中国陆相盆地油页岩成因类型及矿床特征*

针对油页岩成因类型,国内外学者做过一些有益的探讨,但尚不存在统一的分类方案。鉴于中国油页岩以陆相成因为主,作者从油页岩的沉积环境出发,总结出从深湖-半深湖到湖沼环境,油页岩中湖泊生物来源的有机质所占比例逐渐减少,陆源有机质影响变大,并以此把中国陆相盆地油页岩分为深湖腐泥型油页岩、半深湖腐殖腐泥型油页岩和湖沼腐泥腐殖型油页岩3种成因类型。通过系统梳理中国29个陆相含油页岩盆地矿床特征,发现深湖腐泥型油页岩主要赋存于大中型坳陷盆地,往往具有分布范围广、空间展布稳定、品质和厚度中等的特点;发育在小型断陷盆地中的深湖腐泥型油页岩矿床具有分布范围小、横向差异大、品质良好和厚度巨大的特点。半深湖腐殖腐泥型油页岩在断陷盆地和坳陷盆地都有分布,具有分布范围小、空间上品质和厚度差异明显。湖沼腐泥腐殖型油页岩主要沉积于断陷盆地中,具有分布局限、品质好、厚度薄的特点。     

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。     

广东茂名盆地油页岩成矿因素分析

茂名盆地是我国最著名的油页岩产地之一。沉积环境分析表明,油页岩主要形成于半深湖-深湖和湖沼相两种沉积环境。高棚岭断裂的持续活动和温暖而潮湿的亚热带-温带环境为油页岩层的形成提供了良好的外部条件;通过透射光-荧光干酪根显微组分鉴定分析,茂名油页岩以腐泥型为主,含有少量腐殖腐泥型;在油页岩中还可见大量水生生物化石,孢粉中除了一定数量的水生植物花粉和草本植物花粉外还有极少量旱生植物的孢粉,说明有机质来源十分丰富;由于温度和盐度的差异造成湖水分层,形成缺氧环境,从而为有机质有效保存提供良好的空间,经成岩作用形成油页岩。本文通过对以上因素分析,提出茂名盆地油页岩成因模式。     

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.     

吉林省松江盆地下白垩统大砬子组油页岩特征

松江盆地油页岩赋存于下白垩统大砬子组上段,盆地在大砬子组沉积时期处于坳陷期。综合野外工作研究表明,油页岩发育于深湖半深湖相,主要分布于杨木屯胜利屯一带的松江向斜轴部一带。通过对样品的有机地球化学数据分析表明,松江盆地油页岩有机质类型为腐泥型(Ⅰ)腐殖腐泥型(Ⅱ1),处于未成熟阶段。油页岩含油率为3.62%~4.02%,具有一定的工业开采价值。     

喀左盆地下白垩统九佛堂组油页岩特征及控矿条件

野外地质调查和岩石学、地球化学研究表明：喀左盆地3个油页岩层群分别发育于下白垩统九佛堂组的一、二、三段,以位于三段的第三油页岩层群的工业意义最大;油页岩常与上覆沉凝灰岩或其它凝灰质岩石呈伴生关系。油页岩（矿石）类型有泥岩、具粉砂质条带的含钙-钙质泥岩、泥灰岩和页岩4种类型,以前两者为主;低品级油页岩体积分数为50％,中品级油页岩体积分数为42％,高品级油页岩体积分数为8％,均属高灰分油页岩。油页岩的有机质类型为腐植-腐泥型,源于低等植物;浅湖-半深湖形成的油页岩（矿石）类型为含粉砂质条带的含钙-钙质泥岩,深湖形成的油页岩（矿石）类型主要为泥岩;物源区母岩类型对油页岩的化学成分特征及灰分成分类型具有明显的控制关系;火山喷发的灾变事件终止了油页岩的成矿作用。     

中国陆相油页岩特征及成因类型

中国油页岩资源丰富,以陆相沉积为主,主要赋存于中新生界,颜色通常为黑色-深灰色和灰褐色-棕褐色,且富矿油页岩一般比贫矿油页岩的颜色深.油页岩中矿物成分以石英、长石和黏土矿物为主,黏土矿物中高岭石含量相对较高.中国陆相油页岩总体质量特征为中等偏好,含油率大于5%的页岩油资源占67.64% ,灰分产率一般为53.27% ～84.35% ,多属高灰分油页岩.发热量各地区差别较大,最小值为4.19 MJ/kg,最大值可达34.60 MJ/kg,而且同一地区不同层位的油页岩发热量也不相同.就伴生元素而言,油页岩中富含大量的稀土元素和微量元素,使油页岩具有巨大的综合利用潜力.从有机成因角度,中国陆相油页岩可以分为腐泥型油页岩、腐殖腐泥型油页岩和腐泥腐殖型油页岩;从油页岩的沉积环境成因角度,可以划分为拗陷湖成油页岩、断陷湖成油页岩和断陷湖泊-沼泽油页岩;从油页岩形成的水体性质角度,可以划分为淡水油页岩和半咸水油页岩.中国陆相油页岩中湖泊-沼泽油页岩一般与煤伴生,多为腐殖腐泥型油页岩和腐泥腐殖型油页岩;而湖成油页岩一般单独存在或为煤层顶板,多为腐泥型油页岩和腐殖腐泥型油页岩.     

青藏措勤盆地早白垩世多巴组烃源岩评价

该区早白垩世多巴组烃源岩岩石类型、有机质丰度、有机质类型、有机质热演化程度等方面研究表明,多巴组烃源岩有机质丰度偏低,有机质以腐泥型和腐殖腐泥型为主,有机质的热演化以高成熟为主,总体评价为较差烃源岩．该成果为在措勤盆地进一步开展油气勘探提供可靠的地质资料。     

伦坡拉盆地渐新统丁青湖组油页岩特征及其地质意义

伦坡拉盆地丁青湖组油页岩呈北西-南东向断续分布,长约50 km,油页岩有18~22层,薄者0.10 m,厚者8.81 m,一般厚0.70~2.00 m。工业分析数据表明,油页岩属于高灰分、中低含油率、低发热量型。油页岩有机碳质量分数为2.40%~20.23%,平均值7.38%,丰度较高。干酪根镜检显示油页岩有机质类型为腐泥型（Ⅰ型）,镜质体反射率（R_o）值为0.43%~0.71%,平均值为0.52%,说明油页岩有机质处于未成熟-低成熟阶段。油页岩样品检测出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜烷化合物和甾烷化合物。饱和烃色谱/质谱特征表明伦坡拉油页岩有机母质来源以水生浮游植物为主。通过生物标志物特征及野外地质观察,揭示了油页岩形成于一定盐度的缺氧还原半深湖-深湖环境。湖盆内各种水生浮游植物、藻类等为油页岩的形成提供了主要的有机母质来源,稳定的构造条件和缺氧的环境有利于有机质的堆积和保存。     

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。      

扬子板块伊迪卡拉(震旦)纪多细胞生物的发展与烃源岩的形成

生物的生产量以及被保存的沉积有机质是烃源岩形成的重要条件。多细胞生物出现并广泛地生活于扬子地区伊迪卡拉纪陡山沱期晚期的浅海中,生物之间相互依赖和共存的多层次化和复杂化生态系统的建立,使陡山沱期成为扬子地区生命演化和发展重要时期。陡山沱期的黑色泥(页)岩在沉积时为富含水份的粥性沉积物,同时当时海洋中的氧化-还原界面较浅,生物遗体可迅速地被沉积物所覆盖而形成烃源岩。伊迪卡拉纪陡山沱期是化学、气候和环境变化的剧烈时期,也是扬子地区生命演化、有机质生产力发展和烃源岩形成的一个重要时期。     

松辽盆地农安地区上白垩统油页岩含油率影响因素

农安油页岩含矿区地处松辽盆地东南隆起区,主要发育于上白垩统青山口组一段、嫩江组一、二段。油页岩有机质的干酪根类型为Ⅰ-Ⅱ₁型,质量较好,处于成岩的未成熟阶段。油页岩含油率与有机碳和氢元素含量间存在明显的线性正相关关系,当有机碳质量分数＞6％或氢质量分数＞1％时构成油页岩。此外,有机质干酪根的显微组分可以反映有机质的类型,与含油率之间也存在一定的相关性。青山口-嫩江组沉积时期,该区温暖湿润的古气候条件、大规模的海侵和缺氧事件影响了油页岩中有机质的丰度和类型,从而影响了油页岩的含油率。     

北羌塘盆地油页岩形成环境及其油气地质意义

最近在北羌塘长蛇山地区新发现了晚侏罗世—早白垩世大套油页岩及巨厚膏盐层,该油页岩与近年来作者在胜利河、长梁山地区发现的多处油页岩连成一片,构成了目前我国规模最大的中生代海相油页岩带—北羌塘油页岩带。沉积岩相、古地理研究表明,晚侏罗世—早白垩世时期,北羌塘盆地总体上为一个向北西开口的相对闭塞的巨大海湾,发育了河流-三角洲、海湾(潮坪-潟湖)和浅海-陆棚等沉积相组合。古气候、古环境研究表明,油页岩(段)沉积期,胜利河地区处于潮湿的热带-亚热带环境,大量淡水的注入以及高的生产力等综合因素,控制了油页岩的形成,其分布主要位于局限海湾-潟湖的边缘带;膏盐层(段)沉积则发育于相对干旱、炎热气候条件下的闭塞环境。北羌塘晚侏罗世—早白垩世油页岩及其上覆膏盐层是重要的烃源岩和区域性封盖层。油页岩及含膏盐层沉积组合的发现,对于重新认识羌塘盆地生烃条件及保存条件,具有十分重要的意义。     

柴达木盆地北缘侏罗系大煤沟组7段油页岩低放射性控制因素

以探讨柴达木盆地北缘侏罗系大煤沟组7段(J2d7)油页岩低放射性的控制因素为目的,选取鱼卡地区典型井目的层段的油页岩和暗色页岩为研究对象,结合测井资料及含油率、有机地球化学、X射线衍射、元素地球化学等岩心测试分析资料,对二者的组构、水体介质条件、放射性物质供给特征及其与岩石放射性的关系进行详细对比分析。结果表明：与暗色页岩段相比,油页岩整体具有低的自然GR值,具有高的含油率、有机质丰度及沉积期还原性较强水体介质条件,具有较低的黏土矿物含量及沉积期母岩区较弱的风化程度。初步分析得出,有机质富集及贫氧水体介质条件对于区内油页岩的低放射性无明显影响,而古气候条件由温湿到逐步干热,导致陆源黏土矿物及放射性物质输入有限是油页岩低放射性形成的关键。     

北部湾盆地乌石凹陷流沙港组烃源岩地球化学特征

以大量烃源岩样品地球化学分析为基础,综合应用钻井以及地震等地质资料,从有机质丰度、类型、成熟度、母质来源、沉积环境以及生物标志物等方面对乌石凹陷流沙港组烃源岩地球化学特征进行了研究。研究结果表明,流三段发育于还原湖泊环境,有机质丰度较高,类型主要为Ⅱ1-Ⅱ2型;流二段沉积于弱还原至还原环境,有机质丰度最高,尤其是流二段油页岩基本为优质烃源岩,有机质类型以Ⅱ1-Ⅱ2型为主;流一段沉积于偏氧化性湖泊环境,有机质丰度最低,类型以Ⅱ2-Ⅲ型为主。依据烃源岩综合演化剖面,将其热演化过程划分为未成熟、低成熟、成熟和高成熟4个阶段,确定了烃源岩生烃门限深度为2900m,生烃高峰位于3600m。低伽马蜡烷指数显示流沙港组沉积时期水体为淡水环境,丰富的4-甲基甾烷表明水生低等植物对烃源岩母质来源有较大贡献。     

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。     

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、...     

应用岩石热解数据S2-TOC相关图进行烃源岩评价

应用岩石热解数据评价烃源岩的传统方法具有一定的局限性。由于矿物基质的吸附或“死碳”的影响,有机质类型的“范氏图解”往往夸大烃源岩有机质类型的非均质性。对松辽盆地上白垩统不同有机质丰度和有机质类型的烃源岩生烃动力学研究表明,它们具有相似的生烃动力学特征,说明尽管有机质丰度存在较强的非均质性,但其有效源岩类型（区别于应用范氏图划分的有机质类型）是一致的。这些烃源岩的岩石裂解烃（S2）与有机质丰度（TOC）的相关系数很高,与生烃动力学的分析结果一致,表明应用S2-TOC相关图划分烃源岩的有机质类型可以更真实地反映烃源岩的有效源岩类型,S2-TOC相关图是评价烃源岩有效源岩类型的有效手段。过去岩石热解数据用于反映烃源岩成熟度的主要指标是tmax,tmax对于偏Ⅱ／Ⅲ型的烃源岩比较适用,而对于Ⅰ型烃源岩,由于生油窗内变化不明显,tmax不能完全反映有机质的成熟过程;而且tmax也受运移油等其他因素影响。不同成熟度的烃源岩的S2-TOC图分析结果显示,随着成熟度的增加,S2-TOC的回归斜率和TOC逐渐减小;利用不同成熟度的烃源岩建立的S2-TOC图可用于评价烃源岩的成熟度。松辽盆地不同沉积相中烃源岩的S2-TOC相关图的特征表明。只要有有利的有机质保存条件,各沉积相下均可发育优质的烃源岩;S2-TOC相关图可以反映烃源岩形成的沉积环境和有机质保存条件。     

Geochemical and petrographic characterization of organic matter in the Upper Jurassic Madbi shale succession (Masila Basin,Yemen): Origin,type and preservation

The Upper Jurassic Madbi Formation, located in the Masila Basin, eastern Yemen, represents the major source rock in this basin. Organic rich shales from two oilfields (Kharir and Wadi Taribah) were analysed to evaluate the type and origin of the organic matter and to determine the factors controlling its deposition. This study is based on geochemical analyses of whole rock (total organic carbon content, Rock-Eval pyrolysis and carbon isotope data) and petrographic analyses on organic matter (kerogen maceral composition and palynofacies) by optical and scanning electron microscopy. Organic petrographic composition of kerogen shows that the Madbi shale is characterized by high amounts of organic matter, consisting predominantly of yellow fluorescing amorphous organic matter and alginite of marine origin. Terrigenous organic materials such as vitrinite, spores and pollen are present in low quantities. The predominance of marine plankton, as indicated by visual kerogen analysis, is consistent with reported carbon isotopic values. It appears that the high amounts of organic matter in the Madbi shale succession might be mainly due to good preservation under suboxic–anoxic conditions. Consequently the Madbi shales possess very good petroleum generative potential, owing to high content of hydrogen rich Type II and I oil prone kerogen.     

上扬子西南缘下志留统细粒沉积岩有机质富集机理研究——以盐津牛寨剖面为例

利用化学元素行为特征的差异性,以总有机碳（TOC）、主量元素和微量元素的含量或比值判别四川盆地西南缘盐津牛寨剖面下志留统龙马溪组细粒沉积岩形成时的初级生产力、氧化还原条件、陆源供应的输入和盆地水体滞留程度等环境特征,并对比川南沉降中心（长宁剖面）和南川非沉降中心（南川剖面）龙马溪组的古环境参数,综合探讨了早志留世上扬子海滞留海盆细粒沉积岩有机质富集的差异性。结果表明,盐津牛寨地区下志留统细粒沉积岩以黑色—灰黑色碳质页岩、页岩和泥岩为主,富有机质主要集中在龙马溪组下段,TOC平均含量为2.73%;Ba_bio显示盆地西南缘龙马溪组早期具有较高的生产力;Ni/Co、V/（V+Ni）,U/Th和V/Cr揭示龙马溪组从底部缺氧环境逐步过渡到顶部的氧化环境;TiO₂、Al₂O₃、Zr表明龙马溪组下段陆源碎屑供应量明显增加;Mo/TOC值和U-Mo协变模式图均说明四川盆地西南缘在早志留世水体呈中等滞留环境。与长宁剖面和南川剖面对比分析,发现盆地西南缘TOC与氧化还原条件呈现显著的正向相关关系;与盆地水体的滞留程度呈现微弱的正向相关关系;与陆源碎屑物质的注入和初级生产力无明显相关性,表明缺氧还原的沉积环境是影响该地区龙马溪组黑色页岩有机质富集的主要因素。