准噶尔盆地东南缘芦草沟组油页岩元素地球化学特征及沉积环境指示意义

本文通过XRF和ICP-MS测试方法对油页岩样品进行测试,根据常量元素和微量元素特征、组分含量及某些元素的比值,探讨了研究区油页岩样品的地球化学特征,进一步阐述了其沉积环境的指示意义.结果表明,P和B元素强烈富集,相当硼及古盐度值都表明属于半咸水沉积环境,B/Ga、Sr/Ba值也说明受到海水影响或间歇性受海水影响,沉积环境以半咸水湖泊为主;Fe2+/Fe3+、V/(V+Ni)、V/Ni、Cu/Zn、Ni/Co和U/Th值及Ni的含量说明沉积环境为咸化的弱还原—还原环境;Mn/Fe和Mn/Ti值也较小,反映近岸的沉积环境;Sr/Cu表明主力油页岩形成时期处于温湿—干热气候.总体上反映出,研究区油页岩的沉积介质环境的显著特征是半咸水状态的弱还原—还原环境.     

准噶尔盆地南缘芦草沟组上段油页岩有机地球化学特征及其沉积意义

为分析准南天山山前冲断带东南侧芦草沟组上段油页岩资源潜力、沉积时的古环境特征及其垂向演化规律,并预测优质油页岩发育层位,研究采用有机地球化学方法,对准页3井油页岩进行了TOC测试、抽提、族组分分析和气相色谱-质谱(GC-MS)分析。分析结果表明:油页岩样品w(TOC)平均为3.26%,最大值为6.30%,最小值为0.82%。可溶有机质质量分数平均为0.21%,最大值为0.65%,最小值为0.01%。总烃(HC)质量分数平均为1 120.58×10~(-6),最大值为3 561.84×10~(-6),最小值为42.92×10~(-6)。油页岩有机质整体丰度较好,具有极好的生烃潜力,650～1 100 m层段为优质油页岩发育富集层。饱和烃质量分数平均为24.04%,最大值为65.73%,最小值为3.03%。芳烃质量分数平均为23.88%,最大值为39.46%,最小值为11.24%。胶质沥青质质量分数平均为52.08%,最大值78.45%,最小值22.06%。CPI最小值1.12,最大值4.12;轻重比指数最小值0.73,最大值1.45;OEP最小值0.98,最大值1.16。结合C_(27)ααα20R、C_(28)ααα20R、C_(29)ααα20R 3个"生物构型甾烷"的相对含量说明,有机质类型以腐植-腐泥型为主,母质来源以藻类、浮游生物为主。R_o、Ts/Tm、C_(29)ββ/(C_(29)αα+C_(29)ββ)与C_(29)αααS/(S+R)关系表明油页岩处于未成熟晚期-低成熟阶段。Pr、Ph和C_(17)、C_(18)正构烷烃的相对含量表明油页岩上部和下部沉积古环境为较开阔的海相咸水还原环境,中部为封闭的湖相半咸水过渡环境。油页岩具有分段性特征,其石油地质与沉积环境特征各不相同,优质油页岩发育于第二层段,为勘探和开采最优层段。     

准噶尔盆地南缘芦草沟组有机地球化学特征及其地质意义

为对准噶尔盆地芦草沟组烃源岩生烃潜力进行评价,本文结合地质剖面分析及前人研究成果,针对准噶尔盆地南缘芦草沟组富有机质泥页岩有机地球化学特征进行研究,按照剖面1-剖面3,芦草沟组内部的上、中、下3段的有机质类型、有机碳含量、有机质成熟度等方面进行对比分析,指出芦草沟组的非常规油气潜力。研究表明:(1)研究区内芦草沟组生油岩有机质丰度大,TOC含量为0.31%～22.21%,平均值5.16%。平面上,由西到东研究区芦草沟组平均TOC含量逐渐增加。垂向上,中段TOC最高,上段次之,下段最低;(2)通过最大热解峰温(Tmax)与氢指数(IH)关系的研究,研究区芦草沟组无论平面上或垂向上Ⅰ型、Ⅱ1型、Ⅱ2型及Ⅲ型干酪根均有发育,以Ⅰ型及Ⅱ1型干酪根为主,Ⅱ2、Ⅲ型次之;(3)研究区芦草沟组处于热成熟阶段,Ro峰值为0.9%,Tmax为429.0℃～440.0℃,可能发育良好的页岩油,平面上Ro值无明显变化。垂向上由浅到深,Ro值有逐渐增大的趋势;(4)成果表明芦草沟组沉积有机质已进入生油门限,具良好的油气勘探潜力。     

准噶尔盆地东南缘芦草沟组黑色泥页岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

对准噶尔盆地东南缘中二叠统芦草沟组上、中、下三段黑色泥页岩进行稀土元素地球化学特征研究,并讨论其地质意义。结果表明,芦草沟组黑色泥页岩的稀土元素总量∑REE为(51.39~138.27)×10^-6,平均值为94.23×10^-6,较全球平均大陆上地壳成分(UCC)和北美页岩(NASC)的平均值均偏低。∑LREE/∑HREE、(La/Yb)_N、(Ce/Yb)_N等地化参数及稀土元素配分模式均反映轻、重稀土元素的明显分异,呈现LREE富集、HREE亏损的特征,趋势曲线较为平坦。黑色泥页岩具有明显的δEu负异常和弱的δCe负异常。Ce异常值均大于-0.1,反映研究区在中二叠世水体为较强且稳定的还原环境。REE的明显分异指示沉积速率总体较低,呈现逐渐变慢的趋势,反映了沉积时期水体加深的过程,这也与滨浅湖-半深湖-深湖的沉积相吻合。根据δEu的异常情况和(La/Yb)_N与∑REE的关系,认为芦草沟组沉积物的母岩为沉积岩和花岗岩的混合。黑色泥页岩物源主要来自南部的伊连哈尔比尕山。     

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.     

准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组油页岩地球化学特征与成矿条件

【研究目的】本文旨在通过对比准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组高品位和低品位油页岩的品质和成因差异,揭示高品位油页岩的特殊成矿条件。【研究方法】对吉木萨尔地区两个剖面采集的露头样品,进行TOC、热解、含油率、微量、稀土元素测试,从而开展高品位和低品位油页岩有机地球化学特征,微量稀土元素特征及成矿条件差异分析。【研究结果】研究区高品位油页岩有机质类型为I型;低品位油页岩有机质类型为I-II1型。高品位和低品位油页岩中B、Ba、Cr、Nb、Sr、V、Zr等微量元素含量差异明显,高品位油页岩中各稀土元素平均含量和各样品稀土元素分布区间都小于低品位油页岩,且外源元素富集程度也相对更低,显示了更少的陆源碎屑输入。微量元素比值显示,研究区油页岩形成于温暖湿润气候,淡水—半咸水,还原环境。高品位油页岩与低品位油页岩相比,形成时水体盐度值更大,有机质生产力更高。【结论】温暖湿润气候背景下,相对较少的陆源碎屑供给,减少了对有机质的稀释和氧化破坏,同时较高的水体盐度值更利于水体分层,从而形成一个长时间的还原环境,再加上更高的有机质生产力,从而形成了高品位油页岩。     

准噶尔盆地南缘芦草沟组稀土元素地球化学特征、物源性质和构造背景分析

基于稀土元素地球化学特征研究,着重探讨了准噶尔盆地南缘中二叠统芦草沟组页岩稀土元素丰度和赋存状态、源区母岩性质和构造背景,结果表明:芦草沟组页岩稀土元素含量类似上地壳稀土元素丰度,与轻稀土元素相比,重稀土元素具富集趋势,这可能与页岩中有机质对重稀土元素的吸附有关;页岩中轻稀土元素主要受控于粘土矿物,而重稀土元素受锆石、磷酸盐矿物和有机质的共同影响;准噶尔盆地南缘中二叠世物源区母岩以长英质组分为主,母岩性质非常类似于英云闪长岩成分;物源区以大陆岛弧构造背景为主。     

新疆准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组云质岩地球化学特征

研究区芦草沟组云质岩主要包含泥晶白云岩、凝灰质白云岩和白云质凝灰岩等类型,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组广泛发育的云质岩进行详细的地球化学研究,分析了芦草沟组云质岩的物质来源和沉积环境。云质岩的c（Mg）/c（Ca）比值0.03~1.44,磷含量262×10^-6~17283×10^-6,Th/U比值0.58~2.00,V/（V+Ni）比值0.60~0.89,V/Cr比值1.25~6.38,Sr/Ba比值0.55~8.25,反映了云质岩形成于生物繁盛的还原性咸水湖泊环境,Mg离子主要来源于深部岩浆热液。碳、氧同位素研究反映芦草沟组主要形成于温度较高的咸水环境中,且由早至晚芦草沟组沉积期具有温度升高而盐度降低的趋势。温度的升高引起的蒸发量增大并没有带来湖水盐度的增加,这种碳酸盐碳、氧同位素反向变化关系可能由于芦草沟组沉积后期不断有外源淡水的输入造成。     

茂名油柑窝组油页岩元素地球化学特征及其地质意义

结合茂名盆地茂页1井油柑窝组24个油页岩样品的主量元素、微量元素和稀土元素进行测试分析,在综合研究油柑窝组油页岩元素地球化学特征的基础上,探讨了茂名盆地油柑窝组油页岩沉积时期物源属性、源区沉积环境等。结果表明:油页岩样品Th、U和Pb元素富集,Zr、Cr、Hf等元素亏损,具有明显的轻稀土富集、Eu负异常以及Ce负异常等壳源物质的特征。化学蚀变指数(CIA)和Zr/Sc-Th/Sc图解表明物源区经历了强烈的风化作用以及明显的沉积再循环过程。在La/Th-Hf和La/Yb-ΣREE源岩判别图解分析的基础上,结合Eu负异常所指示的源岩长英质特性,认为茂名盆地油柑窝组油页岩物源具有多样性,主要来源于上地壳的长英质岩,推测可能为长英质火山岩、花岗岩和沉积岩的混合物。通过分析Sr/Cu、Mg O/Ca O等参数,认为油页岩形成时水体为淡水介质,沉积早期水体较浅,中晚期水体逐渐加深,属于温暖潮湿的气候背景,综合判断其沉积环境由早期弱还原湖沼相逐渐向半深湖一深湖相过渡。     

准噶尔盆地东南缘二叠系芦草沟组烃源岩有机地球化学特征

准噶尔盆地东南缘烃源岩演化与油气成因复杂,采用岩石热解、色谱-质谱、碳同位素等有机地球化学分析技术,对该区二叠系芦草沟组烃源岩地球化学及其成烃演化特征进行了详细调查。结果表明,不同成熟度的二叠系芦草沟组烃源岩有机质丰度和有机类型差异显著,烃源岩有机碳、生油潜量(S₁+S₂)分布范围分别为0.43%~12.89%(均值2.84%)、0.52~77.24 mg/g,烃源岩质量可从低熟时的“极好”级别降低至高成熟时的“中等-差”级别(R_c≈0.54%~1.93%);有机质类型可从低熟时的Ⅰ-Ⅱ₁型变化为高成熟时的Ⅱ₂-Ⅲ,指示对高-过成熟烃源岩的有机质类型与生烃潜能评价需要进行评价参数的适当恢复。二叠系芦草沟组烃源岩生物标志物特征显著:姥鲛烷相对于植烷有微弱优势,Pr/Ph值分布范围为0.92~1.81(均值1.22),指示弱还原的湖相沉积环境;C₂₇-、C₂₈-、C₂₉-规则甾烷呈斜直线型分布;C₂₈-规则甾烷丰度偏高(C₂₈/C₂₉-规则甾烷均值为0.96)、升藿烷系列丰度偏低、伽马蜡烷发育,反映二叠系芦草沟组烃源岩咸化和/或水体分层的原始沉积环境。油-油、油-源对比表明,芦草沟组原油主要来自芦草沟组烃源岩。烃源岩地质地球化学分析表明,深浅层不同成熟度芦草沟组烃源岩均有发育,该区具有较好的生烃物质基础,具有寻找不同埋深油气藏的重要勘探前景。     

黑龙江省柳树河盆地始新统八虎力组油页岩元素地球化学特征及沉积环境

黑龙江省柳树河盆地始新统八虎力组发育多层油页岩。通过对油页岩样品元素地球化学分析测试,研究了其常量元素、微量元素和稀土元素特征,分析了油页岩沉积环境。研究结果表明,常量元素以富Al₂O₃、Fe和CaO,贫SiO₂、MgO、Na₂O和K₂O为特征,微量元素总体上表现出不同程度的亏损特征,稀土元素总量平均为140.7×10^-6,表现出轻稀土元素轻度富集特征。稀土元素具有较为一致的变化趋势,表明油页岩沉积时物源和沉积环境较为稳定。Mn/Ti值表明油页岩组成物质的搬运距离随着时间变化经历了远→近→远的变化,反映水体深度经历了深→浅→深的变化。Sr/Cu值和Rb/Sr值表明油页岩沉积时为相对炎热干旱的环境。Sr/Ba值反映当时为炎热干旱气候条件下的过渡相咸水湖泊沉积环境。V/(V+Ni)值、δEu和有机碳含量表明油页岩沉积时处于缺氧的还原沉积环境中。总体上,柳树河盆地油页岩发育于炎热干旱气候、咸水、缺氧条件下的湖泊沉积环境中。     

大别山东南缘侏罗系磨山组沉积环境及地质意义

侏罗纪是大别造山带与周缘盆地盆山关系研究的一个重要时期,分布在大别造山带周缘的侏罗纪地层为大别山的造山过程以及深俯冲岩石的折返、剥蚀提供了很好的约束。本文选取大别造山带东南缘安庆月山地区侏罗系磨山组为研究对象,对磨山组碎屑岩进行了详细的粒度分析、碎屑组分分析、重矿物分析和碎屑锆石年代学分析。碎屑岩岩石、沉积特征和粒度分析都指示早侏罗世磨山组为三角洲前缘水下分流河道沉积。碎屑组分分析、重矿物分析结合碎屑锆石年代学分析指示磨山组碎屑岩物源主要来自南侧的华南板块,大别造山带宿松杂岩可能为其提供了少量物源,但碎屑物源中未见石榴子石和典型的三叠纪变质锆石,说明此时大别高压-超高压榴辉岩可能仍未折返至地表。     

准噶尔盆地东南缘油页岩干馏的PY-GC模拟

采用热解气相色谱技术,通过多温度区间加热和单温度区间加热2种方式模拟了准噶尔盆地东南缘大黄山油页岩的干馏过程。多温度区间热模拟的结果表明,油页岩的干馏过程分起始阶段、高峰阶段和末尾阶段3个阶段。起始阶段热解的产物很少,到高峰阶段产物的产量突增,90%的产物在这一阶段生成,末尾阶段的热解产物以气体为主;多温度区间热模拟的结果对页岩的工业干馏工艺设计具有一定的指导意义。单温度区间热模拟的结果表明,干馏产物有以轻质组分为主和以重质组分为主2种类型。目前的研究表明,风化程度和焦油产率是影响干馏产物构成的主要因素。     

准噶尔盆地南缘芦草沟组页岩地球化学特征及沉积环境分析——以准页3井为例

通过对准页3井中芦草沟组页岩样品测试数据进行分析,探讨了页岩样品的地球化学特征及垂向变化规律,进一步阐述了其沉积环境指示意义及变化特征。结果表明准页3井芦草沟组页岩中Al和K偏低,Na、Ca和Fe偏高,P元素明显富集,整体属于较为干旱的环境;Sr/Ba与B参数特征说明芦草沟组整体处于半咸水-咸水沉积环境,垂向上盐度含量不断增大;Fe~(2+)/Fe~(3+)、V/V+Ni、V/Cr、LREE/HREE、δCe和δEu参数特征表明芦草沟组整体为酸化弱还原环境下近源沉积,而下段为贫氧环境,中上段为厌氧环境,且受北天山陆源碎屑和火山灰间歇性影响,为有机质的输入和保存提供了较为有利的条件。     

准噶尔盆地南缘上二叠统芦草沟组碳质页岩岩矿特征及页岩气意义

准噶尔盆地南缘上二叠统芦草沟组具页岩气勘探潜力。为了详细了解与评价芦草沟组页岩气地质特征,对其中的碳质页岩岩矿特征进行了较为全面的系统分析研究,结果表明:(1)芦草沟组上、中、下三段碳质页岩中的脆性矿物百分含量均值均超过50%,但以中段最高,其次为下段,上段则显著低于中、下段;(2)各段碳质页岩中的脆性矿物均以石英+长石为主,且石英+长石含量与总的脆性矿物含量变化规律具有相似性,即中段碳质页岩中石英+长石含量最高,其次为下段,而上段明显偏低;(3)由下段往上至上段,碳质页岩中碳酸盐岩矿物含量渐次减少;(4)在上、中、下三段中,上段碳质页岩中的黏土矿物含量远高于中、下段;各段碳质页岩中的黏土矿物组分皆以伊利石及伊/蒙间层为主;(5)在准噶尔盆地南缘博格达山北缘西段,由西往东至阜康,碳质页岩中的脆性矿物含量大致呈现为减小的趋势。     

桦甸盆地桦甸组油页岩段地球化学特征及地质意义

桦甸盆地位于敦密断裂带之上,是我国著名的古近纪含油页岩断陷盆地。其中桦甸组油页岩段发育厚层的泥岩沉积。长期以来对该段油页岩特征研究较多,但对其物源区特征和构造背景研究甚少。对油页岩段厚层泥岩进行系统的地球化学分析结果表明：泥岩中w(SiO₂)整体较低,K₂O/Na₂O值较高(大于1),w（MgO+Fe₂O^T₃）为3.91%~11.66%,Al₂O₃/（Na₂O+K₂O）为3.77~6.29,表明泥岩中含有一定的铁镁质组分和较多的稳定组分。微量元素PAAS标准化分配曲线显示不同样品之间元素富集、亏损趋势不一致,同时稀土元素标准化曲线呈现出稀土含量变化较大、轻稀土富集和明显Eu负异常,表明油页岩段沉积时期存在多个物源。泥岩风化蚀变指数为74~82,Th/U值多集中在4.65~6.07,表明泥岩源区经历了相对中等的风化作用。Th/Sc和Zr/Sc值表明泥岩基本受源岩成分控制。由源岩和构造背景判别图解,并结合前人研究资料得知:桦甸盆地油页岩段母岩主要来自于海西期和燕山期花岗岩以及少量的燕山期中酸性喷发岩;源岩形成于大陆边缘造山带,为大陆岛弧火山岩系。     

准噶尔盆地顶山地区乌伦古河组砂岩元素地球化学特征及其地质意义

准噶尔盆地顶山地区乌伦古河组发育有砂岩型铀矿化,为对进一步勘探提供理论依据,详细研究了铀矿化的物源,探讨了成矿地质背景。本文对采自顶山地区的32件样品进行了详细的元素地球化学研究。结果表明,乌伦古河组砂岩组分受源岩控制,经历了较弱的沉积再循环作用,物源距离适中;沉积物源为长英质火山岩和安山岩混合来源;沉积物源区为大陆岛弧构造背景。综合分析认为:寒武纪-早志留世,北准噶尔洋伸展-消减旋回,形成了加里东期大陆岛弧中性-酸性侵入岩体;晚志留世-早石炭世,克拉美丽有限洋盆拉张聚敛旋回,形成了海西期大陆岛弧中性-酸性侵入岩体。新第三纪加里东期和海西期大陆岛弧中性-酸性侵入岩体遭受风化剥蚀,于乌伦古凹陷沉积形成乌伦古河组碎屑沉积岩。     

抚顺盆地始新统计军屯组油页岩地球化学特征及其沉积环境

沉积物元素地球化学特征是盆地沉积环境变化的响应。本文根据元素Ti、Mn、Li、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Cd、Ba、Pb、Sr、Rb、V的含量及Sr／Ba、Ni／Co、Ni／V、Cu／Zn、V／（V＋Ni）比值的变化规律，并结合有机地球化学特征，对抚顺盆地始新统计军屯组油页岩的沉积环境进行了分析。以Li、Ti为代表的外源元素，贫矿段的含量高于富矿段；而Sr、Ba等湖盆内化学沉积元素，富矿段的含量高于贫矿。Sr／Ba、V／（V＋Ni）、Ni／Co、Cu／Zn比值从贫矿段到富矿段呈现逐渐增大的趋势。富矿段有机质类型主要为Ⅰ型，而贫矿段主要为Ⅱ1、Ⅱ2。分析表明，本区油页岩富矿段形成于水体盐度较贫矿段高、还原性强的深湖环境，而贫矿段则形成于还原性较弱的半深湖一浅湖环境。