鄂西地区中二叠统栖霞组下部烃源岩形成机理

中二叠统栖霞组下部烃源岩广泛发育于扬子地台台内盆地和台地边缘。多种古环境参数V/(V+Ni)、V/Cr、Cu、Ni、Zn、Hf、Nb、自生U含量和烃类百分含量的研究表明,栖霞组烃源岩周期性变化的有机质埋藏量主要受控于海洋表层初级生产力,而生产力的变化受气候引起的海平面变化的影响。海平面的上升带来丰富的营养物质,提高海洋初级生产力,导致大量有机质在海底堆积。细菌分解有机质对氧的消耗以及盆地水体循环的减弱促使底水贫氧。海平面变化是栖霞组有机质富集的最终因素。     

塔西南坳陷二叠系烃源岩控制因素探讨

为探讨塔西南坳陷二叠系烃源岩发育的控制因素,对烃源岩开展了微量元素和碳氧同位素分析研究。结果表明,该烃源岩受古盐度和古气候、原始生产力、氧化还原环境、海平面变化等因素综合作用的控制。其中,古盐度和古气候控制了烃源岩形成的沉积环境,原始生产力决定了有机质的富集和有机碳含量的高低,氧化还原环境决定了沉积有机质的保存情况,海平面变化对原始生产力和氧化还原条件等有重要的影响。这些因素综合作用控制了烃源岩的发育,同时又相互影响。     

四川广元上寺剖面上二叠统大隆组优质烃源岩发育主控因素初探

对四川广元上寺上二叠统剖面进行岩石学和地球化学分析,并利用Al/Ti值评估古生产力,而利用Mo、u、V、Cr、V/Cr和V/(V+Ni)来评估沉积环境,进而探讨烃源岩中有机质的积累与海洋初级生产力、沉积环境(氧化还原条件)以及沉积速率之间的关系.研究发现,在大隆组中部,TOC、过剩铝、Cu、Ni和Cd出现高值(TOC平...     

湘鄂西寒武系烃源岩地球化学特征与沉积环境分析

通过对湘鄂西从台地-斜坡-盆地3条典型寒武系剖面烃源岩微量元素及有机碳含量（TOC,%）的分析,V/(V+Ni)、U/Th、Ni/Co表明寒武系整体上由强还原环境-氧化环境演变,且斜坡带具多个较明显的氧化还原沉积旋回;烃源岩样品稀土元素经北美页岩标准化后δEu为正异常,δCe为负异常,异常程度指示从台地-斜坡-盆地水体加深,寒武系先快速海侵后整体海退。寒武系牛蹄塘组底部烃源岩发育于高生产力、强还原的海侵环境;其有机碳高度富集可能是震旦-寒武纪之交沿伸展断裂上涌的富营养元素的还原性热液以及阵发性上升流等多重因素共同作用的结果。     

鄂尔多斯盆地东缘石西区块上古生界烃源岩地球化学特征及形成环境

石西区块位于鄂尔多斯盆地东缘中部,目前发现区块内致密砂岩气资源丰富,查清其烃源岩发育情况及控制因素对油气勘探具有重要的理论和实践意义。笔者等采集石西区块内的本溪组、太原组和山西组的烃源岩样品,利用Leco CS- 200、Rock- Eval 6、ICP- OES、ICP- MS等手段对其有机地球化学特征和元素地球化学特征进行表征。结果显示,炭质泥岩中总有机碳（TOC）、生烃潜力（游离烃+热解烃,即S1+S2）、氢指数（HI,热解烃×100/总有机碳）的平均值分别为4. 50%、0. 52‰、829. 16‰,煤中总有机碳（TOC）、生烃潜力（S1+S2）、氢指数（HI）的平均值分别为61. 53%、4. 41‰、723. 02‰。V/(V+Ni)、Ni/Co、V/Cr、δU、Sr/Ba、Sr/Cu等值显示优质烃源岩沉积时期为气候温暖湿润,盐度较高的弱氧化—还原环境,从本溪组到山西组沉积过程中,沉积水体的还原性有逐渐减弱的趋势。古生产力指标（NiEF、CuEF）表明山西组古生产力最高,太原组次之,本溪组最低。研究区烃源岩有机质富集主控因素为古氧化还原环境和古盐度,古气候和古生产力水平对烃源岩有机质富集起重要作用。     

中上扬子地区上奥陶统-下志留统烃源岩发育的古环境恢复

上奥陶统-下志留统烃源岩是中国南方海相4套主力区域烃源岩之一,有关它形成与发育环境的研究是南方海相油气成藏理论的基础性问题.本文选择中上扬子南缘2条代表性剖面,对上奥陶统-下志留统沉积岩进行了详细的地球化学分析,提取其中对沉积古环境有指示意义的地化指标,对该段地层的古环境进行了恢复.研究表明,优质烃源岩段主要集中在上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组底部,V/(V+Ni)、Ni/Co、Ceanom、δEu和δ13Corg等地球化学指标与有机碳含量均有较好的相关性,这些指标的异常均表明优质烃源岩发育于缺氧环境.而龙马溪组上部地层的有机碳含量较低,各种地球化学指标也显示,此时缺氧环境遭到了破坏,这与当时的沉积环境多为高能环境、不利于烃源岩发育是一致的.     

塔里木盆地柯坪地区寒武系肖尔布拉克组下段古生产力研究

基于塔里木盆地柯坪地区寒武系地质剖面观测和75个样品分析测试的基础上,研究了柯坪冲断带下寒武统肖尔布拉克组下段碳酸盐岩古生产力。利用Ti扣除样品中来自陆源部分而得出生源元素的含量,Baxs、Cuxs和Znxs三种营养元素测量和数据处理结果表明它们相对自生富集,具备一定的古生产力水平,个别层段值较高,有较高古生产力水平。发育光面具缘藻(Leiomarginata)、粒面具缘藻(Granomarginata)、网面球藻(Dictyotidium)等疑源类生烃母质,为有机质沉积和烃源岩发育提供了物质基础。Pr/Ph、V/(V+Ni)、U/Th比值和δCe值判定该区下寒武统肖尔布拉克组下段为还原沉积环境,为烃源岩有机质的赋存提供了有利条件。有机质类型为I-II型,达到了高成熟阶段,具备生烃潜力。研究区寒武系下统肖尔布拉克组下段发育优质潜在烃源岩。     

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。     

海相优质烃源岩形成环境及其控制因素分析

从大量的研究实例出发,分析了海相优质烃源岩的发育环境及其主要控制因素.海相优质烃源岩的形成是原始生产力、沉积速率、海平面变化、上升流、海底热液活动、冰期、沉积环境和保存条件等因素综合作用的结果,当各种因素达到最优配置时,则有利于海相优质烃源岩的形成;在特定时期、特定的沉积环境中,某一种或两种因素可以影响或改变其他因素,成为影响海相优质烃源岩形成的最关键因素;对海相优质烃源岩发育环境的评价应该综合考虑该环境下烃源岩发育的广泛程度和烃源岩有机质丰度两方面因素.     

鄂西-黔东北地区早寒武世有机质富集机理对比研究

寒武纪早期地球环境和生物面貌发生了巨大变化，中上扬子广泛发育的富有机质沉积是重要的烃源岩。了解这套烃源岩的形成与古地理背景、古气候和古海洋之间的耦合关系，明确不同沉积环境有机质富集机理的差异有助于我们认识环境与资源的内在联系，为资源潜力分析提供地质依据。本研究以鄂西-黔东北地区早寒武世沉积剖面为研究对象，通过岩石学、有机地球化学(岩石热解、干酪根碳同位素和总有机碳)和无机地球化学(主量、微量元素和全岩矿物X衍射)方法，识别了烃源岩特征，对比分析了内陆架盆地(或台盆相)和斜坡相有机质富集的主控因素。结果显示，研究区早寒武世有机质已高过成熟，干酪根类型以Ⅰ型为主。内陆架盆地/台盆相的鸭子口剖面Al含量，Ba、Cu、Zn和Ni等营养元素含量，以及黏土含量在有机质富集段无明显变化；Mo、U和V等氧化还原敏感元素和TOC含量在水井沱组下段较高，向上逐渐减小；Th/U值和V/(V+Ni)值分别均小于2和大于0.54,指示水井沱组下段持续缺氧。斜坡相ZK513井Al含量和黏土含量在有机质富集段无明显变化；Ba、Cu、Zn和Ni等营养元素，Mo、U和V等氧化还原敏感元素以及TOC含量的变化趋势耦合，在...     

海平面变化在湖南西部桑植地区栖霞组富有机碳沉积物形成中的作用

湖南西部桑植地区中二叠统栖霞组地层旋回性明显,有机质也呈周期性变化.研究其有机质聚集堆积控制因素将有助于理解海平面变化在富有机碳沉积物形成过程中的作用.选择其中一个旋回作为研究目的层段,通过黄铁矿形态以及地球化学参数有机碳TOC、硫同位素、DOP以及微量元素的研究发现,初级生产力参数Ba、Ni、Cu和Zn的变化与TOC含量的变化一致,有机质聚集堆积主要受海洋表层初级生产力的控制,底部水体氧化还原条件与初级生产力有关.有机质的堆积最终归因于高频相对海平面变化,海平面快速上升带来丰富的营养物质,提高海洋表层生物生产力,海底有机质的分解消耗大量氧气,氧需求量的增加形成底部水体贫氧-厌氧环境.      

松辽盆地北部白垩纪青山口组黑色页岩元素地球化学特征及沉积古环境恢复

对松辽盆地北部青山口组118块页岩样品进行有机碳和元素地球化学测试,运用一系列判别古气候、古盐度、古生产力和古氧化还原条件的地化指标,恢复青山口组黑色页岩的沉积环境,探讨富有机质页岩成因机制。青山口组沉积期为温暖半湿润亚热带气候,古气温>15℃,水体为陆相微咸水—半咸水环境,盐度5‰～10‰。青山口组底部发育厚度约30 m的富有机质页岩,TOC最高达到9.39%,自下而上有机碳含量逐渐变低。富有机质页岩Cu、Ni、Mo和Zn含量高,发育大量胶磷矿、藻席,表明青山口组早期湖盆生产力达到峰值,为有机质富集提供物质基础。U元素含量以及V/（V+Ni）、V/Sc比值较高,表明青山口组早期水体为强还原环境,为富有机质页岩保存提供有利条件。中-晚期随着湖盆收缩、水体变浅,还原环境遭到破坏,有机碳含量降低。TOC与古生产力及氧化还原指标呈正相关关系,表明有机质含量的变化主要受控于湖盆生产力和氧化还原环境。古海侵事件带来丰富营养物质,极大提高了湖盆生产力,保证有机质大量供应;同时海侵造成盐度分层,使底部水体的强还原环境不受破坏,促进了有机质的保存。松辽盆地青山口组在白垩纪全球缺氧事件影响下形成了面积约5×10⁴ km²的黑色页岩,是页岩油勘探的重要目标。     

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。     

上扬子西南缘下志留统细粒沉积岩有机质富集机理研究 ——以盐津牛寨剖面为例

利用化学元素行为特征的差异性,以总有机碳(TOC)、主量元素和微量元素的含量或比值判别四川盆地西南缘盐津牛寨剖面下志留统龙马溪组细粒沉积岩形成时的初级生产力、氧化还原条件、陆源供应的输入和盆地水体滞留程度等环境特征,并对比川南沉降中心(长宁剖面)和南川非沉降中心(南川剖面)龙马溪组的古环境参数,综合探讨了早志留世上扬子...     

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。     

华南李家沱剖面寒武纪纽芬兰世海水氧化还原性质演化及其驱动因素

大气-海洋含氧量的演化对埃迪卡拉纪-寒武纪转折期的后生动物大爆发事件具有重要影响.为探讨寒武纪纽芬兰世中国南方海洋氧化还原性质的演化及其初级生产力、海水硫酸盐浓度等演化驱动因素, 分析了李家沱剖面纽芬兰世留茶坡组和小烟溪组微量元素、有机碳含量、有机碳同位素、总硫含量、黄铁矿硫同位素等.该剖面沉积于斜坡-盆地环境且出露齐全.该剖面上V/Sc、Th/U及Mo、U、V、Ni、Cu等元素的富集系数呈现出5个变化旋回, 其中留茶坡组中上部和小烟溪组中部各存在一氧化环境段, 其余层段处于缺氧环境, 而Re/Mo则显示仅在小烟溪组中部水体出现过短暂的氧化环境和含有游离H₂S的硫化环境, 其余层段处于没有游离H₂S的缺氧非硫化环境.Ba、Ni、Cu、Zn、Cd等微量元素的富集系数及TOC表明: 留茶坡组的有机质沉降量和埋藏量都明显小于上覆小烟溪组; 而在小烟溪组中, 其中部有机质的沉降量和埋藏量最低, 下部最高, 上部次之.TOC/TS、TS以及黄铁矿硫同位素的垂向演化趋势等都显示李家沱剖面纽芬兰世大都处于低海水硫酸盐浓度环境.低海水硫酸盐浓度是造成李家沱剖面纽芬兰世缺氧水体未富集游离H₂S的主要原因.大气含氧量的升高是导致李家沱剖面小烟溪组中部出现短暂氧化环境以及近硫化环境的主要原因.      

下扬子皖南宣泾地区二叠系海相页岩特征及其沉积环境

为评价下扬子地区二叠系海相页岩层段页岩气勘探潜力,以皖南宣泾地区3口钻井岩心为例,通过岩心照片、薄片、X射线衍射、总有机碳等测试来分析页岩特征及其沉积环境.结果显示宣泾地区孤峰组中上部为富有机质层段,银屏组为贫有机质层段;宣泾东南地区大隆组中下部为高-富有机质层段,西北地区中上部为富有机质层段.孤峰组早期随着构造沉降和...     

扬子地区古生代主要烃源岩有机质富集的环境动力学机制与差异

在扬子地块古生界发育了3套区域性的优质烃源岩,即:下寒武统、上奥陶统一下志留统、二叠系(中、上二叠统).下寒武统烃源岩主要由硅质岩(留茶坡组)和上部的硅质泥岩、碳质泥岩(或石煤)(牛蹄塘组)组成.早寒武世在台一盆转换带(或台地边缘)广泛发育的海底热液活动,喷流出大量的富硅流体,使大量硅岩得以在台缘外侧-盆地区沉淀;同时...     

古海洋生产力与氧化还原指标——元素地球化学综述

海洋表层初级生产力大小以及水体氧化还原条件是古海洋和古气候研究的重要内容,而元素地球化学是研究初级生产力以及氧化还原条件最常用的手段。主量元素Fe和Si是限制生物的营养元素,痕量金属元素Cu、Ni和Zn是微营养元素,而营养条件是沉积生产力的限制因素,因此这些元素的含量能反映初级生产力大小。Ba和Mo是随有机质一起沉淀下来的,与水体的有机碳通量有关,也是古生产力大小的指标。对氧化还原敏感的痕量金属元素含量(如Cr、V和U)以及元素比值(如V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、U/Th和V/Sc)常用来重构水体的氧化还原条件。