渤海湾盆地石炭-二叠系微量元素特征及其指相意义

本文采用ICP-MS测试分析技术,对渤海湾盆地4口钻井42件石炭-二叠系岩心样进行了Sr、Ba、Ga、V、Ni、Co等沉积环境敏感元素的系统测试分析,讨论6种元素含量及Sr/Ba、Ba/Ga、Ni/Co等比值的变化特征。除去5件样品中的异常点,测试元素大多数集中的变化范围:Sr (100~200)×10^-6,Ba (100~700)×10^-6,Ga (10~40)×10^-6,V (80~200)×10^-6,Co (5~30)×10^-6,Ni (15~45)×10^-6,Sr/Ba 0.2~0.9,Ba/Ga 2~20,Ni/Co 1~4。根据微量元素指标特点结合岩相资料,认为渤海湾盆地本溪组发育海相沉积,太原组发育过渡相沉积,山西组及其以上地层发育陆相沉积。元素指标中,Ba、Sr/Ba和Ba/Ga沉积环境指示意义显著,在判断渤海湾盆地石炭-二叠纪沉积相方面具有实用价值。     

渤海湾盆地源于石炭-二叠系的煤成气成因特征和潜力分析

渤海湾盆地是叠合在华北地台上的含油气盆地,随着勘探的深入发展,陆续发现了一些源于石炭-二叠系的煤成气资源。作者通过地球化学研究,认为具有成藏意义的煤成气是古近纪以来二次生烃过程中生成的,并且发现现今的低突起、斜坡带和洼陷带是煤成气生成和聚集有利区带。由于断裂发育,煤成气常与上覆沙河街组生成的油型气混合成藏,作者通过统计各盆地I、II和III型有机质生成的甲烷和乙烷碳同位素分馏情况,给出了煤成气和油型气鉴别图版,可以判别是否为二者的混合气。利用一级反应动力学,预测了5种构造单元煤成气生成率,发现隆起区和凸起区没有二次生气过程,洼陷带生气率已超过80％,斜坡带和低突起正处于快速生气期、并有轻质油生成。这些为进一步认识渤海湾盆地煤成气聚集和勘探潜力提供了依据。     

鄂尔多斯盆地西缘煤中稀土元素特征

煤中稀土元素是煤地质领域研究源岩和沉积环境的良好地球化学指示剂,也是一种重要的矿产资源。运用ELEMENT XR等离子体质谱分析仪对鄂尔多斯盆地西缘石炭-二叠系和侏罗系延安组煤样中稀土元素进行测试,计算了多种化学参数并绘制了稀土元素分布类型曲线。在对稀土元素（REY）的地球化学特征分析的基础上,探讨了其物质来源。结果表明,石炭-二叠系煤中REY含量明显高于中国和世界煤中的均值,也高于上地壳值,呈铕（Eu）负异常,铈（Ce）负异常,这可能因为石炭-二叠系处于海陆交互相,与其处于强的还原环境有关;而侏罗系煤中REY含量却低于中国和世界煤中的均值,也低于上地壳值,呈轻微Eu负异常,轻微Ce正异常,侏罗系延安组主要为氧化的陆相环境,所以δCe在煤中的不亏损才会普遍存在。通过煤中稀土元素的分配模式、平面展布与其构造环境的综合分析,推测石炭-二叠系的物源为研究区西北部的阿拉善地块和北部的阴山古陆,南部的秦-祁造山带为侏罗系煤中稀土元素提供了主要的物质来源。     

渤海湾盆地石炭二叠系盖层及其沉积控制

在对渤海盆地石炭一二叠系盖层泥岩特征观察的基础上，通过对粘土矿物含量的相对定量分析及孔隙度、渗透率的统计分析，结合沉积控制，评价了该区盖层泥岩的封闭能力：结果表明，渤海湾盆地上、下石盒子组盖层泥岩分布范围广，保存完整，湖泊相和泛滥平原相泥岩具有较好的封闭性，可作为区域盖层，下石盆子组盖层泥岩的孔隙度和渗透率又明显低于上石盆子组，封盖性更好；太原组和山两组的泻湖相和三角洲平原相发育的泥岩也作为局部盖层。泥岩的异常压力封闭是该区盖层研究的重点。     

中国西北地区石炭系泥岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

详细研究了中国西北地区石炭系泥岩的稀土元素地球化学特征。各样品稀土总量为18 86× 10 -6～ 6 2 0 4× 10 -6,变化较大 ,其中祁连地区REE总量为 76 49× 10 -6～ 6 2 0 4×10 -6,甘肃永昌煤山子剖面的稀土总量最高 ,新疆北部地区泥岩和灰岩 (泥灰岩 )的稀土总量均较低。各泥岩样品的轻稀土富集 ,Eu负异常 ,δEu介于 0 44～ 0 90之间 ,δCe部分为正异常 (>1) ,部分为负异常 (<1)。研究区样品的Sm含量与北美页岩样品相比为正异常 ,Dy出现负异常的样品较多。根据稀土元素δCe和Ceanow的变化 ,反映当时新疆北部地区水介质环境大部分为缺氧的还原条件 ;祁连地区为海陆过渡环境 ,部分为氧化条件 ,另一部分为缺氧的还原条件 ,这与其他相标志所显示的结果是一致的。根据稀土元素组合及比值的变化 ,显示物源区母岩为花岗岩和玄武岩的混合来源 ,稀土分布模式均为轻稀土富集、重稀土亏损型 ,重稀土配分曲线较为平坦 ,显示源岩为粘土岩、花岗岩和中性岩的混合来源。     

湘西、黔北地区志留系稀土元素地球化学特征及其地质意义

中国南方志留系是加里东运动末期沉积的一套以碎屑岩为主的地层,同时其底部广泛发育一套优质烃源岩,对该套地层沉积古环境和古构造背景的恢复有重要的地质意义。通过对中国南方湘西和黔北典型剖面系统的地球化学分析表明该区志留系泥岩的稀土总量较高,w(ΣLREE)/w(ΣHREE)及w(La)N/w(Yb)N等比值显示轻、重稀土分异明显,REE分布模式为明显的轻稀土元素富集、重稀土元素呈平坦状及显著的负Eu异常。以Ceanom值反映水体介质的氧化还原性,志留纪早期的海水还原性较强,更有利于有机质的保存并形成优质的烃源岩。将REE的分异程度作为一种指示剂来表征沉积物沉积速率,志留系剖面自下向上,w(La)n/w(Yb)n值有逐步降低的趋势,表明研究区志留系下部的沉积速率普遍比上部低,更有利于有机质聚集和保存。根据稀土元素组合及其比值特征,结合古地理研究成果,认为研究区的物源来自雪峰古隆起和黔中古隆起,源岩为花岗岩和沉积岩的混合。     

松辽盆地边缘石炭-二叠系地表石油显示及其地质意义

在龙江地区野外实测剖面的岩石裂缝中发现了二叠系的石油显示，在单偏光镜下颜色呈黑褐色，在荧光镜下显示棕黄色或绿色；油源追踪研究证明，野外发现的二叠系干沥青是由石炭－二叠系岩石本身生成的，而不是来自于盆地上部的其他生油气岩层，这一发现和研究对松辽盆地深层的油气勘探具有实际意义。     

渤海湾盆地南堡凹陷新近系泥岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

详细研究渤海湾盆地南堡凹陷新近系馆陶组和明化镇组泥岩的稀土元素地球化学特征。结果表明：样品稀土总量为146.2×10^-6～317.1×10^-6,平均值为223.3×10^-6;w(LREE)/w(HREE)为8.1～14.5,平均值为11.5,相对富集LREE;Eu为明显负异常;δCe基本正常。δCe和Ce_anom值的变化反映馆陶组和明化镇组为陆相沉积,水介质条件为富氧环境。稀土元素分布模式、组合特征及其与燕山褶皱带地区不同时代(期)花岗岩和中酸性火山岩稀土元素的对比结果表明：馆陶组和明化镇组地层的物源基本相同,主要来自凹陷北部燕山褶皱带地区于燕山期发育的中酸性火山岩和花岗岩体,少部分来自沉积岩。与不同构造环境杂砂岩的稀土元素特征的对比结果及δCe的特征表明南堡凹陷新近系源区属性为活动大陆边缘背景。     

东海盆地丽水凹陷古新统沉积岩的稀土元素地球化学特征

采用等离子体质谱分析法测试了东海盆地丽水凹陷古新统砂泥岩样品的稀土元素含量,结果表明,稀土总量在82 2×10-6～182×10-6之间,平均为144×10-6;w(LREE)/w(HREE)比值在4 54～10 02之间,平均为8 67,相对富集LREE;Eu基本为负异常,δEu在0 59～1 03之间,平均为0 73;δCe在0 92～1 09之间,平均为0 98,Ce正常或具微弱的负异常;(w(La)/w(Yb))N在8 23～11 61之间,样品的分布曲线为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型。样品稀土元素的地球化学特征反映当时丽水凹陷为海陆交替的沉积环境,水介质环境为缺氧的还原条件,盆地类型应为稳定的克拉通盆地,物源区母岩主要为花岗岩。     

下扬子二叠系泥页岩稀土元素地球化学特征及地质意义

为探讨下扬子地区二叠系泥页岩的稀土元素特征、物质来源及其地质意义,对研究区昌桥剖面大隆组、龙潭组和孤峰组的泥页岩样品进行了微量和稀土元素地球化学测试.测试结果表明该地区稀土元素（∑REE）含量较高,∑REE平均值为259.15 μg/g,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损.稀土元素的配分曲线整体表现为“右倾”,Eu呈明显的负异常,Ce有轻微的负异常.样品的Ce_anom值（平均值为-0.07）和δCe值（平均值为0.90）反映了沉积时水体为缺氧的还原环境,有利于形成优质烃源岩,（La/Yb）_N值的变化反映研究区在垂向上的沉积速率为:大隆组 < 孤峰组 < 龙潭组.稀土元素数据还表明研究区物源来自上地壳,母岩为长英质岩石,以花岗岩为主.利用La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三角图版和La/Th-Hf图解,判断得到研究区的构造背景为被动大陆边缘.      

渤海湾盆地石炭二叠系烃源岩的沉积控制

运用地球化学等分析测试手段，研究了渤海湾盆地石炭二叠系烃源岩的展布及其沉积控制、有机质特征、有机相及生烃潜力，认为：苏桥一文安地区、黄骅坳陷的南皮凹陷和沧东凹陷等地区为沉积中心；泻湖、潮坪和泛滥平原较好的控制了烃源岩的发育；对研究区山西组和太原组划分出了5种沉积有机相，其中以深沼芦苇沉积有机相和流水沉积有机相形成的烃源岩最好，主要以生油和生气为主。     

羌塘盆地那底岗日地区布曲组碳酸盐岩烃源岩稀土元素分布特征及意义

对采自羌塘盆地那底岗日地区布曲组碳酸盐岩烃源岩进行了稀土元素地球化学研究,分析结果表明:海相碳酸盐岩烃源岩稀土总量(∑REE)最大值75.21μg/g,最小值20.58μg/g,平均值为36.67μg/g.稀土元素北美页岩标准化后具有相对富集轻稀土,亏损重稀土的特点.布曲组碳酸盐岩烃源岩Ce/Ce*值为0.83～0.9...     

重庆南川-武隆铝土矿含矿岩系稀土元素特征及其地质意义

重庆市南川武隆铝土矿是黔中渝南铝土矿成矿带的重要组成部分。为初步查明重庆地区铝土矿稀土元素的地质意义,弥补重庆铝土矿成因研究的不足,笔者以重庆南川武隆铝土矿含矿岩系为研究对象,分析稀土元素(REE)的地球化学特征。通过研究发现,稀土元素总量较高,多数样品轻稀土富集,重稀土不同程度亏损。由于含矿岩系中的REE含量在沉积后只有极微弱的变化,因此利用稀土元素的特征及有关参数对铝土矿含矿岩系的形成环境及其物质来源进行了初步判断:Eu中等负异常,含矿岩系以陆相沉积为主,部分为海相沉积;从含矿岩系样品稀土元素总和、Ce异常、Eu 异常情况来看,含矿岩系形成的古水介质呈弱酸性,含矿岩系主要形成于氧化环境中,氧化能力增强时有利于铝土矿的形成;含矿岩系物质来源具有多样性,志留系韩家店组粉砂质页岩与石炭系黄龙组灰岩均可能为物质来源。     

河南小秦岭金矿稀土元素地球化学特征及地质意义

小秦岭金矿产于新太古界太华群变质岩中,其中的次级拆离断裂为赋矿构造。为了探究矿床的地球化学特征和矿床成因,从矿区主要地质体采集了100件来自太华群地层、文峪岩浆岩和矿石的样品进行测试,其稀土元素的主要特征为：太华岩群的ΣREE值为30.81×10^-6~188.66×10^-6;δEu值为0.62~1.24;花岗岩和脉岩类ΣREE值为58.22×10^-6~365.98×10^-6;δEu为0.90~1.10;矿石的ΣREE值多集中于76.74×10^-6~358.22×10^-6,δEu值多集中于0.74~1.14。结果表明：各地质体稀土总量接近,没有Eu异常或有微弱的正、负铕异常;矿石的稀土元素含量特征与太华群接近,而与文峪等花岗岩相差较远。分析认为,成矿物质主要来源于太华群地层而不是花岗岩。     

论渤海湾盆地深层油气勘探

渤海湾盆地近年来在古近系及以下层系发现并探明31个深层油气藏。分析表明,盆地深层以油藏为主,气藏为辅,盆地西部蕴藏较多的石油,向东部则天然气产量增多,这种分布现象与盆地深层烃源岩干酪根类型和高地温作用有关。讨论了古近系原生油气藏、上古生界煤系烃源岩二次生烃的油气藏、下古生界原生油气藏的成藏机制。认为古近系含油气层系仍是近期深层勘探的主要目标,但应加大上古生界煤系烃源岩层和下古生界海相深层油气的勘探。     

渤中坳陷油气包裹体与油气成藏

含油气盆地中油气包裹体对油气运移、聚集成藏具有示踪作用。应用油气包裹体统计分析表明渤中坳陷油气运移聚集的主要层位为浅部第三系。其中下第三系砂岩中普遍含有两类油气包裹体,即原生油气包裹体和次生油气包裹体,它们分别记录了研究区两次油气运移、聚集成藏过程。次生油气包裹体个体大、分布广、含量明显高于原生油气包裹体,其主要充填分布在次生溶蚀孔隙和裂隙中。均一温度测量、包裹体成分和生物标志化合物分析结果综合表明,次生油气包裹体记录的第二次油气运移是本区最主要的一次油气聚集成藏过程,其油气来源于下第三系湖相泥质烃源岩。结合地质演化特征分析认为,渤中坳陷目前油气勘探的重点应是浅部下第三系地层,而不是深部其它地层。早第三纪晚期构造运动、沉积间断和次生溶蚀孔隙特征研究,以及与之相关储层预测是本区油气勘探获得突破的关键所在。     

准噶尔盆地哈山地区石炭系—二叠系裂缝充填方解石的成因机制及石油地质意义

准噶尔盆地西北缘哈山地区经历了多期强烈构造活动,石炭系、二叠系裂缝发育且普遍充填方解石脉。通过对充填方解石脉的碳、氧、锶同位素和流体包裹体等地球化学分析,探讨了该区石炭系、二叠系成缝期后的地层流体活动及其与油气成藏的关系。结果表明,充填的方解石普遍受火山热液与油源流体的双重影响,δ13 C特征反映形成方解石的碳元素存在两类来源:地幔和大气CO2,δ18 O偏负特征主要反映高温流体介质的影响,87Sr/86Sr比值说明其受幔源锶和壳源锶的混合叠加影响;综合分析认为,区内裂缝充填的方解石脉存在三种成因机制:火山热液成因、油源流体改造成因和大气水改造成因,分别对应于三类流体活动,第一类,二叠纪火山热液的活动,第二类,晚二叠世以来的油源流体,第三类,燕山期—喜马拉雅期的大气水。与油源流体有关的方解石脉中次生含烃盐水包裹体的均一温度分布在70~80℃,100~110℃,130~160℃三个温度区间,分别对应二叠纪末、三叠纪末、白垩纪末三期油源流体充注,油源流体活动对区内石炭系、二叠系的油气成藏具有重要贡献。     

渤海湾盆地埕岛油田缝洞型潜山油气藏构造及储层特征

埕岛油田古潜山油气藏为典型的缝洞型碳酸盐岩油气藏。埕岛地区经历了多期次的构造运动,并经受了多期次的断裂与剥蚀作用,为油气成藏创造了良好条件。埕岛油田古潜山可以划分为三个构造单元,即埕北20断层下降盘的西排山,上升盘的中排山和东排山,三个潜山带成帚状敛于凸起最南端,为几个二级构造单元交汇处,构造应力较发育。埕岛油田有三种储集空间类型:晶间孔隙、溶蚀孔洞和裂缝。