东营凹陷沙三段下部纹层泥岩中的碳酸盐矿物

沙三段下部纹层泥岩由富有机质纹层泥岩和钙质块状纹层泥岩组成。富有机质纹层泥岩由富有机质纹层、富粘土矿物纹层一方解石层组成。钙质块状纹层岩由细粒方解石纹层、富粘土矿物纹层组成。富有机质纹层通常含有机质、粘土矿物、石英、长石和黄铁矿。富粘土矿物纹层由粘土矿物、铁白云石、细粒方石、石英、长石和黄铁矿组成。     

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。     

济阳坳陷古近系黑色页岩中纹层状方解石脉的成因探讨

在济阳坳陷3000m以下的古近系中,可见含纹层状方解石脉的黑色页岩,往往与钙质纹层页岩、油页岩、钙质页岩相伴生或薄互层出现。镜下研究表明,这些纹层状方解石脉干净、明亮,晶粒垂直纹层生长,具有明显的近距离经溶解再重结晶的特征,而且与有机质的含量密切相关,页岩中并无石膏的发育和残留。在岩石地球化学上,较相邻的其他页岩,Mg/Ca、Mn/Ca值明显降低,而Sr/Ca值则明显升高,同时碳酸盐的δ18O明显降低,δ13C小幅上升或波动。这些证据表明黑色页岩中的纹层状方解石脉是钙质纹层页岩或富碳酸盐油页岩在晚成岩期随有机质的热演化经溶解和再沉淀作用的产物,并随孔隙水的排出伴有碳酸盐的流失。     

济阳坳陷古近系页岩的纹层组合及成因分类

在济阳坳陷古近系中发育大量湖相页岩及纹层状的碳酸盐岩,页岩类型多样。通过对300多块页岩薄片的显微镜下观察分析表明,这些湖相页岩和纹层状碳酸盐岩均由3种基本纹层构成:富有机质纹层(即富含有机质的黏土矿物纹层)、隐晶碳酸盐纹层和黏土纹层。按纹层组合和比例的不同,可将页岩和纹层状碳酸盐岩系统地划分为黑页岩、钙质纹层页岩、富有机质纹层页岩、泥页岩、钙质页岩、纹层状泥灰岩和纹层状灰岩等7种类型,并尝试提出利用纹层组分划分页岩类型的三角形成因分类方案。由于不同纹层形成的古湖泊条件不同,该分类方案不仅能够反映各种页岩的纹层组成,同时也可反映页岩的成因。     

东营凹陷湖相烃源岩TOC与Sr的正相关性及原因

古近系沙河街组沙三段是东营凹陷的主力烃源岩。沙三段下部优质烃源岩常常呈纹层结构,主要由富有机质的碳酸盐纹层和粘土纹层组成。通过对其沉积环境和地球化学研究,发现烃源岩有机碳含量(TOC)与微量元素锶(Sr)含量具有显著的正相关关系,而且发现Sr赋存在碳酸盐纹层中,粘土纹层中Sr含量较低。碳酸盐纹层常常主要是由藻类勃发形成的钙质鳞板等内生成因碳酸盐薄纹层组成,因此Sr的来源与藻类勃发有关。藻类勃发对水体化学元素的吸附和同化作用诱发碳酸盐薄纹层形成,Sr占据Ca的晶格位置而在CaCO3中富集,从而在烃源岩中出现TOC与Sr同步富集。     

火山活动期断陷湖盆富有机质混积页岩形成条件:以松辽盆地南部梨树断陷沙河子组富有机质页岩为例

中国地质调查局实施部署的JLYY-1井在松辽盆地南部沙河子组钻遇51 m的富有机质混积页岩.经过取心观察和室内综合分析发现,这套51 m厚的页岩具有以下特征:第一,混积（来自盆内和盆外的硅质、钙质无机矿物物源以及不同类型的有机物源混合沉积）;第二,页岩中夹多套薄层凝灰岩或凝灰质泥/页岩;第三,页岩的纹层和页理极为发育,现场岩心浸水实验观察到大量气泡顺页理面涌出.基于JLYY-1井的元素测井资料,结合地球化学测试、扫描电镜成像、光学显微成像和Roqscan矿物成分成像测试结果,将其归纳为火山活动期断陷湖盆的富有机质混积页岩形成模式,并得出其形成条件如下:（1）多种有机物源的输入提高了页岩中有机质的丰度,也使Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型干酪根均有发育;（2）火山活动后期营养元素迁移造成藻类勃发;（3）干热气候条件下封闭咸水环境的碳酸盐岩化作用促进有机质生烃;（4）水体氧化分层形成了该段页岩的4类纹层:硅质、黏土质、钙质和黄铁矿纹层.      

从生物扰动构造看古近纪东营湖的湖水分层

生物扰动构造发育程度与湖水充氧条件及湖水分层有密切关系。通过对山东东营凹陷下第三系 5套油源岩的生物扰动构造进行分析 ,分别讨论了其沉积时期古湖泊水体的分层状况。富有机质纹层页岩中无生物扰动构造 ,生物扰动指数为 0 ,表明其沉积时为一稳定分层、底层水缺氧的古湖泊 ;钙质块状纹层泥岩中含显微生物扰动构造 ,主要分布在细粒方解石纹层中 ,生物扰动指数为 1,反映较稳定分层、缺氧但有短暂充氧的沉积环境 ;钙质纹层页岩中显微生物扰动构造可局部富集呈层 ,生物扰动指数为 1～ 2 ,反映当时古湖泊有季节性回水 ,含氧量呈季节性变化 ;红、灰条带状粉砂质泥岩肉眼即可观察到生物扰动构造 ,主要分布在红色层中 ,生物扰动指数为 2～ 3,反映为不分层、充氧的古湖泊环境 ;块状泥岩扰动最为强烈 ,生物扰动指数为 6 ,表明为不分层、充氧的沉积环境     

湖北崇阳二叠纪—三叠纪之交钙质微生物岩的时代及基本特征

湖北崇阳钙质微生物岩产在二叠纪末礁相绝灭界线之上, 绝灭界线之下即为晚二叠世长兴期的海绵礁灰岩、棘屑灰岩及藻有孔虫生物碎屑灰岩.微生物岩基本上由中粗晶-微晶方解石组成, 主要沉积构造有“花斑状构造”及藻叠层构造.目前微生物岩中发现的化石主要有球状菌藻类化石、介形虫、微型腹足、双壳、鱼牙及分类位置尚无法确定的棒状微型化石.微生物岩中已发现有牙形石化石: Hindeodusparvus, H.typicalis和H.latidentatus, 从牙形石的类型及产出层位分析, 崇阳钙质微生物岩的下部属于晚二叠世长兴期, 上部为早三叠世.崇阳微生物岩在沉积特征、生物组成及牙形石带上均基本可与华南其他地区已发现的微生物岩进行对比.      

济阳坳陷古近系泥页岩成因相划分

系统岩心观察和高密度薄片鉴定等分析测试资料研究结果显示,济阳坳陷沙三下-沙四上泥页岩成分组成及构造类型主要受沉积作用控制,岩石结构特征主要受成岩作用控制。根据泥页岩中方解石成因及重结晶程度,结合岩石成分及构造特征,将济阳坳陷沙三下-沙四上泥页岩划分为沉积主控型、沉积-成岩双控型及成岩主控型三大成因相。沉积主控型分布最为广泛,岩相类型多样,构造特征反映成因环境;沉积-成岩双控型主要见于纹层状岩相,由泥质纹层与显晶粒状方解石纹层互层构成;成岩主控型以柱状、柱纤状方解石垂直层面呈脉状、透镜状产出为特征。成岩主控型和沉积-成岩双控型泥页岩与页岩油气关系密切,是重要的有利成因相类型。     

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。     

焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩纹层发育特征及其储集意义

目前针对海相富有机质页岩纹层对储层品质的影响方面尚未开展深入研究.通过钻井岩心、薄片鉴定、氩离子抛光扫描电镜、核磁孔隙结构和扫描电镜矿物定量评价（QEMSCAN）等测试分析,将川东焦石坝地区五峰组-龙马溪组一段页岩纹层按矿物组分划分为硅质纹层、钙质纹层和粘土质纹层3类,并识别出水平纹层、杂积纹层、粒序纹层、侵蚀交错纹层和楔状交错纹层5类页岩纹层沉积构造.结合纹层发育密度和最大纹层厚度,划分出3个纹层发育段,每一段又细分为弱发育段和强发育段.综合纹层发育特征和页岩储层物性参数可知:纹层强发育段其总有机碳含量和有机质孔隙均相对减少,而无机质孔隙相对发育,纹层发育影响了页岩孔隙类型和孔径占比的分布.      

页岩纹层结构分类与储集性能差异 ——以四川盆地龙马溪组页岩为例

纹层结构研究对页岩系统储层有效性评价具有重要意义。以四川盆地海相志留系龙马溪组页岩为例,综合利用成像测井、光学显微镜、场发射扫描电镜、孔隙度测定、氮气吸附及含气量测试等方法,明确了龙马溪组不同尺度纹层结构特征,评价了不同纹层结构储集性能的差异。龙马溪组发育水平等厚纹层结构—中粗纹层组合、水平—小型波状纹层结构—中粗纹层组合、水平不等厚纹层结构—薄纹层组合及块状无纹层组合;纹层成分主要为包括石英、碳酸盐、有机质与黏土矿物的三类组合,碳酸盐纹层的有机质孔隙和无机质孔隙相对发育;纹层状页岩与块状泥岩在孔隙类型、孔隙体积、有机质丰度及含气量等方面具有明显差异。总体来看,中粗纹层组合页岩储层性质优于薄纹层组合页岩优于块状泥岩,是龙马溪组优先勘探的目标。下一步研究应重点加强纹层结构形成的水动力学背景、对有机质富集及储层可改造性等方面的影响。相关认识可为深化四川盆地龙马溪组有利储层优选与评价提供重要的参考和技术支持。     

Recent analog of gypsified microbial laminites and stromatolites in solar salt works and the Miocene gypsum deposits of Saudi Arabia and Egypt

Accumulation of microbial mats and stromatolites dominate in the crystallization ponds of solar salt works west of Alexandria, Egypt. These microbial mats are laminar in the permanent submerged part of the ponds. The microbial mats commonly form sites for growth of gypsum crystals during periods having higher salinity. In the dominant submerged part of the pond, domal stromatolites are common around groundwater seepage holes. In the shallow, intermittent margin of the ponds, the laminated microbial structure forms laterally close-linked hemispheroidal stromatolite type, with unidirectional and multidirectional ripple mark-like morphology on their surface. The microbial laminite and stromatolite types in the modern solar salt works are similar to the organic-rich Miocene gypsum beds of El-Barqan (west Alexandria, Egypt) and Rabigh (north Jeddah, Saudi Arabia). The Miocene organic-rich beds consist of interlayered dark-colored microbial laminae and light-colored gypsum laminae. These beds may have three different variations: regular even lamination, laterally closed-linked hemispheroidal stromatolites, and/or discrete hemispheroidal stromatolites. Petrographic examination of the microbial laminites and stromatolites in the solar salt works and the Miocene gypsum beds indicate that the dark-colored, organic-rich laminae are composed of micritized microbial laminae and/or brown organic filaments. In El-Barqan area, the light-colored gypsum-rich laminae are composed of either gypsum crystal fragments, or lenticular and prismatic gypsum. These gypsum crystals are either entrapped within the microbial filaments or are nucleated at the surface of the microbial laminae to form a radial pattern, whereas in Rabigh area, the light-colored gypsum-rich laminae are composed of secondary porphyrotopic, poikilotopic, or granular gypsum crystals. By comparison of the microbial structure in the Miocene gypsum beds with the recent occurrence of the microbial laminites and stromatolites in the solar salt works, it is demonstrated that the organic-rich Miocene gypsum beds were formed in a very shallow salina with slightly fluctuating brine levels.     

南襄盆地泌阳凹陷核桃园组三段纹层状泥页岩地球化学特征及其成因解释

黑白相间纹层状页岩是沉积岩中非常重要且常见的一种岩石类型。采用X射线荧光岩心扫描仪对泌阳凹陷5号页岩层中纹层状页岩样品进行测试,分析结果显示湖相纹层中一些指标,如Sr、CaO、K2O、SiO2、TiO2、Fe2O3、Al2O3、Cu含量在纹层中表现出明显规律性变化,即白色纹层中Sr和CaO含量明显高于黑色纹层,而K2O、SiO2、TiO2、Fe2O3、Al2O3、Cu含量明显低于黑色纹层。硼元素以及古氧化还原和古气候指标表明纹层状页岩主要发育在半干旱-干旱的半咸化-咸化分层水体。镜下鉴定揭示,黑色条纹主要为高有机质泥质沉积物,白色条纹主要为方解石、石英以及白云石等矿物,黑白纹层的物质成分组成与陆源供给和水体咸化后自身形成的矿物密切相关。黑白纹层中元素差异变化揭示了不同矿物组成的差异,也揭示出陆相湖盆季节性韵律变化。     

鄂尔多斯盆地长7段细粒沉积岩特征与古环境——以铜川地区瑶页1井为例

三叠系延长组长7段是鄂尔多斯盆地中生界重要的烃源岩层系。为探究长7段细粒沉积岩发育特征、沉积环境及有机质富集控制因素,以盆地南缘瑶页1井为例,运用X射线衍射、偏光显微镜、扫描电镜、XRF成像等方法,对长7段细粒沉积岩沉积特征及其纵向演化规律开展系统分析。研究表明,长7段主要发育三种细粒沉积岩类型:块状泥岩、水平纹层状页岩和透镜纹层状页岩。其中块状泥岩主要位于长7段的上部和下部,发育块状构造,石英长石含量较高,黄铁矿多以八面体自形晶产出,判断块状泥岩是高能环境中的产物,水体富氧,不利于有机质的生成和保存,有机质丰度较低。透镜纹层状页岩主要发育于长7段的中部,黄铁矿异常丰富,含有大量火山灰组分;草莓状黄铁矿粒度分布指示水体缺氧但具有一定波动;在较好保存环境和火山营养物质注入的双重作用下,透镜纹层状页岩的平均有机质丰度最高。水平纹层状页岩则多位于长7段中上部,以"有机质+黏土"或"有机质+黏土+火山灰"的结构产出,黄铁矿粒度分析指示沉积环境安静,水体缺氧,有利于有机质保存,有机质丰度介于块状泥岩和透镜纹层状页岩之间。瑶页1井长7段有机质丰度与黄铁矿含量的高相关性指示铜川地区长7期水体可能具有较高的硫酸盐浓度,硫酸盐的来源可能与湖底热液、海侵、火山喷发等事件相关。     

渝东南渝页1井下志留统龙马溪组页岩孔隙特征及其主控因素

富有机质黑色页岩的孔隙结构控制了页岩气的赋存状态和储气量。中国南方地区下志留统是页岩气发育的最重要层位之一。为研究页岩的孔隙特征及其主控因素,对以下志留统龙马溪组页岩气为勘探目标的渝页1井的岩心进行系统的采样,并进行了比表面和孔径、有机质成熟度(Ro)、显微组分、总有机碳(TOC)含量、全岩X射线衍射和粘土矿物含量等一系列分析测试。结果显示,黑色页岩的孔径主要分布于2~5 nm,即以中孔隙为主;中孔体积占总体积的70%左右,微孔体积和宏孔体积分别占10%和20%左右。页岩孔隙结构(微孔体积、中孔体积和宏孔体积)和组成(碎屑矿物成分、粘土矿物成分、TOC和Ro)的相关关系分析表明：粘土矿物对微孔体积和中孔体积都具有控制作用,并且对中孔体积的控制作用更加显著;陆源碎屑含量的增加有利于宏孔体积的增加;有机质成熟度较高时和高成熟度有机碳含量都与宏孔隙体积呈正相关,这可能与高成熟有机质中nm级显微裂缝的发育导致宏孔体积增加有关。     

非常规油气致密储集层微观结构研究进展*

致密储集层储集性能差, 孔喉以纳米级为主, 孔喉连通复杂。中国南方高过成熟海相页岩有机质纳米孔与粒内孔大小约为20～890 nm;陆相泥页岩孔喉类型为有机质孔与基质孔, 主体介于30～200 nm之间;致密砂岩微米级孔喉为粒间溶孔、颗粒溶蚀孔与微裂缝, 主体介于10～200μm之间, 纳米级孔隙大小介于70～400 nm之间, 以原生粒间孔与自生矿物晶间孔为主;致密灰岩孔喉类型有方解石粒内溶孔、粒间溶孔与微裂缝, 大小介于50～500 nm之间。页岩微孔喉总体随热演化程度增高呈先减少后增加趋势, 致密含油砂岩中油气赋存有4种状态, 粒间微孔为油气赋存最有利位置。针对非常规油气储集层独特特征, 仍需在仪器研发、技术方法与评价参数等方面加强研究探索。     

基于热模拟实验的富有机质泥页岩成岩作用及演化特征

富有机质泥页岩蕴含丰富的油气资源,但成岩研究基础薄弱,已成为制约页岩油气勘探开发进程的重要因素。通过开展成岩热模拟实验,结合扫描电镜观察、流体成分测试及有机酸测试等实验测试手段,全面描述实验过程中所发生的水-岩化学反应,试图揭示泥页岩成岩过程及成岩演化规律。研究结果显示,有机质热演化过程中存在一个较宽的有机酸生成窗口,对孔隙流体性质具有重要影响;长石和方解石存在接力溶蚀现象,长石溶蚀高峰过后紧接着出现方解石溶蚀高峰,但方解石溶蚀窗较窄,此后出现方解石重新沉淀结晶;黏土矿物转化及长石的溶蚀过程中会产生大量自生微晶石英,成链状或簇状胶结泥页岩骨架。泥页岩地层作为一个相对封闭体系,各类成岩作用之间相互关联,相互影响,构成错综复杂的成岩体系,进一步增加其成岩作用研究难度。