结果表明,额济纳旗地区在白垩纪达到最大埋深,古地温梯度为4.1～5.5℃/100m。通过与邻区查干凹陷比较分析,认为额济纳旗地区古地温梯度高于现今的地温梯度,二叠系烃源岩热演化程度主要受古地温场的控制。热演化史与油气关系的研究结果表明,额济纳旗部分地区二叠系烃源岩在晚二叠世已进入油气生成期,生烃阶段以干气为主,在早白垩世热演化程度达到最高。     

查干凹陷中、新生代热史及烃源岩热演化

查干凹陷是内蒙古银-额盆地最具勘探潜力的凹陷, 为了揭示查干凹陷中、新生代热史及烃源岩热演化历史, 首先利用9口井的镜质体反射率数据恢复了查干凹陷中、新生代热史, 结果显示查干凹陷在早白垩世巴音戈壁组沉积开始至银根组沉积末期, 地温梯度逐渐增加, 且到银根组沉积末期达到最大, 为50~58 ℃/km; 自晚白垩世乌兰苏海组沉积开始至今, 地温梯度逐渐下降, 现今地温梯度仅为31~34 ℃/km.再以热史为基础, 结合沉积和构造发育史及烃源岩地球化学资料, 模拟了查干凹陷9口井3套烃源岩的成熟度演化历史, 模拟结果显示查干凹陷烃源岩成熟度演化受古地温控制, 3套烃源岩成熟度都在早白垩世晚期达到最大.      

海拉尔盆地呼和湖凹陷下白垩统烃源岩地球化学特征及热演化史

呼和湖凹陷下白垩统烃源岩生油条件好,油气资源潜力大.利用研究区7口钻井270个热解资料和125个镜质体反射率数据,分析了下白垩统烃源岩地球化学特征及热演化史.下白垩统烃源岩有机质类型主要为Ⅲ-Ⅱ2型干酪根,现今热演化程度具有中间高、四周低的特点.主力烃源岩层南屯组属于中等-好烃源岩,在约128 Ma进入生烃门限,现今处于高成熟-生气阶段.大磨拐河组属于差-中等烃源岩,在约124 Ma进入生烃门限,现今处于中等-低成熟阶段,大磨拐河组二段烃源岩至今未进入生烃高峰.热史模拟表明呼和湖凹陷在伊敏组沉积晚期达到最大古地温,地温演化具有先升高后降低的特点.从南屯组沉积至今,地温梯度先升高到50~55℃/km,后逐渐降低为现今的35.4℃/km.早白垩世以来较高的地温场对油气生成、成藏起控制作用.包裹体均一温度结合热演化史结果表明126~87 Ma（伊敏组沉积时期）应是呼和湖凹陷油气主成藏期.晚白垩世以来盆地发生抬升,温度降低,烃源岩生烃强度减弱.      

鄂尔多斯盆地渭北隆起烃源岩成熟度分布特征与热演化史恢复

渭北隆起发育多套烃源岩,是寻找油气的重要战略区。对渭北隆起不同层位烃源岩的热演化程度变化规律及热演化历史缺乏深入研究。本文利用大量反射率测试资料及裂变径迹分析资料,确定了研究区不同层位热演化程度及变化规律,在恢复剥蚀厚度及埋藏史的基础上,恢复了渭北隆起的构造热—演化史及生烃史。研究结果表明：渭北隆起上三叠统延长组处于生油阶段、石炭—二叠系、奥陶系处于生气阶段,不同层位热演化程度总体上具有北高南低、西高东低的特点。渭北隆起不同层位镜质体反射率与深度关系为似线型,镜质体反射率随深度增加而增加。渭北隆起自早白垩世末以来经历了大规模抬升冷却,具有南早北晚的特点,40 Ma以来,研究区整体快速抬升冷却。热演化史研究表明渭北隆起不同层位最高热演化程度是在早白垩世达到的,从寒武纪到侏罗纪,地温梯度总体较低;中生代晚期早白垩世,受构造热事件影响,古地温梯度最高可达46.0 ℃/km;晚白垩世以来,由于地温梯度降低及地层大规模抬升剥蚀,地层温度明显降低。渭北隆起奥陶系、石炭—二叠系烃源岩天然气生气高峰期、上三叠统延长组烃源岩生油高峰期均在早白垩世,生油、生气高峰期受中生代晚期高地温梯度、构造热事件的控制。新生代以来渭北隆起大规模抬升剥蚀,地层快速抬升冷却,地层温度明显降低,烃源岩生烃过程停止。     

羌塘盆地石炭—二叠系烃源岩地球化学特征讨论

长期以来,羌塘盆地烃源岩的研究一直限于中生代地层,而对其古生代地层生烃能力一直缺乏系统研究。针对这一问题,本文选择羌塘盆地石炭—二叠系8条剖面的暗色泥岩及碳酸盐岩样品,对其从有机质丰度、有机质类型和热演化程度等方面进行了有机地球化学特征的分析。研究发现,石炭—二叠系可能烃源岩类型包括泥岩和碳酸盐岩两种,其分布总体上受沉积相的控制,碳酸盐岩烃源岩可能为局限台地相发育的泥晶灰岩,而泥质烃源岩主要为三角洲及斜坡相发育的暗色泥岩及凝灰质泥岩。石炭—二叠纪泥岩有机碳含量较高,具有较好生烃能力,大多达到烃源岩标准,尤其是刻莫石炭系剖面及贡日二叠系剖面,大多为中等—好烃源岩。碳酸盐岩有机碳含量总体比较低,为非烃源岩。石炭—二叠系碳酸盐岩烃源岩有机质类型为Ⅱ1型,泥质烃源岩有机质类型主要为Ⅱ2-Ⅲ型。石炭—二叠系烃源岩热演化程度总体较高,除盆地东部刻莫石炭系剖面处在成熟阶段外,大都处在高成熟—过成熟阶段,非常有利于天然气的生成,具备良好的天然气勘探前景。     

鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩层系天然气成藏研究

鄂尔多斯盆地两套优质烃源岩,即上奥陶统背锅山组泥灰岩和中奥陶统平凉组中下部页岩,是海相碳酸盐岩层系古油藏原油和现今靖边气田油型气的主要来源。两套优质烃源岩主要分布在盆地的西部和西南部,呈"L"型展布,盆地内部缺失;它们累计厚度约50~350m。平凉泥岩TOC介于0.5%~1.2%,平均0.9%,厚度20~50m,而灰岩TOC主要分布在0.2%~0.4%区间,平均0.3%。背锅山组泥岩有机碳相对较高,TOC介于0.22%~3.3%,平均为0.93%。三叠纪末期,两套优质烃源岩生成的大量液态烃类进入中央古隆起控制的斜坡部位,形成古油藏;侏罗纪-早白垩世,地层持续加深和地温梯度升高,烃源岩热演化程度达到高-过成熟阶段,古油藏温度超过180℃,原油开始热裂解生成天然气。油气的热裂解导致气藏压力不断增大,驱使部分气体进一步扩散运移。晚白垩世燕山运动IV幕,盆地东部大规模持续挤压抬升导致了原有油气藏经历了西高东低转变为东高西低的构造反转,形成构造枢纽。中央隆起带聚集油气的优势被改造,裂解形成的天然气向东或东北方向运移。但是运移过程中,东部盐岩、膏盐、致密碳酸盐岩侧向封堵。在靖边气田中心部位,由于奥陶系顶部缺失石炭系铁铝土岩封盖,使得部分石炭-二叠系生成的天然气沿着不整合面进入风化壳,形成从奥陶系来源的原油裂解气与石炭-二叠系生成的煤型气相混合。     

我国中西部盆地深层-超深层烃源岩热演化研究

我国中西部盆地深层、超深层油气相态、分布深度和油气贫富差异大,盆地温度场是制约油气成藏及烃源岩成熟演化的关键要素。本文以塔里木盆地和四川盆地寒武系为研究对象,系统解析盆地古、今温度场特征,明确寒武系烃源岩热演化及其差异性,探讨热演化对油气生成及油气相态的控制作用。结果表明,塔里木盆地和四川盆地现今平均热流为(42.5±7.6)和(53.8±7.6) mW/m²,反映了“冷盆”和“温盆”特征。塔里木盆地热流自早寒武世以来呈下降趋势,早二叠世受岩浆活动的影响,出现短暂的峰值。四川盆地寒武纪至早二叠世为稳定低热流,早二叠世末受峨眉山地幔柱热效应的深刻影响,热流快速上升,晚二叠世以来热流下降。由于四川盆地的热状况一直高于塔里木盆地,同时受二叠纪岩浆活动的差异影响,盆地寒武系烃源岩成熟演化、油气生成和相态存在差异。塔里木盆地寒武系烃源岩的热演化具有3种类型：(1)古生代迅速成熟演化定型;(2)早古生代快速演化-后期持续演化型;(3)早古生代和中生代快速演化型。四川盆地寒武系烃源岩的热演化具有3种类型：(1)持续演化型;(2)加里东期热演化停滞-中生代持续演化型;(3)加里东...     

海拉尔盆地呼和湖凹陷热演化史与油气关系

呼和湖凹陷现今地温梯度为3.54℃/100m,属于中温型地温场。根据镜质体反射率、包裹体测温和磷灰石裂变径迹法恢复了呼和湖凹陷古地温演化史,研究表明呼和湖凹陷早白垩世古地温梯度可达3.7～6.5℃/100m,古地温梯度高于现今地温梯度,古地温高于今地温。古地温恢复及热史模拟表明最高古地温是在早白垩世晚期达到的,下白垩统烃源岩热演化程度主要受古地温场控制。热演化史与油气关系研究表明呼和湖凹陷油气生成期主要有两期,分别是早白垩世晚期及古近纪以来,且以早白垩世晚期为主要成藏期,古近纪以来由于目的层温度降低生烃强度减弱。     

塔里木盆地玉北地区埋藏史及热史分析

根据地层分层数据和古热流分析,对塔里木盆地玉北地区的5口代表性钻井进行了埋藏史、热史的模拟与分析,探讨了研究区烃源岩的热演化成熟过程,初步划分了烃源岩的成熟阶段和生烃期次。研究结果认为：玉北地区寒武系－泥盆系沉积时期,具有多次沉积埋藏和隆升剥蚀的交替;泥盆系沉积之后,石炭－二叠系呈现沉积埋藏的特征;中生代在玉北地区东部少量沉积三叠系,随后被剥蚀,而在中西部发生沉积间断;进入新生代,地层持续沉积,且沉积速率呈现增大趋势。研究区寒武系烃源岩自沉积以来成熟度演化相对连续,奥陶纪时进入生烃门限,成熟时期较早;志留－泥盆纪,受海西早期运动的影响,发生隆升剥蚀作用,烃源岩演化变缓;石炭－二叠纪受控于区域上持续稳定的地层沉积与广泛发育的火山活动,研究区寒武系烃源岩进入中高成熟阶段;由于喜马拉雅造山运动的远程效应,新生代研究区持续沉降,形成巨厚沉积,烃源岩成熟度达到高－过成熟,为天然气生成阶段     

伊犁盆地尼勒克凹陷烃源岩有机地球化学特征及生烃潜力分析

伊犁盆地石炭系、二叠系和侏罗系烃源岩广泛分布于各次级凹陷,但烃源岩有机地球化学特征和生烃潜力的研究主要集中于伊宁凹陷,尼勒克凹陷烃源岩的研究较薄弱,为此,在结合前人研究基础上,通过有机地球化学分析技术,综合评价尼勒克凹陷石炭系、二叠系和侏罗系烃源岩的有机地球化学特征和生烃潜力。结果表明:(1)有机质丰度自二叠系塔姆其萨依组(好)-侏罗系(中等-好)—石炭系阿克萨克组泥岩(差-中等)—二叠系晓山萨依组(非烃源岩-差)依次降低,其中阿克萨克组碳酸盐岩段为非烃源岩层段;(2)不同时代烃源岩有机质类型主要以Ⅱ2-Ⅲ型为主;(3)有机质热演化程度自石炭系(过成熟)、二叠系晓山萨依组(高成熟)、塔姆其萨依组(低成熟-成熟)和侏罗系(未成熟-低成熟)依次降低,其中石炭系高的热演化熟度可能与裂谷的发育和演化有关。分析认为二叠系塔姆其萨依组中上段为优质烃源岩层段。     

包含变质岩分类三要素的主要变质岩分类表

变质岩分类的三要素是:变质岩的物质成分(化学成分、矿物成分)、变质岩的组构(结构、构造)和变质岩的成因(变质作用类型和形成变质岩的物理化学条件).由于变质岩的化学成分、矿物成分、组构特征和形成变质岩的地质环境十分复杂,致使至今尚无以变质岩分类三要素为基础的、内容比较完善的分类方案.本文中主要变质岩的分类是以其分类三要素为基础编制的,首次将不同成因的变质岩类并列于同一表中、将鉴定变质岩的主要标志性矿物成分和组构特征列入同一分类表中.该分类对鉴定变质岩石具有可操作性和实用性,分类表中涵盖了自然界主要的变质岩石.     

On the radiogenic heat production of metamorphic,igneous, and sedimentary rocks

Sedimentary rocks cover-73% of the Earth's surface and metamorphic rocks account for approximately91% of the crust by volume. Understanding the average behavior and variability of heat production for these rock types are vitally important for developing accurate models of lithospheric temperature. We analyze the heat production of ～204,000 whole rock geochemical data to quantify how heat production of these rocks varies with respect to chemistry and their evolution during metamorphism. The heat production of metaigneous and metasedimentary rocks are similar to their respective protoliths. Igneous and metaigneous samples increase in heat production with increasing SiO_2 and K_2 O, but decrease with increasing FeO, MgO and CaO. Sedimentary and metasedimentary rocks increase in heat production with increasing Al_2 O_3, FeO, TiO_2, and K_2 O but decrease with increasing CaO. For both igneous and sedimentary rocks, the heat production variations are largely correlated with processes that affect K_2 O concentration and covary with other major oxides as a consequence. Among sedimentary rocks,aluminous shales are the highest heat producing(2.9 μW~(-3)) whereas more common iron shales are lower heat producing(1.7 μW m~(-3)). Pure quartzites and carbonates are the lowest heat producing sedimentary rocks. Globally, there is little definitive evidence for a decrease in heat production with increasing metamorphic grade. However, there remains the need for high resolution studies of heat production variations within individual protoliths that vary in metamorphic grade. These results improve estimates of heat production and natural variability of rocks that will allow for more accurate temperature models of the lithosphere.     

伊犁盆地石炭系—二叠系含油气性特征

伊犁盆地是在前震旦系基础上发展形成的双层结构盆地，即内裂谷盆地—山间陆相盆地。经多次造陆运动后，盆地内普遍缺失震旦系、下古生界、泥盆系、下三叠统和白垩系。盆地内的生油层主要为海相石炭系阿克沙克组、也列莫顿组，陆相二叠系院山萨依组、塔姆其萨依组。生油中心主要位于伊什基里克山—脱勒斯拜克山以北的湖盆区内。储层主要以二叠系、三叠系和保罗系的碎屑岩为主。伊犁盆地虽然经历了多期构造运动的影响，地质结构更加复杂，沉积中心的不断西移，但仍然在中新生代地层的地表及井下发现大量油气显示，表明该盆地具备生储油能力。该盆地有利与不利因素并存，对盆地的进一步勘探应加强基础研究工作，以避免盲目投入。     

吉林省南部早太古宙上壳岩地球化学特征

吉林省南部早太古宙上壳岩是太古宙高级区的组成部分,它包括变质火山岩和变质沉积岩,其中各类变质火山岩的地球化学特征与康迪统计的太古宙同类岩石大致可此。本区上壳岩随SiO_2含量增高,ΣREE逐渐增高。各类岩石普遍具Ce、Eu的负异常,表明它们具相同的成岩环境。     

辽西金羊盆地岩浆岩对北票组烃源岩演化影响的初步分析

正盆地中的岩浆活动不仅给盆地沉积物带来巨大能量,还会造成局部地温场、压力场和化学场的变化,这正是有机质生烃演化和油气运移、聚集的控制因素。烃源岩中火山活动模式的建立可以深入探讨烃源岩与火山活动的内在联系,为岩浆岩发育区油气形成和勘探提供更多的地质依据(王民,2010)。     

Hydraulic properties of the crystalline basement

Hydraulic tests in boreholes, up to 4.5 km deep, drilled into continental crystalline basement revealed hydraulic conductivity (K) values that range over nine log-units from 10⁻¹³−10⁻⁴ m s⁻¹. However, K values for fractured basement to about 1 km depth are typically restricted to the range from 10⁻⁸ to 10⁻⁶ m s⁻¹. New data from an extended injection test at the KTB research site (part of the Continental Deep Drilling Program in Germany) at 4 km depth provide K=5 10⁻⁸ m s⁻¹. The summarized K-data show a very strong dependence on lithology and on the local deformation history of a particular area. In highly fractured regions, granite tends to be more pervious than gneiss. The fracture porosity is generally saturated with Na–Cl or Ca–Na–Cl type waters with salinities ranging from <1 to >100 g L⁻¹. The basement permeability is well within the conditions for advective fluid and heat transport. Consequently, fluid pressure is hydrostatic and a Darcy flow mechanism is possible to a great depth. Topography-related hydraulic gradients in moderately conductive basement may result in characteristic advective flow rates of up to 100 L a⁻¹ m⁻² and lead to significant advective heat and solute transfer in the upper brittle crust. An erratum to this article can be found at     

Small scale study of groundwater flow in a fractured carbonate-rock aquifer at the St-Eustache quarry, Québec, Canada

A small-scale hydrogeological study was conducted in a fractured carbonate-rock aquifer located in a quarry to relate groundwater flow to the fracture network. The field study in the St-Eustache quarry, which integrates structural surveys, well logging and hydraulic tests, showed that the most important features that affect groundwater flow in the sedimentary aquifer are high hydraulic conductivity horizontal bedding planes. Vertical fractures are abundant in the quarry and throughout the region, but they have a minor effect on groundwater flow. To have a significant impact on the flow regime and lead to vertical groundwater flow, the permeability of all vertical joints need to be enhanced compared to what was generally observed at the site. Such an increase in permeability could potentially occur where dissolution and fracturing is more intense or at stress release locations such as near the surface in the quarry.     

河北平山晚太古代阜平群中主要变质岩类及其深熔产物的稀土地球化学初步研究

河北平山小觉地区晚太古代阜平群含有三种主要表壳岩性质的变质岩类，即钾长浅粒岩类，黑云变粒岩－片麻岩类和角闪质岩石类。它们所经历的初期深熔作用产物，其岩石化学成分分别与钾长花岗岩，奥长花岗岩和花岗闪长岩相当，并在很大程度上继承了原岩（母岩）的总体岩石化学特征。可能由于深熔产物中富含稀土的一些副矿物含量的降低，它们的稀土总量都不同程度地较原岩为低，但两者的稀土分布模式却很相似，这从另一角度说明了它们的成因关系。     

新疆中天山南缘乌瓦门地区蛇绿岩中超镁铁岩的成因:来自岩石矿物学和地球化学的证据

本文对新疆中天山南缘乌瓦门蛇绿混杂岩中的超镁铁岩进行了岩石矿物学和地球化学研究,对其成因和形成环境进行限定。乌瓦门蛇绿混杂岩中的超镁铁岩为蛇纹石化二辉橄榄岩,由橄榄石(Fo=89.1~90.6)、斜方辉石(Wo0.4-2.4En87.2~90.7Fs8.9-10.9;Mg#=89.0~91.0)、单斜辉石(Wo49.1-51.3En16.0~48.4Fs0.9-4.3;Mg#=90.2~92.1)和尖晶石(Mg#=71.8~77.5;Cr#=9.3~13.4)组成。主量元素组成上,以低Mg O(37.74%~41.34%)、高Al2O3(2.58%~3.39%)、高Ca O(2.23%~3.68%)和高Ti O2(0.05%~0.11%)为特征。微量元素上,亏损稀土元素(REE总量为1.73×10-6~4.63×10-6),亏损不相容元素(如,Rb=0.4×10-6~1.39×10-6,Zr=0.73×10-6~3.28×10-6,Hf=0.04×10-6~0.11×10-6),富集相容元素(如,Cr=2516×10-6~2793×10-6,Co=84.6×10-6~119×10-6,Ni=1641×10-6~2261×10-6)。矿物学和地球化学特征一致指示,乌瓦门蛇绿混杂岩中的超镁铁岩为经历过低程度(5%~10%)部分熔融作用的残余地幔橄榄岩,形成于洋中脊环境,是MOR型蛇绿岩中的地幔橄榄岩。     

河北平山晚太古代阜平群中主要变质岩类及其深熔产物的稀土地球化学初步研究

河北平山小觉地区晚太古代阜平群含有三种主要表壳岩性质的变质岩类，即钾长浅粒岩类，黑云变粒岩－片麻岩类和角闪质岩石类。它们所经历的初期深熔作用产物，其岩石化学成分分别与钾长花岗岩，奥长花岗岩和花岗闪长岩相当，并在很大程度上继承了原岩（母岩）的总体岩石化学特征，可能由于深熔产物中富含稀土的一些副矿物含量的降低，它们的稀土总量都不同程度地较原岩为低，但两的稀土分布模式却很相似，这从另一角度说明了它们的成因关系。