三塘湖盆地石头梅地区二叠系芦草沟组有机质富集特征

为了研究三塘湖盆地石头梅地区二叠系芦草沟组有机质富集特征，通过对岩芯详细观察和泥岩系统取样，开展了有机碳、岩石热解、主量元素、微量元素测试分析。结果表明，三塘湖盆地石头梅地区芦草沟组泥岩有机质丰度较大， TOC含量最高124%，最大生烃潜量9441 mg/g，有机质类型以I型和II型为主。有机质成熟度较低，为未熟—低成熟。研究区芦草沟组沉积时期初始古生产力中等，气温较高，水体深度较大，为半深湖—深湖环境，水体主要为停滞水体环境，缺氧还原条件，水体盐度较高，以咸水条件为主。根据地球化学参数，研究区芦草沟组自下而上可以划分出3个层段，对比3个层段中古环境的变化特征，发现同为低水动力深水缺氧还原条件下，适宜的温暖气候条件和适宜的半咸水—咸水盐度条件，以及高初始古生产力有利于有机质富集，从而形成油页岩，同时优选B3层段为油页岩最有利发育层段。     

三塘湖盆地低熟油的发现及其地球化学特征

三塘湖盆地目前所发现的原油的C₂₉甾烷 20S/(20S +20R)值大部分小于 0.42,属于低 (未 )熟油的范畴。与国内外报道的低熟油相比,三塘湖盆地物性特征也具有高密度、高粘度及高含蜡量等特征,但其物性偏好。经油源分析,这些低熟油主要来源于上二叠统芦草沟组。该组烃源岩演化程度较低,有机质丰度较高,属较好生油岩。通过有机显微组分分析,发现芦草沟组烃源岩以富含腐泥无定形富氢显微组分而有别于三塘湖盆地其它低熟源岩。经热解分析,腐泥无定形是芦草沟组烃源岩主要生烃贡献者,并且其主生烃期Ro 在 0.35 %～ 0.6 %之间。因此,腐泥无定形低熟生烃是三塘湖盆地低熟油的主要生烃机制。另外,在三塘湖盆地原油以及芦草沟组源岩中都检测到 17α(H) 2 5 降霍烷系列化合物,说明三塘湖盆地的低熟油可能与陆源有机质细菌降解改造作用有关。     

三塘湖盆地二叠纪芦草沟组分布及其意义

三塘湖盆地主要生油层系和储集层系——二叠纪芦草沟组，与准噶尔盆地南缘的芦草沟组和吐哈盆地的塔儿朗组沉积非常相似，在岩性和生物群上均可对比，对油气勘探具有重要意义。但其分布受地质情况及研究手段的限制，一直存在很大争议。笔者通过野外剖面、井下剖面对比，详尽地描述了二叠纪芦草沟组的岩石组合特征。通过对区域构造、沉积相及沉积环境的分析，结合古生物资料及测年数据，认为三塘湖盆地二叠纪芦草沟组仅残存于马朗凹陷全区和条湖凹陷南缘冲断带。     

三塘湖盆地芦草沟组烃源岩及其古环境

三塘湖盆地中二叠统芦草沟组分布于马朗凹陷和条湖凹陷西南部边缘,主要由碳酸盐岩和暗色泥岩组成,是盆地主力生油岩。碳酸盐岩、伽马蜡烷指数(GI)、原油碳同位素组成表明芦草沟组沉积于咸水-半咸水古水体环境中,其主要沉积中心位于盆地西南边缘东侧,呈北西-南东方向延伸,与区域构造延伸方向基本一致。芦草沟组时期的原型盆地范围比现在大,尤其是原型盆地的西南边界应位于现在边界的更西南部,从其碳酸盐岩厚度和伽马蜡烷含量的变化来看,三塘湖盆地与相邻的吐哈盆地和准噶尔盆地呈相互独立分隔的状态。     

天山东段地区二叠系芦草沟组沉积特征与古环境对比

天山东段地区二叠系芦草沟组的沉积时代、沉积环境和构造背景存在争议。根据芦草沟组中发现的标准化石桃树园吐鲁番鳕、托姆介介形虫和孢粉化石组合,结合沉积地层中大量碎屑锆石最年轻峰值年龄261 Ma,认为芦草沟组的沉积时代为瓜德鲁普世(中二叠世)而非乌拉尔世(早二叠世)。近年来,在芦草沟组中发现典型海相指示矿物海绿石、海相或海陆交互相托姆介介形虫,加之超高盐度咸化湖盆的证实,认为芦草沟组主体为湖相沉积,但部分沉积时段受到海侵(泛)事件影响。天山东段地区准噶尔盆地、三塘湖盆地、吐哈盆地二叠系芦草沟组具有相似的岩石组合、动物群面貌和构造特征,但不同盆地古盐度、古气候、古氧化还原条件、古水深、初级生产力及热液输入强度等具有差异,分析认为芦草沟组形成于相似的伸展裂谷构造背景,但不同盆地之间沉积特征具有差异、不具备统一的沉积中心,为一系列弥散性裂谷盆地群。     

准噶尔盆地南缘芦草沟组油页岩地质特征及主控因素

准噶尔盆地南缘芦草沟组油页岩主要发育于博格达山北麓,位于准噶尔盆地和博格达山构造转换带.研究区内芦草沟组油页岩含油率和厚度分布差异性较大,有机质类型以腐泥-腐殖腐泥型为主,整体上可采性较好.大型开阔湖盆沉积环境有机质产量大,缺氧还原性水体环境是研究区油页岩矿主要控矿因素.博格达山隆升及大型逆冲推覆带和强烈褶皱有效抑制了油页岩有机质热演化进程,是本区油页岩成矿重要条件.综合油页岩矿地质特征及成矿控制因素,认为在叠合盆地内,原陆内坳陷基础上发育的局部构造隆升带是油页岩发育有利前景区.     

博格达地区中二叠统页岩层系古沉积环境

正博格达山西段在早-中二叠世尚未隆升,该地区在中二叠世后期发生大规模湖侵,准噶尔盆地与吐哈盆地水体相连通成为统一的沉积体系。准噶尔盆地南缘自下而上发育了芦草沟组与红雁池组,吐哈盆地西北缘发育了塔尔朗组,其中芦草沟组与塔尔朗组发育厚层的深灰色泥页岩、页岩及油页岩,夹有薄层的灰岩、白云岩,为研究区重要的烃源岩层系。目前,关于这套层系的层序地层特征研究较多,     

新疆博格达山北麓二叠系油页岩成矿特征及资源潜力

博格达山北麓山前弧形冲断褶皱带上发育强烈变形的二叠系油页岩,产出层位为中二叠统芦草沟组。纵向上芦草沟组上段油页岩较下段发育,而品质下段好于上段,横向上以阜康县三工河地区油页岩最发育,含油率高,由此向东、向西两侧油页岩逐渐减薄,品质降低。芦草沟组油页岩形成于高盐度的半深水-深水陆缘近海湖泊环境,属低熟-成熟优质生油岩。油页岩产状以纸状、层状和砂质油页岩3种类型为主,纸状油页岩品质最好。利用体积法估算博格达山北麓芦草沟组油页岩资源为652.39×10⁸t,技术可采油页岩资源量226.5×10⁸t,页岩油资源量为54×10⁸t,技术可采页岩油资源量18.8×10⁸t,可回收页岩油资源量14.1×10⁸t。三工河地区油页岩品质好,厚度大,埋藏浅,油页岩和页岩油资源量大,是进一步勘查与开发的首选地区。     

新疆博格达山北麓油页岩成因类型及有利区预测

博格达山北麓油页岩资源储量巨大且发现已久,但研究程度较低。油页岩赋存于上二叠统芦草沟组,主要形成于深湖相高水位体系域,属于低含油率高灰分油页岩。根据样品有机元素分析及热解分析数据,采用交汇图解法分析油页岩成因类型主要为腐泥型（Ⅰ型）和腐殖腐泥型（Ⅱ₁型）;晚二叠世芦草沟期,三工河地区为该区的沉积中心,油页岩资源量大,含油率高,且开采条件简单,是进一步勘探和开发的最有利地区。     

三塘湖盆地中二叠统原油的来源及其分布特征

在对三塘湖盆地中二叠统原油物性、生物标志物特征分析的基础上,开展了油岩生物标志物参数的对比和成藏主控因素的分析。研究认为,中二叠统芦草沟组原油属于自生自储、源内成藏。条湖组原油主要来自芦草沟组烃源岩,属于近源成藏;部分原油(马49井等)来自下二叠统-上石炭统,属于源外成藏。中二叠统的源岩油藏分布主控因素主要体现在源和裂缝两个方面,有效源岩(主要体现在源岩成熟度上)控制了油藏的分布;裂缝(构造裂缝为主)则是控制油藏产能的关键。因此,三塘湖盆地的原油勘探应围绕源和裂缝这两个方面进行,上述认识对油田中二叠统原油的勘探具有积极的指导意义。     

准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组油页岩地球化学特征与成矿条件

【研究目的】本文旨在通过对比准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组高品位和低品位油页岩的品质和成因差异,揭示高品位油页岩的特殊成矿条件。【研究方法】对吉木萨尔地区两个剖面采集的露头样品,进行TOC、热解、含油率、微量、稀土元素测试,从而开展高品位和低品位油页岩有机地球化学特征,微量稀土元素特征及成矿条件差异分析。【研究结果】研究区高品位油页岩有机质类型为I型;低品位油页岩有机质类型为I-II1型。高品位和低品位油页岩中B、Ba、Cr、Nb、Sr、V、Zr等微量元素含量差异明显,高品位油页岩中各稀土元素平均含量和各样品稀土元素分布区间都小于低品位油页岩,且外源元素富集程度也相对更低,显示了更少的陆源碎屑输入。微量元素比值显示,研究区油页岩形成于温暖湿润气候,淡水—半咸水,还原环境。高品位油页岩与低品位油页岩相比,形成时水体盐度值更大,有机质生产力更高。【结论】温暖湿润气候背景下,相对较少的陆源碎屑供给,减少了对有机质的稀释和氧化破坏,同时较高的水体盐度值更利于水体分层,从而形成一个长时间的还原环境,再加上更高的有机质生产力,从而形成了高品位油页岩。     

柴达木盆地团鱼山地区浅湖油页岩特征、成因及成矿模式-以青柴地2井为例

我国陆相油页岩资源丰富,通常沉积于深湖-半深湖、湖沼以及浅湖环境,其中浅湖油页岩主要发育于柴达木盆地、老黑山盆地、黄县盆地等地区。为研究浅湖油页岩的特征和成因,分析其成矿模式,对柴达木盆地团鱼山地区的青柴地2井石门沟组含煤段浅湖油页岩样品分别开展了有机碳、热解、含油率、灰分、挥发分、密度、发热量、主微量元素、X衍射等测试分析。结果显示,研究区油页岩为中灰分、高挥发分、低密度、高发热量、低-中等含油率的油页岩。该油页岩的有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ₂型,成熟度为未成熟。其矿物组成主要为粘土矿物和石英,组成元素以SiO₂、Al₂O₃和TFe₂O₃为主,具有P₂O₅、Co、Cu、Zn、Ga、Mo、Ba、Th、U等元素富集,SiO₂、TFe₂O₃、MgO、Na₂O、CaO、K₂O、TiO₂、...     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油系统的成藏特殊性

通过烃源岩条件、储层特征与原油类型分布及其来源、源-储配置关系的系统分析,分析了准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组上、下段致密油系统的自生自储与层控成藏特征。结果表明,芦草沟组咸水湖相沉积中的不同岩性均有不同含量的原始有机质,其中的泥岩有机质丰度和生烃潜力最高,为主力烃源岩,母质类型具倾油特征,处于生油阶段。位于烃源岩层系内的砂岩类与碳酸盐岩类储集层主要为低孔低渗-致密背景,含油性与物性差异存在密切关系。源-储配置表现为互层和泥包砂特征,具有源、储邻近叠置分布的致密油聚集条件。芦草沟组上、下段的原油物性与地化特征存在明显差异,分别主要来自邻近层段烃源岩。综合研究认为吉木萨尔凹陷内芦草沟组具有就近运移、自生自储的层控致密油成藏模式。     

吉木萨尔凹陷二叠统芦草沟组地层与沉积环境特征研究

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组是我国近些年致密油气勘探开发的热点地区之一。本文利用岩心、岩石薄片、测井和地震等资料,在识别和分析芦草沟组主要岩石类型的基础上,对芦草沟组的沉积演化特征、层序地层格架和沉积环境的变迁等方面进行了综合研究。研究表明,芦草沟组岩性主要为碎屑岩和碳酸盐岩两个大类,其中碎屑岩以泥页岩和粉（细）砂岩为主,碳酸盐岩主要为白云岩和灰岩。沉积特征表现为：下部（F 段）、中部（C+D段）和上部（A 段）的泥页岩层段,发育于湖进时期的深湖至半深湖相沉积,为烃源岩层段;下部致密储集层段（E 段）和上部致密储集层段（B 段）,发育于湖退期的浅湖相、三角洲前缘相沉积。由于后期的构造隆升,芦草沟组的沉积环境由早期的开阔湖盆逐渐向后期封闭的局限湖盆转变,沉积水体也逐渐向咸化和还原环境转变。     

松辽盆地南部油页岩微量元素特征及其成矿期古环境恢复

油页岩成矿期的古环境控制着油页岩有机质类型与丰度,而油页岩的有机质类型和丰度对于研究油页岩成因及富集规律具有重要的意义.松辽盆地南部含油页岩层段总体为深湖-半深湖相稳定沉积,微量元素特征对古环境的变化敏感,可利用油页岩微量元素含量的测试及其比值分析的方法恢复油页岩成矿期的古环境.通过对松辽盆地南部油页岩样品中20余种微量元素含量的测试及其比值的分析,恢复了青山口组与嫩江组油页岩成矿期的古环境.研究结果表明,油页岩成矿期的古气候为温暖湿润-半湿润半干热的气候,水介质为微咸水-半咸水的还原环境.青山口期相对嫩江期气候和盐度变化较稳定,气候略为干热,盐度也略高.     

Elemental characteristics and paleoenvironment reconstruction: a case study of the Triassic lacustrine Zhangjiatan oil shale,southern Ordos Basin,China

Using trace elements to reconstruct paleoenvironment is a current hot topic in geochemistry. Through analytical tests of oil yield, ash yield, calorific value, total sulfur, major elements, trace elements, and X-ray diffraction, the quality, mineral content, occurrence mode of elements, and paleoenvironment of the Zhangjiatan oil shale of the Triassic Yanchang Formation in the southern Ordos Basin were studied. The analyses revealed relatively high oil yield (average 6.63%) and medium quality. The mineral content in the oil shale was mainly clay minerals, quartz, feldspar, and pyrite; an illite–smectite mixed layer comprised the major proportion of clay minerals. Compared with marine oil shale in China, the Zhangjiatan oil shale had higher contents of quartz, feldspar, and clay minerals, and lower calcite content. Silica was mainly in quartz and Fe was associated with organic matter, which is different from marine oil shale. The form of calcium varied. Cluster analyses indicated that Fe, Cu, U, V, Zn, As, Cs, Cd, Mo, Ga, Pb, Co, Ni, Cr, Sc, P, and Mn are associated with organic matter while Ca, Na, Sr, Ba, Si, Zr, K, Al, B, Mg, and Ti are mostly terrigenous. Sr/Cu, Ba/Al, V/(V + Ni), U/Th, AU, and δU of oil shale samples suggest the paleoclimate was warm and humid, paleoproductivity of the lake was relatively high during deposition of the shale—which mainly occurred in fresh water—and the paleo-redox condition was dominated by reducing conditions. Fe/Ti ratios of the oil shale samples suggest clear hydrothermal influence in the eastern portion of the study area and less conspicuous hydrothermal influence in the western portion.     

准噶尔盆地南缘芦草沟组页岩的沉积过程及有机质富集机理

准噶尔盆地南缘二叠系芦草沟组页岩是重要的烃源岩和非常规油气资源储层,具有重大页岩油气勘探潜力.然而对准南芦草沟组页岩的沉积过程、古气候控制湖泊水文条件以及页岩中有机质的富集机理的研究相对较少.通过系统的野外地质调查和样品分析测试,主要利用沉积学定性分析和地球化学定量表征相结合的方法对芦草沟组页岩进行了综合研究.结果表明,研究区芦草沟组页岩主要沉积于盐度分层的半深湖-深湖环境;古气候在研究区湖盆流域具有独特的分带性,博格达东北部的古气候较温暖和潮湿,而博格达以西的古气候则相对干旱;博格达东北部较湿润的古气候引起该地区较充足的降雨,促进了湖水的盐度分层,同时降雨促进河流携带大量富营养元素的淡水注入湖泊引起了表层水体生产力升高,导致博格达东北部芦草沟组页岩相对于博格达西部地区具有更高的TOC含量;表层水体的古生产力与较稳定的贫氧-厌氧环境是研究区芦草沟组页岩有机质富集的主控因素.      

准噶尔盆地南缘中二叠统芦草沟组富砂型湖泊深水扇沉积特征及其相模式*

以准噶尔盆地南缘韭菜园子沟剖面中二叠统芦草沟组野外露头为研究对象,结合该地区芦草沟组沉积时期坳陷湖盆的沉积特征和大套灰黑色油页岩的发育背景,对芦草沟组上部砂体进行了观察描述和沉积分析。在露头剖面上,芦草沟组以灰黑色油页岩为主,但笔者首次在该组上部发现了厚约60m的砂岩,其与上覆红雁池组灰黑色油页岩呈整合接触,具有明显的深水沉积背景。通过对该套砂体的岩石类型划分与沉积现象解析,共识别出2大类10种砂泥岩类型,明确了牵引流和浊流共同发育的特征。该套砂体中可识别出深水扇的3种沉积亚相和相应沉积微相,由3期富砂型湖泊深水扇叠置形成。结合此次露头观察与特征描述,分析了研究区由厚层砂岩到泥砂岩互层的演化过程,并建立了芦草沟组富砂型湖泊深水扇沉积模式。这个典型露头的沉积解剖,是对准噶尔盆地南缘芦草沟组深水沉积体系研究的有益补充。     

松辽盆地嫩江组泥页岩有机质富集模式探讨——以嫩江组一、二段油页岩为例

通过理论模型推演与地质研究实例相结合的方式,以松辽盆地白垩系嫩江组一、二段发育的富有机质页岩(油页岩)为例,重点利用松科1井(南孔)嫩江组取芯井已有测试分析资料,综合有机碳(TOC)含量、黄铁矿硫同位素、全岩元素,以及相关测井、地震资料,综合探讨分析了嫩江组油页岩的成因机制以及油气勘探意义。研究认为:(1)将松辽盆地嫩江组油页岩的形成机制完全归因于海水侵入湖盆很可能是不全面的。虽然海侵能够导致湖盆水体咸化以及藻类勃发,但由于海侵时富氧表层海水对湖盆底部氧化还原环境的改变,"海侵"发生时可能在一定程度上抑制有机质在沉积物中的富集保存,这一点可以从松科1井连续地化剖面上得到验证;(2)海侵对富有机质页岩沉积的促进因素很可能主要体现在海侵结束后湖盆的持续咸化带来的藻类勃发;(3)嫩江组泥岩内存在全盆地广泛分布的火山凝灰岩沉积,且通常与油页岩呈共生关系。古松辽湖盆生产力的提升与火山灰输入所带来的营养物质,如磷、铁等直接相关;(4)嫩江组一、二段油页岩的形成可能是海侵结束后湖盆水体咸化与火山灰瞬间大量输入所诱发的湖盆水体富营养化事件多因素共同作用的结果。油页岩含油率分布规律显示在湖盆生产力普遍较高的情况下,沉积区水体深度越深、越远离河流碎屑输入,则有机质的富集保存条件越好,油页岩品质越高。     

黑龙江省柳树河盆地始新统八虎力组油页岩元素地球化学特征及沉积环境

黑龙江省柳树河盆地始新统八虎力组发育多层油页岩。通过对油页岩样品元素地球化学分析测试,研究了其常量元素、微量元素和稀土元素特征,分析了油页岩沉积环境。研究结果表明,常量元素以富Al₂O₃、Fe和CaO,贫SiO₂、MgO、Na₂O和K₂O为特征,微量元素总体上表现出不同程度的亏损特征,稀土元素总量平均为140.7×10^-6,表现出轻稀土元素轻度富集特征。稀土元素具有较为一致的变化趋势,表明油页岩沉积时物源和沉积环境较为稳定。Mn/Ti值表明油页岩组成物质的搬运距离随着时间变化经历了远→近→远的变化,反映水体深度经历了深→浅→深的变化。Sr/Cu值和Rb/Sr值表明油页岩沉积时为相对炎热干旱的环境。Sr/Ba值反映当时为炎热干旱气候条件下的过渡相咸水湖泊沉积环境。V/(V+Ni)值、δEu和有机碳含量表明油页岩沉积时处于缺氧的还原沉积环境中。总体上,柳树河盆地油页岩发育于炎热干旱气候、咸水、缺氧条件下的湖泊沉积环境中。