羌塘盆地土门地区上三叠统土门格拉组烃源岩地球化学特征

本文在南羌塘盆地土门地区获得一套上三叠统土门格拉组泥质烃源岩。通过有机质丰度、有机质类型和有机质热演化程度的分析,结果表明,土门格拉组泥质烃源岩有机碳含量在0.54%~1.36%之间,达到了中等-好烃源岩标准,局部达到很好烃源岩标准;干酪根镜检结果显示,有机质类型主要为II1型。镜质体反射率Ro为1.61%~2.76%,岩石热解峰温Tmax介于340~544℃之间,干酪根腐泥组颜色为棕色-棕褐色,表明有机质演化达到过成熟阶段。土门地区土门格拉组泥质烃源岩的发现进一步表明羌塘盆地上三叠统烃源岩具备良好的生烃(气)潜力。     

羌塘盆地沃若山地区上三叠统土门格拉组烃源岩沉积环境分析

岩石学、沉积相、元素地球化学的综合分析结果表明,羌塘盆地沃若山地区上三叠统土门格拉组(T₃t)地层为三角洲沉积;整体富含水解性元素、Fe族元素以及上部砂岩Fe元素富集(高Fe/Mn比值)的特征表明古水体环境为较浅的河口-滨岸环境;CIA值(63.8~79)、ICV值(0.52~1.4)和Ga/Rb-K₂O/Al₂O₃关系图解分析结果显示当时为风化强度中等、较温暖的半干旱-半湿润气候;Sr/Ba比值全部小于1(0.09~0.27),表明沉积水体为盐度较低的陆相淡水;根据V、U、Mo的含量比值,判断其为氧化-弱氧化的富氧水体环境。较为温湿的气候有利于生物的繁殖,但氧化-弱氧化的环境不利于有机质的富集,限制了该地区烃源岩发育:土门格拉组烃源岩的TOC含量为0.76%~1.46%(均值为1.04%),属中等品质的烃源岩。     

北羌塘盆地沃若山剖面上三叠统土门格拉组沉积岩地球化学特征与构造背景分析

沉积岩中的微量元素和稀土元素特征对沉积环境、沉积物的物源和构造背景具有十分重要的指示作用(示踪)。对采自北羌塘盆地钙质泥岩样品中微量元素和稀土元素进行了测试与分析。结果表明,研究区土门格拉组微量元素中的深源元素(如N i、Cu、Ga等)普遍低于地壳粘土岩中的平均值,纵向上逐渐减小,而典型陆源元素Zr等的平均含量远高于地壳粘土岩中的平均含量,反映了大量的陆源物质的沉积且随着沉积作用的进行从底部到顶部陆源性质逐渐增强的特征;此外,Cr/Zr、Th/Sc、Th/U、Rb/Sr、Cr/Th等微量元素比值的特征还表明沉积物物源具有浅源、长英质、风化严重的特点。稀土元素分布模式和纵向变化规律表明土门格拉组从底部到顶部,稀土元素地球化学特征上具有一定的差异性,反映了沉积作用分异度低—高—低—高的特点及其沉积环境的还原—氧化—还原—氧化的变化过程。通过沉积岩La-Th-Sc、Co-Th-Zr/10和Sc-Th-Zr/10构造环境判别图、La/Th-H f和Th/Sc-Sc关系图解以及Th/U源岩判断分析,综合说明沃若山剖面土门格拉组沉积物源区主要以大陆岛弧构造背景为主,同时也有类似于被动大陆边缘构造背景的因素。     

藏北羌塘盆地上三叠统典型剖面烃源岩地球化学特征研究

依据露头样品和测试数据,从有机质丰度、有机质类型及成熟度方面对羌塘盆地上三叠统烃源岩特征进行了评价。结果表明:沃若山和扎那陇巴剖面有机质丰度较高,为中等—好烃源岩,有机质类型以Ⅱ_2型为主,处在高成熟阶段,以生成凝析油和湿气为主;而藏夏河剖面和肖茶卡剖面有机质丰度低,生烃能力较差,有机质类型为Ⅱ_2型,处在过成熟阶段,主要生成干气。总体来看,羌塘盆地上三叠统存在中等-好烃源岩,尤其是盆地凹陷区,可能存在好的烃(气)源岩,这对于羌塘盆地以后的油气勘查具有重要意义。     

北羌塘盆地布曲组烃源岩生物标志物特征及意义

北羌塘盆地发育的布曲组海相碳酸盐岩是重要的烃源岩之一,但是由于研究程度低,一些油气地球化学问题尚不清楚。应用生物标志物分析技术,结合其它地球化学资料,对北羌塘盆地侏罗系布曲组烃源岩进行了有机质生源构成、沉积环境、成熟度进行了讨论。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,有高等植物的混入,处于高成熟阶段,具备油气生成的有力条件。     

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。     

南祁连盆地热水—默勒地区上三叠统可能烃源岩地球化学特征

应用多项分析测试技术，对南祁连盆地热水－默勒地区上三叠统可能烃源岩进行了有机质丰度，类型、成熟度、有机母源和沉积环境等方面的分析。该区上三叠统可能烃源岩为前三角洲和湖沼相的泥质岩沉积，其有机质丰度较高，有机质类型为腐殖型和混合型，主要处于成熟阶段，有机母质主要为高等植物和一定数量的藻菌类低等水生生物的贡献。综合分析认为该套地层具有一定的生烃能力，其中一些层段生烃潜力较大。     

藏北羌塘盆地QK-1井中侏罗统烃源岩地球化学特征

QK-1天然气水合物钻探试验井位于西藏羌塘盆地毕洛错地区,主要钻遇中侏罗统夏里组粉砂质泥岩和布曲组灰岩。其有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等有机地球化学特征表明,南羌塘地区中侏罗统烃源岩的有机质丰度偏低,夏里组泥岩TOC介于0.26%~0.38%之间,达到差-中烃源岩标准,而布曲组灰岩TOC介于0.02%~0.08%之间,仅局部达到差烃源岩标准;两个组的烃源岩有机质类型主要为Ⅱ₂型及Ⅲ型,较利于天然气的生成,其中夏里组的生气能力优于布曲组;该区烃源岩热演化程度较高,Ro为1.31%~1.63%之间,均达到高成熟阶段,而夏里组有可能已进入干气阶段。基于冻土区天然气水合物成藏条件分析,综合考虑夏里组烃源岩及沉积厚度特征,认为中侏罗统夏里组具备良好的天然气水合物勘探前景。     

南祁连盆地上三叠统阿塔寺组碎屑岩地球化学特征及其源岩

南祁连盆地在晚三叠世时期处于陆相沉积,上三叠统阿塔寺组碎屑岩十分发育。盆地三叠系砂岩的岩性及岩相特征与二叠系非常相似,但是源岩构造背景、物质组成及物质来源与二叠系有所差异。根据地球化学主量元素、微量元素分析结果,上三叠统阿塔寺组源岩构造背景活动性较强,以活动性较强的大陆岛弧及活动大陆边缘为主,源岩物质组成以长英质火成岩为主。结合区域地质构造背景判断,南祁连盆地上三叠统阿塔寺组沉积物源区以北物源为主,以南物源为辅,中祁连的前震旦系及下古生界变质结晶岩系及花岗岩为其主要物源。     

西藏北羌塘盆地光明湖地区上侏罗统白龙冰河组烃源岩有机质特征

通过对研究区露头烃源岩样品进行Rock-Eval热解模拟实验、干酪根镜鉴、镜质体反射率、族组分分离、单体烃碳同位素等分析,对北羌塘盆地光明湖地区侏罗系白龙冰河组烃源岩有机质特征进行研究.结果表明,该区白龙冰河组烃源岩以碳酸盐岩为主,有机碳含量0.01%~1.21%,平均值为0.39%,有机质丰度较高;干酪根显微组分以腐泥组为主,含量70%~92%,平均值为80%,以Ⅱ1型为主,主峰碳、(nC21-/nC22+)轻/重比及Pr/nC17-Ph/nC18的相关图均表明有机质来自低等水生生物,有机质类型较好;镜质体反射率最小值1.409%,最大值2.423%,平均值为1.909%,有机质的热演化程度总体较高,达到高成熟-过成熟阶段.     

藏北羌塘盆地晚三叠世地层特征与对比

羌塘盆地上三叠统日干配错组、土门各拉组和肖茶卡组、那底岗日组分别分布于南、北羌塘凹陷。在以往研究和笔者在中国地质调查局青藏重点沉积盆地油气资源潜力分析项目工作基础上,通过对各地层单元的详细研究和区域对比,从古生物、岩石组合、沉积系列、地层单元的接触关系、年代地层进行了综合分析。结果显示北羌塘凹陷那底岗日组与南羌塘凹陷日干配错组和土门各拉组的时代主要为晚三叠世诺利期—瑞替期,三者为羌塘晚三叠世诺利期—瑞替期裂陷盆地形成过程中的同期异相的火山-沉积系列。北羌塘凹陷肖茶卡组的是残留陆表海沉积产物,其时代主要为晚三叠世卡尼期-诺利期早期,与那底岗日组、日干配错组和土门各拉组均为上下对比关系。     

北羌塘三叠系康鲁组沉积岩地球化学特征及其物源区和构造背景分析

沉积盆地中碎屑沉积岩的地球化学特征主要受物源区的制约。对北羌塘盆地三叠系康鲁组碎屑沉积岩进行全岩测试,分析表明,样品的成分变异指数(ICV)和化学蚀变指数(CIA)变化不大,反映其源区物质较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱-中等。岩石SiO₂含量普遍较高,TFe₂O₃+MgO含量相对较高,但K₂O/Na₂O比值变化较大。微量元素标准化蛛网图与后太古代页岩和上地壳相似,且REE配分模式图显示富集LREE,δEu明显负异常以及δCe呈弱负异常。此外,Th/U、La/Sc、Th/Sc、Ba/Sr等微量元素比值以及TiO₂-Ni、La/Th-Hf、Co/Th-La/Sc和Th/Sc-La/Sc判别图表明沉积物物源具有浅源、长英质的特征。沉积岩的SiO₂-K₂O/Na₂O、La-Th、La/Y-Sc/Cr双变量图解和La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三变量图解,以及Th/U、Rb/Sr等比值特征表明北羌塘三叠系康鲁组沉积砂岩的物源区构造背景以大陆岛弧为主,兼有大洋岛弧和被动大陆边缘构造背景特征。     

羌塘盆地拉雄错地区上二叠统热觉茶卡组烃源岩地球化学特征及油气潜力分析

羌塘盆地上二叠统热觉茶卡组烃源岩主要为一套深灰色—灰黑色薄层—极薄层泥岩,通过有机地球化学特征分析,结果表明:该套烃源岩的有机碳含量为0.31%~0.72%,并以差—中等烃源岩居多,有机质类型主要为II2型,有机质母质形成于具有一定盐度的还原环境,主要来源于海相浮游类和菌藻类等低等水生生物,并伴有一定量高等植物的输入,有机质热演化程度已达到高成熟阶段。羌塘盆地上二叠统热觉茶卡组烃源岩的发现进一步证实了古生界烃源岩具有良好的生烃潜力,为羌塘盆地油气资源评价提供了基础地质资料。     

羌塘盆地羌地18井上二叠统那益雄组烃源岩地球化学特征及意义

为进一步厘清羌塘盆地古生界烃源岩条件及油气勘探前景,以羌地18井钻遇的古生界上二叠统那益雄组黑色泥页岩为研究对象,通过岩石热解、元素分析、干酪根镜鉴,结合饱和烃色谱-质谱分析,评价那益雄组烃源品质,研究烃源岩的发育环境和演化过程,探讨羌塘盆地古生界油气勘探前景。结果表明：(1) 羌地18井那益雄组黑色页岩的TOC介于0.58%～6.74%之间,平均值为1.5%;有机质组成以镜质组为主,部分样品以腐泥组为主,H/C原子比介于0.42～0.81之间,O/C原子比介于0.08～0.28之间,干酪根类型指数TI介于－75.25～38.50之间,干酪根类型属于II₂-Ⅲ型,以Ⅲ型为主;R_O介于1.44%～2.01%之间,T_max值介于455～544℃之间,主体进入高成熟演化阶段,部分达到过成熟阶段,以生凝析油、湿气为主;(2) 生物标志物揭示那益雄组沉积时水体为还原环境,具有混合物源特征。(3) 羌塘盆地二叠系发育有效烃源岩,盆地东部的有机质丰度明显高于盆地西部,羌地18井中有效烃源岩厚度最大,达到212 m,以中等烃源岩为主,部分达到优质烃源岩标准,优质烃源岩共发育4段,累计厚度达51.9 m,具有良好的生烃潜力及勘探前景,可以作为后续羌塘油气勘探的目标层系。

     

西藏改则上三叠统日干配错组碳酸盐岩地球化学特征及沉积环境意义

西藏改则上三叠统日干配错组发育了一套厚度较大的碳酸盐岩台地相沉积。利用研究区内39件碳酸盐岩样品的常量元素和微量元素相关关系、组分含量及特征元素的比值特征,来探讨元素地球化学特征与沉积环境的关系。研究表明,1Mn/Sr值均小于1,平均值为0.28,表明碳酸盐岩基本没有受到成岩作用的影响;2Al2O3、K2O和Fe2O3呈正相关关系,它们与Ga O呈负相关关系,与Ni、V呈正相关关系;Fe2O3与Mn、Ba、Ni呈正相关关系;3Sr、V、Ba、Mn含量从浅水到深水环境总体呈增加趋势;4根据Sr、K、Na、Ca含量、Sr/Ba、V/(V+Ni)值特征分析了日干配错组沉积期的古气候和古环境。结果显示,日干配错组总体上为温暖潮湿气候下的陆表海还原沉积环境,显现出海侵的趋势。