四川盆地下寒武统筇竹寺组沉积地球化学特征与有机质富集机制

受构造—沉积分异影响,四川盆地不同地区下寒武统筇竹寺组沉积环境具有较大差异,前人针对不同区域筇竹寺组沉积地球化学特征差异性的系统性对比研究比较薄弱。通过收集整理前人公开发表的四川盆地筇竹寺组16口钻井、9条野外剖面地球化学数据,综合前人认识,针对四川盆地不同地区的筇竹寺组沉积地球化学特征进行对比分析,并探讨有机质富集机制,取得4点认识：(1)德阳—安岳裂陷槽北段较南段古水体环境更为还原,更有利于有机质的富集和优质烃源岩的形成与保存;(2)四川盆地北部由裂陷槽深水陆棚区到川东北浅水陆棚区,古沉积环境整体由缺氧向氧化过渡,而由川西南浅水陆棚到川中裂陷槽发育区、川西南浅水陆棚到川东南浅水陆棚,沉积水体则逐渐向更还原的环境过渡;(3)裂陷槽北段及中段整体反映出很高的古生产力水平,且四川盆地筇竹寺期广泛的热液影响背景为有机质富集提供了十分有利的条件;(4)裂陷槽北段及川西南浅水陆棚区筇竹寺组有机质丰度主要受古生产力强度影响,川东北和川东南浅水陆棚有机质丰度主要受控于古氧化还原环境,裂陷槽中段有机质丰度受古生产力和古氧化还原环境共同影响。研究成果对于深化四川盆地筇竹组沉积环境差异和烃源岩形成条件认...     

松辽盆地长岭地区烃源岩地球化学特征

松辽盆地南部长岭地区主要分布有上白垩统嫩江组和青山口组，下白垩统登娄库组和沙河子组-营城组烃源岩，介绍了长岭地区主要烃源岩的分布特征，有机质丰度，类型及热演化程度，描述了烃源岩中有机质族组成特征，饱和烃气相色谱特征，甾烷，三萜烷系列化合物分布特征及稳定碳同位素组成特征等，并根据这些地球化学特征分析了不同层位烃源岩的母质类型，生烃环境及有机质演化规律。     

贵州地区牛蹄塘组底部烃源岩地球化学特征

优质烃源岩发育与热水沉积有着紧密的联系,通过对贵州地区下寒武统牛蹄塘组底部烃源岩地球化学特征研究发现,牛蹄塘组底部地层受陆源输入和热水沉积作用共同影响。沉积物中稀土元素总量变化范围较大,受热水沉积作用影响强的地层稀土元素总量极低。牛蹄塘组底部As、Sb元素异常富集和正Eu异常表明,热水沉积作用对黔东南的羊跳剖面和九门剖面影响较强,对黔西的联兴和温水剖面影响较弱。δEu/Al值可用来判别并指示热水沉积作用的影响强度,对热水沉积作用的理论研究具有指导意义。     

川东涪陵地区长兴组烃源岩地球化学特征及生烃能力评价

通过涪陵地区上二叠统长兴组岩心、岩屑样品的残余有机碳含量、干酪根碳同位素、甾烷及萜烷色-质实验数据,分析了长兴组烃源岩的有机质丰度、类型、热演化程度.根据干酪根生烃原理,采用蒙特卡罗随机抽样模拟法计算烃源岩生烃强度.结合区域构造与沉积特征,认为涪陵地区上二叠统长兴组烃源岩主要发育于下旋回斜坡相碳酸盐岩,烃源岩具有低等级别的生烃能力.     

川东北地区筇竹寺组优质烃源岩分布特征及形成环境

下寒武统筇竹寺组烃源岩是四川盆地及周缘最重要的烃源岩层之一。为明确川东北地区筇竹寺组优质烃源岩分布规律及形成环境,利用测井资料、有机地球化学特征及主-微量元素分析资料等对筇竹寺组烃源岩进行研究。结果表明:筇竹寺组优质烃源岩形成于温暖潮湿、水动力相对较弱的深水陆棚及斜坡-盆地环境,具有中-高的古生产力,整体处于还原-弱氧化条件,为有机质生成及保存提供了有利的沉积环境;纵向上主要发育于地层下部,平面上存在城口-开县裂陷区、巴中-通江地区及五峰-鹤峰一带3个厚度中心,为油气来源奠定了良好的物质基础;与龙王庙组、灯影组优质储层形成良好的源-储配置关系,城口-开县地区及巴中-南江地区是油气勘探的有利区带,值得下一步积极勘探。     

四川盆地南江杨坝地区下寒武统烃源岩形成的地球生物学条件

运用地球生物学方法评价烃源岩形成的条件,是对基于残余有机质分析的传统烃源岩评价方法的重要补充,对于高演化海相碳酸盐岩地区尤为重要。在实测野外露头剖面的基础上,通过系统分析四川盆地南江杨坝地区下寒武统各小层的沉积环境、古生物化石、岩石微量元素及总有机碳含量等特征,利用地球生物学基本原理,分析下寒武统烃源岩形成的生境型、海洋古生产力、古氧相及埋藏效率等条件。结果表明,筇竹寺组底部原始有机质数量多,发育于厌氧的沉积环境中,有机碳埋藏效率高,是优质烃源岩发育的有利层段。石龙洞组底部具备一般烃源岩发育的地球生物学条件。     

四川盆地龙潭组烃源岩全硫含量特征及其对沉积环境的响应

通过对四川盆地龙潭组烃源岩全硫含量系统分析,研究了龙潭组烃源岩硫含量分布特征和控制因素,以及全硫含量对沉积环境的响应和指示意义。龙潭组不同岩性烃源岩全硫含量差异明显,泥页岩全硫含量高,灰岩硫含量则很低。烃源岩全硫含量（TS）与其总有机碳含量（TOC）、黄铁矿含量、干酪根碳同位素之间具有较好的正相关性。龙潭组烃源岩全硫含量和TOC/TS值对其沉积环境具有明显的响应和指示意义。川中、川东南等地区海陆交互相环境下形成的龙潭组烃源岩硫含量极高,TOC/TS值低;川东北地区台内凹陷、深水陆棚等环境下形成的烃源岩硫含量相对较高,TOC/TS值较高;盆地边缘城口、南江、石柱等地区碳酸盐台地、浅水陆棚等环境下形成的低有机质丰度灰岩烃源岩全硫含量低,而TOC/TS值高。     

三塘湖盆地上石炭统哈尔加乌组烃源岩有机地球化学特征及意义

新疆三塘湖盆地上石炭统哈尔加乌组为一套中基性火山岩、火山碎屑岩夹沉积岩组合,沉积岩中发育多层厚度不等的烃源岩。采用岩石热解与饱和烃GC—MS分析对哈尔加乌组烃源岩进行了研究。结果表明:该套烃源岩有机质丰度高,有机质类型存在Ⅲ型和Ⅰ型2种端源干酪根及两者按不同比例的混合类型,有机质热演化主体已达到成熟阶段|烃源岩中较高的Pr/Ph值(1.1~3.01)、低的伽马蜡烷指数(0.047~0.158)及三环二萜烷分布特征表明沉积水体具淡水弱氧化—弱还原性质,这些指标与低的C₃₁R/C₃₀藿烷(0.186~0.310)、低的C₂₂/C_21三环萜烷(0.164~0.260)和较高的C₂₄/C₂₃三环萜烷(0.472~0.684)均为湖相沉积环境提供了有机地球化学方面证据|正构烷烃ΣC₂₁-/ΣC₂₂+值(0.54~2.47)、规则甾烷分布规律(C₂₉＞C₂₇＞C₂₈和C₂₉＞C₂₈＞C₂₇)及甾烷/藿烷(0.06~0.20)等指标均显示有机母质输入既有陆生高等植物,同时也存在大量细菌与藻类等水生生物。     

南华北上古生界烃源岩有机地球化学特征

南华北地区晚古生代沉积了一套台地相-海陆过渡相-内陆湖相地层,上古生界烃源岩主要为一套连续沉积的含煤岩系。利用有机地化分析测试资料,结合上古生界沉积背景与沉积相,从纵向和平面上研究了该区上古生界煤系烃源岩的有机质丰度、类型及热演化等地球化学特征,确定太原组、山西组煤系泥岩、煤岩为上古生界含油气系统的主力烃源岩。探讨了上古生界烃源岩的二次生烃条件及主控因素,认为二次生烃时烃源岩生烃潜量越大越好,初始成熟度越低越好,地温梯度越高越好;其主控因素为生烃潜量和温度。最后指出二次生烃范围主要分布于谭庄—沈丘、倪丘集、鹿邑和襄城等凹陷。     

准噶尔盆地腹部地区烃源岩地球化学特征

对准噶尔盆地腹部地区侏罗系烃源岩样品进行了详细的地球化学分析,结果表明,氯仿沥青＂A＂组成均以低饱和烃、芳烃高非烃、沥青质含量为特征,母源性质以陆源高等植物来源为主,并形成于湖沼相弱氧化环境;烃源岩样品有机质的成熟度都不高,处于低成熟阶段。     

四川盆地及其周缘下寒武统筇竹寺组细粒沉积特征与影响因素

四川盆地及其周缘下寒武统筇竹寺组页岩气资源丰富,已成为盆地重要的页岩气开发层段之一。受控于复杂的沉积格局,该区筇竹寺组粉砂质页岩纵向储层的岩相多样,非均质性强,制约了页岩气勘探和开发,因此亟需对其沉积特征、沉积相带和沉积模式开展研究。基于前期构造、层序地层研究认识,通过对矿物岩石、钻测井、地球化学和古生物等主要资料开展精细分析,明确四川盆地及其周缘早寒武世为海洋—古陆联合影响、水体深度中等、还原作用普遍发生的沉积背景,认为筇竹寺组主要沉积于滨岸相和陆棚相,并以陆棚相为主体,包括浅水陆棚亚相和深水陆棚亚相。通过对波浪和潮汐联合作用、海水蒸发作用、悬浮作用、上升洋流以及沉积古地貌等细粒沉积影响因素开展分析,结合沉积物空间分布特征,建立了四川盆地及其周缘筇竹寺组细粒岩沉积模式,即沉积初期差异沉降作用显著,层序厚度变化大,不同地区沉积特征及影响因素差异较大;沉积中期差异沉降作用不断减弱,层序厚度差异持续减小;沉积末期稳定沉降,进入“广盆”阶段,层序厚度趋于一致。     

鄂尔多斯盆地南缘平凉组烃源岩沉积环境与地球化学特征

鄂尔多斯盆地南缘地区发育中奥陶统平凉组烃源岩。在对采集于该地区的5条剖面、40余件露头样品测试的基础上,利用微量元素分析了该地区中奥陶世平凉期的古盐度、水动力条件和氧化还原条件,认为当时主要发育微咸水-半咸水、弱水动力条件、还原性的深水斜坡相和咸水、强水动力条件、偏氧化-弱还原性的碳酸盐岩台地相两种古沉积环境,且前者为烃源岩发育的有利区。通过对有机碳含量、有机质类型和成熟度的综合评价,认为鄂尔多斯盆地南缘平凉组烃源岩主要为集中于下部的泥岩,具有厚度大、有机碳含量高、有机质类型好（以腐泥型为主）及热演化程度高（主体处于成熟晚期-高成熟期）的特点,为中等-好气源岩。综合研究认为,渭北隆起北部是鄂南地区下古生界勘探的有利地区。     

四川盆地震旦—寒武系高演化烃源岩无机地球化学特征与评价

高演化烃源岩评价因有机质的损耗而使得传统有机地球化学参数逐渐失效,而烃源岩中的无机元素不易受成熟度的影响。为探索无机地球化学方法在高演化烃源岩评价中的应用,以四川盆地震旦—寒武系为例,基于无机(主量、微量和稀土元素)地球化学方法,从烃源岩发育的三大控制因素(古生产力、沉积环境和沉积速率)分析入手,开展了烃源岩无机地球化学研究。结果表明,综合运用Ba和Ni元素丰度确定烃源岩古生产力,Mo_EF、U_EF、Ce异常特征确定沉积水体氧化—还原条件,TiO₂/Al₂O₃比值确定沉积速率,揭示研究区烃源岩有机质富集主要受控于沉积环境与古生产力,而受沉积速率的影响相对较小;川中与威远—资阳地区下寒武统筇竹寺组烃源岩古生产力高、沉积环境最为还原,烃源岩质量最好,属于高生产力和好保存模式。无机地球化学方法是高演化烃源岩评价的一种有效途径。     

川南地区下寒武统筇竹寺组页岩储层特征

根据川南地区绵阳-长宁拉张槽3口井的源储实验资料研究表明,川南地区筇竹寺组具有有机质丰度高、富有机质页岩厚度大、演化程度高、高脆性等特征,经历多期构造运动改造,B1井区保存条件较好。微观储集空间分为有机孔、无机孔(黏土矿物晶间孔、脆性矿物粒间孔、粒内溶蚀孔及黄铁矿晶间孔)和微裂缝(构造微缝、成岩收缩缝和溶蚀缝)3大类,并可进一步细分为9种类型,孔隙形态表现为细颈墨水瓶广体孔含少量狭缝形孔和平板、楔形缝2种结构,孔径分布复杂,以中孔为主,少量微孔及大孔。优质页岩孔容、BET比表面积较大,为页岩游离气及吸附气提供良好的储集吸附空间。其孔隙类型与分布特征的差异主要受有机碳含量、成熟度、成岩作用、孔隙流体压力的控制。     

塔里木盆地寒武系沉积模式与烃源岩发育

综合利用露头、钻井和地震资料,解剖了塔里木盆地中下寒武统沉积特征,并建立其沉积模式,预测烃源岩的分布。研究认为,塔里木盆地寒武系发育缓坡和台地-陆棚2种沉积模式,沉积演化总体上呈台地前缘斜坡由缓至陡、坡度由小到大的变化趋势。结合寒武系沉积格局以及烃源岩的沉积构造、岩性组合、矿物成分与成烃生物特征,认为寒武系有效烃源岩主要形成于深水陆棚环境。成烃生物与深水陆棚沉积环境协同演化,表现为深水陆棚泥质区以底栖藻生物相占优势,而深水陆棚钙质区以浮游藻生物相占优势。深水陆棚相在整个寒武纪期间不断发生空间上的变迁,形成了纵向上叠置、平面上交错的烃源岩分布特征。肖尔布拉克组下部黑色薄层泥质灰岩发育于深水陆棚相,沉积环境暗示这套岩性组合可能是塔里木盆地西部地区一套有效的烃源岩。     

川中地区寒武系沧浪铺组沉积特征

基于区域构造特征、野外露头、钻井、测井等资料,对川中地区寒武系沧浪铺组沉积特征进行了研究,重建了古沉积环境,明确了各沉积相的横向展布特征并预测了有利储层发育区。研究结果表明：①川中地区德阳—安岳裂陷槽内发育深水陆棚相,以碎屑岩沉积为主;裂陷槽以东高磨—龙女寺—北斜坡地区为浅水陆棚相,可细分为3种亚相,碳酸盐浅水陆棚亚相以细晶或颗粒灰岩、细晶或颗粒白云岩为主,见古杯、腕足类等生物,自然伽马和电阻率曲线均呈箱形;碎屑浅水陆棚亚相以粉砂岩或粉砂质泥岩为主,自然伽马和电阻率曲线均呈钟形或漏斗形;混积浅水陆棚亚相表现为砂质白云岩、砂质灰岩和泥岩互层,自然伽马和电阻率曲线均呈齿状。②研究区整体上为西高东低的沉积古地貌格局,由西向东水体逐渐加深,地层厚度逐渐增大;高磨—龙女寺—北斜坡地区沧一下亚段主要为混积浅水陆棚,沧一上亚段主要为碳酸盐浅水陆棚;沧二段主要为碎屑浅水陆棚相。③研究区沉积相的展布控制着优质储层的发育,沧一上亚段碳酸盐浅水陆棚中,颗粒滩白云岩储层最为有利、灰岩储层次之;平面上优质储层主要沿德阳—安岳裂陷槽边缘的构造高部位发育,呈条带状展布。     

塔里木盆地寒武系膏盐岩沉积特征与发育模式

塔里木盆地寒武系膏盐岩是塔里木盐下—盐间勘探领域的基本地质要素,也是典型海相蒸发岩沉积序列,但目前对这套蒸发岩的关注较少。通过野外勘测、最新二维地震解释、中央隆起16口探井资料综合分析,以“点—线—面”思路开展了膏盐岩沉积特征研究,编制了中—下寒武统盖层、膏盐岩层等厚图和阿瓦塔格组沉积相图,建立了中—下寒武统膏盐岩“干热古气候+持续海退过程+礁体障壁背景”发育成因模式。中—下寒武统吾松格尔组和阿瓦塔格组纵向稳定发育4种岩相组合的4套膏盐岩盖层,海退期膏盐岩具有“内盐—中膏—外红层”的“牛眼”特征;海侵期膏盐岩具有与膏云岩、膏泥岩的互层沉积特征。塔里木盆地中—下寒武统盖层均厚245 m,膏盐岩均厚167 m（最厚达340 m）,具有优越的区域封盖能力。分析认为,干旱炎热的古气候、持续海退过程、礁体障壁条件为塔里木早—中寒武世厚层膏盐岩发育提供了有利条件,古气候和海平面变化制约了局限台地和蒸发台地的相带边界,使巴楚隆起、阿瓦提坳陷（膏盐岩稳定厚度300 m以上）成为了当时的聚盐中心。     

四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组烃源岩分子地球化学特征

上三叠统须家河组是川西坳陷最重要的陆相烃源层系,目前对其烃源岩分子地球化学特征的研究和认识较为薄弱。通过对川西坳陷须家河组不同层段烃源岩饱和烃和芳烃化合物组成的分析,揭示了分子地球化学特征对烃源岩沉积环境和热演化特征的指示意义。须家河组二段至四段泥质烃源岩三环萜烷分布和二苯并噻吩/菲比值主体表现出湖相烃源岩的特征,相对较高的伽马蜡烷/C₃₀藿烷比值(0.16~0.23)和9-/1-甲基菲比值(1.16~1.41)表明水体盐度相对较高。甲基菲指数(MPI₁)、甲基菲分布分数(F₁)、甲基二苯并噻吩分布指数(MDBI)等参数是有效的成熟度标尺,其在R_o=1.35%前后分别与成熟度表现出线性正相关和负相关。高—过成熟阶段须家河组烃源岩的C₂₇—C₂₉规则甾烷分布模式、“三芴”系列相对组成和甲基二苯并噻吩/甲基二苯并呋喃比值受成熟度影响较大而失真。     

四川盆地晚二叠世龙潭期沉积环境及其源控作用分析

作为四川盆地最重要的气源岩之一,二叠系烃源岩逐渐被越来越多的研究者所重视。通过对四川盆地晚二叠世龙潭期岩相古地理的恢复,以及沉积环境对烃源岩发育的控制作用分析,指出四川盆地上二叠统优质烃源岩主要发育于浅海陆棚、潮坪-潟湖及滨岸沼泽等相带。文中引入了"有机碳厚度"的概念,即采用有机碳含量与烃源岩厚度之积综合反映烃源岩的发育特征;并结合无机地化与有机碳分析测试数据,论述了沉积环境的源控意义,为烃源岩宏观分布预测与资源量估算提供了理论参考。