湘鄂西地区下寒武统页岩气成藏地质条件

湘鄂西区下寒武统牛蹄塘组是华南海相页岩气勘探的重要层系,而对该层系的研究远不及五峰-龙马溪组,且页岩气成藏地质特征还缺少系统分析。为此,本文基于大量的钻井、岩心、露头等的分析测试资料,从沉积、地化、储层及含气性等方面,对湘鄂西区下寒武统牛蹄塘组页岩气形成的地质条件进行了探索,指出了早寒武世深水陆棚沉积环境控制了牛蹄塘组富有机质暗色页岩的平面展布,深水陆棚沉积中心暗色页岩厚度最大,牛蹄塘组有机碳含量普遍较高,TOC平均含量都在2%以上,纵向上富有机质暗色页岩集中发育在牛蹄塘组的下部,演化程度较高;暗色页岩脆性矿物含量高、可压性好,微裂缝发育,并发育少量的有机孔;暗色页岩钻井气显示活跃。总体认为,湘鄂西区下寒武统牛蹄塘组具有优越的页岩气形成地质条件,宣恩-来风地区一带是牛蹄塘组页岩气勘探的最有利区域。     

沅麻盆地牛蹄塘组页岩气勘探前景分析

对雪峰隆起周缘野外露头下寒武统牛蹄塘组暗色泥页岩特征和保存条件深入研究表明,雪峰隆起沅麻地区早古生代是一个统一的被动大陆边缘,早寒武世牛蹄塘期为陆棚相-盆地相沉积环境,是下寒武统暗色泥页岩的有利相带。牛蹄塘组暗色泥页岩有机碳含量普遍较高,脆性矿物含量高;基质孔隙、微裂缝发育,吸附能力强,同时具有良好的顶底板条件,埋深条件适中,深凹陷部断层不发育,保存条件良好。研究认为,沅麻盆地草堂凹陷和辰溪凹陷牛蹄塘组具有优越的页岩气形成地质条件,是南方下寒武统页岩气勘探开发又一重要地区。     

黔北地区牛蹄塘组高-过成熟页岩气富氮特征及机理探讨

黔北是我国页岩气勘探开发试点地区之一,区内页岩气组分及成因尚不清楚。基于黔北地区普遍发育循环型地热系统这一典型地质特征,紧密结合区内牛蹄塘组页岩气富含氮气问题,通过页岩气组分及同位素特征、温泉及其伴生气地球化学特征,讨论了页岩气成因、富氮气机理及富集条件。结果表明：黔北地区牛蹄塘组富氮页岩气中氮气主要来自大气,烃类气体及二氧化碳来自有机质热裂解作用,是有机质过成熟阶段的产物;循环型地热系统是导致页岩气富含氮气的主因,造成页岩气与温泉伴生气发生组分交换,使得储层中剩余页岩气甲烷δ¹³C₁值明显低于有机质热裂解成因甲烷;断层、循环型地热系统、底板岩性是影响黔北地区牛蹄塘组页岩气保存条件的关键因素。通过气体组分、同位素特征,结合地质环境,尝试寻找评价页岩气保存条件的有效方法,有助于完善页岩气成因理论,能为黔北地区牛蹄塘组页岩气勘探方案部署提供理论参考。     

中扬子鄂西地区牛蹄塘组页岩储层特征及含气性研究

下寒武统牛蹄塘组为鄂西地区重要的页岩气勘探目的层之一,针对牛蹄塘组页岩储层及含气性特征研究薄弱的现状,利用钻井及地层剖面资料,对研究区岩石地层及沉积相、页岩埋深及厚度、地球化学特征、储层物性及含气性特征进行综合分析。研究表明:鄂西地区牛蹄塘组依据岩性特征可以分为2段;研究区主要发育浅水及深水陆棚相,以深水陆棚相分布面积最广,兴山县—宜昌市发育3个水下隆起;页岩厚度中心主要分布在来凤县—恩施市及神农架2个地区,厚度可达200.0 m以上;牛蹄塘组由下至上TOC逐渐降低,高值区主要分布在咸丰—鹤峰一带,总体上TOC以大于2.00%的高及特高级别为主,R_o为2.0%～3.5%,以高成熟为主;矿物组分以黏土矿物及石英为主,黏土矿物由下至上逐渐增多;牛蹄塘组主要为低孔特低渗储层类型;牛蹄塘组由下至上呈现含气量先急剧变大再缓慢降低的趋势,含气量峰值位于牛蹄塘组一段下部,含气性较好的地区位于黄陵背斜东南翼。综合研究认为,鄂西地区牛蹄塘组勘探有利区主要位于深水陆棚相内的宽缓背斜翼部、且远离区域断裂带的地区。研究结果可为鄂西地区牛蹄塘组页岩气勘探井位部署提供参考依据。     

浅析黔北地区牛蹄塘组沉积特征

本文从沉积学出发,以黔北地区牛蹄塘组为研究对象,对其沉积特征进行分析,探讨其页岩气勘探潜力。分析认为,黔北地区牛蹄塘组形成于还原性沉积环境,且具有有机质含量高、厚度大、硅质含量高等特点,因此其页岩气生成潜力较大。     

海底热液活动与富有机质烃源岩发育的关系 ——以黔西北地区下寒武统牛蹄塘组为例

为明确海底热液活动对黔西北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的影响,在综合中外热液成矿研究成果的基础上,结合沉积地球化学与有机地球化学的测试资料,重点研究了海底热液活动特征元素与烃源岩有机质丰度的相关关系;通过2组沉积环境相似但受热液活动影响明显不同的剖面样品对比,对当时的古生产力和氧化还原环境进行了恢复。距离热液喷口较近的温水村剖面受到热液活动的影响强烈,特征元素大量富集;而较远的毛捭村剖面由底部到顶部受到热液活动的影响明显减弱。在恢复古海洋生产力中发现非陆源Ba(热液成因与生物成因总和)含量与有机碳含量有很好的相关关系,证明热液活动确实参与了海洋中生物的生命活动,从而认为热液活动可以为海洋生物的发育提供物质基础并提高古生产力。随着底层还原—酸性的热液流体的注入,在大环境为还原环境的情况下更加深了牛蹄塘组底部的缺氧程度,改善了有机质保存条件。热液活动为黔西北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩提供了必要的物质基础和保存条件,有利于形成富有机质的优质烃源岩。     

重庆周缘龙马溪组和牛蹄塘组页岩有机质孔隙发育特征

针对牛蹄塘组页岩气勘探开发过程中存在产气量较低,产气持续时间较短等问题,以渝东南下志留统龙马溪组页岩和渝东北下寒武统牛蹄塘组页岩为对象进行对比,重点剖析2套页岩的孔隙储集能力及其演化特征。结果表明：龙马溪组页岩和牛蹄塘组页岩的有机质孔隙发育特征存在较大差别：龙马溪组页岩内部的固体干酪根有机质孔隙数量少,孔径小,连通性差,但其焦沥青内部有机质孔隙数量多,孔径大,连通性好。牛蹄塘组页岩内部的固体干酪根和焦沥青均不发育有机质孔隙。储层热演化程度对页岩有机质孔隙的发育有着直接的控制作用。龙马溪组页岩由于古埋深较牛蹄塘组页岩浅,所经历的热演化作用相对较弱,适宜的热演化程度保留了龙马溪组页岩焦沥青内部大量的有机质孔隙,但其固体干酪根由于演化时间相对较长,有机质孔隙数量减少。渝东北牛蹄塘组页岩埋深过大,储层过度演化达到变质期导致其内部固体干酪根和焦沥青均不发育有机质孔隙。针对牛蹄塘组页岩气的高效勘探开发应寻找热演化程度适中的页岩分布区。     

酉秀隆褶带下寒武统牛蹄塘组页岩有机地化因素对含气性的影响研究

为了探讨酉秀隆褶带下寒武统牛蹄塘组有机质页岩勘探潜力,在野外地质调研基础上,结合页岩气资源调查评价专题基础地质研究资料,对研究区牛蹄塘组有机质页岩有机地球化学特征及其对含气性的影响进行了分析。结果表明:研究区下寒武统牛蹄塘组页岩TOC平均4.62%,R_o平均3.43%,有机质类型以Ⅰ型为主,总体上属于中等烃源岩;牛蹄塘组页岩已进入生烃衰竭期,现今页岩气的散失大于补充导致页岩吸附气含量不高,R_o过高导致的微孔隙减少掩盖了TOC增加导致的微孔隙增加,构造运动和压实作用的破坏减少了页岩气的储集空间,是牛蹄塘组页岩含气性较差的可能原因;整体而言,下寒武统牛蹄塘组有机质页岩中段为有利储集层段,W4井附近为有利储层分布区带。适当的有机质成熟度、较高的有机碳含量、构造作用对保存条件的影响,是牛蹄塘组页岩今后的主要研究方向。     

湘西地区下寒武统牛蹄塘组页岩沉积环境与有机质富集

下寒武统牛蹄塘组是我国中上扬子地区发育的一套极为重要的海相页岩层系。为进一步明确我国南方下寒武统牛蹄塘组页岩有机质的富集环境与条件,以湘西沅陵地区牛蹄塘组页岩为研究对象,开展了岩石学、有机地球化学和元素地球化学分析等系统研究。结果表明：牛蹄塘组富有机质页岩沉积期处于干冷型气候向暖湿型气候转换期,从沉积早期到晚期其生物生产力水平、水体还原程度和热液作用强度表现为低-高-中高的变化趋势。湘西地区牛蹄塘组页岩有机质的富集并非受控于单一因素,而是古气候、生物生产力、水体氧化-还原性质、沉积速率和热液活动等多个要素相互配置与耦合的结果。牛蹄塘组页岩沉积早期水体较浅,整体处于偏氧化环境,初级生产力水平较低,不利于有机质富集;沉积中期早寒武世发生的大规模海侵使水体加深,伴生的上升洋流携带大量营养盐类进入表层水体,促使藻类大量勃发,同时底层水体缺氧和硫化的环境使有机质大量保存;晚期尽管水体氧化程度有所增加,但受华南持续拉张作用的影响,大陆边缘较强的热液活动提供了丰富的营养物质,生产力仍保持较高水平;且具有相对较高的沉积速率,从而使有机质得以快速埋藏、保存和富集。     

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。     

苏北-南黄海盆地白垩纪-古近纪淡水有孔虫的发现及其意义

前人认为苏北-南黄海盆地泰二段、阜二段和阜四段所含的有孔虫等“海相”化石为海侵带来的生物和湖水咸化的生物。但研究发现,有孔虫多不在上述层段;“海相”化石不集中出现,围岩不含膏盐;古气候、古水文不支持湖水咸化。经地层对比证实,97枚有孔虫产自4个新层系,其余3枚在阜二段。海侵源头古东海洋不存在,无海相化石,各门“海相”生物为可生活在淡水中的广盐性分子;晚白垩世-古近纪,湖侵期古气候湿润、古湖泊水深,水域无法咸化;海绿石、磷灰石和微量元素等无法区分海、陆相;不同的广盐性生物多单独繁盛,并与大量的淡水生物共生,围岩相带无膏盐。据此认为,本区各门广盐性生物为淡水古生态,有孔虫在淡水环境可生存,3期区域湖侵不存在湖水咸化现象;中国中-新生代陆相盆地大规模优质烃源岩主要是淡水湖泊沉积的,可提供极其丰富的油气资源。     

遗迹化石的地质意义

遗迹化石是古代生物在底层内或底层层面上进行钻穴、行走、栖息、览食、逃跑、隐伏等活动时留下的遗迹。它是化石记录的一部分,也是古生物学组成部分。因此,在地层学及沉积学方面都有一定的意义。     

渤海湾盆地南堡凹陷沉降过程、岩浆活动、温压场演化与油气成藏的耦合分析

南堡凹陷区域构造上位于渤海湾盆地黄骅坳陷北部,是一个新生代开始发育的含油气凹陷,经历了断陷期和坳陷期两个演化阶段.回剥分析表明,盆地充填具有"幕式"沉降特征.文中通过对岩浆活动、温压场演化及其与沉降速率之间关系的研究,厘定了岩浆活动在盆地演化中的时间序次及其与沉积作用的耦合关系,识别出岩浆活动与盆地古温压场演化之间的成生关系,并为油气成藏条件的再认识提供了重要而新颖的研究思路与途径.预计2010-2015年新疆和近海将建成特大型油气区,加上松辽、渤海湾、鄂尔多斯、川-渝、柴达木等,全国石油年产量可能逐步达到18×104～20×104t;天然气年产量可能达到1 000×108m3以上.      

皖南宣城王胡村组Rhizocorallium的发现及环境意义

安徽省宣城下石炭统王胡村组粉砂岩中,发现了遗迹化石 Rhizocorallium(根珊瑚迹)的一个新种:R. wanghucunensis Xia,Zhong Fang et.(sp. nov),形成于潮坪环境。表明水平型 Rhizocorallium 不只在深水低能的潮下带环境中出现,也可能形成于远滨砂(砾)坝之后的潮坪环境。     

桌子山中奥陶统公乌素组等积岩的确认及沉积环境

内蒙桌子山地区中奥陶统公乌素组为一套含浮游生物和丰富遗迹化石的薄层灰岩、砂页岩为主的沉积.本文根据岩性、结构构造、遗迹化石组合等特点,初步确认其上部的砂质岩石为等积岩.由此,并结合古生物类型及其古生态特点等探讨了公乌素组的沉积环境.认为其沉积位置为有等深流活动的大陆斜坡,沉积时水深至少为200-600m.     

沟鞭藻:24-降胆甾烷的重要生源

24-降胆甾烷是出现在原油和沉积有机质中的一类重要分子化石,其在地层中的分布与地质时代、古气候和沉积相等有关。国内外研究表明,硅藻是24-降胆甾烷的重要生源。通过研究发现,在缺少硅藻化石的渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组湖相沉积中,发育丰富的24-降胆甾烷,且与地层中的沟鞭藻分子化石(三芳甲藻甾烷)和生物化石(囊孢)存在明显相关性。因此可以推测,沟鞭藻是24-降胆甾烷的另一重要生源。由于沟鞭藻和硅藻分布的差异,不同盆地中24-降胆甾烷的来源存在区别。济阳坳陷古近纪气候温暖湿润,沟鞭藻极度繁盛,是24-降胆甾烷的主要贡献者。     

吐哈盆地西南部侏罗系时代划分

研究了采自吐哈盆地西南部早，中侏罗世的植物化石，在鉴定其种属的基础上，结合岩石地层学和层序地层学方法，描述了早、中侏罗世的植物组合特征，对其地层时代进行了新的厘定，提出了新的地层划分方案，新的划分方案不同于前人的划分结果，新方法一方面依据了新采集的植物化石资料，同时考虑到了野外实际工作的可操作性，此外，还提出了根据煤层发育程度，生物化石群，不整合面和岩性等特征，识别标志层的方法。     

对松辽盆地白垩纪海侵事件的质疑

20世纪80年代以来,一些学者提出了松辽盆地白垩纪有过海侵作用的新观点。海源生物、钙质超微化石、海绿石等指相化石及矿物的发现被认为是松辽盆地白垩纪海侵的主要证据。结合松辽盆地岩相古地理研究的最新成果,对松辽盆地海侵事件提出了质疑。全球海平面变化与湖侵高水位的不一致,盆地东部榆树水系的发现及地球化学等资料表明白垩纪时松辽古湖盆是封闭湖盆。海源生物、海绿石等的发现只能说明古湖盆水体的咸化作用,海侵论依然缺乏海侵的有效证据。     

新疆鄯善照壁山晚二叠世瓣鳃动物化石及其时代

系统研究了首次发现于新缰鄯善照壁山上芨芨槽群上部的瓣鳃动物化石，讨论了化石组合特点及地质时代。根据化石组合特点、岩性和沉积特证，以及剖面结构，重新厘定了博格达山南缘晚二叠世地层层序。认为这里的晚二叠世地层与准噶尔盆地南缘上二叠统完全可以对比，应采用统一的地层名称，这对于吐哈盆地油气资源的综合评价，特别是把上二叠统作为重要的勘探目的层，向更深层次寻找油气资源提供了新的资料。     

大兴安岭北部沿江林场依列克得组含煤地层的初步研究

在大兴安岭北部塔河县北沿江林场西发现一个产热河生物群的化石点,化石产于依列克得组中.依列克得组分布于大兴安岭北部,是一套以中基性火山岩为主,局部含煤、油页岩等沉积夹层的地层.该组一般整合覆于上库力组之上,与上覆大磨拐河组煤系地层整合接触.其沉积夹层多为湖相沉积,产热河生物群化石.在沿江林场附近胜利煤矿出露的本组沉积夹层中发现大量孢粉及植物大化石,还有少量鲟鱼类、昆虫、叶肢介化石.经初步分析,此孢粉组合接近于海拉尔盆地南屯组至大磨拐河组下段之间的孢粉组合,化石群总体相当于热河生物群的中、晚期组合.