内蒙古西乌旗地区MXD-1井下二叠统寿山沟组细碎屑岩有机地球化学特征

下二叠统寿山沟组被视为二连盆地及其外围古生界重要的生烃层位,但是针对该套地层的有机地球化学研究程度较低,前期采集的样品多出露地表受风化作用影响严重,井下岩芯样品的有机地球化学研究还鲜有报道。本文以西乌旗地区MXD-1井下二叠统寿山沟组岩芯样品为主要研究对象,通过分析有机质丰度、有机质成熟度、有机质类型并结合有机分子地球化学特征,深入探讨了寿山沟组细碎屑岩油气资源潜力和古环境意义。研究结果表明:(1)MXD-1井寿山沟组细碎屑岩总有机碳含量(TOC)介于0.26%~0.63%之间,平均值为0.41%;生烃潜量(S1+S2)介于0~0.81‰之间,平均值为0.04‰;镜质体反射率(Ro)介于3.85%~4.36%之间,平均值为4.10%;腐泥组、壳质组、镜质组和惰质组的相对含量分别为66%、18%、16%;(2)m/z 217质量色谱图上规则甾烷相对峰高呈"L"型,甾烷C27—C28—C29判别图中C27甾烷具有明显优势;(3)Pr/Ph值分布在0.49~1.23之间,平均值为0.61;伽马蜡烷指数为0.11~1.22,平均值为0.37;C23-三环萜烷的相对含量为0.24~1.40,平均值为0.73。结合已有的区域地质调查成果分析后认为:研究区寿山沟组细碎屑岩主体沉积于半深海环境,水体盐度较高、还原性强;有机物源具有陆生和水生双重补给,有机质主体属于Ⅱ1型;所分析的样品有机质丰度较低、成熟度较高,但是从沉积环境和有机质类型的角度判识,西乌旗地区寿山沟组细碎屑岩在油气勘查工作中是不容忽视的烃源岩,下一步研究工作需重点关注优质烃源岩的形成机理和有利分布区。     

内蒙古西乌旗地区下二叠统寿山沟组烃源岩有机地球化学特征

近些年二连盆地及外围地区石炭—二叠系油气研究工作表明该区具有很大的勘探潜力,西乌旗下二叠统寿山沟组为该区油气勘探的重要目的层之一。为了更准确、深入地认识寿山沟组烃源岩的品质,本文针对寿山沟组烃源岩样品进行有机地球化学特征方面的研究。通过总有机碳（TOC）测试、氯仿沥青及族组分抽提分离、生油岩热解分析、饱和烃GC-MS测试手段重点对烃源岩进行有机质丰度、成熟度及类型评价,并根据有机分子地球化学特征判识生烃母质来源及其沉积环境。研究结果表明：样品总有机碳含量（TOC）均值为1.01%,氯仿沥青“A”含量均值为0.23%,生烃潜量PG（S₁+S₂）均值为0.05×10^-3,综合判识烃源岩有机质丰度为“中等—较好”级别;样品Ro值较高,介于1.67%~4.36%,结合Ts/（Ts+Tm）值与C₂₉甾烷异构化参数特征综合判断有机质成熟度达“高成熟—过成熟”阶段;生物标志物分析结果表明烃源岩的生烃母质以低等浮游生物、菌藻类为主,陆生高等植物为辅,有机质类型为Ⅱ₁、Ⅱ₂型;古水体盐度较高,有机质保存于还原性条件。综合有机质丰度、类型、成熟度、保存条件各项参数认为西乌旗地区寿山沟组烃源岩可达“中等—较好”级别,可为研究区油气资源富集提供气源。

     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区寿山沟组烃源岩 有机地球化学特征

内蒙古西乌珠穆沁旗地区广泛出露下二叠统寿山沟组暗色泥页岩.选取该组塔宾庙林场剖面的烃源岩样品,进行有机质丰度、类型、成熟度等有机地球化学特征研究,初步对其生烃潜力进行评价.研究表明,西乌旗地区下二叠统寿山沟组暗色泥页岩的有机质丰度达到了中等—好烃源岩标准;有机质来源以高等植物为主,干酪根类型以Ⅲ型为主.有机质热演化进入高成熟—过成熟演化阶段,是潜在的烃(特别是气)源岩,系上古生界重要的烃源岩勘探层系之一.     

内蒙古西乌旗地区下二叠统寿山沟组泥页岩有机地球化学特征——以MXD1井为例

本文采用岩石热解、饱和烃色质、芳烃色质等测试方法,首次对内蒙二连盆地西乌旗地区MXD1井钻遇的二叠统寿山沟组二段深灰色、灰黑色泥页岩样品进行了系统的有机地球化学分析,对烃源岩的沉积环境、母质来源及有机质类型和有机质成熟度等科学问题进行了深入研究.样品的正构烷烃特征表明该段的有机质受到生物降解作用的影响较小.规则甾烷相对...     

大兴安岭中南段下二叠统寿山沟组典型泥岩地球化学特征及其地质意义

西乌珠穆沁旗地区下二叠统寿山沟组泥岩为大兴安岭中南段发育的较好烃源岩.通过对寿山沟组泥岩中的主量、微量、稀土元素特征的分析,深入剖析了寿山沟组的物源、构造背景及其风化作用.岩石样品ICV值分布于1.15~1.57,平均值为1.33,认为样品基本未受到二次成岩作用影响.通过A－CN－K三角图判断寿山沟组泥岩受到一定的钾交代作用,经过校正得到CIAcorr值为54.28~70.06,平均值为65.33,表明物源区经历了初等—中等的化学风化作用.通过主量－微量元素多变量物源区环境分析,认为寿山沟组泥质沉积物主要来源于长英质物源区,且混有少量铁镁质火山岩源区物质,其构造背景为大陆岛弧.综合分析认为,大兴安岭中南段下二叠统寿山沟组泥岩的沉积特征归因于古亚洲洋二叠纪初期洋壳的俯冲作用.     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区下二叠统寿山沟组 遗迹化石的发现及意义

内蒙古西乌旗地区寿山沟组化石稀少,沉积环境不明.在内蒙古西乌旗塔宾庙林场剖面识别出了一套海相碎屑岩沉积,发育有泥岩与砂岩韵律性互层,在该剖面的16～18层暗色粉砂岩、粉砂质板岩及泥灰岩透镜体中发育有大量的遗迹化石.这些主要遗迹属有Zoophycos,Sc olic ia,Planolites,Taenidium,Chondrites,Helminthoida,Helminthopsis.分析其形态、习性,将其划分为Zoophycos和Helminthopsis 2个遗迹化石组合,这2个组合均属Zoophycos遗迹相,反映了半深海环境的大陆斜坡沉积,为西乌旗地区沉积环境的研究提供了新的依据.     

内蒙古石拐盆地下侏罗统武当沟组烃源岩有机地球化学特征

内蒙古石拐盆地广泛发育下侏罗统武当沟组煤系烃源岩.在进行野外地质勘查、典型剖面实测、样品采集及实验分析基础上,进行了有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等有机地球化学特征研究,初步对其生烃潜力进行评价.研究认为,石拐盆地中下侏罗统武当沟组烃源岩TOC含量主要分布于0.7%~12.4%,有机质类型为Ⅱ2型和Ⅲ型,Ro分布于0.47%~0.71%之间,演化程度为未成熟-低成熟.武当沟组是内蒙古中部地区重要的生烃层系,具备非常规油气资源潜力.     

依兰盆地始新统达连河组油页岩有机地球化学特征及沉积环境分析

为了研究依兰盆地始新统达连河组油页岩的品质及沉积环境,通过对研究区样品的含油率、总有机碳、岩石热解、生物标志化合物的分析,讨论了油页岩的有机地球化学特征、生烃潜力、有机质来源和沉积环境。结果表明：达连河组发育油页岩段半深湖相和含煤段湖沼相两种类型油页岩。油页岩段油页岩含油率为3.55%～4.18%,w(TOC)为9.00%～10.55%,有机质类型为Ⅱ₁型;含煤段油页岩含油率为3.85%～18.57%,w(TOC)为8.90%～30.10%,有机质类型为Ⅰ—Ⅱ₁型,具有更大的生烃潜力。最大热解峰温T_max(425～440℃)低、碳优势指数CPI(1.32～1.68)大、C₂₉ 20S/(20S+20R)值低、C₂₉ββ/(αα+ββ)值低和Ts/Tm低,指示两种类型的油页岩有机质均处于未成熟阶段。正构烷烃主峰碳为C₂₇或C₂₉,CPI平均值为1.50,呈现单峰、后峰式的奇碳数优势,Pr/Ph(平均值为3.16)指示姥鲛烷占优势。正构烷...     

内蒙古西乌旗罕乌拉地区下二叠统寿山沟组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

中亚造山带南缘二叠纪的构造背景一直存在争议。以内蒙古西乌旗罕乌拉地区发育的寿山沟组为研究对象,开展了野外地质、岩石学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究。2个样品锆石阴极发光图像和Th/U值指示,锆石为岩浆成因锆石。103颗碎屑锆石年龄测试结果显示,年龄信息可划分为5组:285~328Ma,峰期年龄302Ma;338~361Ma;455~490Ma;757Ma;1278Ma、2380Ma。最年轻的年龄为285Ma,结合侵入其中的花岗岩同位素年龄,指示西乌旗罕乌拉地区寿山沟组沉积时限介于285~280Ma之间,主体沉积时代应为早二叠世Sakmarian期—Artinskian期。寿山沟组碎屑锆石反映出近源、快速沉积的特点,沉积物源中含有较多的火山碎屑物,可能代表弧后盆地沉积,为早二叠世古亚洲洋闭合前洋壳俯冲消减作用的沉积响应。结合区域资料,寿山沟组碎屑锆石的年龄对应于东北地区的变质基底及其后的构造岩浆事件,物源区物质主要来自于苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗一带早石炭世末—晚石炭世岩浆弧及贺根山—东乌旗一带,并进一步限制了华北与西伯利亚两大板块的缝合线应位于寿山沟组发育地区的南部,即索伦缝合带,拼合时代最可能为晚二叠世—早三叠世。     

内蒙古正镶白旗贡淖尔地区中二叠统额里图组下段细碎屑岩地球化学特征及意义

广泛发育于内蒙古正镶白旗及邻区的额里图组的沉积建造近些年来被认为是我国北方晚古生代重要的潜在含油气地层,因其地处兴蒙构造带与华北板块拼合的交界区,并于中二叠世形成的一套一段下部以碎屑岩、上部以凝灰质胶结的苔藓虫生物格架礁灰岩、二段以浅海相喷出岩为特点的海相沉积-火山岩沉积建造。本文通过在前人研究的基础上,对正镶白旗贡淖尔地区额里图组剖面进行了修测、采样。重点对剖面下段的粗碎屑岩开展了详细的镜下岩相学研究,以及广泛发育的细碎屑岩进行了全岩主量元素、微量元素和稀土元素特征分析。结果表明:(1)砂岩的颗粒分选性差,主要呈棱角状-次棱角状,颗粒主要由火山岩岩屑、石英颗粒、长石、燧石组成,填隙物为凝灰物质和泥质杂基,整体上为近源快速堆积的低成熟度的岩屑长石硬砂岩;(2)细碎屑岩源区的古气候条件呈现出略微寒冷干燥→温暖湿润→略微寒冷干燥→温暖湿润→略微寒冷干燥的演变趋势,整体上属于温暖潮湿的气候环境;(3)细碎屑岩大多属于构造活跃地区的第一次旋回的沉积物,源区成分主要以上地壳的长英质火成岩和石英质沉积岩为特征;(4)源区大地构造背景为活动大陆边缘和大陆岛弧环境,沉积盆地为弧后盆地。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区下二叠统原寿山沟组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

下二叠统寿山沟组在大兴安岭南部广泛分布,但缺少确切的时代依据.西乌旗塔宾庙林场寿山沟组以巨厚的中薄层泥岩与砂岩韵律层为标志,镜下特征显示,砂岩主体为长石岩屑砂岩.上部中粗粒长石岩屑砂岩中90颗碎屑锆石阴极发光图像显示它们多具有岩浆锆石的典型特点;锆石U-Pb定年结果显示,除8颗锆石(9％)具有元古宙和早古生代的年龄信息(2490～502Ma)外,其余样品年龄大致可分成3组:第1组3颗(3％),年龄为383Ma±3Ma;第2组6颗(7％),年龄为365Ma±4Ma;第3组73颗(81％),年龄介于280～337Ma之间,又进一步在289Ma、300Ma、309Ma、325Ma形成4个峰值,说明砂岩具有多时代物源混合的特征,但沉积下限应不老于289Ma.参考近年大石寨组测年资料推测,寿山沟组应作为大石寨组的同时异相沉积,大兴安岭南部下二叠统地层序列有待于重新认识.结合区域岩浆活动时间认为,原寿山沟组测年砂岩碎屑锆石主要来自于苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗一带早石炭世晚期—晚石炭世岩浆弧,部分来自乌兰浩特地区大石寨组火山岩.     

内蒙古西乌珠穆沁旗阿木山组海绿石的特征及其沉积环境

在内蒙古西乌珠穆沁旗晚石炭世—早二叠世阿木山组第三段泥晶灰岩中发现有海绿石。对海绿石的微观特征分析表明,阿木山组海绿石呈团粒状结构,同时呈胶体产出于方解石周边,显示了原生海绿石的基本特点。电子探针的组分分析表明,阿木山组中的海绿石为高成熟度的海绿石。通过对不同地区和不同环境下海绿石的组分特征分析,建立了一种海绿石沉积的理想模式,同时揭示了阿木山组第三段海绿石化作用是在含氧量不够充分的弱还原状态下的正常浅海中进行的。本区阿木山组的下碎屑岩段和上灰岩段是在海水两进两退环境下的沉积,阿木山组灰岩中发现的海绿石则有可能代表了一个海进的开始。本区海绿石的发现及研究,对于进一步研究该区层序地层特征、地层格架及区域地层对比具有重要意义。     

内蒙古锡林浩特—阿鲁科尔沁地区上二叠统 林西组烃源岩有机地球化学特征

内蒙古锡林浩特—阿鲁科尔沁地区上二叠统林西组烃源岩以暗色泥岩、板岩为主.借助油气有机地球化学分析测试手段,从有机碳含量、热解参数、干酪根类型、干酪根C同位素等资料,综合分析了该地区上二叠统林西组的有机质丰度、类型和成熟度,并对其进行了综合评价.研究认为,本地区上二叠统林西组烃源岩TOC含量主要分布于0.6％～0.8％之间;分层统计显示,烃源岩TOC大于0.4％的地层厚度为1827m,TOC大于1.0％的优质烃源岩地层统计厚度为469.7m.有机质类型主要为Ⅲ型,有机质热演化程度高,样品R.大部分高于2.0％,达到高成熟—过成熟演化阶段.评价研究区内具有代表性的必鲁特(BL)、翟家沟官地(GD)剖面,认为本区是有利烃源岩发育区域,具备生产高熟天然气、凝析气和非常规能源页岩气的能力.     

Provenance of Conglomerate and Sandstone from Early Permian Shoushangou Formation in Xi Ujimqin, Inner Mongolia: Implications for Understanding Paleo-Asian Ocean Subduction

During the Late Carboniferous to Early Permian, a rift was formed by post-collisional extension after ocean closure or an island arc-related basin formed by Paleo-Asian Ocean (PAO) subduction in the Xi Ujimqin area. Nevertheless, the closure time of the PAO is still under debate. Thus, to identify the origin of the PAO, the geochemistry and U-Pb age of zircons were analyzed for the extra-large deep marine, polymict clastic boulders and sandstones in the Shoushangou Formation within the basin. The analyses revealed magmatic activity and tectonic evolution. The conglomerates include megaclasts of granite (298.8 ± 9.1?Ma) and granodiorite porphyry (297.1 ± 3.1?Ma), which were deposited by muddy debris flow. Results of this study demonstrated that the boulders of granitoids have the geochemistry of typical I-type granite, characterized by low Zr + Nb + Ce + Y and low Ga/Al values. The granitoid boulders were formed in island arc setting, indicating the presence of arc magmatism in the area that is composed of the Late Carboniferous to Early Permian subduction-related granitoid in southern Xi Ujimqin. Multiple diagrams for determining sedimentary provenance using major and trace elements indicate that Shoushangou sediments originated from continental island arc-related felsic rocks. Detrital zircon U-Pb age cluster of 330–280?Ma was obtained, indicating input from granite, ophiolite, Xilin Gol complex, and Carboniferous sources to the south. The basin was geographically developed behind the arc during the Early Permian period because the outcropped intrusive rocks in the Late Carboniferous to Early Permian form a volcanic arc. The comprehensive analyses of source areas suggest that Shoushangou sediments developed in a backarc basin in response to the northward subduction of the PAO. The backarc basin and intrusive rocks, in addition to previously published Late Carboniferous to Early Permian magmatic rocks of arc unit in Xilin Gol, confirm the presence of an Early Permian trench-arc-basin system in the region, represented by the Baolidao arc and Xi Ujimqin backarc basin. This study highlights the importance and potential of combined geochemical and geochronological studies of conglomerates and sandstone for reconstructing the geodynamic setting of a basin.