论鄂尔多斯盆地下古生界烃源岩的成藏演化特征

鄂尔多斯盆地中东部广布的下奥陶统马家沟组碳酸盐岩形成于动荡、富氧的古地理环境,因而其有机质丰度低,有机质类型差,生烃潜力低,不能成为有效烃源岩。地质和地球化学分析证实,盆地西、南缘台缘深水斜坡相的中奥陶统平凉组存在优质海相烃源岩,其形成的油气最早富集在中央古隆起及其周围;伴随着中央古隆起带轴部的向东迁移和早白垩世末盆地西倾大单斜的定型,平凉组烃源岩在早白垩世生烃高峰期生成的天然气和早期古油藏裂解气,由中央古隆起带向北东方向发生二次运聚,最终在盆地中部奥陶系马家沟组风化壳中聚集成藏,即形成靖边大气田。这一过程包含了油藏、油气共存和气藏3个成藏演化阶段,也证实了盆地西、南缘平凉组烃源岩是靖边气田油型气的主要来源。     

恒温时间对煤热解实验开放性的影响

为了对鄂尔多斯盆地古生界奥陶系风化壳中天然气的主要来源进行判识，采取盆地内的低熟 煤作为石炭系本溪组气源岩的未成熟样品进行了不同恒温条件下的半开放体系热解实验。实 验结果表明：①在不恒温时，在每个温度点上样品没有充分反应，到更高温度点经过低温范 围时样品会再次生烃，在高温度点产出的甲烷包含经历低温阶段时产生的甲烷，这与封闭实 验的生烃机制类似；②恒温120 min时，在每个温度点恒温时间足够长，样品充分反应，到 更高温度点经过低温范围时样品不再生烃，在高温度点产出的甲烷是低温度点和高温度点之 间产生的甲烷，这与开放实验的生烃机制类似；③乙烷到戊烷的产量远远小于甲烷的产量， 在每一个温度点这些烃类均已生成殆尽，到下一个更高温度点经过低温范围时，其不再生成 ，下一高温度点得到的这些烃类只是下一个低温度点和高温度点之间的产物，这与开放体系 的生烃机制类似。     

作为碳酸盐岩中可能烃源物质的有机酸盐

从材料力学、分子拓扑体积和热力学的角度论述了有机酸盐在碳酸盐岩中可能存在的理由。碳酸盐岩中，以前认为主要来源于包裹体中的有机质和晶包有机质的酸溶有机质，有可能主要来自于碳酸盐中的有机酸盐。因为：①粗略估算了样品粉碎过程中包裹体数量的损失，结果表明包裹体在粉碎过程中损失巨大；②定量计算了一部分有机分子的拓扑体积，计算结果表明晶包有机质在碳酸盐岩中不易大规模存在；③通过对有机酸盐和碳酸盐在河水和海水环境中的溶解-沉积平衡分析，得到有机酸盐可以和碳酸盐一样溶解在河水里被运移，在海水的环境里则可以和碳酸盐一起沉淀的理论结果；④进一步通过有机酸盐和碳酸盐的热力学分析证明有机酸盐和碳酸盐在成岩过程中也是稳定的。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统平凉组烃源岩地球化学特征及勘探潜力

鄂尔多斯盆地西、南缘中奥陶统台缘深水斜坡相平凉组烃源岩包括泥页岩和泥灰岩,厚度80~200 m,在西缘桌子山—刘庆7井—苦深1井—石板构—环14井—平凉—陇县等地和南缘旬邑以南、耀县以北的广大地区呈"L"形连片分布。干酪根碳同位素平均值为-29.95‰,有机质类型指数约为100%,氯仿沥青"A"中饱/芳比大于3,以Ⅰ型有机质类型为主。有机碳含量大于0.2%,西缘露头和岩心的氯仿沥青"A"平均值分别高达232×10-6和380×10-6,生烃潜力(S₁+S₂)平均值分别高达0.42,0.37mg/g,烃源岩有机质丰度高。除了西缘逆冲带成熟度较低(生油窗)外,天环坳陷和南缘渭北隆起R_o值在1.60%~2.60%之间,处于高—过成熟阶段。生烃模拟实验证实平凉组在达到R_o值2.1%演化程度时产烃率即可高达224.33 kg/t,地质历史上已累计生成资源量约4.323 8×108t油气当量。中央古隆起不但长期控制了平凉组烃源岩的油气运聚,而且提供了马家沟组马四段溶蚀白云岩有利储集空间,天环坳陷东缘和鄂南渭北隆起北部下古生界都具有较大勘探潜力。