Organic geochemical evaluation of the oil/gas-generative potential of organic matter in Cretaceous strata from the Lower Benue Trough,Nigeria

An analytical procedure involving Rock-Eval pyrolysis of whole-rocks was adopted on fresh outcrop samples covering the three lithostratigraphic units in the Afikpo Basin of the Lower Benue Trough. Three petroleum systems are present in the Cretaceous delta frame: the Asu-River Group, the Eze-Aku Group and proto-Niger Delta sequences. The Afikpo Basin has been correlated to three petroleum systems in the Lower Congo Basin, Niger Delta and the Anambra Basin. The organic geochemistry of the shales, carbonaceous mudstones and coal beds show relatively moderate to high total organic carbon contents. The best potential hydrocarbon source rocks are the Eze-Aku Group and proto-Niger Delta shales, carbonaceous mudstones and coal beds where maturation was attained. The high total or-ganic contents, thermal maturity and terrigenous characters of the Asu-River Group, Eze-Aku Group and proto-Niger Delta sediments, suggest the presence of a large amount of natural gas with a small quantity of oil accumulation. Variations in source rock facies were observed from one lithostratigraphic unit to another, and initial HI values as a function of TOC were proposed for each lithostratigraphic unit. The results also show that TOC, HI, OI, S2 and Tmax vary from older to younger rocks. The Tmax values discriminate the rocks into immature and mature source rocks. Source rocks with high Tmax suggest high geothermal gradient/or recycled organic matter. Also high Tmax and S2 yield indicate late and post maturity. Recycled organic matter is characterized by low Tmax. The principal source rocks for gas in the Afikpo Basin are the Eze-Aku Group and proto-Niger Delta beds deltaic systems, consisting mainly of III to IV kerogens with a subordinate amount of type II organic matter. Based on the obtained results, it is concluded that the Cretaceous shales, carbonaceous mudstones and coals in the Afikpo Basin of the Lower Benue Trough are capable of generating and expelling hydrocarbons in the case of sufficient maturity.     

中国东部中-新生代玄武质火山岩的主量元素地球化学特征

用MgO=8％标准化后,中国东部中-新生代玄武质火山岩表现为高Al2O3／TiO2、SiO2,低CaO／Al2O3的特征;新生代玄武质火山岩表现为低SiO2和低Al2O3／TiO2;高Fe8.0、Na8.0、CaO／Al2O3的特征。与区域软流圈地慢上涌和岩石圈伸展构造环境下形成的桂东南钾玄质岩石的高Fe8.0、低Na8.0和CaO／Al2O3值有明显的差异。中国东部中一新生代玄武质火山岩主量元素的特征,可能反映了与桂东南钾玄质岩石不同的形成环境。而中、新生代玄武质火山岩主量元素特征上的差异反映了岩浆来源区的变化。     

惠州凹陷HZ21钻孔珠江组地球化学特征及其沉积环境

根据21件碎屑岩样品的常量元素和微量元素相关关系、组分含量及某些元素的比值特征,探讨了珠江口盆地惠州凹陷HZ21钻孔的元素地球化学特征与古环境意义。研究表明:Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂、V、Cr、Rb相互间呈明显的正相关关系;SiO₂与Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂呈明显负相关,与K₂O呈弱相关关系;Sr与CaO呈明显正相关关系;P₂O₅与Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂呈明显的正相关,与SiO₂呈明显的负相关,且与CaO呈弱相关关系。据锶钙比值103(Sr/Ca)和V/Cr值分析,HZ21井珠江组从下往上水体有逐渐加深的趋势,与单井沉积相分析结果一致。据镁铝比值102(MgO/Al₂O₃)和Sr/Ba值分析,珠江组从下往上沉积环境的水体盐度变化不太大,但到上部略有下降。古气候指示剂Rb/Sr值和MgO/CaO值显示,NSQ1和NSQ2层序时期气候干燥寒冷,而NSQ3和NSQ4这两个层序时期气候湿热。总之,地球化学特征所反映的沉积环境与沉积相分析的结果相一致,说明元素地球化学与沉积环境关系密切,可作为沉积相判别的标志。      

砂岩的主量元素特征与盆地物源分析

一定的砂岩地球化学特征对应于特定的源区和构造环境,利用主量元素图解可以进行盆地物源分析。在前人大量研究的基础上,笔者选择性收集了不同构造背景的569个主量元素数据,共分为70套平均值,根据来源文献划分出克拉通内部、陆缘弧、碰撞造山带、大陆岛弧和大洋岛弧5种源区和构造环境。综合分析砂岩主量元素之间的相关性,利用整体及不同源区构造背景下元素间相关系数,得到5个主元素氧化物组合:SiO2、Al2O3 FeOT、K2O Na2O、MnO TiO2和MgO CaO;且建立了应用于5种源区判别的(Al2O3 FeOT)/(Na2O K2O)—SiO2/(MnO TiO2)/100—MgO CaO三角图解。对收集的数据进行判别方程分析得到与SiO2、CaO、MgO、FeOT、K2O、MnO、Al2O3、Na2O和TiO2相关的判别方程F1和F2,并进行F1-F2双变量物源构造环境图解判别。根据主元素对砂岩碎屑组分的反映,利用主元素摩尔含量分析石英、长石和基性岩屑矿物在砂岩中的含量,进而对源区进行约束。所建立的Qel—Fel—Lel图解既反映了主量元素对砂岩物源和构造背景的判别,也近似地表现出相应环境下砂岩的碎屑组成。     

湖北省巴东栖霞组沉积成岩作用地球化学特征研究

在详细的沉积作用、成岩作用研究基础上,利用多元统计分析方法重点对湖北省巴东水布垭剖面栖霞组碳酸盐岩地球化学特征进行了分析。研究表明,该组碳酸盐岩中 CaO 、Al₂O₃ 、K₂O 、Fe₂O₃ 、P、Ba 和 Mn的含量主要与沉积环境或原岩岩性有关,地层中SiO₂、MgO 、Sr 和 Na 的含量主要与成岩作用有关。建立了栖霞组沉积成岩作用地球化学模式。该研究合理地解释了本组岩石特殊的地球化学特征,深化了对该组岩石形成环境,特别是成岩环境的认识,区分了沉积作用和成岩作用对该组岩石地球化学特征的影响,对合理地选取有关地球化学参数研究该组岩石及类似地层的沉积作用和成岩作用具参考价值。     

广西煤的常量元素地球化学特征

系统分析了广西未变质煤、区域变质煤和热液变质煤的ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＴｉＯ２、ＳＯ３。低灰分煤的常量元素主要来自古植物对成土母岩的选择性吸收，具明显的超基性或基性特征。随煤变质程度升高，未变质煤、区域变质煤中的常量元素没有发生迁移，而热液变质煤中的ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３相对增加，ＳＯ３和ＣａＯ相对减少。     

冲绳海槽南部表层沉积物地球化学特征及其物源和环境指示意义

对冲绳海槽南部陆架、陆坡和海槽 33个表层沉积物进行了元素地球化学分析,结果表明研究区沉积物的主要化学组成为SiO₂ 、Al₂ O₃ 和CaO,这三种组分占沉积物总量的 6 8%左右。多数元素在陆架和陆坡的变化范围较大,在海槽区相对稳定。向海槽方向随沉积物粒径变细,SiO₂ 和CaO减少、Al₂ O₃ 和其它多数元素含量增加。常量元素和Al₂ O₃ 的比值分布特征表明,本区沉积物由物源区经由陆架向海槽输送,沉积物主要由陆源碎屑沉积组成,此外还有生物碎屑沉积和自生沉积。陆架区部分微量元素富集因子 (EF)与长江和黄河沉积物的富集因子对比结果表明,本区的沉积物与长江沉积物的关系更为密切。陆坡区Cu、Pb、Zn、Co、Ni和Cr的富集因子较高是由于生物的富集作用造成的,Mn的富集主要是自生沉积的结果。用R型因子分析方法对沉积物的化学组成进行了分析,结合元素的分布特征,给出了四个主因子所对应的沉积环境和特征元素组合,分别为 1)陆架型的元素组合 :SiO₂ 、TiO₂ 、Zr、CaO和Sr,2 )陆坡型的元素组合Fe₂ O₃ 、MgO和P₂ O₅,3)海槽型的元素组合 :Al₂ O₃ 、K₂ O、Cu、Zn、Co、Ni、Cr和Ba,4 )反映沉积环境氧化-还原属性的元素组合 :MnO和FeO。     

四川若尔盖地区西康群地球化学特征及其物源区和古风化程度分析

通过对四川省若尔盖地区西康群砂泥岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行综合研究,发现本区砂泥岩的SiO₂ 、P₂O₅ 、MnO与PAAS有相同的含量,富集Na₂O、CaO,贫Al₂O₃ 、Fe₂O₃、MgO、K₂O和TiO₂。微量元素W含量大大高于上地壳丰度,Nb和Ta含量大大低于上地壳丰度,而与下地壳丰度相当,Sc的含量略低于上地壳丰度,造岩元素Sr 略高于地壳丰度值。稀土元素总量相对较高,平均值为133.97×10^-6,与地壳中的稀土元素总量112×10^-6较为接近。轻稀土元素相对于重稀土元素较为富集,具中等的负铕异常,稀土配分曲线均显示比较一致的右倾的轻稀土富集的配分模式。由此认为其地球化学特征与大陆岛弧和被动大陆边缘沉积物相似。综合其他地质资料认为若尔盖地区西康群砂泥岩的物源区可能为康滇古陆。     

浙西石炭纪层状硅质岩地球化学特征及其意义

在浙西石炭纪地层中存在与地层整合产出的层状硅质岩。硅质岩中ＦｅＯ、ＭｎＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等含量相对较高，富集Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｇａ，Ｆｅ２Ｏ３／ＦｅＯ、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）、ＳｉＯ２／ＭｇＯ比值较小，稀土元素总量低，Ｃｅ弱负异常，重稀土相对富集，包裹体富含气相组份ＣＨ４、ＣＯ２、Ｎ２、ＣＯ、Ｈ２，具热水沉积硅质岩的地球化学特征。在Ｆｅ—Ｍｎ—（Ｎｉ＋Ｃｏ＋Ｃｕ）三角图及ＳｉＯ２—Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２—Ｆｅ２Ｏ３图上均属于热水沉积硅质岩。硅质岩中硅、氧同位素也显示其热水成因之特点。硅质岩的硅同位素和稀土元素Ｃｅ／Ｃｅ※值表明本区层状硅质岩主要是在浅海环境下沉积的。硅质岩的形成温度较高，为９８℃～１５２℃     

Microstructures in the Cretaceous Bima Sandstone,Upper Benue Trough,N.E. Nigeria: Implication for hydrocarbon migration

Faulting related to movements along major fault zones in the Upper Benue Trough during Albian times, with evidence of deformation in the Cretaceous Bima Sandstone are common especially around the Kaltungo, Gombe, Zambuk and Teli lineaments. Conjugate extensional systems of deformation bands show increased siliceous cementation of the sandstones adjacent to these lineaments. During the Late Cretaceous compressional event, the deformation bands and faults in the Upper Benue Trough were reactivated, resulting into dilational opening of fractures believed to have acted as fluid conduits and/or barriers. These deformation bands which decrease in density away from the major faults are characterized with increasing porosity and permeability in the host sandstone abruptly away from the tectonic barrier. It is proposed here that the master faults of the Benue Trough, linking it with the Anambra Basin and the Niger Delta probably served as conduits for the migration of hydrocarbons into the Cretaceous reservoirs of the Upper Benue Trough and by extension into the Niger Delta.     

内蒙古锡林浩特毛登牧场大石寨组细碧-角斑岩系地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

本次1∶5万区域地质调查工作在内蒙古锡林浩特毛登牧场地区大石寨组地层中发现了细碧-角斑岩系,单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb法获得其年龄为(287.4±1.7) Ma (MSWD=0.63),形成于早二叠世早期。细碧岩具有高SiO₂、Al₂O₃(>16%)、Na₂O、TiO₂(>13%)含量,低CaO、MgO含量的特征;(石英)角斑岩具有高SiO₂、Na₂O含量,低Al₂O₃、TiO₂、K₂O、CaO含量的特征。Zr/TiO₂-Nb/Y微量元素分类图解显示细碧岩与(石英)角斑岩呈典型的双峰式岩石组合,在SiO₂-FeO/MgO图解中均位于钙碱性岩石系列区域;大离子亲石元素较相邻高场强元素明显富集,稀土配分曲线总体特征相似,细碧岩与(石英)角斑岩微量元素、稀土元素分布曲线显示岛弧环境的特征。综合细碧-角斑岩系岩石组合、岩石系列以及岩石地球化学特征,该套岩系形成于大陆边缘弧局部裂陷环境,细碧岩与(石英)角斑岩为同源岩浆演化的结果,其源区应为流体交代的楔形地幔。     

鄂尔多斯盆地东胜地区直罗组砂岩的地球化学特征与物源分析

沉积岩物源分析对揭示盆地砂体展布、物质组成、储集层性质及砂岩型铀矿床铀源等科学问题具有重要的意义。对取自鄂尔多斯盆地东北部8个钻井中的中侏罗统直罗组砂岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,试图鉴别岩石的源区和形成的构造环境。研究表明,砂岩以中粗粒杂砂岩为主,其w(SiO₂)值及w(Al₂O₃)/w(SiO₂)值中等到较高,w(K₂O)值相对较高,Fe₂O₃、MgO、TiO₂含量较低,暗示碎屑物质的富长英质、贫镁铁质特征。Nb、Ta、Ti、P等不活动元素的强烈亏损和K、Rb、Sr、Ba等LILE的富集,共同指示源区具有明显的俯冲带的特征;而w(TFe₂O₃+MgO)-w(TiO₂)、w(TFe₂O₃+MgO)-w(Al₂O₃)/w(SiO₂)、w(Th)-w(Sc)-w(Zr)/10、w(Th)-w(Co)-w(Zr)/10等判别特征则表明砂岩源区岩石可能形成于大陆弧-活动大陆边缘环境。而且,在球粒陨石标准化分配模式中,LREE强烈富集,HREE无明显分异、有着较平坦的曲线,Eu无异常或表现为弱的正、负异常;在PAAS标准化曲线中,轻重稀土均无明显分异,仅Eu表现为明显正异常。本区直罗组砂岩与华北北缘显生宙闪长岩-花岗闪长岩有着很强的亲缘性。     

内蒙古色日崩地区白音高老组流纹岩岩石地球化学特征及地质意义

内蒙古西乌旗色日崩地区早白垩世白音高老组流纹岩为高硅（SiO₂=78.32%~86.80%）、富碱（K₂O+Na₂O=3.84%~7.63%）、高铝（Al₂O₃=8.59%~13.70%）,低MgO、CaO、TiO₂、MnO,稀土元素与微量元素地球化学特征显示其类似于A型花岗岩特征;低Ti/Y、Nb/Y与Ti/Zr比值,高Rb/Nb与Rb/Y比值以及Sr、Eu强烈亏损,表明白音高老组流纹岩为上地壳物质部分熔融成因,形成于早白垩世非造山板内伸展环境.     

一种新的岩浆岩分类定量方法

目前,岩浆岩的超基性、基性、中性、酸性的分类均根据SiO2的含量,但这种单一含量判别标准并不严谨,含量经常与分类不完全对应。使用TraceElem 1.0软件对各种岩浆岩进行逐步判别分析、聚类分析和对应分析研究,据此认为超基性岩由MgO和FeO组成的因子确定,基性岩则由P2O5、Fe2O3、TiO2、CaO、MnO组成的因子确定,中性岩由Na2O和Al2O3组成的因子确定,酸性岩由K2O和SiO2组成的因子确定。岩浆岩的分类宜以SiO2为主、以MgO和CaO为辅,尤其要引入MgO。在SiO2含量相同的情况下,MgO、CaO含量越高,基性程度越强。基于这一分析结果,提出一种新的酸度指数（ADI)计算方法,即ADI=w(SiO2)-0.75w(MgO)-0.23w(CaO),ADI<38.0%为超基性岩,在38.0%～52.0%之间为基性岩,在52.0%～62.5%之间为中性岩,>62.5%为酸性岩。     

白城市水稻种植区土壤的地球化学特征与水稻产量的相关性研究

吉林省白城市水稻种植区土壤的地球化学特征研究表明，土壤中的SiO2,TiO2,Al2O3,FeO,MnO和P2O5等主要元素的含量与水稻产量具有正相关性，而CaO和MgO等主要元素的含量与水稻产量呈负相关性。土壤中的稀土元素含量和水稻产量呈正相关性。     

11.5kaBP以来尕海沉积物氧化物地球化学特征及其环境意义

通过对柴达木盆地尕海DG03孔沉积序列的年代学测定和沉积物分析,选取对气候环境较为敏感的SiO2,Al2O3,TiO2,Fe2O3,MgO,ＣaO,K2O,Na2O等作为环境代用指标,分析了尕海地区11.5 kaBP以来的气候环境变化。研究表明尕海地区在11.5 kaBP以来存在4个明显的气候变化期:晚冰期晚期（11.5～10.16 kaBP）的气候波动较大,其中11.5～11.16 kaBP是暖干气候;11.16～10.16 kaBP,气候冷干,可能是新仙女木事件的反映;全新世早期（10.16～7.83 kaBP）气候转暖,有短期极干冷事件的发生;中全新世适宜期（7.83～4.73 kaBP）,气候温暖湿润;4.73 kaBP以来的全新世晚期,气候环境明显恶化,期间出现气候暖湿与干冷的多次波动变化。     

南天山北缘白土塘蛇绿混杂岩构造环境

新疆南天山北缘白土塘出露一部分蛇绿混杂岩,为了解其中超基性一基性岩的形成环境,笔者主要利用地球化学的研究方法对该区的9个样品进行了测试。通过地球化学研究分析,认为本区的蛇纹岩以低SiO2、TiO2、CaO、K2O、Na2O,高MgO、Al2O3为特征,富集相容元素Cr、Co、Ni,贫不相容元素,同时大离子亲石元素含量较低,整体特征类似于大洋二辉橄榄岩,具有地幔残留物的特征。对玄武岩的地球化学研究表明,其以富TiO2、MgO,贫Al2O3、K2O,且Na2O〉K2O为特征;与MORB相比较,明显亏损Nb、Ta;与原始地幔相比较,具有类似于N-MORB的亏损地慢特征;主、微量元素的地球化学特征显示岩石应形成于类似洋中脊的构造环境,岩浆源于亏损地幔区。     

黄骅盆地中新生代火山岩岩相及岩石化学特征

通过对渤海地区黄骅盆地中新生代火山岩进行典型的岩芯取样、岩相及全岩分析,并结合KAr法测年、微量元素和同位素地球化学分析,得出以下结论:主要岩石类型有新生代老第三纪玄武岩、中生代晚白垩世玄武粗安岩、中生代晚白垩世粗面英安岩和流纹岩和中生代早三叠世英安岩。晚中生代火山岩岩石的主量元素丰度呈双峰分布,从老到新,火山岩主元素中SiO2减少,Fe2O3、FeO、CaO、MgO、TiO2、P2O5、MnO有所增加。新生代玄武岩可能源自亏损的软流圈地幔,晚白垩世玄武粗安岩源自玄武质组分亏损和受到富集改造的岩石圈地幔,     

皖北地区新元古代构造背景的转换:来自碎屑岩地球化学的证据

在对安徽省北部宿州新元古代史家组砂岩地球化学特征分析的基础上,结合前人发表的淮南和凤阳新元古代刘老碑组页岩的地球化学数据,对它们的物源和构造背景进行了对比讨论.结果表明:刘老碑组页岩的地球化学特征表明其来自于中-酸性火成岩高程度的首次风化,而史家组砂岩则来自于经历了再循环的古老地壳物质较低程度的风化.刘老碑组页岩相对史...     

玄武岩玻璃的电子探针分析

将电子探针分析技术应用于检测玄武岩玻璃中的SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、TiO2、Na2O、P2O5。为了快速、准确地测定硅酸盐样品元素含量,文章针对硅酸盐样品特性,系统地调整了多种测试条件,通过结果对比得到测定硅酸盐样品最佳的实验条件。结果表明,在测试含量较低的元素时,晶体应尽可能选取灵敏度较高的小晶体;所测元素的特征波长尽可能靠近晶体测试范围的中间波段;在测试含量较低的元素以及含有易迁移的元素时,加大加速电压以及发射电流可以提高低含量元素的准确性;对含有易迁移元素的样品尽可能采用大束斑进行测试;对所含元素较多,且原子序数差别较大的样品,应采用PRZ修正方法进行修正。