宣城地区龙潭组页岩沉积环境与有机质富集

安徽宣城地区上二叠统龙潭组海陆过渡相页岩不仅是我国下扬子区重要的烃源岩,也是目前我国页岩气勘探的重要层位之一.为研究海陆过渡相页岩沉积环境与有机质富集的关系,以港地1井和两个露头剖面为研究对象,系统开展了有机地球化学测试、有机岩石学研究、氩离子抛光—扫面电镜观察、元素地球化学分析等工作.结果表明:下扬子宣城地区龙潭组页...     

四川盆地ZQ8井五峰组-龙一段有机质富集机制研究

四川盆地五峰组-龙一段黑色页岩为一套厚度稳定、有机质丰度高的优质海相烃源岩,是页岩气勘探开采的重要层系。为了解五峰组-龙一段有机质富集机制,对四川盆地川南低陡褶带南缘的ZQ8井进行了岩心、岩石薄片、X-衍射、扫描电镜、有机碳、有机碳同位素及微量元素分析。氧化还原指标（Ni/Co、V/Cr、U/Th）表明五峰组海水氧化还原条件由早期富氧氧化条件过渡到缺氧还原条件,龙一₁¹-龙一₁³小层为缺氧-贫氧还原环境,龙一₁⁴-龙一₂⁴小层为富氧氧化环境。氧化还原指标、生产力、笔石、矿物组分和TOC含量的相关性,证明缺氧或贫氧的还原性水体环境是有机质富集的主控因素,笔石、生物成因石英和黄铁矿促进有机质的富集,黏土矿物抑制有机质的富集。综合分析表明：五峰组富有机质页岩主要由火山作用带来大量的营养物质及温暖湿润气候条件下,笔石及浮游动植物繁殖,生产力高,在强滞留缺氧环境下形成;五峰组后期富有机质页岩主要由于冰川作用造成的大量生物灭绝,提供大量有机物质,在缺氧硫化环境下保存形成;龙马溪组富有机质页岩主要受极地冰川溶解,带来丰富的营养物质,生产力水平升高,在高水位海域形成的底部静海相缺氧环境下形成。     

黔北镇远牛蹄塘组黑色页岩沉积环境与有机质富集关系

通过矿物组分、主量元素、微量元素、碳氧同位素等特征,分析了黔北地区镇远县ZX井牛蹄塘组黑色页岩的岩相类型和不同岩相页岩的沉积环境及其与有机质富集间的关系。结果表明,牛蹄塘组下段以硅质页岩为主,TOC含量4.96%～10.10%;上段以富泥硅质页岩为主,TOC含量1.43%～9.04%。下段硅质页岩沉积于水流停滞的深水陆棚环境,沉积古水体为贫氧的还原状态;上段富泥硅质页岩沉积时期,仍为贫氧的还原环境,但水体滞留程度、还原性较下段硅质页岩沉积期弱。贫氧的还原环境是影响牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的主要因素,热液作用和陆源碎屑对牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的影响较小。     

云南省富有机质页岩的形成环境及分布

在大量文献调研的基础上,探讨了云南省页岩发育的地质背景,总结了页岩形成时代和特点,明确了勘探开发的目标层位,研究了潜质页岩的形成环境和分布规律.结果表明,下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组、上志留统玉龙寺组和上三叠统须家河组可作为勘探开发的重点层位.筇竹寺组潜质页岩主要形成于陆棚环境,主要分布在滇西保山地区、滇中北部、滇东、滇东北和滇东南广大地区;由于大规模海退,龙马溪组潜质页岩仅分布在滇西保山地区、滇中北部和滇东北北部地区;因为滇东及滇东北地区继续发生大面积海退,玉龙寺组潜质页岩局限于曲靖、马龙、昆明、澄江一线;须家河组潜质页岩形成于陆相环境,主要分布于滇中分区和滇西兰坪-思茅地区.     

页岩沉积环境对其油气潜力的影响:以中国和北美对比研究为例

页岩油气是当前全球油气勘探和研究的热点,但其潜力评价一直是难点。该文以中国和北美的四套典型页岩为例,包括北美湖相Green River组、内陆海相Niobrara组、中国环境来评价相龙马溪组和济阳坳陷湖相页岩,发现页岩沉积环境与其油气潜力具有密切关系,因此可通过分析发现这四套页岩的沉积环境都具有页岩沉积环境评价其页岩油气潜力。通过微量元素、生物标志化合物、扫描电镜、X-CT和X射线衍射等方法,发现这四套页岩都具有一定的还原性和较高的生产力,且具有差异性。内陆海相Niobrara组页岩具有弱还原的沉积环境,在四套页岩中有机碳含量较低,呈块状沉积构造,裂缝与微裂缝较少,储集空间相对有限。焦石坝海相龙马溪组页岩为还原的沉积环境,岩石以富含有机质的硅质岩为主,可观察到大量的大孔隙与少量的微裂缝。Green River页岩和济阳坳陷页岩形成于陆相咸化的强还原沉积环境,有机碳含量高,页岩以纹层状结构为主,岩石组成脆性矿物含量高,含有大量的裂缝。可见,具有强还原沉积环境的页岩通常具有较好的勘探前景。     

盐湖页岩有机质富集主控因素及模式

为深入研究盐湖背景下的江汉盆地潜江凹陷潜江组3₄段第10韵律及4_下段部分韵律层的页岩有机质富集机理,采用X荧光光谱（XRF）、碳硫仪、GC、GC-MS等手段,研究该地区页岩的元素变化与TOC富集之间的关系,以此探讨有机质富集的主控因素,从而建立有机质富集模式.结果表明,潜江组页岩有机质在水进体系域（TST）中相对较为富集,在高位体系域（HST）及低位体系域（LST）中较为贫乏;潜江组页岩有机碳与古生产力指数（P/Ti）、古气候指数（Mg/Ca）、古水深指数（Rb/K）大致呈正相关,随古盐度指数（Sr/Ba）值的增加先增大后减小,与陆源物质输入量参数（SiO₂、Al₃O₂）呈负相关.页岩层段中古生产力指数（P/Ti）大于1、古盐度指数（Sr/Ba）介于2~4、古气候指数（Mg/Ca）小于0.4,古水深指数（Rb/K）大于0.007且陆源物质输入较少,有机质富集.研究揭示,潜江凹陷潜江组页岩有机质来源主要为水生生物,水进体系域中,在较为潮湿的古气候条件下,水生生物繁盛,陆源碎屑输入量低,对有机质的稀释作用减弱;同时,较多的降水使湖水深度快速增加,表层水体盐度降低,湖底盐度较大,形成盐度分层,增强深部古水体的还原性,有利于有机质的富集.      

应用TIMA分析技术研究Alum页岩有机质和黄铁矿粒度分布及沉积环境特征

Alum页岩（中寒武—早奥陶世）是北欧一套重要的海相烃源岩,其成熟度跨度从为成熟-过成熟度阶段。由于我国下古生界海相烃源岩均已过成熟,未成熟-低成熟度的Alum页岩是研究下古海相的烃源岩生烃潜力特征的重要参照样品。因此,对这套成熟度较低的Alum页岩的生物组成特征、矿物组成及其沉积环境的分析,可为后续国内外下古生界海相烃源岩的对比研究奠定基础。本文以欧洲上寒武统富含有机质Alum页岩为主要研究对象,在有机碳含量（TOC）和有机岩石学观察的基础上,应用综合矿物分析技术（TIMA）进行扫描,通过细化样品扫描参数,获得了页岩矿物组成、含量及粒度分布。Alum页岩有机质成熟度较低（固体沥青反射率为0.30）,TOC含量在11.16%~12.24%之间。有机质主要为浮游藻类降解形成的层状藻类体、底栖藻类来源的海相镜状体和裂缝中充填的固体沥青。TIMA扫描获得的有机质相对质量百分含量为9.79%~10.64%,略低于碳硫分析仪测定的TOC含量;黄铁矿含量为4.17%~4.49%。TIMA扫描获得的有机质与黄铁矿比值与化学法的C/S比值相近,均分布在2.18~2.55范围。粒径分布特征上,有机质粒径主要分布在0.9~27.0μm之间（80%以上颗粒分布在1.2~5.5μm）;草莓状黄铁矿粒径分布在0.9~17.0μm之间（小于0.5μm的颗粒占78%以上）,反映了缺氧甚至硫化的环境。综合C/S比、有机岩石学与TIMA黄铁矿粒度分布特征,认为该页岩形成于闭塞封闭甚至硫化的沉积水体体系。该研究为油气地质领域的烃源岩（包括页岩）的研究提供了一种新的技术支持。     

富有机质泥页岩纳米级孔隙结构特征研究进展

阐明富有机质泥页岩孔隙结构特征对阐明页岩油气的赋存机理和勘探开发具有重要的意义。研究泥页岩孔隙结构特征的方法主要包括定量和定性两类,实际研究中常将二者结合使用。有机质含量（TOC）、热演化程度、有机质母质来源、矿物组成及构造变形作用等因素对富有机质泥页岩孔隙结构特征有重要影响。有机质母质来源决定了纳米有机质孔的发育潜能,TOC和矿物组成控制了孔隙的发育类型,而热演化程度决定了孔隙的演化行为,构造变形作用对于纳米孔有后期改造作用。生排烃热模拟实验由于可以人为地控制实验条件,在泥页岩孔隙结构演化研究中扮演了重要的角色,但要注意与实际地质条件相匹配。目前,富有机质泥页岩孔隙结构的演化模式还存在较大的争议。受控于有机质母质来源,不同沉积环境下发育的富有机质泥页岩孔隙结构演化模式存在差异,因此需要分别研究。在未来工作中,TOC对泥页岩孔隙结构特征的影响、有机质孔开始形成的成熟度以及高演化阶段（镜质体反射率R_o>3%）孔隙的演化行为及机理等问题都需要进一步探究。另外,扫描电镜下识别有机质显微组成的方法亟需建立,同时还要规范行业术语的应用,以减少学科研究的混乱现象。     

桂中坳陷西北部中泥盆统页岩地球化学特征及沉积环境

本文研究桂中坳陷西北部中泥盆统页岩氧化还原条件和古沉积环境。利用该区典型页岩气调查井(桂页1井)岩心,通过X射线荧光光谱分析(XRF)和电感耦合等离子体质谱分析(ICPMS),对中泥盆统岩心(320.35m~938.5m)以1.5m采样间隔进行了微量元素测试。结果显示,纳标组地层V/(V+Ni)、V/Cr和Ni/Co平均值分别大于0.67、4.65和7.71,且富集竹节石、菊石等生物组合,指示其沉积时期海平面相对上升,处于有利于有机质保存的深水陆棚环境;罗富组和塘丁组V/(V+Ni)、V/Cr和Ni/Co分别为0.38~0.65、0.73~4.10和3.70~6.72,指示沉积阶段海平面相对下降,水体变浅,沉积环境为弱氧化的浅水陆棚环境;同时,有机碳含量(TOC)的变化与Ba元素的富集程度相关性较高,表明缺氧环境有利于机质的富集和保存;此外,通过微量元素指标判别,认为桂中坳陷西北部中泥盆统沉积时期,自下而上经历了海平面的相对上升到相对下降的沉积旋回,纳标组时期相对海平面上升至最高,沉积了厚度稳定且有机质含量高的富有机质页岩,可作为本区有利的勘探目标层段。     

湘中涟源地区下石炭统天鹅坪组-陡岭坳组沉积环境与有机质富集机理

湘中涟源地区下石炭统天鹅坪组-陡岭坳组是华南地区海相页岩气勘查新层系之一。为了探讨湘中涟源地区下石炭统天鹅坪组-陡岭坳组钙质页岩沉积环境与有机质富集机理,本文对该套页岩开展了有机碳含量、主量元素、微量元素与稀土元素等含量测试和地球化学特征分析。结果表明：V/(V+Ni)、Cu/Zn均指示天鹅坪组-陡岭坳组页岩发育于贫氧环境,生源Ba含量显示天鹅坪组-陡岭坳组沉积时期海水生产力水平较低,Al-Co-Mn反映了水体滞留程度呈现出季节性变化。对比气候、海平面变化趋势,发现古生产力、陆源碎屑物质输送、水体滞留程度受到气候波动驱使海平面变化的影响。综合对比沉积环境指标与TOC相关关系发现：陆源碎屑含量变化是天鹅坪组-陡岭坳组页岩有机质富集的主要控制因素。     

四川盆地五峰-龙马溪组页岩成熟度研究

上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组海相页岩是四川盆地下古生界主要的烃源岩和页岩气勘探目标,有机质成熟度不仅是油气生成评价的关键,也是页岩品质评价的重要指标之一.下古生界页岩有机质成熟度一直以来是有机岩石学研究的难点与热点问题.由于下古生界缺乏镜质体,先前的研究多是采用沥青反射率转换为等效镜质体反射率的方法,并且由于沥青的局限性和不确定性,使得五峰-龙马溪组页岩的成熟度缺乏统一的认识和系统研究.通过采集四川盆地及其周缘的岩心和露头样品,系统分析了页岩有机显微组分光学反射率特征.结果表明笔石和固体沥青是最主要的两类有机显微组分.根据固体沥青的显微结构形态和光性特征,将固体沥青大体上分为两类:（1）颗粒状-棱角状的充填在孔隙和微裂缝中高反射率焦沥青;（2）以细小不规则表面的有机质颗粒大量分散于粘土矿物基质中的低反射率基质固体沥青.焦沥青与笔石随机反射率均可以表征下古生界页岩有机质成熟度.但焦沥青反射率略低于笔石反射率,并且随着成熟度的增高,笔石反射率的增速大于焦沥青,各向异性也显著增强.相对于固体沥青反射率,笔石随机反射率分布更为集中,更适合作为含笔石页岩有机质成熟度指标.但是笔石反射率与等效镜质体反射率在过成熟阶段的换算关系需要进一步研究.      

四川盆地五峰—龙马溪组黑色页岩有机岩石学特征研究

目前五峰—龙马溪组黑色页岩中显微组分缺乏统一的分类方案,命名也较为混乱,给页岩气勘探与评价造成了困难。为此,采用全岩光片和有机地球化学(TOC、δ¹³C_org)分析等方法,对四川盆地五峰—龙马溪组黑色页岩中显微组分进行有效识别与特征总结,探讨其可能成因,并判断其有机质类型。研究结果表明:五峰—龙马溪组页岩中显微组分主要由海相镜质组、腐泥组、动物有机碎屑组和次生组组成。其中,海相镜质组由无结构镜质体组成,呈浑圆状或长条状,具有强的光反射能力,但分布并不广泛;腐泥组主要由无结构腐泥体组成,为藻类遭受热降解过程而形成的无结构且无固定形态的显微组分,在富有机质页岩中广泛分布;动物有机碎屑组主要包括笔石表皮体、几丁虫和放射虫有机碎屑体;次生组由次生沥青体组成,广泛分布在页岩基质孔隙中,呈无固定形状。五峰—龙马溪组页岩中主要发育腐泥组和次生组,其次为动物有机碎屑组和海相镜质组,其有机质类型以Ⅰ-Ⅱ₁型干酪根为主,且腐泥组和次生组含量越高,有机质类型越好,其生烃潜力越大。     

重庆焦页143-5井五峰组-龙马溪组黑色页岩有机质富集机理

上扬子地区五峰组-龙马溪组黑色岩系是我国南方重要的海相烃源岩,也是目前我国页岩气勘探开发的重要层位之一,前人对其有机质富集因素的综合分析和富集因素之间的关系研究较少.以渝东南武隆地区焦页143-5井为例,对五峰组-龙马溪组下段黑色岩系进行了地层学及古海洋环境的研究,探讨了古气候、火山活动、古海洋生产力和氧化还原特征及其...     

川东南武隆地区五峰组—龙马溪组页岩气形成条件及富集区分析

通过野外地质调查资料及样品测试分析,结合前人研究的结果,对川东南武隆地区五峰组—龙马溪组页岩气形成的基础地质条件进行了研究,指出五峰组与龙马溪组底部富有机质页岩形成于深水陆棚环境,富有机质页岩厚度大,分布广,埋深适中(300~3 500 m),脆性矿物含量较高,TOC主要分布于2%~5%之间,热演化程度处于高成熟—过成熟早期阶段,发育溶蚀(微)孔、粒间微孔、粒内微孔、有机质孔及微裂缝等,并通过综合信息叠合分析,提出了5个页岩气富集区。     

石英矿物类型及其对页岩气富集开采的控制:以四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组为例

页岩矿物组成控制着页岩的储层类型和岩石力学性质,并影响着页岩气的富集和开发.为了分析不同类型石英矿物的纵向变化特征及其对页岩气富集开采的控制作用,以四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组WF2-LM4和LM5-LM8两个笔石带页岩为主要研究对象,利用普通薄片观察、扫描电镜、矿物成岩世代关系、能谱分析等手段,识别出陆源碎屑石英、生物成因石英和黏土矿物转化过程中形成的3种石英类型.结果表明不同的页岩层段,3种成因的石英含量不同.生物成因石英在WF2-LM4笔石带页岩最为富集,向上到LM5-LM8笔石带页岩逐渐减少.在WF2-LM4笔石带页岩,生物成因石英与有机碳含量呈明显的正相关性,有利于页岩优质储层的形成,对页岩储层的压裂改造具有积极作用,实现了页岩赋气和改造的有机统一.研究认为四川盆地及其周缘地区五峰组-龙马溪组一段下部黑色页岩（WF2-LM4笔石带页岩）具有生物成因石英含量高,页岩生烃、储集能力和可压裂性最优的特点,是页岩气富集开采的有利层段.      

四川盆地震旦-寒武系油气成藏的Re-Os年代学约束

四川盆地震旦-寒武系储层具有万亿立方米以上的油气地质储量,具有广阔的勘探前景.复杂的地质条件及多期次构造作用限制了对其油气成藏演化过程的精细刻画.近年来,流体包裹体40Ar/39Ar和烃类Re-Os同位素定年等新技术在油气成藏研究中表现出良好的潜力和广泛的应用前景.针对四川盆地深部油气成藏演化的定量解析这一问题,在总结前人对震旦-寒武系油气成藏演化地质分析的基础上,结合近期对川中威远气田、川西龙门山矿山梁古油藏和川北米仓山古油藏中沥青Re-Os同位素的定年结果,认为四川盆地震旦-寒武系油气存在~450 Ma、205~162 Ma两期成藏作用,其中天然气藏形成的关键时期为205~162 Ma.还指出了Re-Os同位素分析在定量解析油气演化研究中需要解决的关键问题,并认为烃类的Re-Os同位素定年将会推动我国成藏年代学的发展,促进诸如四川盆地等复杂地质条件深层油气成藏过程和成藏机理的研究.      

四川西昌盆地三叠系沉积环境分析

在岩石地层划分的基础上,讨论了西昌盆地三叠系沉积相类型及特征。研究区南部及北部缺失T1-2及T3下部地层,仅中部发育较完整的三叠系。南部白果湾组主要发育沼泽、沼泽化湖泊及湖泊相。北部白果湾组包括沼泽相、沼泽化湖相及湖泊相。中部白果湾组沉积相为沼泽、沼泽化湖泊、河流、河湖三角洲及湖泊相,雷口坡组沉积相包含潮坪、湖、生物滩(丘)、广海陆棚相;嘉陵江组及飞仙关组分别以河口和河流相为主。