背散射电子成象在烃源岩微结构研究中的应用

以背散射电子（ＢＳＥ）方式成象的扫描电镜（ＳＥＭ），是研究烃源岩沉积学特征的一种强有力的工具，因为其空间和化学分辨率高，操作容易和速度快。所获得的图象取决于样品的不同成分之间的原子序数差异。若与能量分散Ｘ射线光谱分析法结合，有机岩石学家用ＢＳＥ成象就能比用传统的光学显微镜更清楚地鉴定矿物和有机质。为了描述富有机质沉积物，特别是有机质分布的微结构的情况，已应用本方法对具不同沉积学和地球化学特征的烃源     

飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)在矿物包裹体研究中的应用

矿物包裹体的化学成分研究在地质学、矿床学和油气勘探等方面具有重要意义。目前对包裹体化学成分分析的主要分析方法有激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针(EPMA)、显微激光拉曼光谱(LRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、质子诱发X射线光谱分析(PIXE)、同步辐射X射线荧光光谱(SXRF)和(传统的)二次离子质谱分析(SIMS)等。本文在对上述方法的分析特点进行简单介绍的基础上,重点阐述了对于矿床学样品表征具有广泛应用潜力的飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)的原理、特点和技术优势,总结了国内外学者应用TOF-SIMS对矿物包裹体化学成分分析的研究进展与存在问题,并做了相关领域的展望。     

塔里木盆地塔河油田原油与源岩对比研究

塔河油田是我国迄今为止在古生界海相碳酸盐岩层系中发现的最大的油气田,但是原油的油源目前仍然是一个有争异的问题。对塔河油田原油和寒武系、奥陶系烃源岩进行了地球化学分析,研究了生物标志化合物组成和分布特征,进行了油源对比。原油和烃源岩中正构烷烃、类异戊二烯烃、甾烷和萜烷组成及分布特征,显示了塔河油田原油与寒武系、奥陶系烃源岩具有亲缘关系,这与塔河油田长期成藏和多期成藏,从而允许寒武系、奥陶系烃源岩持续供油的地质事实相符合。研究认为,塔河油田原油与寒武系、奥陶系烃源岩中一些生物标志化合物组成的差异,可能与它们起源于有机质不同演化阶段有关,这一点应在研究具有高演化有机质特征的油源对比时予以重视。     

烃源岩—流体相互作用模拟实验研究

为了探讨烃源岩与孔隙流体之间相互作用过程和机理以及有机酸的生成及其影响因素,我们开展了烃源岩-流体相互作用模拟实验研究。实验结果表明：Ⅱ型干酪根形成有机酸的能力大于Ⅰ型干酪根,水的矿化度对有机酸的形成影响甚微,随着温度升高,流体中有机酸的含量也随之增大。pH值对有机酸形成的影响非常明显,中性和碱性条件更有利于生成有机酸。其中乙酸的形成有利于碳酸盐矿物的溶解,而草酸的形成不利于碳酸盐的溶解。温度对烃源岩的影响与烃源岩的矿物组成有很大的关系,对于富碳酸盐烃源岩,Ca、Mg、Na三元素在水中的溶解量,与温度呈反相关的关系,对于贫碳酸盐烃源岩,与反应温度之间则呈现出正相关的关系。而无论碳酸盐含量高低,Si在溶液中的含量都会随着温度的升高而增大。酸性溶液对烃源岩的溶解能力最强,无论原始反应溶液的酸碱性,反应结果都最终趋于弱碱性。流体的含盐量对烃源岩中Mg的溶解影响差异较大,低盐度的流体有利于Mg溶解。     

烃源岩—流体相互作用模拟实验研究

为了探讨烃源岩与孔隙流体之间相互作用过程和机理以及有机酸的生成及其影响因素,我们开展了烃源岩-流体相互作用模拟实验研究。实验结果表明：Ⅱ型干酪根形成有机酸的能力大于Ⅰ型干酪根,水的矿化度对有机酸的形成影响甚微,随着温度升高,流体中有机酸的含量也随之增大。pH值对有机酸形成的影响非常明显,中性和碱性条件更有利于生成有机酸。其中乙酸的形成有利于碳酸盐矿物的溶解,而草酸的形成不利于碳酸盐的溶解。温度对烃源岩的影响与烃源岩的矿物组成有很大的关系,对于富碳酸盐烃源岩,Ca、Mg、Na三元素在水中的溶解量,与温度呈反相关的关系,对于贫碳酸盐烃源岩,与反应温度之间则呈现出正相关的关系。而无论碳酸盐含量高低,Si在溶液中的含量都会随着温度的升高而增大。酸性溶液对烃源岩的溶解能力最强,无论原始反应溶液的酸碱性,反应结果都最终趋于弱碱性。流体的含盐量对烃源岩中Mg的溶解影响差异较大,低盐度的流体有利于Mg溶解。     

辽东湾辽西凹陷沙河街组烃源岩评价及油源研究

辽西凹陷沙河街组是否发育烃源岩,是该凹陷油气勘探首要问题。以源控论为基本指导思想,从沉积相研究入手,通过烃源岩地球化学分析、盆地模拟及油源对比,综合评价了辽西凹陷沙河街组烃源岩。在大量地震资料及单井资料分析基础上,认为辽西凹陷沙河街组发育大规模中深湖相,特别是辽西中洼沙四段发育中深湖相沉积,具备形成烃源岩的先决条件。通过在该凹陷取的33个油样及48个岩样分析,认为沙河街组烃源岩有机显微组分组成中腐泥组和壳质组含量普遍较高,富含浮游藻类,干酪根类型为Ⅰ～Ⅱ型。盆地模拟认为辽西凹陷生烃门限约2 500 m,沙三段进入生烃门限,具备大规模生烃条件,沙一段未进入生烃门限。通过油源对比分析,辽西凹陷原油     

蒸发岩与油气生成、保存的关系

油气与蒸发岩共生的现象揭示蒸发岩与油气的生成、保存及成藏具有密切关系。从油气生成条件看,细菌、藻类及咸水盆地底层的岩性对油气的生成具有重要作用,此外红层中的粘土对烃类的生成起到催化的作用,碱金属可使生成的烃类发生流动;从有机质的保存条件看,蒸发岩盆地水体中具有密度分层的特点,在高密度层以下的沉积物具有强的氧化还原电位,从而使有机质保存下来。蒸发岩往往与油气共生,形成多种形式的成藏模式,我国东濮凹陷、济阳坳陷深水成因的蒸发岩实例,均已揭示了蒸发岩地区油气勘探的巨大潜力。     

层序地层地球化学在海拉尔盆地呼和湖凹陷烃源岩评价中的应用

呼和湖凹陷是海拉尔盆地未来油气勘探的新战场,目前勘探程度较低,关于烃源岩的认识比较薄弱,精细评价该区烃源岩对有利区带预测具有重要意义。以层序地层学和地球化学理论为指导,综合运用有机碳(TOC)、生烃潜量Pg(S1+S2)、氯仿沥青"A"、干酪根元素特征、岩石热解特征和干酪根类型指数(KTI)及显微组分特征、镜质组反射率(Ro)和源岩甾萜烷特征等方面资料,从不同层序和同一层序不同体系域对呼和湖凹陷的烃源岩特征进行综合评价研究。结果表明,呼和湖凹陷烃源岩非均质性特征明显,烃源岩生烃的层位主要分布于Sq4、Sq3和Sq2层序的湖侵体系域和高位体系域,尤其是Sq3和Sq2层序的湖侵体系域中。应用这一方法进行烃源岩评价,不仅对呼和湖凹陷的油气勘探工作具有重要的意义,同时对于勘探程度低、钻井稀少的含油气盆地中的烃源岩评价工作更为有效。     

南堡凹陷下第三系烃源岩显微组分组成与热演化

采用有机岩石学全岩光片镜鉴技术 ,系统研究了南堡凹陷下第三系烃源岩的显微组分组成、主要生烃组分及热演化。南堡凹陷烃源岩总体上具有以陆生高等植物生源的有机物质占优势 ,富含镜质组、贫惰性组的特点 ,孢子体、藻类体、壳屑体和矿物沥青基质为该区主要生烃组分。利用镜质组反射率 Ro 和富氢组分显微荧光的变化 ,讨论了南堡凹陷下第三系烃源岩有机质热演化的特征 ,初步提出了有机质热演化阶段的划分方案。     

镜状体TOF—SIMS特征研究

首次采用飞行时间二次离子质谱在线微区分析技术,系统研究了不同成熟度镜状体的表现特征及解释方法.其结果对于全面掌握镜状体的属性,认识其生源及形成过程具有重要的理论与实际意义.     

东海西湖凹陷早第三纪烃源岩生烃组分剖析

采用有机岩石学分析方法，结合有机地球化学资料，剖析了东海盆地西湖凹陷早第三纪烃源岩。该烃源岩富镜质组，贫惰性组，含一定数量的壳质组和腐泥组（１０％～３０％）。壳质组＋腐泥组含量与氯仿沥青、总烃和有效碳等参数密切正相关；树脂体和孢子体＋藻类体分别是早期生烃和晚期生烃的重要组分。在此基础上提出了西湖凹陷烃源岩的生烃模式。     

东营凹陷沙三段烃源岩中火成岩岩石学特征分析

东营凹陷沙三段烃源岩中发现一些规模不大的玄武岩和辉长岩体。通过对其岩性及产状、岩石化学和地球化学元素分析，认为研究区玄武岩是碱性－亚碱性橄榄玄武岩；辉长岩的岩石化学和微量元素组成与上述玄武岩相似，认为它们具有同源性，只是辉长岩没有喷发到地表而被封存在刚刚沉积下来的沙三段烃源岩中。水下喷溢的玄赋岩对烃源岩的沉积和生烃演化具有促进作用，辉长岩可以造成局部烃源岩的热变质作用。     

四川盆地中西部上三叠统煤系地层烃源岩的有机岩石学特征

采用反射光与透射光相结合的方法，通过研究区１４５个烃源岩样品的２１３块原岩和干酪根光片的显微观察及测定，建立了煤系烃源岩的显微组分分类方案。根据凝胶化指数（ＧＩ）和组织保存指数（ＴＰＩ），对上三叠统陆源有机质的原始形成环境进行了分析，并研究了上三叠统烃源岩的有机岩石学区域变化特征。研究表明，上三叠统陆源有机质的凝胶化指数高，而组织保存指数低，主要沉积在湖沼型滞水泥炭沼泽和草沼－低位泥炭沼泽环境中，形成了较多的富氢有机组分，为研究区油气的生成奠定了良好的物质基础     

应用光学方法恢复过成熟干酪根原始母质类型

显微组分在热演化过程中伴随油气生成,其光学性质亦相应发生有规律的变化,其改变程度取决于其原始富氢程度。到过成熟阶段,各种类型干酪根地化特征渐趋一致,伹在光性上仍存在明显区别。本文详细研究了不同类型干酪根天然演化系列与不同显微组分热模拟产物的光学特征,系统地总结了显微组分在热成熟过程中光性演变规律,应用热模拟实验定量研究了它们在不同成熟度体积的减量。在此基础上推导出了恢复不同类型显微组分在低成熟阶段原始百分含量的计算公式。通过对典型实例的剖析,证实本方法的可靠性。笔者认为本文为解决过成熟生油岩的油气评价提供了新思路。     

黄县煤田第三纪有机岩中树脂体类型及成烃意义

黄县煤田第三纪腐殖煤、藻烛煤、油页岩显微组分富含树脂体。根据产状和光学性质，树脂体划分为３种类型。ＧＣ／ＭＳ检测结果，饱和烃和芳烃馏分中存在大量的树脂生源的生物标志物，树脂体含量与总烃浓度，树脂体类型指数与烃转化率有良好的相关性。光学显微镜下，黄县煤田有机岩中发现有渗出沥青体和油珠。研究认为，树脂体是黄县煤田有机岩早期生烃的一种重要母质。     

煤显微组分分离富集

单组分成烃热模拟实验已成为煤成烃研究的重要组成部分，煤显微组分分离是上述研究的重要前提。实验结果证明：单纯应用某一种方法效果往往不佳，而采用人工碎样→筛选法→浮选法（沉淀法）→高速离心法这一综合的显微组分分离方法，则可以获得高纯度的显微组分。     

金矿床矿源岩分析的新思路

在分析限定矿源岩含义的内外在因素的基础上,结合桂西北地区具体地质条件和资料,提出了一些研究矿源岩的新方法:岩石孔渗性及微裂隙研究法、成矿元素及其相关元素增亏检验法、成矿温度与地热场温对比分析法等。新的研究结果否定了桂西北地区微细粒浸染型金矿的矿源来自围岩(中三叠统)的认识。     

湘东赣西地区金矿矿源层的初步研究

初步统计表明,湘东赣西地区金矿床（点）达９９处,通过对冷家溪群地层含金性及金矿床（点）分布情况的分析,得出本地区存在两个矿源层,即冷家溪群第三岩组第二岩性段上段（Ｐｔｌｎ＾３／２（２））和第二岩组第一岩性段（Ｐｔｌｎ＾２－１）,该矿源层与金矿化关系十分密切,为金矿的形成提供了物质来源。