辽西牛营子凹陷北票组烃源岩生物标志化合物特征——以辽凌地1井为例

采用气相色谱、气相色谱-质谱技术, 研究了辽西牛营子凹陷辽凌地1井1527.91~1722.78 m(未见底)北票组烃源岩的生物标志化合物特征, 剖析其沉积环境、有机质生源、有机质热演化程度等方面的信息. 牛营子凹陷北票组烃源岩样品的正构烷烃相关参数间接表征烃源岩成熟度较低, 多为未成熟-低成熟阶段; 有机质输入以陆源输入为主, 有部分低等生物输入; Pr/Ph值主要介于0.94~5.01之间, 平均为3.40, 具有典型煤系地层有机质特征, 形成于偏氧化性环境; C24TeT/C26TT-(C20 +C21)TT/(C23+C24)TT值整体偏高, 指示一种高等植物来源; C24-四环二萜/C26三环萜烷比值分布于1.15~5.28, 平均值为2.76, 表明其陆源高等植物贡献较为充足; 伽马蜡烷指数分布在0~0.04, 平均值为0.02, 反映当时的沉积环境为淡水环境; 在m/z217质量色谱图中样品甾烷呈现C29甾烷占优势的反"L"型, 表示为高等植物输入占绝对优势. 综合研究认为牛营子凹陷北票组烃源岩形成于淡水的偏氧化性环境, 具有典型煤系地层有机质特征, 有机质来源为陆源高等植物贡献, 具有油气勘探前景.     

燕山地区冀北坳陷元古界下马岭组沥青砂岩岩石学特征和沉积环境

通过对冀北坳陷中新元古界下马岭组进行剖面实测,对下马岭组底部的沥青砂岩进行室内薄片鉴定和扫描电镜分析,观察与分析了下马岭组沥青砂岩的出露分布特征,镜下研究了此砂岩的碎屑颗粒和填隙物的组分特征和磨圆、分选、粒度等结构特征,依据岩石学特征、粒度分析系列参数等研究了沥青砂岩的沉积环境。结果表明此砂岩为成分与结构成熟度均高的纯石英砂岩和石英砂岩,硅质与沥青质填隙、沥青含量达5%~15%,细粒为主,分选好到极好。粒度分析是本段松散状沥青砂有效环境判别标志。综合分析认为下马岭沥青砂岩形成于无障壁海岸体系的滨浅海环境,形成于前滨到临滨的海相高能环境,可能的沉积位置是前滨下部到中上临滨;此砂岩主要来自临滨潮下高能带的沉积物、含部分前滨下部沉积物、也夹少量潮汐水道沉积物。不同剖面位置所处的沉积环境不同,凌源地区和平泉地区为临滨带的中上部的水下高能带沉积为主,宽城地区为临滨带上部沉积和前滨下部沉积,凌源地区和宽城地区也包含少量的潮汐水道沉积。     

辽西牛营子凹陷中元古界铁岭组烃源岩地球化学特征

正辽西牛营子凹陷位于燕辽裂陷带东部,为辽西凌源—宁城盆地东南部的次级凹陷,呈近NE走向,长约20 km,宽约6 km,面积约120 km~2。该凹陷是松辽外围南部盆地群油气基础地质调查的重点凹陷,在多口地质井中均获得了油气发现。本次研究的12块铁岭组样品分别来自凌源-宁城盆地孟家窝铺村北P1701剖面(4块)、侯杖子南P1702剖面烃源岩(1块)以及辽凌地2井(7块,图中LLD2),     

北京地区中元古界下马岭组页岩气形成条件

以野外露头与地热井的岩屑样品为基础,以岩石学、有机地球化学和储层物性实验测试分析为手段,对北京地区中元古界下马岭组页岩进行了页岩气形成条件研究。结果表明,中元古界下马岭组页岩分布广泛,沉积厚度大,有机碳含量高,有机质类型好,以Ⅱ型为主、兼有少量的Ⅰ型,具有良好的页岩气形成条件。中元古界下马岭组页岩矿物组成主要为石英和黏土矿物,石英平均质量分数为60%,黏土矿物平均质量分数为31.5%,黏土矿物中伊利石含量最高,占黏土矿物总组成的77.54%;页岩中微孔隙与微裂缝发育,具备良好的页岩气赋存条件,等温吸附实验也证明了这一点。北京地区经历了多期构造变动,但页岩气藏具有较强的抗构造破坏能力,使得研究区具有较好的页岩气保存条件。总体认为北京地区中元古界下马岭组是较理想的页岩气勘探目的层系。     

蓟县中元古界下马岭组地层中菱铁矿的发现及其意义

蓟县剖面中元古界下马岭组地层下部黑色岩系中发现丰富的铁质结核,经X射线粉晶衍射、显微镜下观察、能谱分析等方法鉴定,确定铁质结核主要由菱铁矿构成.这些菱铁矿可能具有经济意义.另外,野外和室内研究表明,无论是铁质结核还是黑色岩系本身,都匮乏硫化物.这一发现说明中元古代下马岭期的燕辽海盆水体贫氧、富铁、贫硫,不是硫化的海洋.     

华北克拉通中元古代下马岭组地质特征及研究进展——下马岭组研究百年回眸

从1920年叶良辅在北京西山命名"下马岭页岩"到现在的近百年时间里,下马岭组研究取得了诸多进展。本文从岩性组成、沉积序列及环境、分布范围及区域变化、年代地层学、古生物学、含油气性、古海洋演化、基性岩床、盆地性质及演化等多个视角,对下马岭组的地质特征及相关地质、科学问题进行了总结与分析。这有利于我们对下马岭组及其内涵更为全面、细致、深刻的了解,也为探索华北乃至整个地球中元古代时期的演化提供更多信息。     

中元古界沉积物中典型分子标志化合物及其地质意义

分子标志化合物在前寒武纪古海洋生命演化和古环境的研究中发挥着越来越重要的作用。在华北克拉通宣隆坳陷中元古界下马岭组黑色页岩中检测到一系列典型分子标志化合物,其特征表现为明显的“UCM”鼓包,高丰度的甲基支链烷烃、C₂₄四环萜烷、C₁₉-C₂₀13β（H）,14α（H）-三环萜烷、13α（正烷基）-三环萜烷系列以及四类重排藿烷化合物,甾烷系列化合物的缺失,其组成特征及其地质意义明显不同于显生宙沉积物。甾烷系列化合物缺失可能是异养微生物转化和降解的结果,不能否定真核藻类在14亿年前古海洋的局部繁盛,但生物群落仍以原核生物为主。     

北京地区中元古界下马岭组页岩地球化学特征及其地质意义

对采自北京地区中元古界下马岭组的页岩样品,进行了地球化学研究,结果表明:主量元素Al2O3、Ca O和Na2O含量明显偏低,K2O和Mn O含量稍微偏低,Si O2、Ti O2及Fe2O3T含量同上地壳基本一致。微量元素及其比值特征显示源岩为混合源岩。稀土元素总量较高,轻稀土富集、重稀土平坦,铕明显负异常、铈弱负异常,各样品稀土元素配分模式与大陆上地壳一致,显示了沉积物具有同源性。源岩为来自于内蒙古隆起的花岗岩类、闪长岩类及基性岩的混合。微量元素比值及铈弱负异常的特征表明中元古界下马岭组页岩为覆水较深的还原环境沉积,源区构造背景为大陆岛弧。     

海底热水活动与海相富有机质层形成的关系——以华北新元古界青白口系下马岭组为例

对华北新元古界青白口系下马岭组富有机质层段的常量元素、微量元素和有机质含量进行了系统分析，其基本特征是富有机质沉积层段的SiO2含量明显高于泥质岩中的含量，SiO2含量与TOC成正相关系，与TiO2含量成反比，Si／(Si Al Fe)比值与TOC成正相关关系；与海底热水流体活动有关的P、Cu、Zn、Co、Ni、V等元素含量明显富集，Ba／Sr比值远远大于1，且与TOC之间成正相关关系。在下马岭组剖面上，从Qb1x^3向上纹层～薄层状硅质岩夹层蹭多，有机质含量也开始急剧增高。地质地球化学特征表明，在下马岭组富有机质沉积层段形成时，盆地拉张沉降作用强烈，海底热水活动与之紧密相伴，而且海底热水流体活动是导致该富有机质沉积层段形成的主要原因。     

海相油页岩的生烃动力学特征——以燕山地区下马岭组油页岩为例

油页岩是未来重要的补充与替代能源。通过开放体系程序升温热模拟实验,对燕山地区下马岭组海相油页岩进行了研究。结果表明:其热裂解反应主要发生在440～480℃,表观生烃活化能集中分布于170～290 kJ/mol,主峰约为240 kJ/mol,明显高于陆相油页岩(抚顺油页岩和茂名油页岩),而与下古生界海相烃源岩(甘肃平凉奥陶系灰岩及爱沙尼亚奥陶系Kukersite油页岩)活化能分布范围及主峰位置相似。以ICP技术规范为例,在相同热历史条件下,通过数值模拟认识到下马岭组海相油页岩主生烃温度为275～325℃,高于湖相油页岩(265～305℃),而与下古生界海相烃源岩相似,表明其可能具有与古生界海相有机质相似的生烃机理。     

辽西牛营子凹陷中元古界推覆体以下发现早中侏罗世优质烃源岩新地层

【研究目的】一直以来辽西牛营子凹陷油气勘探的目的层为中新元古界。由于构造抬升等因素,该凹陷地表未见辽西其他盆地出露的重要油气勘探层系—侏罗系北票组。【研究方法】本次通过辽凌地1井钻探,在牛营子凹陷中元古界碳酸盐岩推覆体下发现了一套厚层暗色泥岩,对其岩性及孢粉组合特征进行研究,并与辽西北票盆地实测的三宝四坑剖面北票组进行岩性组合对比。【研究结果】证实辽凌地1井中元古界碳酸盐岩推覆体以下厚层泥岩为侏罗系北票组。【结论】有机地球化学指标表明,该泥岩具有有机质丰度高、生烃潜力大的特点,是值得关注的优质烃源岩。该套厚层暗色沉积地层的发现表明侏罗系北票组是牛营子凹陷新的勘探层系,这一认识为研究辽西地区构造演化、油气地质条件提供了重要的基础地质资料。创新点：采用孢粉组合特征及岩性组合特征等方法确定辽凌地1井中元古界推覆体以下暗色泥岩为侏罗系北票组地层,依据地球化学指标确定该套地层为优质烃源岩。     

内蒙古扎鲁特盆地陶海营子剖面林西组烃源岩 生物标志化合物特征及意义

采用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了扎鲁特盆地陶海营子剖面林西组烃源岩的生物标志化合物特征,剖析其蕴含的有机质生源、沉积环境、有机质热演化程度等方面的信息及地质地球化学意义.林西组烃源岩饱和烃气色谱以“前峰型”的单峰分布为主,主峰碳以C23为主,表明有机质来源以混合有机质为主;Pr/Ph值主要介于0.3～0.6之间,植烷优势较明显,指示为强还原的沉积环境.林西组烃源岩具有“长侧链的三环萜烷丰富、伽马蜡烷含量高和C27甾烷分布占优势”的分子化石组合特征,伽马蜡烷比值为0.15～0.29,平均值为0.19,说明林西组烃源岩形成于微咸水—半咸水环境;藿烷与甾烷的含量比值主要分布于0.6～1.0之间,平均值为0.84,表明细菌和藻类对有机质的贡献大致相当;C27甾烷丰度较高,C27(甾烷)/C29(甾烷)的比值为1.13,表明生烃母质生源构成是低等水生生物藻类来源的有机质特征.     

羌塘盆地羌资3井索瓦组泥岩生物标志化合物特征及其地质意义

本文对羌塘盆地羌资3井索瓦组样品开展了详细的有机地球化学特征研究,探讨了其有机母质来源及形成的沉积环境。样品中检测出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜类化合物和甾类化合物。在GC图谱上,主碳数分别为n C17、n C18、n C23或n C25,OEP值为0.4~1.24,Pr/n C17值为0.68~0.99、Ph/n C18值为0.55~0.98,Pr/Ph为0.50~0.90。萜类化合物以C30藿烷占优势的五环三萜烷为主,含有三环萜烷和伽马蜡烷。甾类化合物以规则甾烷为主,C27、C28和C29规则甾烷构成了不对称的"V"字型,C29ααα20S/(20S+20R)和C29αββ/(ααα+αββ)的值分别为0.30~0.49、0.40~0.54。饱和烃色谱/质谱特征表明泥岩有机母质来源来源于具有水生生物的混合来源,揭示了其母质形成于一定盐度缺氧还原环境。镜质体反射率与成熟度参数均显示泥岩与沥青处于生油高峰阶段。生物标志物研究显示羌资3井沥青与泥岩在母质性质、沉积环境、成熟度等方面有相近的特征,它们具有较好的亲缘关系。     

黔北地区下志留统龙马溪组烃源岩生物标志物

应用气相色谱和色谱-质谱分析技术,对黔北地区下志留统龙马溪组烃源岩的甾烷和萜烷进行测试分析。结果表明,正构烷烃为后单峰型,主峰碳为C22～C30,Pr/Ph值为0.48～0.64,Pr/nC17为1.35～4.22,Ph/nC18为0.92～0.97。甾烷中,具孕烷系列的异常高值,C27、C28和C29呈规则甾烷"V"字型分布(C27C28C29),具明显的C27优势,甾烷/藿烷比值为0.57～0.71。萜烷类中具三环萜烷高值,低升藿烷,高伽马蜡烷指数特征。成熟度方面,OPE1,Ts/(Ts+Tm)分布在0.42～0.48之间,C3122S/(S+R)值为0.6～0.66,C29ββ/(ββ+αα)在0.56～0.58之间,反映出龙马溪期具明显的水体分层和高还原环境。有机质主要来源于浮游水生生物和藻类,并经历了一定的生物降解过程。烃源岩的热演化已进入高成熟-过成熟阶段。     

华北燕山东段下马岭组黑色岩系元素地球化学组成——对其沉积作用的约束

华北地区燕山东段下马岭组地层中发育一套黑色岩系,本文测定了该岩系代表性岩石的地球化学组成。主微量元素分析结果显示,样品主量元素含量变化较大(如SiO2=53.00%~78.83%,Al2O3=1.20%~17.57%);PAAS标准化稀土配分型式为重稀土富集型,具Ce负异常,与现代海水配分型式一致。样品具有较高的Al2O3+TiO2含量(1.31%~18.48%),其U含量(平均3.95×10-6)、Th/Sc值(0.97~1.26)、Th/U值(平均3.50)、球粒陨石标准化稀土配分型式及大陆地壳标准化微量元素蛛网图表明黑色岩系沉积过程中有较多陆源碎屑物质的加入。黑色岩系Ba/Sr值(9.28~22.79)、Co/Zn值(0.01~0.29)及相关图解显示其沉积过程明显受到海底热液作用的影响,但原始溶液中热液组分含量不足0.1%。主微量元素比值、Ce/Ce*PAAS值(0.82~0.93)及构造背景判别图解表明黑色岩系可能沉积于大陆岛弧背景下的深水缺氧环境。     

蓟县下马岭组富菱铁矿地层的基本地质特征

天津蓟县铁岭子村附近新出露的下马岭组下部黑色岩系中富含菱铁矿,本文从野外产出特征、岩石学特征及常量元素特征等3个方面对这一富菱铁矿地层的基本地质特征进行了报道.该剖面地层主要以黑色页岩、粉砂质富铁层/菱铁矿结核层互层产出为特征,夹有少量粉砂岩.部分富铁层由于风化严重,野外露头以褐铁矿层出现.菱铁矿为地层中主要的铁矿物相,可以形成菱铁矿结核,显微镜下具泥晶或微晶结构;也可以与含量相当的石英粉砂一起,构成致密粉砂质富铁层;亦或呈颗粒状零星分布于黑色页岩、粉砂岩中;另外褐铁矿层中亦存在极少量的菱铁矿残余.地层的常量元素特征整体表现为富含SiO2、TFe及有机质,而贫MnO、CaO、MgO、P2O5及S元素,且除风化层位中的铁多呈三价外,其余多呈二价.总有机碳(TOC)含量由高到低依次为菱铁矿结核、粉砂质富铁层、黑色页岩、粉砂岩.TFe与Al2O3含量的相关性图解显示,在富铁地层中,二者呈现出很好的负相关关系,而在正常的黑色页岩和粉砂岩中,二者则呈现一定的正相关关系,表明富铁地层中的铁主要为海洋自身铁的化学沉积,而正常的黑色页岩和粉砂岩中的铁主要源自陆源碎屑.同时新鲜样品中FeO与TOC含量呈现出很好的正相关关系,表明菱铁矿的形成可能与有机质有关.     

张家口下花园青白口系下马岭组灰质页岩热模拟实验

华北地区中上元古界地层烃源岩的有机质热演化普遍处于高成熟－过成熟阶段，而张家口下花园青白口系下马岭组页岩和灰质页岩的Rb仅有0.38-0.6%，处于低成熟阶段，是系统研究中上元古界地层的生烃模式及有机质热演化特征的较理想模拟实验样品。本次模拟结果表明：模拟温度在275℃以前（R0＜0.80%)为低成熟阶段，275℃－350℃（R0为0.8-1.32%）为成熟阶段；其中325℃（R0为1.16%)为生油高峰，350℃（R0为1．32％）为轻质油高峰，350℃－410℃（R0为1．32－2．0％）为高成熟阶段，410℃以后（R0＞2．0％）为过成熟阶段。随着温度升高，生成的烃类和干酪根碳同位素（δ^13)逐渐变重，验证了δ^13C存在温阶效用。在过成熟阶段，可溶有机质亦发生了芳核的缩聚反应，使芳烃含量减少，大分子的沥青质含量增多。可溶有机质在高成熟－过成熟阶段有“逆转”现象，正构烷烃碳数分布出现了双主峰，高碳数部位出现了奇偶优势等特征。当Rb>0.81％以后，同一温度点为Rb%>R0%。无水与加水模拟实验对比表明，加水实验的液态烃产率高，液态烃中重组分相对含量多，说明无水实验中热裂解反应强烈，而加水实验更接近地层热演化条件。     

长北地区生油岩干酪根的特征

本文应用元素、碳同位素和红外光谱分析,研究了长北地区生油岩干酪根的地球化学特征,结果表明该地区生油岩为陆相淡水湖相沉积,干酪根类型主要为腐殖型。随着埋深增加,同类型干酪根的成熟度增大。