Ruthenium-ion-catalyzed oxidation of asphaltenes and oil-source correlation of heavy oils from the Lunnan and Tahe oilfields in the Tarim Basin, NW China

The identification of marine source rocks in the Tarim Basin is debated vigorously. The intention of this paper is to investigate the asphahenes in heavy oils from the Lunnan and Tabe oilfields and Well TD2 with ruthenium-ions-catalyzed oxidation technique (RICO), in order to explore its role in oil-oil and oil-source correlations, The RICO products included n-alkanoic acids, α,ω-di-n-alkanoic acids, branched alkanoic acids, tricyclic terpanoic acids, hopanoic acids, gammacerane carboxylic acid , regular sterane carboxylic acids and 4-methylsterane carboxylic acids. The n-alkyl chains and biomarkers bounded on the asphaltenes were of unsusceptibility to biodegradation. The distribution and absolute concentrations of n-alkanoic acids in the RICO products of heavy oils from the Lunnan and Tabe oilfields are different from those of Well TD2. The biomarkers bounded on the asphahenes, especially steranes, have a distribution trend similar to that of the counterparts in saturates. The sterane carboxylic acids and 4-methylsterane carboxylic acids in the RICO products of heavy oils from the Lunnan and Tahe oilfields, dominated by C30 sterane and C31 4-methylsterane carboxylic acids, respectively, are significantly different from those of the heavy oils of Well TD2, whose dominating sterane and 4-methylsterane carboxylic acids are C28 sterane and C29 4-methylsterane acids, respectively. The RICO products of the asphaltenes further indicate that the Middle-Upper Ordovician may be the main source rocks for heavy oils from the Lunnan and Tabe oilfields.     

南秦岭钡成矿带重晶石与毒重石成矿特征

在我国扬子地块北缘南秦岭一带的早古生代硅质岩建造中,存在一大批重晶石矿床和毒重石矿床,构成世界上极为罕见的大型钡成矿带。根据流体包裹体显微测温分析,重晶石流体包裹体均一温度峰值低于毒重石流体包裹体峰值。这些矿床中重晶石的3δ4S值比同期海水3δ4S值高(除去文峪矿区重晶石一个3δ4S值与同期海水3δ4S值接近),表明当时细菌对硫酸盐的还原作用引起了重S的富集。各钡矿床中的毒重石有各自的1δ3C和1δ8O值范围,毒重石中的C来自有机质事件反应。根据热力学计算表明,小于162.42℃的温度有利于形成重晶石矿石;在温度高于162.42℃时,海水中积累充足的CO32-(来自有机事件)有利于形成毒重石矿石。在重晶石矿床形成的晚期,如出现贫Ba2+热液,且海水中积累足够的CO32-和温度高于162.42℃,CO32-可以交代重晶石中的SO42-,形成交代成因的毒重石。     

济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组深湖相油面岩的特征及成因

古近系沙河街组沙三段下部发育的深湖相油页岩是东营凹陷最重要的优质烃源岩.该油页岩呈深灰色或棕褐色,页理发育,主要由富含有机质纹层和浅灰色钙质纹层形成的毫米级沉积层偶组成.其中有机质纹层中的有机碳含量在5%以上,富含藻类化石及鱼化石等;钙质纹层主要由方解石组成,呈灰白色.沉积环境分析表明,该油页岩形成于湿润气候条件下的半咸水-微咸水的深湖缺氧环境中,沉积速率较慢,湖盆处于欠补偿状态,水体分层结构使沉积有机质得到有效保存.藻类等水生生物勃发吸收了更多的CO2,从而诱发大量内生成因的碳酸盐沉淀,形成碳酸盐纹层,而藻类的死亡则导致湖水有机质输送通量增多,使沉积物中有机质保存量增大,促使高有机质丰度烃源岩的形成.因此,分层的水体结构和藻类的勃发是油页岩形成的重要控制因素.     

中一上奥陶统：塔里木盆地的主要油源层

塔里木盆地下古生界存在中一下寒武统和中一上奥陶统两套有效烃源层。前者R。已达2．0％以上,只能作为有效气源岩;后者成熟度适中且有一定分布范围,是塔里木盆地最现实的烃源层,可分为三段,其中以上奥陶统中部的印干组和良里塔格组最具重要意义。对盆地中海相原油与寒武系和奥陶系岩石抽提物中甲基甾烷、三芳甲基甾烷及降胆甾烷的分布进行直观对比,表明原油与中—上奥陶统存在亲缘关系,而与寒武系无明显相关。全盆地所有钻遇的寒武系岩样,C27—C28—C2。甾烷碳数分布呈“斜线”型或反“L”型,而绝大部分中—上奥陶统岩样则呈不对称“V”字型分布。所分析的储层沥青的甾烷碳数分布与上述寒武系岩样一致,说明寒武系生油岩在地质历史上确曾生过油。包括塔中4、轮南、桑塔木和东河塘等在内的工业性油田产出的油,其甾烷碳数都呈不对称“V”字型分布,只有极少数的油样呈“斜线”或反“L”型分布,因此塔里木盆地的原油主要与中—上奥陶统相关,而与寒武系相关极少。运用G温度参数评价原油成熟度,结果为塔里木盆地主要油区原油的形成温度在117～133℃之间,对应的R。值为0．78％～0．92％,只相当干中等成熟阶段,可以推断它们不可能源干寒武系,只能源干奥陶系。     

成藏过程对天然气地球化学特征的控制作用

克拉2和阿克1天然气都具有组分明显偏干、碳同位素明显偏重的特征,如克拉2和阿克1天然气的干燥系数都接近于1.0,克拉2天然气的δ13C₁为-27.3‰～-31.1‰,阿克1天然气的δ13C₁为-21.9‰～-25.2‰,从“源控”的角度似乎这些天然气应该属于过成熟煤成气,这样计算所得到的天然气成熟度远大于实测和模拟计算的源岩成熟度。因此在解释克拉2和阿克1天然气数据的时候,除了“源控”的因素外,更应强调成藏过程的影响。分析认为晚期阶段聚气是造成克拉2和阿克1天然气都具有组分明显偏干、碳同位素明显偏重的主要因素。     

新元古代重大地质事件及其与生物演化的耦合关系

新元古代的地球表层系统经历了超大陆裂解与重组、大规模冰期、古海洋氧化、埃迪卡拉生物群辐射与灭绝、后生动物兴起等一系列重大变革,这些地质事件与生物演化在时空上的耦合关系长期受多学科交叉研究领域的广泛关注。Rodinia超大陆的裂解伴随有超级地幔柱活动、古地磁真极移等复杂响应,裂解过程影响了大气圈和水圈中氧气和二氧化碳的循环,并可能直接导致了新元古代极端的气候条件。构造格局的变动对生物的影响主要体现在物质来源和生存环境的改变上,强上升洋流和强地表径流区域的富营养化促使生物大量繁盛。“雪球地球”期间巨大的选择压力为生物的多样化演变提供了可能,而其后冰川的快速消融则促进了生产力的爆发式增长及多种沉积矿产的形成。与此同时,大气-海洋氧气含量的增加和海水化学结构的改变使得多项元素及同位素指标发生了地质历史上最大幅度的波动,这种特殊的地质背景可能最终对生物演化产生了极为深刻的影响。     

元古宙真核藻类演化及环境控制因素

宜居地球、地外生命探索以及资源勘查等的需求使真核生物的早期溯源和演化趋势研究成为国际热点。根据已发现实体化石、分子化石和分子钟证据,将元古宙真核藻类演化划分为环境准备(2.45～1.70 Ga)、缓慢发展(1.70～0.80 Ga)、剧烈波动(0.80～0.64 Ga)、快速辐射(0.64～0.54 Ga)四个阶段。元古宙真核生物的出现、演化和辐射进程与地球氧化和极端气候事件(如冰期)的发生具耦合性,表现出早期生命与地球表层环境的协同演化。真核藻类在1.70～0.80 Ga期间的缓慢演化可能与长期较低的大气氧含量(约为现今水平的1%～10%PAL)有关。低的大气-海洋氧化程度不仅限制了真核藻类生存空间,也通过对氮、磷等营养元素的供应约束,限制了真核藻类初级生产力水平。因此,地球表层氧化可能是地球宜居演化,并孕育出真核生物等各种复杂生命的主要原因。从地球系统形成与演变的角度探索生物圈演化或能对生命的过去和未来给出更为可靠的答案。     

陆相生物气纵向分布特征及形成机理研究——以柴达木盆地涩北一号为例

生物气主要有两种生成途径:乙酸发酵和二氧化碳还原.一般,海相环境以二氧化碳还原型为主,而陆相淡水-微咸水沉积环境主要以乙酸发酵型为主,随着深度增加,二氧化碳还原所占比例提高.通过对中国柴达木盆地三湖地区涩北一号构造区新涩3-4井系列取样分析认为,生物甲烷的两种产生途径并不严格按照深度分布.乙酸发酵成因类型分布在浅层(160～400 m)及井底部位(1650～1700 m); 近地表(50～160 m)及中深部是二氧化碳还原型.浅层乙酸发酵型甲烷明显偏重的稳定碳同位素值与相对封闭的泥岩环境及相对有限的母质来源有关; 而井底部位(1650～1700 m)正常乙酸发酵型生物甲烷与粉砂岩为主的相对开放的环境有关,该层段水中极高的乙酸含量说明充分的营养供给不会造成甲烷碳同位素明显变化,同时也意味着本层段地下水活动强烈,从外界携带大量营养底物进入.分析结果同时表明一定浓度的烯类气体暗示着该区细菌活动性强的事实.商业性的聚集以CO2还原成因类型为主,乙酸发酵所占比例较少.     

珠江口盆地东部油气系统地球化学-Ⅰ:油组划分、油源对比及混源油确定

对珠江口盆地东部原油和烃源岩抽提物进行了详细的生物标志化合物检测,结果发现存在两类不同特征的原油,第一类原油含有丰富的C30 4-甲基甾烷,而C19三环萜烷、双杜松烷(主要是T构型)等代表陆生高等植物生源的分子化合物浓度低,与典型湖相沉积的文昌组烃源岩有良好的可比性;另一类原油具有高丰度的双杜松烷和C19三环萜烷以及较高的Pr/Ph值等,代表着偏氧化环境下以高等植物生源为主的恩平组湖沼相烃源岩的贡献,但这类原油中同时也不同程度地含有只是在文昌组岩石中才有的C30 4-甲基甾烷,因而认为这类油是两套烃源岩的混源产物,恩平组原油的混合比例最高可达80%以上 ,主要分布在惠州凹陷及其南边的西惠地凸起上.原油配比实验表明,即使在文昌组生成的原油中加入50%～80%的恩平组原油,混合油仍表现出文昌组生源的特征.因此,4-甲基甾烷的存在不能作为判识珠江口盆地东部油源主要是文昌组的唯一证据.文昌组烃源岩对珠一坳陷商业性油藏的贡献是普遍的,但恩平组烃源岩对惠州凹陷周边凸起上的油田/油藏的显著贡献不容忽视.正是由于恩平组生成的原油的再次注入,使得早期发生生物降解了的油藏再次充满,使油质变轻.     

塔里木盆地满加尔凹陷西缘奥陶系柯坪塔格组下段海相砂岩准层序成因与意义

通过精细岩芯描述、单井沉积微相分析与地震相、测井相综合研究,认为在塔里木盆地满加尔凹陷西缘奥陶系柯坪塔格组下段顶部含油气砂体中,发育3种类型的准层序：①粒级由底部粗—中下部细—上部粗的、反映整体向上变浅的海侵滞留沉积—海泛泥岩—滨岸沉积准层序,羊屋2井5460~5468 m含油气段位于该准层序内;②粒级向上变粗的滨外泥岩—临滨－前滨沉积,顶部受风暴影响的准层序,跃南2井6503~6512 m含油气段位于该准层序内;③粒级向上变细的潮下带—潮间带沉积的准层序,吉南1井5465~5486 m含油气段属于此准层序。发育于羊屋2井中的第一种准层序内含油气砂体在时间上属于较早的准层序3,发育于跃南2井、哈得13井中的第二种准层序与吉南1井中的第三种准层序内的含油气砂体属于稍晚的准层序4。早期沉积的、发育于羊屋2井顶部的第一种准层序是有利储层发育段,该井区以北靠近柯坪塔格组下段顶面尖灭线附近的准层序3时期沉积的临滨相储层是油气聚集成藏的有利部位。