吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩沉积古环境

为查明准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组烃源岩古沉积环境演化过程,对27块烃源岩样品进行主量元素、微量元素测试,并结合生物标志物、碳酸盐岩δ¹⁸O数据,对芦一段、芦二段沉积期的古氧相、古盐度、古气候以及古水深演化进行了研究。结果表明：吉木萨尔凹陷芦草沟组一段正构烷烃主峰碳以nC₁₇为主,相对富集伽马蜡烷,Ph,β胡萝卜烷,V,U,FeO,Sr,Mg和Ca等,碳酸盐岩δ¹⁸O偏正,为干旱气候咸化贫氧—厌氧沉积,部分层段为半咸水沉积,MnO/TiO₂指示其古水深较深;芦二段正构烷烃主峰碳以nC₂₁和nC₂₃为主,相对富集Pr,Fe₂O₃,Al,Ti和C₂₄四环萜烷等,总体为湿润气候半咸水贫氧沉积,偶尔处于干旱咸化沉积,古水深相对较浅。该研究成果表明芦一段可作为研究区下一步勘探的重点层系。     

渤海莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩地球化学特征及沉积环境

通过对渤海海域莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩样品的热解、TOC、饱和烃GC/MS分析以及主、微量元素分析,研究了其烃源岩的地球化学特征及沉积环境。研究结果表明: ①莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩有机质丰度差异较大,总体为好-优质烃源岩,有机质类型以Ⅰ-Ⅱ型为主,整体处于低熟-成熟阶段;②通过Pr/nC₁₇-Ph/nC₁₈图版、C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷 (C₂₄TeT/C₂₆TT) 、C₂₇/C₂₉规则甾烷、奥利烷指数等参数判断沙三段烃源岩有机质来源为低等水生生物和高等植物的混源输入;③综合CIA,Sr/Ba,Pr/Ph,V (/V+Ni),U/Th值和伽马蜡烷指数等分析了烃源岩形成时期的古环境,认为沙三段沉积时期气候温暖湿润,降水丰富,水体为淡水-微咸水,陆源输入较多,具有较高的初始生产力,沉积时期整体表现为贫氧的弱氧化弱还原环境,沙三下段-沙三上段沉积环境整体变化不大,古气候和古水体盐度基本保持不变,但陆源输入及水体氧化条件随沉积进程呈逐渐增加的趋势。     

柴达木盆地西北区新近系咸化湖盆生烃母质类型与有机质富集机理

柴达木盆地西北区（柴西北）新近系已取得显著勘探成果,资源潜力巨大,但关于烃源岩发育与有机质差异富集机理的研究相对较少,制约了勘探进程。选取研究区新近系4组烃源岩典型样品,分析其地球化学特征,并探讨烃源岩发育及有机质富集与古盐度、古生产力、氧化还原条件和沉积速率的关系。结果表明：研究区新近系烃源岩母质类型以II型有机质为主,其次为III型有机质,生烃母质主要为褶皱藻和皱球藻等原地水生生物与陆源有机质。新近系烃源岩的发育与有机质富集主要受控于古生产力、古盐度和沉积速率。生产力越大,越利于有机质富集,烃源岩的TOC越大;随着盐度增大和沉积速率升高,烃源岩有机质丰度具有先增大后减小的特征;还原程度越强,烃源岩TOC值越高。只有在高的古生产力、适当的古盐度和适当的沉积速率背景下,才利于有机质富集。在此基础上,建立柴西北新近系烃源岩的发育模式,优质烃源岩主要分布在沉积中心附近的缓坡带。研究为咸化湖盆烃源岩的研究提供了一定的理论指导。     

渤海湾盆地歧口凹陷沙河街组烃源岩沉积环境及形成机理

烃源岩分布与其形成环境密切相关,对油气分布具有重要影响。对烃源岩的评价及其形成环境的研究可为渤海湾盆地黄骅坳陷歧口凹陷下一步的勘探指明方向。从烃源岩发育特征和演化过程入手,深入研究了歧口凹陷沙河街组烃源岩的地球化学特征、分布规律及形成机理。结果表明：沙河街组烃源岩有机质丰度达到了中等—最好的级别,有机碳含量整体呈现从沙三段（Es₃）到沙一下亚段（Es₁^x）到沙一上亚段（Es₁^s）先增大后减小的特征;有机质类型为I型—III型,且沙一上亚段、沙一中亚段以I型—II₁型有机质为主,沙一下亚段、沙二段（Es₂）、沙三段I型—III型有机质均有分布,反映沙河街组沉积期有机质来源为湖泊原生有机质和陆源有机质混源。沙河街组烃源岩在平面上的分布具有分布范围广、沉积厚度大的特征,优质烃源岩在斜坡区更为发育。古气候研究结果表明,在沙河街组沉积期,该地区风化强度中等,整体以温暖湿润的古气候条件为主,有利于生物的发育。歧口凹陷沙河街组沉积期水体古盐度较大,属于半咸水环境。古盐度与古气候之间没有明显的相关关系,水体咸化的原因可能与海水入侵有关。古盐度和有机质含量的关系表明：在低盐度阶段,有机质含量随古盐度的升高而增大;在高盐度阶段,有机质含量随古盐度的升高而减小。根据微量元素比值和C_org∶P摩尔比值,歧口凹陷沙河街组沉积期发育氧化—亚氧化的沉积环境,Pr/Ph值显示在Es₁^x间歇性发育强还原环境,提高了有机质的保存条件。通过对沙河街组沉积期湖泊古生产力的恢复,沙河街组沉积期歧口凹陷整体上为中—富营养湖泊,板桥地区古生产力较低,为贫—中营养湖泊。歧口凹陷整体相对较高的古生产力水平及较高的陆源有机质输入量为该地区有效烃源岩的形成提供了物质基础。在纵向上,沙河街组沉积期古生产力水平具有Es₁>Es₃>Es₂的特征。古生产力条件是影响歧口凹陷沙河街组烃源岩形成的主要因素。由于斜坡区陆源有机质和水生有机质的双重贡献,优质烃源岩更为发育。     

渤海湾盆地渤中凹陷西南部沙三段富有机质泥岩沉积环境及形成机理

有机质富集受多种因素影响,分析富有机质泥岩发育的控制因素对于页岩油气资源的勘探开发具有重要意义。通过对渤海湾盆地渤中凹陷西南部沙河街组三段（沙三段）中—下亚段（Es₃^m-l）泥岩岩心样品进行总有机碳含量（TOC）以及主量、微量元素地球化学分析,讨论Es₃^m-l沉积期古气候、沉积水体环境、沉积速率及古生产力对有机质富集的影响,建立Es₃^m-l有机质富集模式。结果表明：Es₃^m-l泥岩有机质丰度较高,TOC含量介于1.05%~6.37%之间;CIA_corr反映整体为温暖湿润的古气候,Es₃^l下部相对干旱,Es₃^l中上部到Es₃^m气候变得更加温暖湿润;B含量和B/Ga值反映整体盐度较低,为淡水—半咸水,Es₃^l中上部到Es₃^m水体盐度变大;Mo-U协变模式和C_org/P摩尔比反映Es₃^m-l底水保存条件存在波动,整体为弱氧化—还原环境;Ti/Al、K/Al、Zr/Al表明Es₃^m-l沉积期陆源碎屑输入较强,具有较高的沉积速率,Es₃^l下部到Es₃^m沉积速率降低;古生产力定量恢复表明Es₃^m-l沉积期湖泊古生产力整体较高。渤中凹陷西南部Es₃^m-l泥岩有机质的富集是古气候、保存条件、沉积速率及古生产力共同作用的结果。     

渤海湾盆地东营凹陷沉积环境和古生产力对优质烃源岩形成的控制

优质烃源岩的形成受诸多因素的影响,认清不同类型烃源岩控制因素的差异对提高非常规油气的勘探效益具有重要意义。选取渤海湾盆地东营凹陷沙三中—沙四上亚段（Es₃^z、Es₃^x、Es₄^cs、Es₄^cx）烃源岩,借助薄片鉴定、热解分析和主微量元素检测等手段,探讨各层段烃源岩形成的控制因素差异。结果表明：Es₃^x和Es₄^cs烃源岩TOC含量较高,且以Ⅱ₁型—Ⅰ型水生有机质为主,分别形成于深水半咸化和深水咸化环境,而Es₄^cx和Es₃^z烃源岩TOC含量偏低,以Ⅲ型—Ⅱ₁型陆源有机质贡献占优,分别形成于浅水咸化蒸发和浅水半咸化环境。古生产力由高到低依次为：Es₄^cs>Es₄^cx>Es₃^x>Es₃^z,充分展现了各层段烃源岩有机质、环境和生产力的差异性。有机质富集程度与古生产力、盐度和水深均成正比,基本不受氧化还原条件影响。高生产力为研究区有机质发育的关键因素,当生产力较高时（Es₄^s和Es₃^x）,有机质的进一步富集则受到环境的明显控制：深水淡化环境下（Es₃^x）,盐度为主要制约因素;咸水环境下（Es₄^cs）,水深的控制作用则凸显出来;而在低生产力浅水淡化湖盆环境下（Es₃^z）,古生产力、盐度和水深对有机质发育的控制都很明显,这体现了多因素对有机质的共同控制以及各层段烃源岩有机质富集的控制因素的差异。因此,研究烃源岩的形成除需要关注生产力与保存条件之外,还应关注盐度、水深等环境因素以及多因素间的耦合作用,这对深化认识烃源岩的发育规律以及指导非常规油气勘探都具有重要意义。     

渤海湾盆地廊固凹陷烃源岩特征及其发育模式

通过对廊固凹陷古近系沙河街组四段-沙河街组三段下亚段烃源岩热解数据、碳氧同位素和分子地球化学参数的深入分析,探讨了不同构造气候条件下低丰度湖相烃源岩的发育机理。岩石热解和干酪根显微组分分析表明沙河街组四段-沙河街组三段下亚段有机质类型主要为Ⅱ型,有机质丰度存在明显差异。结合区域构造-气候背景以及碳氧同位素和分子地球化学参数,建立了沙河街组四段-沙河街组三段下亚段的烃源岩发育模式。沉积于裂陷初始阶段的沙河街组四段烃源岩,其湖盆宽/深比小,气候干热,水体为咸水-半咸水,发育稳定的盐度分层。有机-无机碳同位素的负偏移与较低的Pr/Ph值反映了相对低的古生产力和较好的保存条件。沙河街组三段下亚段烃源岩沉积于强烈裂陷阶段,湖盆宽/深大,气候温暖湿润,水体为淡水,上、下水体交换相对频繁,发育不稳定的温度分层,碳同位素正偏移以及C₂₇/C₂₉甾烷的变化反映了生产力增高和陆源有机质输入增多。     

廊固凹陷沙河街组烃源岩沉积环境与控制因素

通过对廊固凹陷沙河街组三段(沙三段)和沙河街组四段(沙四段)1600多个烃源岩样品的热解有机碳分析,65个样品抽提物的饱和烃、芳烃GC/MS分析,及42个烃源岩样品的微量元素分析,研究了廊固凹陷烃源岩发育的沉积环境与控制因素。结果表明古气候条件及生命营养元素的含量对廊固凹陷烃源岩的发育有较明显的控制作用。沙三段烃源岩沉积时期气候湿润,湖盆水体相对较深,较低的Pr/Ph比值、高的V/(V+Ni)比值指示了还原环境;此时水体中磷(P)等营养物质较丰富,初始生产力较高;较高的4-甲基甾烷/∑C₂₉甾烷比值反映了沟鞭藻等藻类较为发育;同时因气候湿润流域内高等植物发育,较高含量的惹烯、卡达烯、苝、芘等芳烃化合物,指示陆源有机质输入增多,因此整体有机碳含量较高。沙四段沉积时期气候干旱,较高的伽马蜡烷含量、较高的Sr/Ba和B/Ga比值反映了水体盐度相对较高,形成盐度分层,同时较低的Pr/Ph比值、高的V/(V+Ni)比值、及较丰富的噻吩类化合物含量反映水体为缺氧的还原环境;但因气候干旱,流域内高等植物不发育,较低含量的惹烯、卡达烯、苝、芘等芳烃化合物含量反映陆源有机质输入有限,生源构成以水生生物为主;同时水体中磷(P)等营养元素含量较低,导致初始生产力水平不高,因此整 体有机碳含量偏低。     

南黄海盆地中-新生界湖相烃源岩地球化学特征及生烃史

南黄海盆地迄今未获商业性油气突破,或与对其中-新生界3套湖相烃源岩的发育模式和生烃史研究薄弱有关。对来自3套烃源岩的41块样本进行岩石热解、微量元素、X衍射和色谱-质谱分析后发现,泰州组二段腐泥组含量高,为Ⅱ₁型干酪根,以水生有机质输入为主,C₂₇甾烷占优,受海侵影响碳酸盐矿物含量高,古水体还原性强且盐度高,利于有机质保存;阜宁组二段和泰州组二段古水体环境相似,但C₂₈甾烷含量显著增高,为藻类为主和陆源为辅的双重有机质输入,是典型的湖相烃源岩;阜四段的C₂₉甾烷含量占绝对优势,TAR比值高,为单一的陆源有机质输入,古水体偏氧化性且盐度低,不利于有机质的保存。烃源岩复杂的母质输入类型和沉积环境不利于对其热成熟度的评价,对以甾烷20S/（20S+20R）或Ts/（Ts+Tm）参数表达的“未熟”特征应谨慎。基于断陷型-拗陷型的构造背景转换分析,建立了潜力生油层的生烃过程,认为活跃的火山活动对烃源岩生烃有促进作用,且北部坳陷以早期生烃为主,南部坳陷存在早、晚两期生烃,以三垛组沉积时期生烃为主。研究对南黄海盆地下一步的油气勘探部署具有重要指导意义。     

准噶尔盆地吉木萨尔南部中上二叠统沉积古环境分析

准噶尔盆地东南缘吉木萨尔南部中上二叠统发育的泥页岩厚度大、分布广泛、有机质含量高,含有丰富的油气资源。通过对准噶尔盆地东南缘吉木萨尔南部中二叠统芦草沟组和上二叠统梧桐沟组进行了系统的采样,对泥页岩样品开展了生物标志化合物和元素地球化学分析,研究了该区中二叠统芦草沟组和上二叠统梧桐沟组泥页岩沉积时的氧化还原条件、古盐度和古气候特征。结果表明：①中二叠统芦草沟组沉积期处于贫氧的弱还原环境,有机质来源整体上以低等水生生物、沉水植物、原核生物等为主,芦草沟组中段混有少量高等植物输入;上二叠统梧桐沟组沉积期处于弱氧化—弱还原的环境,有机质来源整体上以低等水生生物、沉水植物、原核生物等为主,可能混有少量的高等植物,与芦草沟组相比有较多的沉水植物、泥炭藓、原核生物等;②中二叠统芦草沟组沉积时期湖盆为咸化—半咸化的水体,以干热的古气候条件为主;而上二叠统梧桐沟组沉积时期则为弱咸化—淡水的湖盆水体环境,以温暖湿润的古气候条件为主;③中二叠世至晚二叠世,研究区湖盆水体整体上呈现咸化程度降低,沉积有机质来源以低等水生生物、沉水植物、原核生物等为主,古气候呈由干热变为温暖湿润的演化趋势。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组咸化湖混合沉积模式

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组是中国陆相非常规油气勘探的重要目标,通常认为芦草沟组沉积环境为咸化湖。在野外露头、井下岩心、岩石薄片、X射线衍射矿物分析及扫描电镜等观测资料的基础上,通过复杂岩相及沉积环境分析,认为吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组广泛发育典型的咸化湖相混合沉积,既包括混积岩,又包括混积层系。研究结果表明,芦草沟组致密油储层岩石矿物成分混杂,混积特征明显,宏观上表现为陆源碎屑岩、碳酸盐岩及火山碎屑岩所构成的交互沉积层系,微观上则表现为陆源碎屑组分、火山碎屑组分与碳酸盐组分所构成的混积岩。基于沉积环境与物源变化提出了3种混合沉积类型,分别是相缘混合沉积、母源混合沉积和突变式原地混合,同时建立了芦草沟组咸化湖背景的"多源同期、混合沉积"模式,并探讨了陆相咸化湖混合沉积对于致密油勘探的意义。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油偏稠成因分析

通过研究吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩母质组成、烃源岩生烃及热演化特征、成藏模式、原油次生作用,揭示了该区页岩油整体偏稠以及纵、横向原油性质差异的原因。结果表明,吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油未遭受生物降解,其油质偏稠的原因主要是:①芦草沟组烃源岩中无定形体、藻类等有机质十分丰富,在咸水环境下生成的原油中异构烷烃、环烷烃含量相对较高,油质相对偏稠,"下甜点"烃源岩比"上甜点"烃源岩处于咸化的更强还原环境,藻类等水生生物更发育,是造成纵向上"下甜点"页岩油较"上甜点"页岩油更稠的主要原因;②芦草沟组烃源岩有机质类型好、早期生烃,在低成熟阶段(0.5%相似文献   

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组混合细粒岩沉积微相

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组成为页岩油气勘探的重点区块,开展精细混积岩沉积层序及其相关研究具有十分重要的理论及实践意义。利用岩心、薄片、扫描电镜、测井曲线、XRF及XRD等资料,结合岩心相及其组合分析、测井曲线最小二乘法拟合和岩性随机模拟等技术,开展层序地层格架及沉积微相识别,建立研究区混积细粒岩沉积微相模式。研究发现:①芦草沟组可划分为5个中期旋回、9个短期旋回、33个超短期旋回。中期旋回对应段级别,短期旋回相当于一个砂组或小层(含多个单砂层),超短期旋回大体对应于单层;②研究区目的层为一套咸化湖泊-三角洲沉积体系,岩性复杂,在各种沉积作用共同影响下,形成由细粒碎屑岩、碳酸盐岩、泥岩构成的混积细粒岩层。识别了储集层沉积微相类型,主要包括砂坝、前三角洲泥、砂滩、混合滩、云坪及湖相泥微相等;③吉木萨尔凹陷芦草沟组甜点段主要分布在P2l22上段及P2l12上段。综合分析提出吉木萨尔凹陷芦草沟组陆源碎屑-碳酸盐岩混合细粒岩沉积模式。基准面上升时,沉积环境由三角洲外前缘砂坝和浅湖砂滩沉积向浅湖-半深湖混合滩和云坪沉积转变,随着基准面继续上升至最大可容纳空间,深水环境黑灰色泥岩大面积沉积;基准面下降时,主要发育浅湖-半深湖混合滩和云坪沉积,随着基准面继续下降,发育浅湖亚相砂滩沉积和三角洲前缘砂坝沉积。     

准噶尔盆地玛南地区风城组烃源岩地球化学特征及有效性差异

玛南地区位于准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷西南部。基于该区部分钻井烃源岩的有机碳、热解、岩心、岩石薄片与荧光薄片等分析测试成果,主要对研究区风城组二段与风城组三段烃源岩的基本有机地球化学特征和有效性进行了对比分析。结果表明：已有钻井的风城组烃源岩主要集中于风二段和风三段。风二段烃源岩母质的倾油性强于风三段,生烃潜力也明显更高。综合考虑成熟度参数特征和影响因素,认为烃源岩主要处于成熟生油阶段。由于母质类型和生烃能力的差异,风二段有效烃源岩的有机碳含量下限值大致为0.7%,而风三段为2%左右。由于受可溶有机质含量、TOC含量等因素的影响,在利用热解T_max分析烃源岩热演化特征时应慎重。风城组烃源岩既可以形成源外油气资源,也可以形成源岩层系内的页岩油资源。     

Sedimentary environment and the controlling factors of organic-rich rocks in the Lucaogou Formation of the Jimusar Sag, Junggar Basin, NW China

The Lucaogou Formation in the Jimusar Sag of the eastern Junggar Basin is an important sedimentary stratum accumulating huge amounts of lacustrine tight oil in China, where organic-rich rocks are commonly observed. Focusing on the Lucaogou Formation, a precise analysis of the inorganic and organic petrology and the inorganic geochemistry characteristics was conducted. The paleoclimate and paleoenvironment during sedimentation of the Lucaogou Formation were established, and the key factors that were controlling the accumulation of organic matter during this time were identified. The results of this study suggest that during the sedimentation of the Lucaogou Formation, the paleoclimate periodically changed from a humid environment to an arid environment. As a result, the salinity of the water and the redox environment fluctuated. During the sedimentation period, the lake showed sufficient nutrient supplies and a high primary productivity. The interval studies in the Lucaogou Formation were divided into five sedimentary cycles, where the first, second, and fifth sedimentary cycles consisted of cyclical paleoclimate fluctuations varied from a humid environment to an arid environment and shifted back to a humid environment with levels of salinity from low to high and decreased again. The third and fourth cycles have cyclical fluctuations from a humid to an arid environment and corresponding salinity variation between low and high levels. During the period when organic-rich rocks in the Lucaogou Formation deposited in the Jimusar Sag, the paleoclimate and the water body were suitable for lower aquatic organisms to flourish. As a result, its paleoproductivity was high, especially during the early period of each cycle. A quiet deep water body is likely to form an anoxic environment at the bottom and is also good for accumulation and preservation of organisms. Fine-grained sediments were accumulated at a low deposition rate, with a low dilution of organic matter. Therefore, high paleoproductivity provided a sufficient volume of organisms in the studied area in a quiet deep water body with an anoxic environment and these were the key factors controlling formation of organic-rich rocks.     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层岩石类型及特征

综合运用岩心观察、薄片鉴定、物性测试、高压压汞及有机碳含量分析等手段,以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷吉174井二叠系芦草沟组致密油储层为研究对象,开展了岩石类型及特征的精细研究。结果表明,致密油储层岩石矿物成分复杂、岩石组分多样,为一种过渡型的混合沉积岩类。在岩石组分类型及特征研究的基础上,以有机质组分、陆源碎屑组分、碳酸盐组分及火山碎屑组分作为"四组分",陆源碎屑含量、碳酸盐含量及火山碎屑含量作为"三端元",形成了复杂混合沉积岩石"四组分三端元"划分命名方案,将研究区岩石划分为陆源碎屑岩类、碳酸盐岩类、火山碎屑岩类及正混积岩类4大类型,进一步划分为18小类。不同岩石类型储集空间均以次生孔隙为主,但各类岩石孔喉结构特征存在差异。研究区致密油储层岩石类型以碳酸盐岩类与陆源碎屑岩类为主,部分层段含有少量的火山碎屑岩类与正混积岩类,各类岩石的组构特征、储集性能及含油性存在明显差异,纵向分布具有一定的规律,并且岩石类型与有机碳含量、储层物性及含油性等存在较好的对应关系。     

湖相细粒沉积岩中的“斑状”深源碎屑--以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

在对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组暗色湖相细粒岩进行研究时,发现多套以夹层形式产出、矿物组成多为不稳定-次稳定矿物、碎屑颗粒呈斑块状且结构成熟度普遍较低的碎屑岩。构成岩石的晶质碎屑均呈大小混杂、形态各异的棱角状,分选差,分布无规律,单矿物常见高温熔蚀成因港湾状边缘。地球化学特征显示:构成岩石的矿物颗粒为深部来源,甚至可能有幔源物质加入。认为岩石样品的碎屑颗粒不再源自传统认识中的周缘母岩风化搬运或热液沉淀,而是在陆内裂谷欠补偿湖盆背景下、源自地球内部不同深度、不同性质的岩浆-热液物质流体。这些深源岩浆-热液物质流体上涌进入湖(海)底喷流通道,由喷口喷出后,随喷口距离远近,在不同机械搬运方式和驱动力下参与沉积过程。