黔南坳陷下寒武统烃源岩地球化学特征及成因

为明确黔南坳陷下寒武统烃源岩地球化学特征及成因,采用岩石热解、GC、GC-MS等方法对3个典型剖面样品进行了系统分析。结果表明:黔南坳陷下寒武统黑色岩系为一套区域性海相优质烃源岩,厚约50~150 m;烃源岩TOC值为0.13%～15.40%,平均3.31%(n=169);烃源岩干酪根δ13C值为-35.79‰～-29.88‰,平均-32.85‰(n=35),显微组分主要为腐泥组;烃源岩干酪根海相镜质体反射率值为1.95%～3.96%,其等效镜质体反射率值为2.02%～3.47%;烃源岩饱和烃正构烷烃分布多为单峰形,主峰碳多为C22,C30藿烷和C27规则甾烷含量高,规则甾烷多为C27>C29>C28,Pr/Ph值为0.27～0.62,具较高的伽马蜡烷和硫芴含量,OEP值为0.82~1.11,C31升藿烷22S/(22S+22R)值为0.56~0.63,平均0.59;烃源岩总体具有富集轻稀土元素,Ba、Mo、V、U等元素含量高,具较强Ce负异常、Eu正异常和较高U/Th值等特征。总之,黔南坳陷下寒武统海相烃源岩分布广,厚度较大,有机质丰度高,类型好,热演化程度高,是高古生产力和缺氧环境共同作用的产物,可为黔南坳陷油气生成提供雄厚的成烃物质。     

扬子地区寒武系烃源岩研究

中国南方扬子地区早寒武世早期,低等(水生)植物及动物群发育,沉积了一套富含黑色碳质泥岩、页岩及石煤的地层,为该区古生界最好的烃源岩层系之一。中上寒武统也有一定的暗色石灰岩烃源岩发育。估计扬子地区寒武系烃源岩的总体积至少可达4000×104km3。烃源岩有机质丰度高,属好-较好烃源岩。虽然烃源岩热演化程度普遍较高,属成熟-过成熟,但仍具有较大的生烃能力。如果有较好的保存条件,扬子地区寒武系则具有较好的勘探远景。根据石油地质条件综合分析,中下扬子的长江沿线地区是最为有利的勘探前景地区。     

滇黔北地区下寒武统热水沉积烃源岩发育特征

在收集滇黔北地区寒武系筇竹寺组典型热水沉积剖面资料的基础上,通过热解、TOC、饱和烃色谱-质谱、微量元素和稀土元素等实验分析,对研究区页岩的发育特征进行了深入探究,并对现代海洋热水生物及沉积物的生物标志物组合与四川盆地寒武系和塔里木盆地寒武系出现的独特生物标志物分布特征进行了对照分析。结果表明：(1)滇黔北地区筇竹寺组沉积时期发育热水沉积,热水环境丰富的营养物质和强还原条件有利于生物的繁盛和沉积有机质的保存,从而有利于形成优质烃源岩。(2)滇黔北地区筇竹寺组广泛发育陆棚相泥页岩烃源岩,优质烃源岩的发育多与热水沉积有关,热水深水环境烃源岩的形成和保存条件更佳。热水浅水陆棚相烃源岩的有机质丰度较高,TOC在2%～5%之间;热水深水陆棚相烃源岩的有机质丰度更高,TOC在5%～10%之间甚至更高。(3)热水沉积烃源岩在四川、塔里木等盆地寒武系普遍存在。除了陆棚区外,深海盆地也具有发育优质烃源岩的物质基础与保存条件,也可能发育优质烃源岩。     

下扬子地区下寒武统富有机质页岩的岩相与沉积环境

识别不同的页岩岩相是非常规页岩油气勘探开发的关键步骤。下扬子地区下寒武统海相页岩沉积于深水的被动大陆边缘盆地,为潜在的页岩气勘探目的层系。划分出下扬子地区XY1井下寒武统富有机质页岩的岩相类型,并确定了岩相与有机质丰度(TOC)的关系。根据沉积物的岩性、沉积构造、矿物组分、含有物、伽马测井等特征,识别出下寒武统富有机质页岩段的4种岩相:(1)纹层状硅岩岩相;(2)含海绵骨针硅质页岩岩相;(3)灰质泥岩岩相;(4)纹层状灰岩岩相。XY1井下寒武统富有机质页岩形成于深水下斜坡相-盆地相。纹层状硅岩岩相和含海绵骨针硅质页岩岩相沉积于盆地相,沉积界面位于风暴浪基面和碳酸盐岩补偿深度(CCD)之下,缺氧的还原环境有利于有机质保存,纹层状硅岩w(TOC)10%,含海绵骨针硅质页岩w(TOC)为2%~10%。纹层状灰岩岩相和灰质泥岩岩相沉积于下斜坡相,其沉积界面位于碳酸盐岩补偿深度(CCD)附近或之上,不利于有机质富集,w(TOC)一般小于2%,表明岩相控制了有机质丰度(TOC)。     

下扬子地区下寒武统幕府山组黑色岩系地球化学特征及其地质意义

为探讨下扬子地区下寒武统幕府山组底部富有机质黑色岩系的物源属性及源区构造背景特征,在南京幕府山剖面幕府山组底部系统的采集样品,并对其进行地球化学测试与分析。Th/Sc?Zr/Sc图解表明幕府山组黑色岩系未曾经历沉积再循环;通过分析主量元素比值特征、稀土元素（REE）配分模式、δEu、（La/Yb）_N及La/Th?Hf和La/Yb?∑REE判别图解,认为幕府山组黑色岩系源岩主要是花岗岩和富含长英质矿物的沉积岩等上地壳长英质岩石,存在基性岩的混入。从物源属性、地质年代关系、华南大陆构造演化历程等多方面考虑,源岩中花岗岩成分主要为新元古时期岩浆活动形成的岩浆岩,物源区为江南古陆（江南造山带）。通过分析K₂O+Na₂O?SiO₂、K₂O/Na₂O?SiO₂/Al₂O₃、La?Th?Sc、Th?Co?Zr/10和Th?Sc?Zr/10图解,认为幕府山组黑色岩系源区构造背景为被动大陆边缘。     

扬子地台西缘下寒武统黑色页岩土壤元素地球化学特征

本文分析扬子地台西缘黑色页岩土壤(BSS)及其成土新鲜黑色页岩(FB)的主、微量元素的地球化学特征,探讨黑色页岩土壤成土地球化学作用机制。结果表明,黑色页岩土壤明显亏损MgO、CaO、Na_2O、P_2O_5和LOI(有机质),而富集Al_2O_3和Fe_2O_3等主量组分;且明显亏损Ba、V、Ni、Cu、Zn和Sr等微量元素,但其他微量元素则不然。与成土母岩相比,黑色页岩土壤的化学组成相对均一。主量组分对黑色页岩与黑色页岩土壤之间化学组成有不同的影响,这种影响与CaO、Na_2O和MgO等碱质组分、LOI所代表的有机质等的淋滤释出,及Fe_2O_3和Al_2O_3等氧化物的次生富集有关,其影响程度顺序为:CaONa_2OLOIMgOAl_2O_3Fe_2O_3MnOK_2O SiO_2P_2O_5。推断黑色页岩风化-成土过程中有机质、黄铁矿、方解石、钠长石、斜绿泥石等不稳定矿物的化学蚀变分解和长石等硅酸盐矿物的水解导致CaO、LOI、Na_2O、MgO、K_2O和SiO_2等主量组分,以及V、Cr、Ni、Cu、Zn、Ge、Ba、Sr等微量元素的淋滤释出;而黏土矿物、铁-锰氧化物等次生矿物的次生富集,导致Fe_2O_3、MnO和Al_2O_3等主量组分,以及Pb、Cs、Co、Th、Sc、Ga、Rb、REE等微量元素在土壤中形成次生富集。故而黑色页岩可为环境重金属污染源,而黑色页岩土壤本身也可存在重金属污染。     

安徽石台地区下寒武统黑色岩系微量元素地球化学特征

黑色岩系成因复杂,且与多金属元素成矿密切相关。对安徽石台地区下寒武统黑色岩系微量元素地球化学研究表明,其富集Ag、V、U、Mo、As、Sb等多种金属元素。且在这套黑色岩系地层剖面中,其中部碳质页岩的金属元素富集程度比其它岩性的富集程度明显偏高。微量元素组成及相关元素比值显示这套黑色岩系形成于海相热水沉积作用,代表了一种非正常海水沉积。沉积环境由早期缺氧的还原环境逐渐向后期的半还原-氧化环境演化,反映早寒武世安徽下扬子海由海侵向海退的逐渐过渡。     

塔里木盆地寒武系—奥陶系海相烃源岩地球化学特征

塔里木盆地寒武系—奥陶系属广阔的台地和槽盆沉积,是塔里木盆地的海相主力烃源岩。通过对寒武系—下奥陶统及中—上奥陶统烃源岩的饱和烃和芳香烃的剖析,发现11个分子系列参数在两套烃源岩中具有明显的区别。寒武系—下奥陶统烃源岩 T_(max) 较高,烃指数极低,产率指数较高;两套烃源岩的 TOC 值相当;Ph/nC_(18)值较高,藿烷/甾烷值较低(<2.0);甲藻甾烷含量较高,重排甾烷含量较低;姥鲛垸/植皖值较低,伽马蜡烷/C_(30)藿烷值较高,表明寒武系处于厌氧环境的时间较长,水体盐度较高,有利于有机质的堆积和保存。     

中国南方下寒武统烃源岩评价与油气资源潜力

下寒武统泾岩由碳质岩岩、硅质页岩、石煤层和碳酸盐岩组成，属被动大陆边缘沉积。该烃源岩分布面积广、厚度大，有机质丰度高，有机质类型好，热演化程度高，为好一很好的气源岩。进行了初步的含油气系统划分。     

塔里木盆地寒武系—奥陶系海相烃源岩地球化学特征

塔里木盆地寒武系－奥陶系属广阔的台地和槽盆沉积,是塔里木盆地海相主力烃源岩,通过对寒武系一下奥陶统及中－上奥陶统烃源岩的饱和和芳香烃的部析,发现11个分子系列参数在两套烃源岩中具有明显的区别,寒武系一下奥陶统烃源岩Tmax较高,烃指数极低,产率指数较高,两套烃源岩的TOC玎当,Ph/nC18值较高,藿烷／甾烷值较低（＜2．0）,甲藻甾烷含量较高,重排甾烷含量较低,姥鲛烷／植烷值较低,伽马蜡烷／C30藿烷值较高,表明寒武系处于厌氧环境的时间较长,水体盐度较高,有利于有机质的堆积和保存。     

湘鄂西寒武系烃源岩地球化学特征与沉积环境分析

通过对湘鄂西从台地-斜坡-盆地3条典型寒武系剖面烃源岩微量元素及有机碳含量（TOC,%）的分析,V/(V+Ni)、U/Th、Ni/Co表明寒武系整体上由强还原环境-氧化环境演变,且斜坡带具多个较明显的氧化还原沉积旋回;烃源岩样品稀土元素经北美页岩标准化后δEu为正异常,δCe为负异常,异常程度指示从台地-斜坡-盆地水体加深,寒武系先快速海侵后整体海退。寒武系牛蹄塘组底部烃源岩发育于高生产力、强还原的海侵环境;其有机碳高度富集可能是震旦-寒武纪之交沿伸展断裂上涌的富营养元素的还原性热液以及阵发性上升流等多重因素共同作用的结果。     

南泥湾地区烃源岩可溶组分地球化学特征

通过对烃源岩地球化学的分析,探讨了南泥湾地区三叠系延长组烃源岩的生源构成、有机质类型及热演化等特征．结果表明,长,油层组烃源岩形成于较深的水体环境,生源以盆内水生生源为主,有机质类型主要为过渡型．长5油层组烃源岩沉积水体环境较浅,接受了以陆源生源为主的有机质,类型以型为主．本地区烃源岩均经历了较高的热演化,已普遍进入成熟期．     

湘西北下寒武统黑色岩系地球化学特征

对湘西北下寒武统黑色岩系进行了系统的地球化学研究,结果表明:SiO2的含量范围为10.54%～87.10%,平均为51.15%。稀土总量范围较大,为92.70～737.84μg/g,平均为312.73μg/g,LREE相对富集,HREE亏损。Ce呈弱至中等负异常,Eu大部分呈弱的正异常。稀土元素标准化曲线呈弱的帽状形态,较为平缓。微量元素Ni、Mo、Ba、V含量高,主要含矿岩石为磷块岩,而不是炭质页岩。成矿作用以热水作用为主,成矿环境不局限于浅海环境。     

雪峰山西侧地区下寒武统牛蹄塘组烃源岩特征与油气地质意义

通过对雪峰山西侧地区下寒武统牛蹄塘组烃源岩的系统观测、采样和有机地球化学研究,总结了烃源岩的分布规律、有机质母质类型、烃源岩形成与沉积环境的关系、有机质成熟度等。牛蹄塘组烃源岩具有高有机碳、低氯仿沥青“A”、低生烃潜能的特征,有利烃源岩主要分布在黔北遵义、黔东天柱—城步、渝东南—湘西酉阳—麻阳一带及鄂西咸丰—张家界一带。干酪根镜下鉴定表明,有机质以腐泥组为主(75%~93%),饱和烃/芳烃占0.84%~27%,平均5.77%,牛蹄塘组烃源岩有机质类型为Ⅰ型。干酪根δ13Corg较轻,为-34.99‰~-25.36‰,平均-31.80‰,显示沉积母质以浮游生物及海洋性自养菌为主,部分样品有机质来源以藻类为主,结合Pr/ph分析,烃源岩主要形成于缺氧且通常是超盐度的环境中。沥青反射率为2.23%~4.32%,平均3.45%,等效镜质体反射率为1.84%~3.23%,平均2.43%,表明大部分样品已达到过成熟阶段。     

中国华南渝东北城口地区下寒武统烃源岩发育环境与形成机制

上扬子地台北缘发育下寒武统黑色页岩,沉积厚度大、有机碳含量高,是一套重要的烃源岩,具有重要的勘探价值。恢复其发育环境和碎屑物源,对烃源岩分布预测具有重要意义。通过对华南渝东北城口地区野外露头系统取样并开展地球化学测试,研究了黑色页岩的形成环境与物源供应,探讨气候变化与陆源输入对黑色页岩形成的控制作用,重建优质烃源岩的形成过程。分析结果表明,黑色页岩具有高的Al₂O₃含量（7.38%~13.90%）、K₂O含量（1.01%~2.93%）、Na₂O含量（1.98%~2.88%）和总Fe₂O₃含量（2.35%~5.36%）,富集V（平均值为242 μg/g）、Cr（平均值为83 μg/g）、Ni（平均值为58 μg/g）等微量元素。CIA、K/Al和Rb/Al指示黑色页岩沉积期气候为温暖湿润,V/Cr、U/Th、Ce/Ce*、Mo_EF?U_EF指沉积水体经历缺氧→次氧化→缺氧→次氧化四个阶段,正Eu/Eu*异常指示早期存在海底热水活动,Th/Sc?Zr/Sc图表明黑色页岩沉积组分未经历再循环过程,可以有效判别源区;Co/Th?La/Sc图和La/Th?Hf图确定黑色页岩存在长英质和铁镁质两种源岩类型,并且汉南古陆是有效物源区。     

扬子地台西缘下寒武统黑色页岩土壤元素地球化学特征北大核心CSCD

本文分析扬子地台西缘黑色页岩土壤(BSS)及其成土新鲜黑色页岩(FB)的主、微量元素的地球化学特征,探讨黑色页岩土壤成土地球化学作用机制。结果表明,黑色页岩土壤明显亏损MgO、CaO、Na2O、P2O5和LOI(有机质),而富集Al2O3和Fe2O3等主量组分;且明显亏损Ba、V、Ni、Cu、Zn和Sr等微量元素,但其他微量元素则不然。与成土母岩相比,黑色页岩土壤的化学组成相对均一。主量组分对黑色页岩与黑色页岩土壤之间化学组成有不同的影响,这种影响与CaO、Na2O和MgO等碱质组分、LOI所代表的有机质等的淋滤释出,及Fe2O3和Al2O3等氧化物的次生富集有关,其影响程度顺序为:CaO>Na2O>LOI>MgO>Al2O3>Fe2O3>MnO>K2O>SiO2>P2O5。推断黑色页岩风化-成土过程中有机质、黄铁矿、方解石、钠长石、斜绿泥石等不稳定矿物的化学蚀变分解和长石等硅酸盐矿物的水解导致CaO、LOI、Na2O、MgO、K2O和SiO2等主量组分,以及V、Cr、Ni、Cu、Zn、Ge、Ba、Sr等微量元素的淋滤释出;而黏土矿物、铁-锰氧化物等次生矿物的次生富集,导致Fe2O3、MnO和Al2O3等主量组分,以及Pb、Cs、Co、Th、Sc、Ga、Rb、REE等微量元素在土壤中形成次生富集。故而黑色页岩可为环境重金属污染源,而黑色页岩土壤本身也可存在重金属污染。     

塔里木盆地轮探1井下寒武统玉尔吐斯组烃源岩地球化学特征与形成环境

塔里木盆地轮探1井完钻井深8882 m，是目前亚洲最深井，钻揭震旦系，在寒武系白云岩储层中获得工业油气流，显示了超深层寒武系良好的勘探潜力，引起广泛关注。该井在下寒武统玉尔吐斯组（8607. 5～8688. 5 m)钻遇优质烃源岩层，是目前获取的全球最深的古生界烃源岩样品。本文对新鲜的钻孔岩屑样品，开展有机碳含量、主微量元素、生物标志化合物和干酪根碳同位素等测试分析，研究玉尔吐斯组烃源岩的地球化学成因。烃源岩有机碳含量在0. 14%~29. 8%（平均值为5. 65%，其中下段23 m优质烃源岩层TOC平均值为10. 48%)，S1+S2含量在0. 17~29. 08 mg/g（平均值为4. 62 mg/g)；Tmax分布在450~528℃，Ro在1. 4%~1. 7%，目前处于高—过成熟阶段。烃源岩干酪根碳同位素主要分布在-33. 84‰~-29. 02‰，均值-30. 55‰。生物标志化合物中姥植比相对较高，Pr/nC17和Ph/nC18关系指示海相偏还原的沉积环境；C27规则甾烷含量相对较高，表明生源以藻类为主。烃源岩中高度富集氧化还原敏感微量元素Mo、U、V等；微量元素比值V/Sc、MoEF/UEF值等指示该区震旦纪晚期就出现硫化水体并在玉尔吐斯组沉积早期持续增强。研究认为，轮探1井玉尔吐斯组下部的黑色页岩形成于硫化还原环境，是目前古生界异常高丰度的优质烃源岩，具有重要的勘探潜力。     

下扬子地区下寒武统页岩特征及有利勘探方向探讨

下寒武统荷塘组是下扬子地区重要的页岩气勘探层位之一,通过野外地质考察,并结合区域构造演化背景分析,以下扬子地区下寒武统荷塘组富有机质泥页岩为主要研究对象,结合实钻井宣页1井、皖宁2井等分析了下寒武统页岩特征,探讨了其有利勘探方向,认为黄桥—无锡低褶带是下扬子地区下寒武统页岩气勘探的较有利方向。     

赣北修武地区下寒武统黑色岩系地球化学特征与沉积环境判别

通过野外地质调查、常量及微量地球化学分析等方法,初步查明修武地区下寒武统黑色岩系尤其是石煤中富集钒铀等多金属元素;稀土特征为轻稀土相对富集,轻重稀土分馏程度较高,Ce、Eu均为负异常;黑色岩系是在大陆边缘沉积,沉积环境为干燥气候的还原环境,物源应为陆源和海底热水沉积物两者混合组成,且以陆源为主。