煤中干酪根在热演化中结构变化的红外光谱研究

为了研究煤中干酪根的不同抽提方法对热演化过程中结构变化的影响,对新疆塔里木盆地库车坳陷阳霞侏罗纪煤中的可溶有机质采用不同的抽提方法得到部分干酪根,并对其在不同热模拟温度下的结构组成变化特征进行红外光谱测定。结果表明,干酪根的结构主要由三部分组成:脂族结构、芳香结构、含氧官能团。随热演化进行,脂族结构和含氧官能团不断脱落,芳香结构不断发生缩合。通过三个系列的比较发现,不同抽提方法导致了初始状态烃类含量的不同,因而红外光谱参数的变化趋势也有所不同。三个系列随热演化程度的进行,从Ⅲ1型干酪根转变为Ⅲ2型干酪根,生油能力降低,主要为生气型干酪根。     

浅析长侧链正烷基二氢化茚、烷基噻吩类化合物的地质意义

从颗石藻、球等辫金藻３００℃热模拟产物中检测出长侧链正烷基二氢化茚、烷基噻吩类化合物。二氢化茚类化合物碳数分布范围为Ｃ１３￣Ｃ２５,ｎＣ１４烷基二氢化茚的相对含量最高,没检测到茚类化合物,说明二氢化茚和茚可以源自不同的先质,生活于咸水环境的低等生物是二氢化茚类化合物的母质之一。在３００℃热解产物中检测出以ｍ／ｚ１１１和１２５为基峰的两个系列的长侧链烷基噻吩,表明在中－高盐度环境下,藻类将无机硫转化     

中国西北地区北部蚀源区铀含量特征及其地质、成矿意义

中国西北地区北部主要盆地蚀源区包括银额盆地周缘、北山盆地群周缘、三塘湖盆地周缘、准噶尔盆地周缘,主体位于中亚构造域中西部南缘(部)或与之毗邻区。通过对研究区1 416件中性、酸性及碱性岩浆岩样品的年龄和铀含量数据进行分区统计处理,计算其在地史上的铀迁移量和古铀含量,结果显示,研究区岩浆活动主要发生在早石炭世-早三叠世(349~248 Ma),其次在中奥陶世-早泥盆世(470~396 Ma)。这分别与古亚洲洋开始俯冲消减(O2S1)和最终关闭、中亚-蒙古碰撞褶皱带形成(C-T1)的大地构造演化阶段及重大事件相对应。各区富铀岩石主要形成于早石炭世-早三叠世(334~250 Ma),其与晚古生代岩浆活动具有时间上的一致性。在地域上, 两者有从西向东时代变新的趋势。这亦与古亚洲洋关闭、中亚构造域形成西早东晚的演化特征相一致。各蚀源区岩石的铀含量不尽相同,综合对比和评价表明：北山柳园区、准噶尔盆地东北缘阿勒泰-蕴都地区和东南部清河地区岩石铀含量与宗乃山区铀含量相当或更富;准噶尔盆地东北缘卡拉麦里区岩石铀含量偏富;银额盆地南缘雅布赖山、巴彦诺日公及庆格勒地区及其北部的沙拉扎山区,北山盐滩及马鬃山区,三塘湖盆地周缘,以及准噶尔盆地东北缘的阿勒泰西北区和西缘的北部区铀含量中等;其他地区铀含量相对较贫。研究区现今富铀蚀源区的大部地区,在晚三叠世开始隆升,此后进一步发展,为邻近中新生代盆地提供了丰富的沉积物和铀物质,成为相邻中新生代陆相盆地砂岩型、煤岩型及泥岩型铀矿床的主要成矿物质来源;盆内深部烃源岩层富含铀元素,可降低烃源岩的生烃门限温度并增加烃源岩生烃总量,具有重要的地质、成矿意义。     

低镉火成岩地质样品镉含量的准确测定及其意义

镉元素在火成岩中的含量多为100×10^-9级别,由于基体效应、同质异位素和离子团等的干扰,精确测定火成岩中镉含量一直存在挑战。本研究选取2个国际常用的火成岩标准（BCR-2,玄武岩;OU-3,花岗岩）,通过3种不同的测试方法测定其中的镉含量,包括常规法、树脂分离法和双稀释剂法。结果显示,常规微量方法获得的2个标样的镉含量高于推荐值或报道值2～3倍,但经树脂分离后的测试值与推荐值基本一致。由于树脂分离过程可能存在镉的丢失,双稀释剂法能校正树脂分离过程中造成的镉同位素分馏,校正后的镉含量比树脂分离法获得的镉含量更高,进一步验证了树脂分离过程对镉含量的影响。相较于ICP-MS,由于MC-ICP-MS具有更高的测试精度和准确度,因此,我们推荐BCR-2和OU-3的镉含量分别为195 ng/g和260 ng/g,其中本研究获得OU-3的镉含量比推荐值低（推荐值为380ng/g）,而BCR-2与多数文献报道值接近。本研究对调查火成岩样品中镉及其同位素组成提供了基础。     

基于傅里叶变换质谱的烃源岩成熟度评价方法及地质意义

<正>伴随非常规油气资源的勘探开发,油气资源开采的广度和深度进一步扩大,一定程度上缓解了我国油气供需矛盾、保障了我国能源安全,同时有力推动了能源结构战略转型。但同时也对能源地质研究工作提出了新的挑战。有机质成熟度是油气评价的重要参数之一,不同成熟阶段的有机质会对应产出不同成因、不同性质、不同质量的油气,如何准确评价沉积有机质成熟度是当前油气资源勘探开发工作的关键问题之一。前人在科研实践工作中从光学、化学、谱学等角度提出了适用条件各异的成熟度评价方法,在部分地质环境中获得了良好的应用效果,但已有的成熟度指标多受测定方法原理的制约导致其适用性不同程度受限(肖贤明等,2020),制约了油气资源的高质量勘探开发。     

南盘江盆地中三叠统复理石韵律的马尔科夫链特征及其地质意义

本文利用南盘江盆地中三叠统复理石韵律的野外测量数据,从马尔柯夫链原理出发,对其进行了频数转移矩阵、概率转移矩阵、极限概率矩阵和环流矩阵等沉积旋回最优分解综合分析.分析过程中发现并命名了循环链和二级循环链,并对循环链进行了特殊处理.通过分析模拟获得的状态循环模式图,建立了不同地点实测段的代表性韵律结构模式并绘制了韵律结构...     

中天山地块南缘两类混合岩的成因及其地质意义

中天山地块是位于中亚造山带西南缘的西天山造山带的重要组成块体,其基底演化和构造亲缘性对恢复西天山的增生造山方式和大地构造格局具有重要意义。混合岩在中天山地块的高级变质地体中广泛分布,是揭示中天山地块基底演化和构造属性的窗口。本文通过开展锆石U-Pb年代学和Hf同位素及岩石地球化学研究,确定了中天山地块南缘乌瓦门杂岩的两类条带状混合岩的原岩性质和形成时代以及混合岩化作用时代和成因机制。第一类条带状混合岩的原岩为中基性岩屑砂岩,混合岩化时代为～1. 8Ga,是在同期角闪岩相变质过程中通过变质分异形成的。第二类条带状混合岩的古成体包括黑云角闪斜长片麻岩和黑云斜长角闪片麻岩,原岩均形成于～2. 5Ga,并叠加～1. 8Ga角闪岩相变质作用,是洋陆俯冲背景下由俯冲洋壳或岩石圈地幔部分熔融形成。侵入古成体的变基性岩墙形成于～1. 72Ga,具有Fe-Ti玄武岩的地球化学特征,起源于后碰撞伸展背景下的软流圈地幔。该类混合岩的浅色体同时穿插古成体和变基性岩墙,呈现突变的野外接触关系,与区域内约787～785Ma混合岩化同期,即混合岩化作用是外来岩浆注入的结果,可能是造山带垮塌引发地壳深熔作用的产物。乌瓦门杂岩记录的～2. 5Ga岩浆活动、～1. 8Ga变质作用和～790Ma混合岩化作用可以和塔里木北缘进行对比,暗示中天山地块是一个具有确切新太古代-古元古代结晶基底的微陆块,并且和塔里木克拉通存在构造亲缘性。     

湛江湖光岩玛珥湖中长链烷基二醇类化合物的检出及可能的环境意义

通过对湛江湖光岩玛珥湖现代环境介质(水体和表层沉积物)中的长链烷基二醇类化合物的定性和定量分析,检测出了一系列的长链烷基二醇化合物,包括1,13-C28、1,13-C30、1,14-C30、1,15-C30和1,15-C32.表层水体中1,14-C30相对含量最高,中层水体中1,15-C30相对含量最高,而底层水体中1,13-C30相对含量最高.推测1,14-C30主要来源于硅藻,但也不排除异鞭藻来源.1,13-C28可能同时具有黄绿藻和硅藻来源.1,13-C30、1,15-C30和1,15-C32长链化合物主要来源于黄绿藻(Eustigmatophytes),但也存在其他藻类来源.表层沉积物中长链烷基二醇化合物的分布与中层水体颗粒物各二醇类化合物的分布相似,表明湖光岩玛珥湖沉积物中长链烷基二醇类化合物主要来源于浮游藻类.湖泊水体颗粒物中二醇指数(DIX)同实测的湖泊水体温度具有很强的线性相关性,而表层沉积物中DIX一致,表明湖光岩玛珥湖中二醇指数能够用来作为水体温度的替代性指标.此研究结果为长链烷基二醇类化合物在湖泊古环境重建应用中提供了现代过程证据.     

甘青藏地区现代土壤中有机质类异戊二烯烃来源及地质意义

本文通过对海拔高度在2500~4500 m的甘肃南部和祁连山、青海东部、西藏东部林中表土、林间表土、森林上限表土、森林下限表土、森林上限高山草甸土,以及青海玉树冬给错纳地区亚高山荒漠—草甸土中可溶有机质正构烷烃分析,利用检测出的类异戊二烯烃的分布特征,对Pr(姥鲛烷)、Ph(植烷)的成因特征进行研究。结果表明,在不同地理环境土壤中均有明显的Pr、Ph存在,Pr/Ph(姥植比)主要为0.6~1.4,平均0.95;Pr/n-C17值主要为0.2-1.2,平均0.64;Ph/n-C18值主要为0.4~1.4,平均0.85。Pr和Ph不仅在水体中生成,在土壤环境中也可以形成。Pr/Ph值与不同生态环境土壤之间没有明确的相关性,但与不同地理区域有一定的联系。在较为温湿的土壤中Pr优势,可能与微生物活动强烈,采用有氧呼吸方式降解有机质有关;干旱、寒冷土壤中Ph优势,可能主要与厌氧发酵有关。由于生成Pr、Ph有机母质及演化途径的差异,以及热演化、成岩过程中的转变,其比值很大程度上影响对沉积盆地原始介质环境信息的判断。     

傅里叶变换离子回旋共振质谱的地球化学意义及其在油气勘探中的应用前景

NSO杂原子化合物在烃源岩和原油中通常只占很小的一部分,但其包含重要的地质地球化学信息。由于组成复杂且难以分离,对该类化合物的组成研究相对薄弱。电喷雾电离源（ESI）结合傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）是一种新型检测石油组分的手段,具有选择性电离、超高质谱分辨率和质量精度等特征,非常适合检测石油复杂基质中微量NSO极性杂原子化合物分子组成,近年来开始应用于油气勘探领域。结合对塔里木盆地海相油与陆相油、辽河稠油等样品的FT-ICR MS分析,发现原油中NSO化合物受母源岩与油气成因类型、成熟度、油气运移示踪及硫酸盐热化学还原反应（TSR）控制,可提供相关的识别与评价信息,显示FT-ICR MS在油气地球化学理论研究和油气勘探中具有潜在的应用价值。     

东濮凹陷膏盐岩对烃源岩成烃演化的控制作用及其石油地质意义

东濮凹陷北部盐湖相膏盐岩极其发育,膏盐岩对烃源岩性质及生烃特征的影响研究薄弱。采用地质与地球化学相结合途径,探讨了含膏盐岩层系烃源岩特性及其成烃演化规律。结果表明,盐区与无盐区烃源岩的特性有很大差异,北部盐湖相含盐区深灰色、褐色等暗色页岩有机质丰度一般大于15%,有机质类型以Ⅱ1型和Ⅰ型为主,是区内主要的优质烃源岩;南部淡水湖相无盐区主要发育有利生气的Ⅱ—Ⅲ型干酪根,反映东濮凹陷烃源岩的质量及生烃潜能与膏盐岩的发育密切相关。观察到膏盐岩影响烃源岩的成烃演化进程,当膏盐层厚度为50 m时,生油窗的范围显著增加;随着盐岩厚度(>50 m)的增加,湿气窗的范围也逐渐增加;当膏盐岩厚度约400 m时,生油窗范围开始减小,湿气窗的范围仍有增加趋势。膏盐岩对烃源岩“生油气窗”的影响是基于其较高的热导率属性,通过影响地温场而实现。以地质解剖为依据,建立了文留地区含膏盐岩层系烃源岩成烃演化模式。东濮凹陷含膏盐岩层系烃源岩的演化特征对该凹陷及同类含膏盐岩盆地油气勘探具有重要指示意义。     

页岩残留气定量方法及其地质意义

本研究设计并制造了一套可在真空条件下粉碎页岩样品并释放其中残留气的装置,该装置的粉碎系统与富集模块和气相色谱联用后,可实现残留气的有机、无机气体化学成分定量分析;同时,封存在玻璃管内的另一部分残留气可进一步开展稳定碳同位素分析,从而获得页岩残留气完整的化学成分和碳同位素组成特征。利用混合标准气体标定该装置,烃类和无机气体浓度与气相色谱响应相关系数达0.999,表明仪器状态稳定,残留气定量数据准确可信。使用不同露头页岩样品（贵州习水县下志留统龙马溪组、南京幕府山下寒武统牛蹄塘组和延安上三叠统延长组）检测该装置,页岩残留气量和碳同位素测试结果平行性良好,表明该装置系统可用于分析页岩残留气。对川南钻井龙马溪组样品残留气的测试结果表明：龙马溪组页岩残留气化学成分主要为CO₂和N₂等无机气体,烃类组分以CH₄为主,C₂H₆及更高碳数烃类含量极少;其甲烷碳同位素值为-38.1‰~-33.9‰,均值为-35.8‰,该甲烷碳同位素值与已发表的同地区页岩生产气非常接近,表明了二者的同源性,川南页岩气田中的页岩气来源于龙马溪组,符合页岩气的严格定义。此外,本研究还对宜昌地区浅钻五峰组和龙马溪组页岩开展了残留气分析,结果表明：残留烃气量与总有机碳质量分数、碳酸盐岩质量分数成呈弱正相关关系,与DFT（密度泛函理论）比表面积和BJH（Barrett-Joyner-Halenda）孔体积呈负相关关系,分析认为残留气并不是简单地以吸附或游离形式存在,而是封存于封闭孔中的极少量烃类和无机气体。     

Ar-Ar年代学方法研究进展及其在石油地质中的应用

Ar-Ar年代学方法是当前地质研究中最为重要的年代学方法之一。随着理论方法的不断完善,实验技术的不断提高,获得了诸多鲜明的进展,在已有研究成果的基础上对Ar-Ar年代学方法从基本原理,进展与不足及其在石油地质中的应用等方面进行综合分析讨论,认为该方法理论得到了进一步完善,精度不断提高,技术从常规阶段升温法发展到了激光显微探针法,应用领域与可测试矿物也逐渐扩大,其中石油地质中主要通过流体包裹体与自生钾长石以及自生伊利石Ar-Ar定年两种途径来确定油气藏年代学,但该方法中诸如年龄代表的意义等问题尚需进一步明确和完善。     

The Original Organism Assemblages and Kerogen Carbon Isotopic Compositions of the Early Paleozoic Source Rocks in the Tarim Basin, China

Original organisms are the biological precursors of organic matter in source rocks. Original organisms in source rocks are informative for oil-source rock correlation and hydrocarbon potential evaluation, especially for source rocks which have high-over level of thermal maturity. Systematic identification of original organism assemblages of the Lower Paleozoic potential source rocks and detailed carbon isotopic composition of kerogen analyses were conducted for four outcrop sections in the Tarim basin. Results indicated that the original organism assemblages of the lower part of the Lower Cambrian were composed mainly of benthic algae, whereas those of the Upper Cambrian and the Ordovician were characterized by planktonic algae. Kerogen carbon isotopic data demonstrated that the δ13Ckerogen values of source rocks dominated by benthic algae are lower than ?34‰, whereas the δ13Ckerogen values of source rocks dominated by planktonic algae are higher than ?30‰ in general. We tentatively suggested that the carbon species those are utilized by algae and the carbon isotopic fractionation during photosynthesis are the major controls for the δ13Ckerogen values in the Lower Paleozoic source rocks in the Tarim basin. Correlating the δ13C values of oils exploited in the Tarim basin, the original organism assemblages, and δ13Ckerogen values of source rocks, it implied that the Lower Paleozoic oils exploited in the Tarim basin should be sourced from the source rocks with original organism assemblages dominated by planktonic algae, and the hydrocarbon sourced from the Cambrian benthic algae should be of great exploration potential in future. Original organism assemblages in source rocks can provide important clues for oil-source rocks correlation, especially for the source rocks with high thermal maturity.     

库车坳陷上三叠统的浊流沉积及石油地质意义

库车坳陷中部上三叠统发育了一套的典型的浊积岩系，既有代表浊流沉积特征的多种底痕构造，又有特征的鲍玛序列，浊流沉积通过坳陷东北部的辫状河三角洲前缘陡坡带进入盆地中心，由于晚三叠世处在稳定的坳陷沉降阶段，加之湖盆底部地形平缓，因而浊积岩系相对较薄，仅发育Ｄ相一个浊积岩相，显然这是一种典型的远源浊积岩。与浊积岩共生的深湖相烃源岩和辫状河三角洲相储集层及盖层十分发育，从而证实本区中生界有着良好的油气勘探远景。     

海相烃源岩二次生烃潜力定量评价新方法

烃源岩二次生烃的演化过程是残余干酪根热解演化与残留油热裂解转化两个既相互联系又完全不同的物理化学反应过程的叠加。本文利用自制高压釜热压生烃模拟实验装置,采取分阶段连续递进模拟实验方式,以海相烃源岩样品为例分别评价了残余干酪根的生烃潜力与残留可溶有机质转化油气潜力,建立了一套不同起始与终止成熟度海相烃源岩二次生烃潜力的定量评价方法,并首次明确提出了干酪根生油指数KIo、干酪根生气指数KIg、干酪根生烃指数KIh等评价烃源岩生烃潜力的参数,弥补了ROCK EVAL热解评价方法无法分别评价烃源岩在不同生烃演化阶段所生成的“油”或“烃气”潜力的不足。     

二连盆地乌兰花凹陷烃源灶表征及其对油气分布的控制

乌兰花凹陷是近年来在二连盆地南部新发现的富油凹陷,但南北两个洼槽探明的油气资源差异明显。为了准确评价乌兰花凹陷的油气资源潜力,系统地分析了乌兰花凹陷烃源灶特征,讨论了烃源灶与油藏分布的关系。研究表明,乌兰花凹陷阿尔善组至腾一上段发育C、D/E和F相源岩,受构造-层序演化的影响,南北洼槽倾油型(C相)源岩发育层段存在明显差异,南洼槽C相源岩主要发育在阿尔善组,腾一上段和下段以D/E相源岩为主,而北洼槽阿尔善组至腾一上段均发育C相源岩。多口探井热史标定结果表明,乌兰花凹陷烃源岩成熟门限在2000 m左右,南洼槽仅阿尔善组烃源岩进入成熟阶段,阿尔善组C相源岩排油强度为0.5～7.9MMT/km2,为凹陷的主力烃源岩,而北洼槽阿尔善组C相烃源岩主要发育在阿尔善组上段,成熟度较低,最大值仅为0.78%Ro,烃源灶排烃强度小于0.2 MMT/km2,不能形成规模性的油藏。乌兰花凹陷探明的原油均在南洼槽,且集中在烃源灶周围,表现为近源聚集。     

Quantitative Assessment of Hydrocarbon Expulsion of Petroleum Systems in the Niuzhuang Sag, Bohai Bay Basin, East China

Based on a detailed survey of the distribution and organic geochemical characteristics of potential source rocks in the South Slope of the Niuzhuang Sag, Bohai Bay Basin, eastern China, a new approach to assess the amount of hydrocarbons generated and expelled has been developed. The approach is applicable to evaluate hydrocarbons with different genetic mechanisms. The results show that the models for hydrocarbon generation and expulsion vary with potential source rocks, depending on thermal maturity, types of organic matter and paleoenvironment. Hydrocarbons are mostly generated and expelled from source rocks within the normal oil window. It was calculated that the special interval (algal-rich shales of the ES4 member formed in brackish environments) in     

青藏高原北部新生代陆相盆地石油地质条件及勘探前景

青藏高原北部陆相盆地中烃源岩发育层位包括始新统风火山组、渐新统雅西措组和中新统五道梁组。古近系雅西措组烃源岩,特别是灰岩属于中好烃源岩范畴,有机质类型较好,且烃源岩主体处于成熟阶段,是藏北高原新生代陆相盆地主力烃源岩的发育层位。陆相盆地储集岩较发育,储层较丰富,发育层位包括风火山组和雅西措组,其中雅西措组是储层主力分布层位。对测区分析数据表明：通天河盆地具备一定规模的生油岩厚度,而且有机质丰度为沱沱河地区最高,表明其勘探前景较好。