北羌塘盆地侏罗系布曲组烃源岩地球化学特征及意义

布曲组海相碳酸盐岩是北羌塘盆地发育的重要的烃源岩之一。笔者从有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度,尤其是生物标志物特征等方面揭示了北羌塘盆地侏罗系布曲组烃源岩地球化学特征。研究结果表明,该烃源岩的发育环境为海相还原环境,有机质母质主要为低等水生生物为主兼有一定高等植物的输入,有机质热演化程度高,处于高成熟阶段。     

二连盆地石炭系—二叠系烃源岩有机地球化学特征及生烃潜力

二连盆地海相烃源岩主要为海槽沉积的石炭系—二叠系泥岩和碳酸盐岩。根据盆地周缘69个露头剖面样品的残余有机碳含量等地球化学实验数据,分析了石炭系—二叠系海相烃源岩的有机质丰度、类型、热演化程度。针对地表烃源岩样品具有高热演化、低丰度的地球化学特征,在有机质丰度的热解损失和地表风化损失校正基础上,采用TSM盆地模拟技术计算烃源岩生烃强度。综合分析认为,二连盆地石炭系—二叠系海相烃源岩具有低—中等级别的生烃能力。     

柴达木盆地欧南凹陷上石炭统克鲁克组海陆过渡型烃源岩有机质组成及生烃特征

柴达木盆地北缘东段欧南凹陷上石炭统克鲁克组海陆交互混积型储层中获得良好油气发现,但该层段内烃源岩海陆混合型生物有机质组分及类型、生烃差异性等基础性问题的认识尚不清楚。选择尕海南山南坡柏树沟剖面克鲁克组烃源岩开展有机地球化学、XRD、岩石薄片、SEM等分析测试,研究了岩性及组分、丰度质量及类型、可溶有机质族组分及生烃母质等,结果表明：克鲁克组烃源岩残余有机质丰度总体较高,原始生烃能力强,处于高成熟演化阶段,残留腐殖型(Ⅲ型)为主的干酪根,可溶有机质主要来源于海洋低等水生生物有机质母质(Ⅱ型),反映出海陆两相混源生物有机质的特征,海相有机质在前次生烃过程中对生烃量的贡献相对高于陆源生物。大量放射虫等浮游硅质生物是克鲁克组烃源岩海相有机质的主要组分,是海相干酪根的主力生烃物质;晚石炭世,欧南凹陷南部古陆和北部海槽分别向凹陷提供陆相高等植物和海洋低等水生生物或富硅上升流,海相有机质的富集与硅质生物活动直接相关。该研究认识为探索石炭系有机质富集机制和优质烃源岩分布规律提供了参考依据,也对区域性油气勘探部署具有指导意义。     

低丰度高演化海相碳酸盐烃源岩有机质原生性研究

碳酸盐烃源岩有机质原生性直接影响到其生烃能力的客观评价,特别对于低丰度高演化海相碳酸盐烃源岩生烃能力评价的影响尤为严重。文章阐述了碳酸盐岩的普遍存在运移沥青,以及识别烃源岩有机质原生性的各种方法,并以鄂尔多斯盆地下古生界为例,建立了一套适合于低丰度高演化海相碳酸盐烃源岩有机质原生性识别的有效方法。     

海相优质烃源岩形成环境及其控制因素分析

从大量的研究实例出发,分析了海相优质烃源岩的发育环境及其主要控制因素.海相优质烃源岩的形成是原始生产力、沉积速率、海平面变化、上升流、海底热液活动、冰期、沉积环境和保存条件等因素综合作用的结果,当各种因素达到最优配置时,则有利于海相优质烃源岩的形成;在特定时期、特定的沉积环境中,某一种或两种因素可以影响或改变其他因素,成为影响海相优质烃源岩形成的最关键因素;对海相优质烃源岩发育环境的评价应该综合考虑该环境下烃源岩发育的广泛程度和烃源岩有机质丰度两方面因素.     

青藏高原乌丽冻土区二叠纪煤系烃源岩特征

为了查明青藏高原乌丽冻土区二叠纪煤系烃源岩的生烃潜力,对采集自乌丽水合物试验孔ZK1井及其周边钻孔的岩心样品和露头样品进行了测试。测试结果显示:上二叠统那益雄组上段烃源岩有机质丰度较低,而下段烃源岩有机质丰度较高;烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型;烃源岩热演化程度很高,已达过成熟。考虑到泥质烃源岩成熟度很高以及该区存在变质程度很高的煤层,综合研究认为,该区二叠纪煤系烃源岩生烃潜力总体较好。     

江汉盆地海相地层有效烃源岩的识别

海相地层或海相碳酸盐岩烃源岩地球化学评价的焦点问题之一是如何鉴定有机质丰度下限和划分有效烃源岩与非有效烃源岩。江汉盆地海相地层烃源岩的地球化学研究表明,在有机质成熟演化过程中,烃源岩有机碳(TOC)含量不会有明显的降低,有机碳含量是有机质丰度评价的有效地球化学指标。参考国内外有关碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的评价标准,结合本区油气显示,该高演化区有效碳酸盐岩烃源岩有机碳的下限值为0.2%～0.3%,二叠系烃源岩为有效烃源岩。     

江汉盆地海相地层有效烃源岩的识别

海相地层或海相碳酸盐岩烃源岩地球化学评价的焦点问题之一是如何鉴定有机质丰度下限和划分有效烃源岩与非有效烃源岩.江汉盆地海相地层烃源岩的地球化学研究表明,在有机质成熟演化过程中,烃源岩有机碳(TOC)含量不会有明显的降低,有机碳含量是有机质丰度评价的有效地球化学指标.参考国内外有关碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的评价标准,结合本区油气显示,该高演化区有效碳酸盐岩烃源岩有机碳的下限值为0.2%～0.3%,二叠系烃源岩为有效烃源岩.     

江汉盆地海相地层有效烃源岩的识别

海相地层或海相碳酸盐岩烃源岩地球化学评价的焦点问题之一是如何鉴定有机质丰度下限和划分有效烃源岩与非有效烃源岩.江汉盆地海相地层烃源岩的地球化学研究表明,在有机质成熟演化过程中,烃源岩有机碳(TOC)含量不会有明显的降低,有机碳含量是有机质丰度评价的有效地球化学指标.参考国内外有关碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的评价标准,结合本区油气显示,该高演化区有效碳酸盐岩烃源岩有机碳的下限值为0.2%～0.3%,二叠系烃源岩为有效烃源岩.     

海相碳酸盐岩优质烃源岩发育的主要影响因素

我国近3×106km2的海相碳酸盐岩分布区长期被认为是潜在的油气勘探区,近年来虽然我国在海相碳酸盐岩地层的油气勘探有了一些突破,但与广泛分布的海相碳酸盐岩区相比,取得的成果还不令人满意。其关键问题是海相碳酸盐岩沉积盆地优质烃源岩发育相带不明,控制优质烃源岩发育的主要因素不清。本文根据海洋生物、现代海洋沉积和古代海相地层中有机质含量分布特征和实验室模拟实验结果,提出影响海相沉积有机质富集的主要因素有:沉积物形成时水体中生物生产率、沉积速率、沉积阶段及早期成岩作用阶段的氧化还原环境、海底深部流体作用等。其中,水体中高生物生产率是海相环境形成富有机质沉积的关键因素,沉积阶段和早期成岩作用阶段水体的相对还原环境有利于有机质富集保存,海底深部流体的活动是形成富集有机质沉积的不可忽视的因素。沉积速率是影响海相沉积有机质富集的主要因素,适当的沉积速率是海相沉积富集的有利条件。     

The formation environment and development modes of Cenozoic source rocks in the Qiongdongnan Basin

According to the drilling results,there are three sets of source rocks of the Cenozoic Group in the Qiongdongnan Basin,including the Yacheng Formation transitional facies mudstone,the Oligocene Lingshui Formation semi-enclosed marine facies mudstone,and the Miocene neritic-bathyal facies mudstone.The hydrocarbon generating conditions of the source rocks in the study area are mainly controlled by sedimentary environment and organic matter input.The abundance of organic matter in the Oligocene source rocks which were formed in a low-energy back shore environment is confined by organic matter input and hydrodynamic condition.The Miocene source rocks formed in the open marine environment lack terrestrial organic matter input,whose organic matter abundance is constrained by the primary production of the ocean and the preservation condition of organic matter.In addition,the redox conditions are also significant to the formation of source rocks in the study area.According to the differences in key factors controlling the development of source rocks in different time periods and structural belts revealed by drilling practice,three development patterns of source rocks have been put forward.The first one is the transitional facies model featuring a great deal of terrestrial organic matter and weakly hydrodynamic conditions which are apt to develop high effective source rocks in the Yacheng Formation.The second one is the semi-enclosed marine facies featuring abundant terrestrial organic matter,weakly hydrodynamic condition and fine preservation condition in the central depression zone,which are apt to form fine-quality source rocks in the Lingshui Formation.The third one is the marine facies model featuring strong hydrodynamics in the shore-shallow area of northern continental shelf and the lack of benthic algae which are against the development of source rocks.It can be predicted that the continental slope is the perfect place to form source rocks where adequate amounts of light favor the photosynthesis of plants,besides the fine preservation and weakly hydrodynamic conditions.In the deep sea area,although accompanied with weakly hydrodynamic conditions and a reduction environment,it is not suitable for the development of source rocks on account of less aquatic organisms causing low primary production.     

有机质供给和保存在烃源岩形成中的控制作用

烃源岩形成研究一直集中于海相盆地的“生产力模式”和“保存模式”之争, 湖相盆地研究较少.利用二连盆地烃源岩有机碳、碳酸盐碳同位素、热解参数、还原硫等地球化学分析数据, 表征了湖盆古生产力和陆源有机质输入, 研究了有机质供给和保存在烃源岩形成中的控制作用, 发现不同的湖盆中有机质供给和保存对烃源岩形成的控制作用明显不同.有机质供给量大的湖盆原始有机质含量高, 烃源岩形成主要受有机质供给控制, 受有机质保存条件影响小, 即使在含氧的水底也会有部分有机质来不及氧化而富集形成烃源岩; 有机质供给量小的湖盆原始有机质含量低, 氧化环境中大部分有机质被降解难以形成烃源岩, 只有还原环境下有机质才能得到较好的保存, 有机质保存是控制烃源岩形成的主要因素.      

从生物脂类化合物到沉积有机质的变化及其对正演烃源岩有机质形成的启示

现代海洋生物有机组分的动态变化过程是利用正演法评价海相优质烃源岩的重要中间环节, 可以为估算沉积过程中有机质的损耗提供参考.从化学组成来看, 生物体的脂类与原油成分最为接近, 而且与其他生化组分相比, 脂类的化学性质相对稳定, 可以长期保存在地层中, 因此脂类是最重要的生油母质.温度、盐度、CO2等环境条件以及生物的种类和生长阶段对生物脂类组成有重要影响, 不同环境条件和不同种类的生物对烃源岩有机质的贡献也不同.海水中的有机质在沉积过程中受原始生产力和氧化还原条件的影响.在特定生境中, 在一定的生产力范围内, 沉积有机质的通量与生产力有正相关关系.超过此范围, 沉积有机质通量与生产力关系不大.氧化条件下有机质降解速度快, 而还原条件则有利于沉积有机质的保存.生物膜的形成不仅使有机质更容易沉积, 而且降低了有机质被降解的机会.地质历史时期生物膜的识别对研究烃源岩有机质的保存具有重要意义.      

由下扬子区海陆对比分析南黄海盆地下志留统烃源岩特征及其主控因素

针对南黄海盆地海相油气勘探的重大需求,在收集、整理下扬子苏、浙、皖地区地质和地化资料的基础上,依托科学钻探CSDP-2井岩心,系统对比了南黄海盆地与下扬子陆区早志留世古地理背景和沉积充填特征,进而利用一系列地化测试数据总结了南黄海盆地下志留统烃源岩特征并探讨其主控因素。研究结果表明：南黄海盆地大陆架科学钻探CSDP-2井目前已钻遇了坟头组和高家边组上部两套丰度很低的厚层、暗色（粉砂质）泥岩,其有机质类型主要为Ⅱ₂型,热演化程度已整体进入过成熟阶段;受控于全球海侵事件和扬子板块构造活动的发展阶段,早志留世初期深水陆棚环境逐渐向后期的浅水陆棚环境演变,加之早期较高的初级生产力和良好的保存条件,使得下扬子区高家边组下部烃源岩的品质明显高于上部,并以底部黑色笔石页岩段有机质丰度最高。因此,南黄海盆地高家边组底部理应存在一套优质烃源岩层,可作为下一步页岩气勘探的重点层位。     

泌阳凹陷核桃园组三段富有机质泥页岩形成环境及发育模式

通过Rock-Eval、饱和烃色谱质谱、电感耦合等离子质谱分析和X荧光光谱等测试方法,对南襄盆地泌阳凹陷核桃园组三段2油组和3油组泥页岩开展了有机质丰度、类型,生物标志化合物特征和常微量元素参数综合分析,探讨了湖相富有机质泥页岩地球化学特征及其沉积环境,并建立了富有机质泥页岩发育模式。研究结果表明,2油组沉积时期,泥页岩有机碳含量相对较低,湖盆内的有机质由水生生物和陆源有机质共同供给,有机质类型从Ⅰ型到Ⅲ型均有分布,高盐度下的水体分层和还原环境为有机质提供了良好的保存条件,但高盐环境抑制了水生生物的繁盛,一定程度上降低了湖泊生产力,此外较高的陆源碎屑的输入稀释了湖泊生产力,不利于有机质的富集;而3油组沉积时期,泥页岩有机碳含量相对较高,有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ₁型为主,尽管水体盐度降低,分层作用减弱,但是缺氧的还原环境为有机质提供了保存条件,该环境下的湖泊高生产力是富有机质页岩形成的主控因素。     

内蒙古扎鲁特盆地陶海营子剖面林西组烃源岩 生物标志化合物特征及意义

采用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了扎鲁特盆地陶海营子剖面林西组烃源岩的生物标志化合物特征,剖析其蕴含的有机质生源、沉积环境、有机质热演化程度等方面的信息及地质地球化学意义.林西组烃源岩饱和烃气色谱以“前峰型”的单峰分布为主,主峰碳以C23为主,表明有机质来源以混合有机质为主;Pr/Ph值主要介于0.3～0.6之间,植烷优势较明显,指示为强还原的沉积环境.林西组烃源岩具有“长侧链的三环萜烷丰富、伽马蜡烷含量高和C27甾烷分布占优势”的分子化石组合特征,伽马蜡烷比值为0.15～0.29,平均值为0.19,说明林西组烃源岩形成于微咸水—半咸水环境;藿烷与甾烷的含量比值主要分布于0.6～1.0之间,平均值为0.84,表明细菌和藻类对有机质的贡献大致相当;C27甾烷丰度较高,C27(甾烷)/C29(甾烷)的比值为1.13,表明生烃母质生源构成是低等水生生物藻类来源的有机质特征.     

南黄海盆地二叠系烃源岩孢粉相特征及其形成环境

以沉积环境控制烃源岩发育理论为指导,应用孢粉相分析方法,以南黄海盆地二叠系大隆组、龙潭组和栖霞组烃源岩层段为研究对象,对典型钻井剖面的孢粉及沉积有机屑进行系统的分析。根据沉积有机屑的丰度特征和组分类型,探讨三套烃源岩的形成环境,初步评价其生烃潜力。研究结果表明,利用孢粉相分析方法,可以有效地对高成熟海相烃源岩的生烃潜力和形成环境进行客观评价:栖霞组为缺氧远陆架沉积环境,以无定形有机质为主,水体分层缺氧,是烃源岩形成的有利环境;大隆组为缺氧和少氧的陆架环境,也较有利于烃源岩的形成,生烃潜力较栖霞组差;龙潭组煤质型有机质较为丰富,为充氧的陆架区,以陆源输入为主,沉积区水体较浅,含氧量高,不利于富氢烃源岩的形成。     

银根—额济纳旗盆地天草凹陷下白垩统巴音戈壁组有效烃源岩地球化学特征及其形成环境

对于低勘探程度的小型断陷湖盆,寻找有效烃源岩对于勘探方向的选择具有非常重要的意义。本文基于天草凹陷新钻井的大量分析测试资料,对主要勘探层系下白垩统巴音戈壁组的纵横向烃源岩地球化学特征及形成环境进行了系统分析,并阐述了沉积环境变化对有效烃源岩发育的控制作用。研究结果表明：巴音戈壁组烃源岩有机质丰度达到了中等—好的级别,以巴音戈壁组二段有机质丰度最高（w（TOC）平均为1.1%）;有机质类型为Ⅱ₁-Ⅱ₂型,且巴音戈壁组二段的Ⅱ₁型有机质丰度最高,属于腐殖腐泥型;烃源岩热演化程度整体达到了低熟-成熟阶段,巴音戈壁组二段为成熟的烃源岩,具备较高的生烃能力;巴音戈壁组有效烃源岩下限为w（TOC）=1.0%,有机质来自高等植物和水生生物的混合源,且低等水生生物贡献比例稍大;巴音戈壁组沉积期为高盐度和还原的沉积环境,盆内藻类勃发和盆外适当的陆源有机质输入是湖盆水体较高古生产力和较好有机质类型的必要条件,持续稳定的缺氧环境为有机质的保存提供了良好条件,这是巴音戈壁组有效烃源岩形成的两个关键条件。天草凹陷南次洼比北次洼更适合有效烃源岩的发育,且发育的有效烃源岩具有更高的有机质丰度和成熟度,是下一步油气勘探的有利区域。     

海相烃源岩的正反演对比分析

海相优质烃源岩有效的评价体系是海相地层油气勘探开发中的关键问题之一.沉积盆地内保存的残余有机质从生物物质到烃源岩的演化过程经历了两个阶段, 即从生物物质到沉积有机质的形成阶段和从沉积有机质到残余有机质的烃源岩形成阶段, 后者包括沉积有机质在未熟阶段经历生物化学作用成为埋藏有机质和在成熟-过成熟阶段经历热解作用成为残余或风化残余有机质两个亚阶段.烃源岩反演分析是利用残余或风化残余有机质的量来推断埋藏有机质的量或者原始生烃潜力.而正演分析则是根据沉积物沉积环境、生物物质及其介质物理化学条件特征运用地球生态学、地球微生物学、分子地球生物学和生物地球化学方法推断沉积有机质的量, 甚至推断埋藏有机质的量, 进而评估烃源岩的原始生烃潜力, 也就是利用生物生产力和保存环境等综合分析沉积有机质的量.正反演对比分析相互验证和相互补充, 更好地揭示了烃源岩基本特征, 为海相优质烃源岩的预测和评价提供了有效的研究方法.      

皖南二叠纪海相暗色岩系成因及有机质富集模式

皖南二叠系已成为页岩气勘探的重要目标层位,暗色岩系的硅质来源长期存在争议,有机质富集堆积机理尚不清楚。本文通过皖南地区二叠纪海相栖霞组、孤峰组和大隆组暗色岩系的岩石学特征、古生物群落、沉积特征、有机质丰度和元素地球化学特征分析,探讨其沉积背景、硅质来源和有机质富集模式。研究表明：栖霞组硅质主要来源于热液;孤峰组硅质主要来源于生物和热液;大隆组硅质主要来源于生物和热液,少量来源于生物。二叠纪属热带—亚热带温暖潮湿气候,暗色岩系沉积于具缓慢沉积速率的厌氧—贫氧的100～300 m水体环境中,有机质含量高。栖霞组和孤峰组富有机质暗色岩系的形成除受控于局限滞留的缺氧环境外,还和海底热液活动提供生物繁盛的营养元素与矿物质和上升流的作用有较为密切的关系。大隆组富有机质暗色岩系的形成与长兴期多期火山喷发带入大量营养元素和微量元素,导致初级生产力提高,生物消亡—繁盛—再消亡—再繁盛—消亡,生烃母质快速堆积,且与缺氧环境密不可分。