抚顺盆地始新统计军屯组油页岩地球化学特征及其地质意义

本文在野外实测剖面基础上,对抚顺盆地始新统计军屯组油页岩开展较为详细的地球化学特征研究,根据微量元素富集程度、元素比值变化及生物标志化合物特征等,探讨了油页岩的有机母质来源、沉积环境及其对油页岩成矿的控制.油页岩中微量元素主要有Li、Ti、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V、Mn、Sr、Ba、Zn、Ga、Rb和cd.有机碳含量较高,平均为12.90%,氯仿沥青"A"组成中饱和烃馏分占优势,有机质以腐泥型为主.样品中检测出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、甾类化合物和萜类化合物.在GC谱图上,正构烷烃呈"前低后高"双峰式分布,主峰碳数分别为nC17,或nC27、nC19或nC_27,nC_31/nC_17为1.12～17.38,重烃组分占优势,CPI值为1.55～1.77,OEP值为1.61～1.81,Pr/Ph为1.53～2.08.甾类化合物以规则甾烷为主,其次为重排甾烷,孕甾烷丰度极低,规则甾烷C_27-C_28-C_29ααα20R构成近对称的"V"字型,∑(C_27+C_28)/∑C_29比值为1.11～1.19,∑C_27/∑C_29比值为0.63～0.77.萜类化合物以C_30藿烷占优势的五环三萜烷为主,含少量三环萜烷,检出少量奥利烷,几乎未见四环萜烷和伽马蜡烷.元素丰度及饱和烃色谱/质谱特征表明抚顺油页岩有机母质来源具水生生物和高等植物双重生源特征;Sr/Ba、V/V+Ni等元素比值,结合生物标志化合物特征及野外地质观察,揭示油页岩形成于淡水缺氧半深湖-深湖环境.湖泊自身生产力为油页岩的形成提供了主要的有机母质来源,稳定缺氧环境有利于有机质的堆积和保存.     

柴北缘团鱼山地区中侏罗统石门沟组油页岩有机地球化学特征及古湖泊条件

根据Leco（莱科）、岩石热解、GC（气相色谱）和GC-MS（气相色谱/质谱）等分析,开展了柴达木盆地北缘团鱼山地区中侏罗统石门沟组油页岩有机地球化学特征研究,探讨了油页岩的生烃潜力、有机母质来源、沉积环境及成矿差异。结果表明：石门沟组页岩段共发育3层油页岩（自下而上分别为油1、油2和油3）,油页岩w（TOC）较高,平均值为8.16%,有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ₁型,整体生烃潜力较好,且油1、油2的生烃潜力高于油3;样品中检测出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、甾类化合物、萜类化合物和芳香烃化合物,其中,正构烷烃呈单峰式分布,主峰碳数为nC₂₃或nC₂₇,Pr/Ph值为0.20~1.08,油1、油2的C₂₇/C₂₉值、芳基类异戊二烯烃、藿烷和藿烯质量分数明显比油3高,揭示油1、油2形成于强还原条件,有机母质来源以低等水生生物为主,油3形成于弱还原-还原条件,有机母质来源具有陆源高等植物与低等水生生物双重生源特征。结合油页岩特征的差异及古湖泊条件,说明较深的湖水并不是形成优质油页岩的必要条件,藻类、细菌等提供优质有机质的生物输入以及底层水的强还原条件更有利于优质油页岩的形成。     

藏北高原海陆相油页岩生物标志化合物对比研究

重点报道了藏北高原双湖地区早侏罗世海相油页岩和可可西里地区中新世陆相油页岩生物标志化合物组合差异.在两套油页岩中均检出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜类化合物及甾类化合物,但二者生物标志化合物组合明显不同.这种不同是在有机质演化程度差异的基础上,主要由原始生物输入和沉积环境差异造成的.海相油页岩正构烷烃具有低碳数优势, nC15、nC16或 nC17为主峰碳,无明显的奇偶碳数分布, Pr/Ph比值显示,多数海相油页岩具有姥鲛烷优势,缺乏β-胡萝卜烷,伽马蜡烷含量较低,海相油页岩原始有机母质构成中,既有丰富的菌藻类等低等水生生物,还有一定比例的陆生高等植物混合输入的特点,属贫氧-缺氧、弱氧化-弱还原沉积环境,进一步证明了早托尔期这种富碳缺氧黑色油页岩是一次全球性海平面上升事件的产物.陆相油页岩正构烷烃具有高碳数优势,主峰碳数为 nC23或 nC29,奇碳数优势突出, Pr/Ph比值显示,陆相油页岩具有强烈植烷优势,β-胡萝卜烷含量相对较高,伽马蜡烷 /αβ C30霍烷比值为 0.31～ 0.60,陆相油页岩原始有机母质构成中,既有高含量的高等陆生植物,还有一定数量低等水生生物混合输入,且在剖面序列中有由早期 C3型陆生高等植物向晚期 C4型转变,特别是剖面顶部油页岩中具有丛粒藻 Botryococus输入的特点,从而导致罕见的重δ13C异常,属缺氧、强还原湖泊沉积环境,反映了晚中新世湖泊演化历史中生态系统的转型和更新这一重要事件.古湖泊演化早期具有水体盐度分层,以出现高含量的β-胡萝卜烷和伽马蜡烷为标志,为咸水湖,晚期湖平面上升,湖泊水体盐度逐渐降低.     

西藏伦坡拉盆地油页岩特征及分布规律

伦坡拉盆地有较大规模的油页岩出露,根据油页岩工业划分标准,伦坡拉油页岩属于含油率较高的高灰分、特低硫型油页岩。伦坡拉油页岩主要发育于丁青湖组之中,形成于半深湖-深湖相沉积环境。通过岩相古地理研究,发现伦坡拉油页岩厚度受沉积相带控制,呈规律性展布,从深湖-半深湖-浅湖-滨湖呈环带状由中心向四周逐渐减小的变化趋势,位于盆地中央半深湖-深湖相区的伦坡日、蒋日阿错地区油页岩厚度相对较大,具有广阔的开发利用前景。     

西藏中部伦坡拉盆地古近系沉积有机质特征及意义

西藏中部班公湖-怒江缝合带之上发育一些新生代陆相沉积盆地.与西藏海相沉积盆地相比,这些陆相沉积盆地沉积有机质丰度高、类型好及热演化程度中等,具有很好的油气勘探前景.伦坡拉盆地是其中的代表并且是目前西藏唯一的获得工业油流的盆地.本文对伦坡拉盆地古近系丁青湖组与牛堡组实测剖面有机岩石学及有机地球化学分析研究表明:丁青湖组页岩沉积于半深湖-深湖环境,有机碳含量在2.84%～6.92%之间,有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ1型,母质主要来源于藻类及少量高等植物的输入,有机质镜质组反射率(Ro)在0.46%～0.63%之间;牛堡组泥岩和页岩为滨浅湖相沉积,有机碳含量在0.25%～5.99%之间,有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ 1型,母质主要来源于藻类及极少量高等植物的输入,镜质组反射率(Кo)在0.49%～0.66%之间;生物标志化合物组成分布特征显示丁青湖和牛堡组沉积于分层的水体且底部水体盐度较高.     

梅河盆地油页岩特征及成因

梅河盆地为古近纪富含油页岩的小型断陷盆地。岩芯观察、薄片鉴定、有机碳、热解和工业分析等测试分析表明,梅河盆地发育高灰分中含油率型油页岩,油页岩中有机质处于未熟状态;黏土矿物以高岭石和伊利石为主,富含石英等稳定组分,U、Mo等元素较为富集,轻重稀土分异程度高。油页岩突变沉积于煤层之上,且上覆深灰色泥岩,表明其形成于半深湖-深湖环境;Sr/Ba比值和伽马蜡烷含量较低、V/(V+Ni)0.5,表明油页岩形成于缺氧的淡水中。油页岩中有机质来源较为复杂,黑色油页岩有机质丰度含量较高,以高等植物来源为主,油页岩产油率(含油率/TOC)较低;褐色油页岩TOC相对较低,有机质以湖泊生物为主,具有较高的产油率。     

西藏伦坡拉盆地丁青湖组油页岩特征及勘探有利区评价

西藏伦坡拉盆地出露大规模的油页岩。通过研究油页岩的剖面、探槽、钻井及相关实验数据,根据油页岩厚度、分布范围及沉积相特征,结合油页岩品质特征,对蒋日阿错、伦坡日及爬爬3个油页岩分布区进行了评价。研究表明,伦坡拉油页岩总体为高灰分(平均81.76%)、中高含油率(平均7.2%)、特低含硫量(小于1%)型油页岩,其有机碳含量高(平均8.07%),产烃潜量较大,可作为烃源岩为伦坡拉盆地的油藏提供油源。油页岩厚度受沉积相带控制,主要呈北西-南东向断续分布于盆地半深湖-深湖相区。油页岩平均含油率、有机碳含量总体呈北西部低、南东部较高的趋势。综合油页岩厚度及油页岩展布范围,爬爬地区油页岩具有厚度较大、东西向展布最广、平均含油率及有机碳含量高的特征,是最有利的油页岩勘探区,伦坡日、蒋日阿错地区则次之。     

桦甸盆地桦甸组与美国犹他盆地绿河组油页岩生物标志化合物特征对比

在野外地质考察、岩心观察和大量测试数据分析的基础上,对我国东北地区桦甸盆地始新统桦甸组和美国犹他盆地始新统绿河组油页岩中类异戊二烯烷烃、甾类和萜类等生物标志化合物特征进行了详细的对比研究,并探讨其对两地油页岩在有机质来源及古沉积环境上的差异指示意义。结果表明:在GC谱图上,桦甸油页岩Pr/Ph为1.47～2.03,具姥鲛烷优势;而绿河油页岩Pr/Ph为0.34～0.44,具植烷优势。GC-MS分析表明:桦甸油页岩规则甾烷C27-C28-C29呈反"L"型分布,∑(C27+C28)/∑C29为0.63～2.52;绿河油页岩规则甾烷C27-C28-C29呈钝角不对称"V"型分布,∑(C27+C28)/∑C29为0.96～1.20。桦甸油页岩萜类化合物中萜烯>ββ构型霍烷>αβ构型霍烷,以C29萜烯占优势;绿河油页岩中五环三萜烷>三环萜烷>四环萜烷,并检出丰富的γ-蜡烷和β-胡萝卜烷。两地油页岩生物标志化合物特征参数的对比分析揭示:桦甸油页岩为水生生物和高等植物双重生源,但细菌及藻类等水生生物的贡献较大,主要形成于弱还原淡水沉积环境;绿河油页岩有机质来源主要为细菌和藻类等水生生物,主要形成于强还原咸水沉积环境。     

银额盆地下白垩统巴音戈壁组油页岩有机地球化学特征及成矿条件

通过对银额盆地下白垩统巴音戈壁组油页岩总有机碳、全硫、岩石热解和生物标志化合物等分析,讨论了巴音戈壁组油页岩有机地球化学特征及成矿条件。研究表明:巴音戈壁组油页岩的有机质丰度较高,干酪根类型为Ⅰ型和Ⅱ1型。正构烷烃呈单峰分布,主碳峰数为nC_(27)或nC_(31)。甾类化合物中重排甾烷含量较低,以规则甾烷为主,C_(27)-C_(28)-C_(29)规则甾烷呈反L型分布。萜类化合物中以C30藿烷占优势的五环三萜类化合物含量最高,其次为三环萜烷,还检测到少量的伽马蜡烷和奥利烷。研究区样品的T_(max)为432℃～439℃,CPI和OEP呈高值,甾烷C_(29)ααα20S/(20S+20R)、藿烷Ts/(Ts+Tm)和C_(31)22S/(22S+22R)均呈低值,反映了巴音戈壁组油页岩有机质处于未成熟-低成熟阶段。正构烷烃∑C_(21)-/∑C_(22)+(0.20～0.29)呈低值,规则甾烷∑(C_(27)+C_(28))/∑C_(29)(0.83～1.15)为1±,萜类化合物中高丰度的藿烷系列(C_(27)-35)、中等丰度的三环萜烷、低丰度的伽马蜡烷和奥利烷,综合反映了油页岩有机质来源为细菌和藻类等低等水生生物、浮游生物以及陆生植物的混合来源。S/TOC (0.01～0.19)、伽马蜡烷指数(0.11～0.37)、Pr/Ph (0.30～0.62)和较低的重排甾烷丰度等指示巴音戈壁组油页岩形成于淡水-半咸水、还原环境。淡水-半咸水条件下,盐度分层引起的底层水还原环境是银额盆地巴音戈壁组二段油页岩成矿的有利条件。     

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。     

沁水盆地新近纪张村组油页岩评价及古环境分析

为了深入分析油页岩发育特征对古环境的指示作用，为油页岩资源评价提供理论指导，选取沁水盆地中部新近系张村组油页岩为研究对象，采用岩石热解、有机碳测定、X射线荧光光谱仪（XRF）测试等方法分析油页岩有机地球学和元素地球化学特征，探讨沉积期的古气候和古地理环境。结果表明，张村组油页岩含油率较低，为4.15%；干酪根类型为标准腐泥型（I₁），埋藏较浅，生烃潜力较高；样品的微量元素富集指数和地球化学参数特征显示，张村组油页岩有机质为混合来源，湖泊自身生产力提供主要物质基础；沉积期气候温暖湿润，盆地内水体由盐湖逐渐淡化，油页岩形成于水体分层不强的厌氧、深湖环境。油页岩的地球化学特征与沉积期的古气候、古地理环境具有较好耦合性。      

北部湾盆地流二段油页岩地球化学特征及成因

北部湾盆地涠西南凹陷和乌石凹陷流二段普遍发育油页岩。有机地球化学分析表明,北部湾盆地流二段油页岩具有高的有机质丰度,油页岩的有机碳含量下限为3%,含油率介于3.5%~10%,达到中等和优质油页岩矿品级,同时属于优质烃源岩。全岩有机显微组分、干酪根镜检和热解等分析表明,北部湾盆地流二段油页岩藻类含量丰富,藻类是有机质的主要来源,有机质类型主要为腐殖—腐泥型,部分为腐泥型,以湖相腐殖—腐泥型油页岩为主,部分为湖相腐泥型油页岩。流二段油页岩中镍和钼等微量元素含量普遍较高,镍和钼的含量与有机碳含量之间存在很好的正相关关系,说明流二段油页岩形成时期北部湾盆地具有富营养湖泊特征。北部湾盆地流二段油页岩中还原硫含量高,普遍大于1%,流二段油页岩形成于还原的沉积环境,具有很好的有机质保存条件。高有机质生产力及湖侵体系域顶部和高位体系域底部的中深湖还原环境共同控制了北部湾盆地流二段油页岩的发育。     

松辽盆地北部白垩纪青山口组黑色页岩元素地球化学特征及沉积古环境恢复

对松辽盆地北部青山口组118块页岩样品进行有机碳和元素地球化学测试,运用一系列判别古气候、古盐度、古生产力和古氧化还原条件的地化指标,恢复青山口组黑色页岩的沉积环境,探讨富有机质页岩成因机制。青山口组沉积期为温暖半湿润亚热带气候,古气温>15℃,水体为陆相微咸水—半咸水环境,盐度5‰~10‰。青山口组底部发育厚度约30 m的富有机质页岩,TOC最高达到9.39%,自下而上有机碳含量逐渐变低。富有机质页岩Cu、Ni、Mo和Zn含量高,发育大量胶磷矿、藻席,表明青山口组早期湖盆生产力达到峰值,为有机质富集提供物质基础。U元素含量以及V/(V+Ni)、V/Sc比值较高,表明青山口组早期水体为强还原环境,为富有机质页岩保存提供有利条件。中-晚期随着湖盆收缩、水体变浅,还原环境遭到破坏,有机碳含量降低。TOC与古生产力及氧化还原指标呈正相关关系,表明有机质含量的变化主要受控于湖盆生产力和氧化还原环境。古海侵事件带来丰富营养物质,极大提高了湖盆生产力,保证有机质大量供应;同时海侵造成盐度分层,使底部水体的强还原环境不受破坏,促进了有机质的保存。松辽盆地青山口组在白垩纪全球缺氧事件影响下形成了面积约5×10^-3km;的黑色页岩,是页岩油勘探的重要目标。     

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。     

松南上白垩统青山口组一段不同赋存状态页岩油定量评价

松辽盆地南部青山口组一段页岩油资源丰富,多口井试油获得工业及高产油流,具有较大的勘探开发潜力。本文以青山口组一段下段为研究对象,以页岩油赋存状态为切入点,重点针对研究区页岩油富集优质岩相,即高有机质薄片状页岩和中有机质纹层状页岩中溶胀油、吸附油以及游离油量进行定量评价,揭示页岩油在地下页岩层系储层中的赋存特征。青山口组一段页岩油主要以干酪根溶胀态、干酪根吸附态、有机质孔隙游离态、无机矿物吸附态及无机孔隙游离态等5种赋存形式存在于页岩层系储层中。其中：高有机质薄片状页岩中页岩油赋存状态以干酪根溶胀油、干酪根吸附油和有机质孔隙游离油等有机赋存油为主,有机赋存油量可高达253.0 mg/g TOC,以TY1井页岩油赋存量最大,其次为CY8井,H238井页岩油量最低;中有机质纹层状页岩中页岩油赋存状态以无机矿物吸附油、无机孔隙游离油等无机赋存油为主,可达167.0 mg/g TOC,CY8井页岩油赋存量最大,H258井次之,H238井页岩油量最低。TY1井、CY8井位于半深湖—深湖区,发育大套泥页岩;H238井位于三角洲外前缘,离物源区较近,导致其页岩油赋存量明显低于半深湖—深湖区。因此,沉积环境是导致不同工区页岩油赋存量差异的主要原因。     

茂名盆地羊角含矿区始新统油柑窝组油页岩有机地球化学特征及沉积环境

针对茂名盆地油页岩成矿机理问题，利用茂名盆地羊角含矿区始新统油柑窝组油页岩莱科（Leco）、热解、含油率以及生物标志化合物等分析，研究了其有机地球化学特征，讨论了油页岩有机质来源与沉积环境。结果表明：油柑窝组油页岩有机质丰度高，有机质类型为Ⅰ-Ⅱ₁型，含油率平均为5.98%，属品质中等偏好型；碳优势指数（I_CP）值（3.73~4.37）、奇偶优势（OEP）值（7.59~9.57）、较小甾烷C₂₉ααα20S/（20S+20R）、较低Ts/（Ts+Tm）以及最高热解峰温（T_max）值（428.00~434.00℃）均指示油柑窝组油页岩热演化处于未成熟阶段。正构烷烃气相色谱（GC）图显示为单峰式，主碳峰为C₂₇；∑C_21-/∑C₂₂₊与∑C₂₁₊₂₂/∑C₂₈₊₂₉均呈现低值，I_CP与OEP呈现高值，高碳数藿烷系列含量丰富，三环萜烷含量较低，未检测出奥利烷和羽扇烷等非藿类化合物，综合C₂₇-C₂₈-C₂₉规则甾烷相对含量特征，确定油柑窝组油页岩有机质来源主要为湖相藻类体以及细菌、浮游生物与陆生植物混合来源。总有机碳质量分数/全硫质量分数（TOC/S）值（41.14~170.08）、姥鲛烷/植烷（Pr/Ph）值（0.82~1.30）以及重排甾烷/规则甾烷值（0.06~1.10）指示油页岩沉积时水体为淡水、还原环境。在亚热带—温带温暖-湿润气候背景下，藻类等水生生物勃发引起的高湖泊生产力和淡水、还原环境是茂名盆地油柑窝组油页岩成矿的有利条件。     

陆相原油及生油岩中的特征生物标志物--伽傌烷

随着色谱-质谱联用技术的引用,对原油及岩石抽提有机质开展了生物标志物的研究,使我们对陆相沉积岩中有机质的认识,深入到单烃化合物及其分子结构中了。这将使我们准确地鉴别出陆相沉积中特征有机化合物,对探讨石油起源、演化、运移等较复杂的地球化学问题,提供了可靠的信息,更好的为石油地质勘探服务。     

陆相盆地油页岩成矿规律:以东北地区中、新生代典型盆地为例

油页岩作为常规油气的重要替代或补充能源,在全球资源战略中的地位日益彰显。为了更好地揭示我国陆相油页岩的特征与分布规律,在总结多年油页岩勘查成果的基础上,分析了东北地区松辽和桦甸典型含油页岩盆地矿床特征及成矿特点,揭示了陆相坳陷与断陷盆地油页岩成矿规律。油页岩主要发育于三级层序的高水位体系域和水进体系域;古气候和沉积环境对大型坳陷盆地油页岩的形成有重要的控制作用,温暖湿润的气候条件使湖泊自身生产力大大提高,为油页岩形成提供丰富的物质基础;油页岩的平面分布受控于沉积环境的变化,主要分布于深湖—半深湖相,盐度较高使水体处于盐度分层,有利于有机质保存。构造条件对小型断陷盆地油页岩成矿起着至关重要的控制作用,通过控制可容纳空间而影响了油页岩的厚度分布及品质特征,油页岩主要富集相带为靠近控盆同生断裂一侧的半深湖—深湖环境,且靠近控盆同生断裂一侧油页岩厚度明显加厚和含油率增大;同时,干湿交替的气候控制了油页岩的层数和保存条件。对比分析表明:坳陷含油页岩盆地规模多为大型,油页岩矿单独存在、分布面积大,以中薄层中低含油率为典型特点;断陷含油页岩盆地规模多为小型,油页岩矿单独存在或与煤相伴生,以薄层高含油率或巨厚层中等含油率为典型特点。在三级层序的水进和高水位体系域中,有机质丰度和湖泊生产力较高,层状藻和结构藻较为繁盛,外源输入较低、水体盐度较大、还原性较强,且呈碱性环境,是油页岩形成的有利时期。因此,古构造、古气候和沉积环境综合控制下的丰富有机质来源和良好的湖水盐度分层是油页岩有机质富集的有利因素。