中上扬子北缘中古生界海相烃源岩特征

中上扬子北缘中古生界海相层系有机地球化学剖面的研究表明,中古生界海相层系烃源岩主要发育于下寒武统、上奥陶统五峰—下志留统龙马溪组底部和二叠系。其中下古生界烃源岩以泥质岩为主,有机质丰度高,有机质类型好,多属好—最好的烃源岩;上古生界(P)烃源岩以碳酸盐岩为主,泥质岩为辅,前者有机碳一般<1%,多属较好的烃源岩,后者有机质丰度高,多属好—最好的烃源岩;二叠系碳酸盐岩和泥质烃源岩有机质类型复杂多样,以Ⅱ₁型为主。3套烃源岩热演化程度普遍较高,等效镜质体反射率R_o一般>2.0%,区内油气结构以天然气为主。烃源岩可溶有机质有机地球化学特征研究表明,下古生界烃源岩正构烷烃呈单前峰型,而二叠系烃源岩正构烷烃有3种类型。在甾、萜烷生物标志化合物方面,二叠系烃源岩以较低的C₂₁三环萜烷/C₂₃三环萜烷、C₂₇规则甾烷/C₂₈₊₂₉规则甾烷等为显著特征而区别于下寒武统烃源岩,五峰组—龙马溪组烃源岩则介于其间。     

中上扬子区海相层系烃源岩硫含量分布与硫同位素组成特征

中上扬子区海相层系烃源岩相对该区陆相烃源岩总体富硫,且不同层位、同层位不同岩性烃源岩硫含量差异明显,总硫含量与总有机碳含量间存在一定的正相关性。烃源岩中各种形态硫以有机硫和无机黄铁矿硫为主,单质硫在海相烃源岩中较常见,但占总硫含量的比例低。海相烃源岩硫同位素变化范围大,主要在-35‰~30‰,有机硫和单质硫同位素相对偏负,均值分别为-8.68‰和-5.65‰;黄铁矿和硫酸盐硫同位素则相对偏重,均值分别为4.15‰和2.19‰。     

中下扬子区海相烃源岩分布与生烃潜力评价

以构造、沉积演化为基础,分析了中下扬子区中-古生界海相烃源岩的发育与分布,认为下寒武统烃源岩在中扬子区主要分布在南缘碳酸盐岩缓坡,在下扬子区分布于中央台地相两侧的缓坡;下志留统烃源岩主要分布于扬子北缘海水闭塞环境。通过野外样品的地球化学分析结果,探讨了海相烃源岩的特征及生烃潜力。分析表明,下古生界有机质以腐泥型为主,热演化程度较高;上古生界烃源岩为混合型和腐殖型,热演化程度相对较低,综合评价表明,下古生界台地相区和上古生界烃源岩具有良好的生烃潜力。     

中上扬子地区二叠系烃源岩特征

基于烃源岩的类型、分布,有机质的丰度、成熟度等方面的分析,对中上扬子地区二叠系烃源岩的特征进行了详细研究,并对烃源岩发育的控制因素进行了探讨。研究表明:中上扬子地区二叠系烃源岩主要为暗色碳酸盐岩、暗色泥(页)岩和煤,薄层硅岩也是潜在的烃源岩;其中中二叠统烃源岩以暗色碳酸盐岩为主,上二叠统烃源岩以暗色碳酸盐岩和暗色泥(页)岩为主;栖霞阶和茅口阶烃源岩厚度较大,分布较广;吴家坪阶和长兴阶烃源岩厚度相对较小,分布相对较局限;川西北-川东北-渝东-鄂西-黔北-黔中地区是各阶烃源岩分布的叠合区,是有利的生烃区带;研究区二叠系烃源岩的发育与沉积环境和上升流作用的关系密切,沉积环境控制着烃源岩的岩石类型和有机质丰度,中二叠统优质烃源岩的发育还与上升流的作用有关。     

南黄海海域中-古生界海相烃源岩特征及生烃分析

南黄海是下扬子地块向海的延伸,其地层系统和构造演化与陆上的下扬子地台相似,通过与下扬子地区进行对比研究,探讨了南黄海海域中-古生界海相烃源岩特征及生烃过程。南黄海海域经多期构造演化,发育了5套海相烃源岩,其中上震旦统已经不具备生烃能力,下寒武统和下志留统都具有较高的生烃潜力,下二叠统达到较好-好烃源岩,下三叠统为差烃源岩。下古生界烃源岩在加里东期进入生油门限,在志留纪末和中三叠世先后达到生油高峰,后经多期构造运动造成停止生烃和二次生烃,以致裂解。上古生界及海相中生界烃源岩在侏罗纪末-早白垩世先后进入了生油门限,成为二次生烃的主要烃源,后经持续沉降达到生油-凝析油气阶段。     

浅议中扬子区海相有效烃源岩的产烃能力

通过对中扬子区六套海相烃源岩研究，探索地提出了海相有效烃源岩的划分标准，同时结合江汉实际情况，针对不同层系建立了有效烃源岩体的识别方法，描述了其时空分布规律，并对各烃源层产烃能力进行了预测。对中扬子区海相油气勘探部署有积极意义。     

论我国海相中上奥陶统烃源岩的形成条件——以塔里木盆地为例

在我国的华北、华南地区,尤其是西部的塔里木盆地,发育着面积辽阔、层位巨厚的下古生界海相地层,但关于塔里木盆地的古生界主力烃源岩一直有争议.本文根据两条有代表性的地表和两条钻井剖面的海相碳酸盐岩中碳、氧稳定同位素组成在中-上奥陶统的大幅度正向波动,认为这是当时全球范围大陆冰川作用的结果,这一时期有利于沉积有机质的保存.结合有机质丰度、成熟度指标,以及沉积相等地质因素综合分析,提出了塔里木盆地中-上奥陶统烃源岩发育的稳定同位素宏观证据.同时,论述了中-上奥陶统富含有机质的海相泥质岩作为我国下扬子地区及华北地台西缘海相下古生界寻找有效烃源岩重点层系的可能性与前提条件.     

中上扬子地区二叠系烃源岩评价与油气生成

中上扬子地区经历了多期原型盆地的复合叠加,按照烃源岩有机碳含量下限标准,在49条踏勘剖面及丰富的烃源岩样品分析基础上,分析了中上扬子地区二叠系烃源岩的沉积环境、分布范围、有机地球化学特征及其油气生成。下二叠统烃源岩分布广泛,为一套区域性优质烃源岩,沉积于深水-次深水陆棚,北部为秦岭南部隆起、西部为康滇古陆-宝兴隆起、南部为黔中隆起和东南部为江南雪峰隆起所包围,母质类型以Ⅰ-Ⅱ1型干酪根为主,是四川盆地二叠系、三叠系气藏的重要气源岩;上二叠统烃源岩主要包括龙潭组、大隆组泥质岩夹煤层,为较好烃源岩,分布广泛,母质类型以Ⅱ2-Ⅲ干酪根为主;研究区二叠系烃源岩总体处于高过成熟热演化阶段。     

川西北古生界烃源岩特征及生烃潜力评价

川西北地区已经成为四川盆地近几年勘探的热门地区,但至今对该区烃源岩的展布和生烃潜力仍缺乏较客观的评价,从而导致该区油气资源前景不明朗,影响下一步勘探方向的选择。在野外露头和重点钻井烃源岩发育特征与有机地球化学分析的基础上,利用烃源岩展布特征和有机质丰度、类型、成熟度以及生烃强度等参数对区内海相烃源岩进行了系统评价。结果表明：研究区发育的6套烃源岩有机质丰度均较高;有机质类型好,主要为Ⅰ型、Ⅰ-Ⅱ₁型以及Ⅱ₁-Ⅱ₂型;成熟度较高,现今处于高成熟-过成熟阶段,以生气为主。下寒武统筇竹寺组烃源岩生油条件最好,是该区的主力烃源岩,平均生烃强度为67.05×10⁸m³/km²;广元朝天、旺苍以西地区以及剑阁地区为3个生烃中心。研究结果对于明确川西北地区下一步的重点勘探方向具有重要意义。     

江苏下扬子区下古生界源岩二次生烃

苏121井和黄桥气田地球化学研究证实，江苏下扬子区存在下古生界源岩二次生烃和晚期成藏，热解分析和盆地模拟对二次生烃潜力进行了定量。根据构造演化史和生烃进程延缓因素分析，早古生代为台地、中生代为向斜、第三纪为盆地的地区最有利，晚期／二次生烃强势区叠合有利保存区为有利勘探区。     

华南中上扬子早志留世古地理与生储盖层分布

依据"构造控盆、盆地控相、相控油气基本地质条件"思路,重建华南中上扬子地区早志留世鲁丹期、埃隆期和特列奇期岩相古地理格局,并从盆地沉积演化的角度总结生储盖层发育条件与时空分布规律。赫南特期末期冰川消融后全球的快速海进和构造挤压造成的地壳挠曲,导致中上扬子地区在鲁丹期形成以深水陆棚为主的古地理格局,发育的多个坳陷区成为有利烃源岩的沉积中心。埃隆期处于构造挤压的间歇期,由于相对海平面下降等因素,形成特殊的混积型碳酸盐缓坡,以礁滩相为主的碳酸盐岩储集层主要分布在沿岸的潮下高能带。特列奇期构造运动加剧,盆地整体抬升。东部作为构造挤压的前锋带,形成滨岸/潮坪/三角洲组成的复合性海岸环境,有利于储集砂体的发育,其中以小河坝组的临滨砂坝和三角洲前缘席状砂最具储集潜力,而广泛分布的韩家店组潮坪—陆棚相泥页岩可作为下伏含油气层系的良好封盖层。图9表3参30     

上扬子地台北缘古生界海相烃源岩有机地球化学特征

上扬子地台北缘古生代广泛沉积了一套海相碳酸盐岩和泥质岩。通过对16条沉积剖面系统采样,结合样品有机地球化学分析结果,认为该区有效烃源岩主要发育在下二叠统、下志留统下部、上奥陶统和下寒武统地层中;烃源岩以I型、Ⅱ 型为主,生烃能力较强,未丧失生气能力。综合评价认为下寒武统及下二叠统是区内的主力烃源岩;下志留统下部及上奥陶统在局部地区可能存在有利的烃源岩发育层段。     

新疆柯坪大湾沟剖面中-上奥陶统烃源岩高频海平面变化与有机质的关系

通过对柯坪大湾沟剖面中-上奥陶统萨尔干组与印干组页岩的自然伽马测量,建立了此两套页岩的高频海平面变化曲线。同时,对采自于大湾沟剖面的54块泥页岩样品进行了热解与有机碳含量、泥岩X衍射的矿物种类与含量、泥岩密度等分析,将泥页岩样品的分析结果与高频海平面升降变化对比后,认为：①萨尔干组页岩厚13.4 m,属于一个三级层序的海平面升降变化。在萨尔干组页岩的海侵体系域内,发育4次高频海平面升降变化,而在高位体系域内发育3次高频海平面升降变化。印干组页岩厚34 m,也同样属于一个三级层序的海平面升降变化。海侵体系域内发育2次高频海平面升降变化,在高位体系域内则发育6次高频海平面变化。②萨尔干组页岩与印干组页岩均在海平面上升期黏土矿物含量增加,且有机质丰度增高（有机碳含量值增大）。萨尔干组页岩黏土矿物含量高于印干组页岩,碳酸盐矿物低于印干组页岩,其有机质丰度亦高于印干组页岩。③萨尔干组页岩与印干组页岩的黏土矿物成分主要为伊-蒙混层,由于蒙皂石伊利石化是烃源岩催化活性的主要来源,因此富含伊-蒙混合层的这两套烃源岩是最有利的烃源岩。④萨尔干组页岩、印干组页岩均具有海平面上升,有机质丰度增高、泥页岩密度降低和海平面下降,有机质丰度降低、泥岩密度增高的特征。     

下扬子区上古生界构造作用与油气保存条件分析

基于中、新生代构造形变对下扬子地区海相地层及上覆盖层的影响,应用整体构造框架下的宏观保存体系评价思路,通过研究构造演化与隆升剥蚀、断裂构造作用、岩浆活动、水文地质条件、盖层的有效性等,对该区上古生界油气宏观保存条件进行了评价。(1)下扬子区上古生界油气保存条件地区差异性明显,具有"南北分带,东西分块"的特点;(2)下扬子区油气保存条件分为3类:句容—黄桥地区、海安凹陷中北部为Ⅰ类(有利)保存区;苏北盆地(东台—大丰地区、射阳地区、宝应—金湖南地区、姜堰—海安地区)、苏皖南地区(无为地区、望江—潜山地区、句容—常州地区)为Ⅱ类(较有利)保存区;下扬子其他地区为Ⅲ类(差)保存区。     

海退型陆棚相:烃源岩形成的重要部位——以中、上扬子地区北缘上二叠统大隆组为例

通过对中、上扬子地区北缘上二叠统大隆组沉积特征、生物群面貌组合、有机碳特征的深入研究,探讨了海退型序列与优质烃源岩的关系.中、上扬子地区北缘晚二叠世大隆组沉积环境具有从早期外陆棚到中、晚期内陆棚变化的特征,属于海退型陆棚相.沉积相带的转变为该区带来了较浅水的生物,尤其是大量菌藻类出现,为中、上扬子地区大隆组优质烃源岩的形成提供了源源不断的有机质生产率,造成大隆组上部有机碳含量比下部高.此外,该区多次上升洋流作用同时将下层营养盐类携带到表层水,使得生物群更加繁盛,促进了有机质生产力的激增,有利于大隆组大范围内优质烃源岩的发育.研究表明,海退型陆棚也是地史中烃源岩形成的重要部位.     

中国南方古生界海相烃源岩的主变形期

中国南方海相碳酸盐岩层系中发育了多套烃源岩,它们在沉积之后经历了多期构造事件。在野外观测和地震剖面解释的基础上,对中国南方海相烃源岩的变形序列进行了剖析,甄别出4个变形期,分别为早古生代晚期(421～441 Ma)、晚三叠世(215～230 Ma)、晚侏罗世-早白垩世和早白垩世-第三纪,并指出中生代中晚期为主变形期,形成了不同尺度的叠加构造。     

中上扬子区关键构造变革期、构造变形样式与油气保存

由于受不同的地球动力学背景和构造应力场控制,中、上扬子区在地史发展的各个阶段经历了多期的构造变革,形成了各种样式的断裂、褶皱和不整合构造,期间共经历了广西运动、印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动等4期关键构造变革期。广西运动在研究区形成了大范围北东走向的构造变形;印支运动主要表现为海陆转换;燕山期为大型陆相湖盆沉积阶段;喜马拉雅期研究区遭受了来自3个方向的挤压。4期关键构造变革期对油气保存的影响主要表现为泥岩盖层的发育和保存。广西运动使中、上扬子区重要的志留系泥岩盖层大面积遭受破坏;中、下三叠统泥岩在印支运动遭受广泛剥蚀;燕山中期的构造运动对四川盆地以外早燕山期的区域盖层造成了严重的剥蚀;喜马拉雅运动使得隆起区上部的中、上中生界和新生界泥岩盖层完全破坏,仅在局部坳陷地区得以保存。除了泥岩盖层的发育以外,关键构造变革期的构造变形样式也制约了中、上扬子区的油气保存。川东地区主要以发育隔档式褶皱为主要特征,由紧闭背斜和宽缓向斜组成;湘鄂西地区的滑脱层较川东地区滑脱层深,主要为志留系和下寒武统泥岩;雪峰隆起由东南向西北的逆冲作用,使得其西北缘发育大量的地表高角度突破断层;在湘鄂西地区则发育低角度的逆冲断层,与下寒武统和志留系盖层形成了重要的油气保存条件。     

下扬子地区古生界海相碳酸盐岩层序地层发育模式及储层预测

以层序地层学、沉积学等理论、方法为指导,以野外露头资料为主,综合应用钻井、测井等资料对下扬子地区古生代海相地层进行了研究。在野外考察过程中识别出代表四种类型层序边界的不整合面,即隆升侵蚀型不整合、海侵上超型不整合、水下侵蚀型不整合和暴露侵蚀型不整合。此外,还识别出4种类型的凝缩段,即震旦系的煤层,志留系、石炭系高骊山组的页岩,奥陶系的薄层白云岩以及石炭系的薄层灰岩。根据这些界面标志,共划分出11个二级层序,建立了下扬子区层序地层格架。在此基础上,根据下扬子地区古生界野外露头剖面所确定的岩性、岩相、沉积构造等沉积标志特征,确定了下扬子地区古生界发育3种沉积体系类型,即大陆沉积体系,海陆过渡沉积体系和海洋沉积体系。最后结合区域性大地构造背景及前人研究成果,对本区的盆地性质及演化进行了研究,并分别建立了研究区震旦纪-晚奥陶世、泥盆世和石炭纪两坳夹一隆型的克拉通盆地层序模式、晚奥陶世末到晚志留世的前陆盆地层序模式和中、晚奥陶世、晚二叠世-中三叠世的被动大陆边缘盆地层序模式,总结了其各自的层序发育特征,明确了研究区不同类型背景的层序的储层的发育特征。     

中上扬子地区下寒武统富有机质页岩吸水特征及对页岩气勘探的指示意义

以中上扬子地区下寒武统富有机质页岩为研究对象,分别选取位于寒武系页岩气勘探突破区的湖北宜昌和四川威远2个地区的3个钻井/露头剖面（宜昌WPZK001井剖面、长阳露头剖面和威远W001?4井剖面）和目前勘探失利区的2个典型剖面（贵州开阳剖面和重庆酉阳剖面）共37件样品,开展岩石小柱体的吸水实验,并与四川盆地志留系龙马溪组富有机质页岩进行对比研究。结果表明：寒武系页岩气勘探突破区的下寒武统水井沱组/筇竹寺组富有机质页岩与四川盆地志留系龙马溪组富有机质页岩相似,其饱和吸水量主要受有机碳含量和石英含量的控制,表现出较好的正相关关系,而寒武系页岩气勘探失利区的下寒武统牛蹄塘组富有机质页岩的饱和吸水量则与黏土矿物和碳酸盐矿物含量表现出弱的正相关关系,与有机碳含量和石英含量均无明显相关关系。这不仅指示了研究区下寒武统富有机质页岩发育孔隙网络特征,特别是有机质孔隙的发育,存在显著差异,同时也为从富有机质页岩矿物组成及其成因来源与孔隙发育耦合机制方面来探讨寒武系页岩含气性变化提供了新的研究思路。