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.      

地球生物学方法与海相优质烃源岩形成过程的正演和评价

烃源岩存在生烃和排烃过程, 高-过成熟区还叠加了烃源岩有机质的强烈改造和破坏, 从海相地层残余有机质出发评价烃源岩的反演方法需要进一步完善.以探索生命系统与地球系统相互作用为主题的地球生物学为正演烃源岩形成的动力学过程提供了理论依据.分子地球生物学、地球微生物学、地球生态学和生物地球化学等地球生物学的各分支学科(要素) 为恢复烃源岩形成时的生产力及其组成、沉积有机质的量和类型、有机埋藏量及其过程和类型等提供了技术方法支撑, 分别论述了如何利用地球生物学的技术方法来定量计算原始生产力、沉积有机质和埋藏有机质.表征地球生物学过程的地球生物相则综合和集成了烃源岩生物相、有机相和沉积相的相关信息, 包含了生境型(群落型)、生产力和有机埋藏等定量化指标, 它为建立优质烃源岩的地球生物学评价体系服务.通过烃源岩实验模拟得出的有机质恢复系数对残余有机碳进行恢复, 并与地球生物学得出的埋藏有机质进行量的对比, 由此实现地球生物学方法与传统反演方法的接口和校正.      

桂北南丹巴平剖面早石炭亚纪盆地相烃源岩的地球生物学特征

早石炭亚纪冰川性海平面变化及黔桂盆地独特的古地理位置控制着盆地中的地球生物学过程,决 定了生烃母质生物的生产力和有机质的保存条件,进而影响了盆地相烃源岩的形成与分布。通过对广西巴平剖 面地球生物相分析,探讨下石炭亚系盆地相烃源岩形成的地球生物学过程,结果表明：汤粑沟期早期、旧司期 中晚期生境型以Ⅵb （ 台间深海盆地生境相）为主,盆地中生产力水平较低,但盆地中水体较深,古氧相为厌氧 相,有机质埋藏效率高,形成了下石炭亚系的优质烃源岩。汤粑沟中期生境型为Ⅵｂ,生产力水平低,古氧相为 贫氧-厌氧相,由于沉积速率过慢,发生了大量的Mn /Fe氧化还原反应,降低了有机质的埋藏效率,仅形成了 一套非烃源岩。早旧司期及上司期生境型为Ⅳ1 （ 范围为风暴浪击面至真光层下界面） 、Ⅳ2 （ 范围为真光层下界 面至大陆架坡折处） ,生产力水平低-中,古氧相为准厌氧相-贫氧相,形成了一套非烃源岩-一般烃源岩。上 司期末期-罗苏期生境型主要为Ⅲ２ （ 范围为强光合作用面至风暴浪基面） ,局部为Ⅳ1,生产力水平中-高,古 氧相为常氧相-贫氧相,有机质埋藏效率低,形成了一套非烃源岩-差烃源岩。     

下扬子区海相古生界高成熟烃源岩评价指标的优选

以下扬子区陆域2口地质浅钻及南黄海科学钻探CSDP-2井的古生界烃源岩样品为研究对象,采用有机岩石学和有机地球化学研究方法,对下扬子区海相古生界烃源岩有机质丰度、类型及成熟度的测试指标进行厘定,判识烃源岩评价指标参数的有效性,从而建立一套适合该区热演化程度高,达到高-过成熟烃源岩的评价指标体系。综合分析认为,基于常规烃源岩评价指标（氯仿沥青"A",热解生烃潜量（S1+S2）、氢指数（HI）和常规生标参数等）已失效的情况下,可采用总有机碳含量、有机显微组分和干酪根碳同位素特征、"沥青反射率"和金刚烷参数分别作为下扬子区古生界烃源岩有机质丰度、类型和成熟度判识的优选组合指标,进而为下扬子区海域延伸部分南黄海盆地的海相古生界高成熟烃源岩的评价、指标参数的选择提供重要的参考和指导。     

下扬子区海相古生界高成熟烃源岩评价指标的优选

以下扬子区陆域2口地质浅钻及南黄海科学钻探CSDP-2井的古生界烃源岩样品为研究对象,采用有机岩石学和有机地球化学研究方法,对下扬子区海相古生界烃源岩有机质丰度、类型及成熟度的测试指标进行厘定,判识烃源岩评价指标参数的有效性,从而建立一套适合该区热演化程度高,达到高-过成熟烃源岩的评价指标体系.综合分析认为,基于常规烃...     

南华海泥盆纪烃源岩的古氧相和缺氧环境模式——以广西中、上泥盆统为例

缺氧条件是形成和保存优质烃源岩的重要条件。古氧相的研究对查明海相优质烃源岩时空分布、恢复地史时期古环境演化具有重要意义。泥盆纪时期,南华海受陆内裂陷作用影响,形成台地(滨岸台地和孤立台地)与台沟间列的盆地格局。不同的控制因素控制了古氧相的类型。在台沟和钦防裂陷海槽中,海水分层控制了泥盆纪的古氧相类型和变化。台沟和钦防裂陷海槽以厌氧相与准厌氧相为主。在台地相区,海平面变化控制了古氧相的类型和分布。台地相区的古氧相主要是常氧相和贫氧相。南华海中、晚泥盆世硅质沉积、磷质沉积发育,有机质丰富,形成了有机质-硅质-磷质沉积三位一体的特征,指示上升流作用明显。南华海地区泥盆纪位于赤道附近的信风带,向西的表面洋流越过南华海在西部形成离岸流,海底海水向东补充形成上升的底流,也说明了泥盆纪南华海上升流存在的可能性。     

四川广元上寺剖面上二叠统大隆组优质烃源岩发育主控因素初探

对四川广元上寺上二叠统剖面进行岩石学和地球化学分析,并利用Al/Ti值评估古生产力,而利用Mo、u、V、Cr、V/Cr和V/(V+Ni)来评估沉积环境,进而探讨烃源岩中有机质的积累与海洋初级生产力、沉积环境(氧化还原条件)以及沉积速率之间的关系.研究发现,在大隆组中部,TOC、过剩铝、Cu、Ni和Cd出现高值(TOC平...     

四川广元上寺剖面二叠系栖霞组沉积碳库与有机碳埋藏

通过比对四川广元上寺剖面二叠系栖霞组碳同位素变化,探讨了该区烃源岩发育的古生态环境。由于二叠纪高CO₂ 浓度背景使得古海洋海水中相对富集¹³C ,因此二叠纪海相沉积的四川广元上寺剖面栖霞组碳酸盐岩碳同位素均为正值。广元上寺剖面栖霞组底部向上碳酸盐岩碳同位素逐渐正偏,显示从栖霞组底部沉积时期开始海平面逐渐上升,向相对缺氧沉积环境过渡。栖霞组中部古海洋生产力增高,使得总有机碳同位素正偏。受总有机碳同位素波动的影响,碳同位素分馏值( ∈_TOC)在整个栖霞组波动频繁。根据平衡状态下碳循环有机碳埋藏分数模型,计算了整个栖霞组有机碳埋藏分数,结果显示有机碳埋藏分数 (f_org)在整个栖霞组都较高,符合二叠纪的碳埋藏在整个显生宙处于最高阶段的地质背景。栖霞组中部高 TOC含量层位对应 f_org逐渐增高,反映f_org 与有机碳沉积的保存环境密切相关,说明利用古海洋生产力和 f_org 的变化,可在一定程度上指示原始碳埋藏量的变化。     

Guadalupian （Middle Permian） Conodont Faunas at Shangsi Section, Northeast Sichuan Province

This study recovered the Guadalupian conodont faunas from Shangsi (上寺) Section in Northeast Sichuan (四川). Four genera and nine species were identified, and three conodont zones were recognized and established; they include Jinogondolella nankingensis Zone, J. aserrata Zone, and J. postserrata Zone. The Roadian and Wordian boundary is set in the interval 5 m from the top of Bed 86 by the first appearance of the conodont J. aserrata. The Wordian and Capitanian boundary is set in the interval 2.3 m from the top of the Bed 95 by the first appearance of J. postserrata. Most of the specimens demonstrated low color alteration index (CAI) as 1.5-3, indicating that most part of the Maokou (茅口) Formation may have the suitable thermal conditions for the formation of oil source rocks.     

有利于海相烃源岩形成的物理作用

丰富的生产力和还原性保存条件是海相烃源岩大量堆积的有利条件,其中还原性保存条件的实现在很大程度上受到边缘海海水分层这一物理作用的控制.本文列举了现代边缘海海水盐度与温度分层实例,并提出古生代华南海可能存在同样的条件,海水的深层缺氧有利于烃源岩保存.     

有利于海相烃源岩形成的物理作用

丰富的生产力和还原性保存条件是海相烃源岩大量堆积的有利条件,其中还原性保存条件的实现在很大程度上受到边缘海海水分层这一物理作用的控制。本文列举了现代边缘海海水盐度与温度分层实例,并提出古生代华南海可能存在同样的条件,海水的深层缺氧有利于烃源岩保存。     

苏北盆地中—古生界海相烃源岩发育规律及其意义

苏北盆地与南黄海盆地属于同一构造单元,苏北盆地的烃源岩发育规律的研究对南黄海油气勘探具有重要启示意义。在野外地质研究和69个烃源岩实测数据的基础上,结合已有分析化验数据及油气勘探资料,对苏北盆地的中—古生界海相烃源岩厚度分布和地球化学特征进行了分析,结果表明烃源岩整体沿北东向展布,在中—古生界均存在多个烃源岩发育中心,并明显有向南黄海海域延伸的趋势;下古生界普遍比上古生界的热演化程度高,并具有区域不均一性,二叠系的热演化程度相对较低,存在二次生烃的潜力。苏北盆地在中—古生界海相地层烃源岩特征的研究,进一步揭示了南黄海盆地具有良好的油气勘探潜力。     

吐鲁番坳陷二叠系烃源岩地球化学与沉积环境的关系

二叠系烃源岩是中国西部吐鲁番坳陷重要的潜在生烃层系。以地表剖面暗色泥岩的分析资料为主，结合部分井下烃源岩样品分析数据，详细探讨了泥岩的微量元素地球化学特征，利用不同岩类烃源岩有机碳含量、有机质类型及饱和烃气相色谱等特征对烃源岩的沉积环境进行了分析。研究认为，吐鲁番坳陷二叠系烃源岩层系沉积时水体的环境为弱还原相—还原相沉积环境。烃源岩有机质中陆源生物占优势，低等水生生物也有大量的分布。油气为还原环境沉积有机质的转化产物，坳陷具有良好的成烃潜力。还原程度强、具一定深度水体的的沉积相带是原始有机质沉积的良好场所，沉积有机质能及时沉积、保存下来，因此，烃源岩大多有机质丰度高；反之，则明显变差。     

Comprehensive geochemical identification of highly evolved marine hydrocarbon source rocks： Organic matter, paleoenvironment and development of effective hydrocarbon source rocks

1 Introduction China’s widespread marine carbonate rock series are mostly characterized by intensive thermal evolution and low abundance of organic matter, especially the Lower Paleozoic carbonate rocks have experienced multi-episodes of tectonics and ap…     

川东北地区上二叠统吴家坪组烃源岩评价

围绕川东北吴家坪组烃源岩的形成环境和资源潜力等问题,基于钻井和露头剖面资料及地球化学资料,重点探讨了川东北地区吴家坪组烃源岩的品质、规模及生烃潜力。研究表明,川东北地区吴家坪组烃源岩的发育显示出强烈的非均质性,表现为多元的有机质类型和不稳定的时空展布。在吴家坪期,川东北巴中—达州一带沉积了富含Ⅰ-Ⅱ型有机质的黑色页岩和泥灰岩等,发育了一套海相优质烃源岩,生烃潜力高,倾油型,是川东北地区内一个重要的生烃中心,可为川东北长兴组—飞仙关组的油气藏提供丰富的物质基础。     

Biogeochemical Records at Shangsi Section, Northeast Sichuan in China： The Permian Paleoproductivity Proxies

The marine primary producers assimilate the atmospheric CO2 to form the organic carbon in surface water. The organic carbon then settles down through the water column and is removed from the oceans by final preservation in sediments in the form of petroleum or nature gases. The reconstruction of paleoproductlvity will thus improve our understanding of the biological processes in the formation of fossil energy resource and help to locate new sites for future exploration. In this study, biorelated elements P, Cd, Al, Ba, as well as redox sensitive element Mo, were analyzed in the 448 rock samples collected from Permian strata at the Shangsi (上寺) Section, Guangyuan (广元), Northeast Sichuan (四川) in China. On the basis of the Ti content, the nondetrital contents of P, Ca, and Al, denoted as Pxs, Cdxs, and Alxs, were calculated and found to coincide with the TOC content throughout the whole section, with some enrichment intervals being found in the middle part of Chihsia Formation, topmost Maokou (茅口) Formation, and Dalong (大隆) Formation. This suggests that the biorelated elements could be used as proxies for the paleoproductivity here in this section. Baxs, a paleoproductivity indicator widely used in the paleoceanography, shows insignificant correlation with TOC, Pxs, Cdxs, and Alxs, probably arising from the loss of biological barium in anoxic conditions. Compiled with the data of TOC content and Pxs Cdxs, and Alxs, three episodes of enhanced paleoproductivity were identified in Permian strata including the middle part of Chihsla Formation, topmost Maokou Formation, and Dalong Formation.