陆相坳陷湖盆细粒沉积岩岩相类型及成因——以松辽盆地晚白垩世青山口组为例

页岩油是目前非常规油气研究的热点与难点。细粒沉积岩岩相类型及成因分析是页岩油“源储”特征研究及“甜点”预测的有效途径。松辽盆地青山口组细粒沉积广泛发育,是页岩油富集的有效层段。本文通过岩性、矿物成分、有机质丰度与沉积构造4个参数,将松辽盆地青山口组细粒沉积岩划分为6种岩相:高有机质泥纹层黏土质页岩(A)、中高有机质含细粉砂纹层长英质页岩(B)、中低有机质含粗粉砂纹层长英质页岩(C)、低有机质层状粉砂岩(D)、低有机质层状介形虫灰岩(E)和低有机质层状白云岩(F)。进一步从水动力学与有机质富集方面探讨了不同岩相类型的成因,并建立了相应的沉积模式。具体为:在风暴浪基面之下的静水、咸水环境、高湖泊生产力背景中,浮游藻类与黏土絮状物均匀悬浮沉降,形成贫富有机质黏土质纹层,沉积A岩相;在正常浪基面之下的相对静水(浪基面附近局部动荡)、半咸水环境、高湖泊生产力背景中,三角洲径流与洪流带来的细粉砂颗粒继续向湖盆中央搬运,经均匀悬浮沉降形成长英质纹层,间歇期悬浮沉降形成黏土质纹层,形成B岩相;正常浪基面之下,洪水携带粉砂级颗粒,顺着水下分流河道搬运至外前缘,以稳定性浊流的形式进入前三角洲,随流速逐渐降低,分异形成粗粉砂—细粉砂纹层,间歇期悬浮沉降形成黏土质纹层,形成C岩相;正常浪基面之下,三角洲前缘早期沉积物在阵发性浊流的作用下,滑塌至较深水区,形成D和E岩相;于正常浪基面与风暴浪基面之间,在相对干燥的气候背景下的咸水环境中,形成F岩相。

陆相拗陷湖盆细粒沉积有机质富集机制研究:以松辽盆地长岭凹陷青山口组为例

松辽盆地作为白垩纪形成的大型陆相拗陷含油气盆地,沉积了巨厚的湖相细粒沉积,近年来在非常规油气方面展现了巨大的勘探潜力,其中青山口组是松辽盆地页岩油的重点攻关层系,细粒沉积有机质富集机制对于非常规油气勘探至关重要。在松辽盆地南部长岭凹陷分别选取位于不同沉积区的3口井,针对其青一段水进体系域的细粒沉积岩,借助岩心观察、有机地球化学和生物标志化合物等技术手段,讨论在不同沉积环境和水进过程中,有机质来源和有机质保存条件的变化,分析有机质富集的关键控制因素,并建立相关的有机质富集模式。结果表明:研究区青一段细粒沉积岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅱ型干酪根为主,整体呈现有机质丰度南低北高、下低上高的特征;饱和烃中正构烷烃主要表现为单峰、前峰型,具有微弱奇数碳优势;萜类化合物中以三环萜烷和五环三萜烷为主;甾类化合物中C_(27-29)规则甾烷以C_(27)规则甾烷丰度最高;芳香烃中三芴系列化合物以二苯并噻吩为主。研究区青一段细粒沉积岩有机质来源以湖泊内源菌藻类为主,含有一定的陆源高等植物输入,古水体整体为弱还原的半咸水环境。其中,有机质来源和古盐度是控制有机质富集的关键因素。在平面上,半深湖—深湖沉积区相较三角洲外前缘沉积区,受河流影响较弱,陆源输入较弱,水体盐度较高,有机质类型较好,有机质更加富集。在垂向上,随着水体加深,河流影响减弱,水体盐度呈升高的趋势,有机质类型变好,有机质富集。

柴达木盆地北缘中侏罗统石门沟组煤中多环芳烃分布特征及其地质意义

多环芳烃(PAHs)是古环境、古野火以及古气候的重要地质记录,本文通过气相色谱质谱法(GC-MS)研究了柴达木盆地北缘中侏罗统石门沟组煤中多环芳烃分布特征,检测出一系列二环至七环芳烃化合物,包括高等植物衍生多环芳烃(卡达烯、6-异丙基-1-异己基-2-甲基萘、惹烯、西蒙内利烯以及二氢惹烯)和燃烧衍生多环芳烃(荧蒽、芘、苯并[a]蒽、[艹屈]、苯并荧蒽、苯并[e]芘、苯并[a]芘、茚并[cd]芘、苯并[ghi]苝和晕苯)等。这些多环芳烃的检出表明石门沟组煤沉积于具有显著陆源高等植物输入的微咸水湖沼环境,成熟度较低(平均随机反射率为0.56%)。石门沟组煤中高等植物衍生多环芳烃以极高的惹烯含量为特征,且存在较高丰度的西蒙内利烯和二氢惹烯,卡达烯丰度极低,反映出成煤期陆地植被类型以松柏类植物的针叶林为主,气候温暖湿润。同时,煤中丰富的燃烧衍生多环芳烃证实了柴达木盆地北缘中侏罗世存在广泛的陆地古野火,较高的大气氧气浓度(25.6%)可能是该时期野火频发的一个重要诱因。本次研究为柴达木盆地中侏罗世古野火事件的研究提供了重要的分子化石证据,也是对中侏罗世古环境和古气候研究的有益补充。

建昌盆地五家子地区下白垩统九佛堂组油页岩有机质富集条件及机制

建昌盆地五家子地区下白垩统九佛堂组存在丰富的优质油页岩资源,但现阶段对该地区油页岩富集规律的研究较少,在一定程度上阻碍了该地区的成矿预测和油页岩开发。通过镜下观察、X衍射、地球化学分析、岩石热解等方法,研究了建昌盆地五家子地区下白垩统九佛堂组的有机质富集规律。结果表明:研究区九佛堂组油页岩可依据w (TOC)等于8%为界划分为A段(上部)与B段(下部),A段生烃潜量(S_(1)+S_(2)平均77.12 mg/g)优于B段生烃潜量(S_(1)+S_(2)平均29.44 mg/g);古气候对有机质富集的影响最大,然后依次为古生产力、氧化还原条件、古盐度;建立了研究区咸水缺氧型和半咸水贫氧型2种有机质富集模式。研究结果可对油页岩勘探过程中有利区优选及资源潜力评价提供理论基础。

中国油页岩资源现状

2004～2006年我国首次开展了全国性油页岩资源评价工作。为了更好地揭示我国油页岩的分布规律厦特征，按不同地区、不同层系、不同含油率、不同埋深和不同地理环境进行了归类汇总。评价结果表明，我国油页岩资源丰富，分布范围广，分布在20个省和自治区、47个盆地，共有80个含矿区。全国油页岩资源为7199．37亿t，页岩油资源为476．44亿t，页岩油可回收资源为119．79亿t。全国油页岩主要集中分布在东部区和中部区，东部区油页岩资源为3442．48亿t，中部区油页岩资源为1609．64亿t，青藏区油页岩资源为1203．20亿t，西部区油页岩资源为749．94亿t，南方区油页岩资源为194．61亿t，分别占全国油页岩资源的48％、22％、17％、10％和3％。全国油页岩主要集中分布在中、新生界，其中，中生界油页岩资源为5597．92亿t，新生界油页岩资源为1052．31亿t，分别占全国油页岩资源的77．76％和14．62％，油页岩形成时代从西北至东南方向逐渐变新。我国油页岩含油率中等偏好，其中含油率〉5％～10％的油页岩资源为2664．35亿t，含油率〉10％的油页岩资源为1266．94亿t，分别占全国油页岩资源的37％和18％。我国油页岩埋藏深度较浅，埋深在0～500m之间的油页岩资源为4663．51亿t，埋深在50O～1000m之间的油页岩资源为2535．86亿t，分别占全国油页岩资源的64．78％和35．22％。我国油页岩主要分布在平原和黄土塬地区，分布在平原地区的油页岩资源为3256．53亿t，分布于黄土塬地区的油页岩资源为1562．86亿t，分别占全国油页岩资源的45％和21％。油页岩资源巨大的盆地有：松辽盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地，占全国油页岩资源的76．79％。

抚顺盆地始新统计军屯组油页岩地球化学特征及其地质意义

本文在野外实测剖面基础上,对抚顺盆地始新统计军屯组油页岩开展较为详细的地球化学特征研究,根据微量元素富集程度、元素比值变化及生物标志化合物特征等,探讨了油页岩的有机母质来源、沉积环境及其对油页岩成矿的控制。油页岩中微量元素主要有Li、Ti、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V、Mn、Sr、Ba、Zn、Ga、Rb和Cd。有机碳含量较高,平均为12.90%,氯仿沥青"A"组成中饱和烃馏分占优势,有机质以腐泥型为主。样品中检测出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、甾类化合物和萜类化合物。在GC谱图上,正构烷烃呈"前低后高"双峰式分布,主峰碳数分别为nC_(17)或nC_(27)、nC_(19)或nC_(27),nC_(31)/nC_(17)为1.12～17. 38,重烃组分占优势,CPI值为1.55～1.77,OEP值为1.61～1.81,Pr/Ph为1.53～2.08。甾类化合物以规则甾烷为主,其次为重排甾烷,孕甾烷丰度极低,规则甾烷C_(27_-C_(28)-C_(29)ααα20R构成近对称的"V"字型,∑(C_(27)+C_(28))/∑C_(29)比值为1.11～1.19,∑C_(27)/∑C_(29)比值为0.63～0.77。萜类化合物以C_(30)藿烷占优势的五环三萜烷为主,含少量三环萜烷,检出少量奥利烷,几乎未见四环萜烷和伽马蜡烷。元素丰度及饱和烃色谱/质谱特征表明抚顺油页岩有机母质来源具水生生物和高等植物双重生源特征;Sr/Ba、V/V+Ni等元素比值,结合生物标志化合物特征及野外地质观察,揭示油页岩形成于淡水缺氧半深湖-深湖环境。湖泊自身生产力为油页岩的形成提供了主要的有机母质来源,稳定缺氧环境有利于有机质的堆积和保存。

陆相深水环境层序识别标志及成因解释:以松辽盆地青山口组为例

陆相盆地深水环境是油页岩、暗色泥岩沉积区域,深水层序研究是勘探开发此类能源的基础工作。但深水沉积多为暗色泥岩沉积,很难准确划分多级层序。在松辽盆地3口全取心井、测井及测试资料分析基础上,发现在深水区域,油页岩层或生物富集层底界面、TOC、含油率、生烃潜量、氢指数、氢/氧指数突然增高点及沉积物密度突变小处、伽马测井坎值均为准层序界面。根据层序四分观点,深水泥岩中有机质丰度在低水位-水进-高水体-水退体系域中呈现低值—增加—最高值—减少的趋势。依据从盆地深水区到盆地边缘沉积岩中有机质变化具有等时性,对比研究有机质垂向旋回变化,是划分层序的重要证据。通过沉积岩中有机质类型及来源分析,湖泊基准面较高,水体较深时期,沉积岩中有机质含量高,有机质来源主要为湖泊自生产力;基准面逐渐下降的层序内有机质含量逐渐减少,陆源有机质供给影响比较明显。该成果也可以应用到海相深水环境的层序地层学研究。

松辽盆地白垩纪沉积特征

松辽盆地晚侏罗世岩石圈破裂后,玄武岩浆喷溢,在白垩纪,盆地经历了裂前成穹、拉张破裂、断陷、断陷转向坳陷、坳陷和萎缩等6个地质演化阶段(图10),盆地中充填了厚近万米的陆相沉积。各演化阶段具有不同的沉积序列。早白垩世沙河子组至营城组时期,为断陷盆地发育阶段,形成火山岩-冲积扇-扇三角洲-湖泊(夹阵发型浊积岩)-沼泽相的序列;早白垩世登娄库组时期,盆地为从断陷向坳陷转化阶段,形成冲泛平原-湖泊相为主的序列;早白垩世泉头组-晚白垩世嫩江组时期,盆地为坳陷活动阶段,形成了冲泛平原-三角洲-湖泊(夹稳定型浊积岩)相;而晚白垩世四方台组-明水组时期,盆地进入萎缩阶段,再度出现以冲泛平原-冲积扇及小型残存湖泊沉积为主的沉积序列。这一垂向上的沉积序列,充分显示出夭折大陆裂谷的沉积特征。有许多事实说明在盆地发展的坳陷阶段发生过两次大的湖侵,且与全球海平面上升同步,导致湖与海沟通。

陆相盆地油页岩成矿规律:以东北地区中、新生代典型盆地为例

油页岩作为常规油气的重要替代或补充能源,在全球资源战略中的地位日益彰显。为了更好地揭示我国陆相油页岩的特征与分布规律,在总结多年油页岩勘查成果的基础上,分析了东北地区松辽和桦甸典型含油页岩盆地矿床特征及成矿特点,揭示了陆相坳陷与断陷盆地油页岩成矿规律。油页岩主要发育于三级层序的高水位体系域和水进体系域;古气候和沉积环境对大型坳陷盆地油页岩的形成有重要的控制作用,温暖湿润的气候条件使湖泊自身生产力大大提高,为油页岩形成提供丰富的物质基础;油页岩的平面分布受控于沉积环境的变化,主要分布于深湖—半深湖相,盐度较高使水体处于盐度分层,有利于有机质保存。构造条件对小型断陷盆地油页岩成矿起着至关重要的控制作用,通过控制可容纳空间而影响了油页岩的厚度分布及品质特征,油页岩主要富集相带为靠近控盆同生断裂一侧的半深湖—深湖环境,且靠近控盆同生断裂一侧油页岩厚度明显加厚和含油率增大;同时,干湿交替的气候控制了油页岩的层数和保存条件。对比分析表明:坳陷含油页岩盆地规模多为大型,油页岩矿单独存在、分布面积大,以中薄层中低含油率为典型特点;断陷含油页岩盆地规模多为小型,油页岩矿单独存在或与煤相伴生,以薄层高含油率或巨厚层中等含油率为典型特点。在三级层序的水进和高水位体系域中,有机质丰度和湖泊生产力较高,层状藻和结构藻较为繁盛,外源输入较低、水体盐度较大、还原性较强,且呈碱性环境,是油页岩形成的有利时期。因此,古构造、古气候和沉积环境综合控制下的丰富有机质来源和良好的湖水盐度分层是油页岩有机质富集的有利因素。

汤原断陷古近系扇三角洲沉积特征

汤原断陷新安村组-达连河组中广泛发育扇三角洲沉积。根据岩心观察、测井和地震资料分析、岩性鉴定、粒度分析等资料,识别出扇三角洲平原、扇三角洲前缘、前扇三角洲3个亚相,并进一步识别出8个微相。从扇三角洲平原到扇三角洲前缘,不同沉积微相的沉积特征呈现规律性的变化:沉积物结构如支撑关系由杂基支撑到颗粒支撑,颗粒间由点接触变为面接触,颗粒分选由差到好,成熟度由低到高,沉积物的粒度由粗变细等;沉积层理构造由扇三角洲平原砂砾混杂的块状层理到前缘小型低角度的交错层理、波状层理等;概率累计曲线由扇三角洲平原的一段式、低角度两段式到扇三角洲前缘的斜率较大的二段式、三段式;在C-M图上,扇三角洲平原的点群多在C、M值较大的PQ段,前缘多在OR、RS段。在此基础上,结合岩心特征、粒度分析等资料得出扇三角洲的水动力机制主要为牵引流沉积,少量重力流沉积。

中国陆相盆地油页岩成因类型及矿床特征

针对油页岩成因类型,国内外学者做过一些有益的探讨,但尚不存在统一的分类方案。鉴于中国油页岩以陆相成因为主,作者从油页岩的沉积环境出发,总结出从深湖-半深湖到湖沼环境,油页岩中湖泊生物来源的有机质所占比例逐渐减少,陆源有机质影响变大,并以此把中国陆相盆地油页岩分为深湖腐泥型油页岩、半深湖腐殖腐泥型油页岩和湖沼腐泥腐殖型油页岩3种成因类型。通过系统梳理中国29个陆相含油页岩盆地矿床特征,发现深湖腐泥型油页岩主要赋存于大中型坳陷盆地,往往具有分布范围广、空间展布稳定、品质和厚度中等的特点;发育在小型断陷盆地中的深湖腐泥型油页岩矿床具有分布范围小、横向差异大、品质良好和厚度巨大的特点。半深湖腐殖腐泥型油页岩在断陷盆地和坳陷盆地都有分布,具有分布范围小、空间上品质和厚度差异明显。湖沼腐泥腐殖型油页岩主要沉积于断陷盆地中,具有分布局限、品质好、厚度薄的特点。

中国陆相油页岩特征及成因类型

中国油页岩资源丰富,以陆相沉积为主,主要赋存于中新生界,颜色通常为黑色—深灰色和灰褐色—棕褐色,且富矿油页岩一般比贫矿油页岩的颜色深。油页岩中矿物成分以石英、长石和黏土矿物为主,黏土矿物中高岭石含量相对较高。中国陆相油页岩总体质量特征为中等偏好,含油率大于5%的页岩油资源占67.64%,灰分产率一般为53.27%～84.35%,多属高灰分油页岩。发热量各地区差别较大,最小值为4.19MJ/kg,最大值可达34.60MJ/kg,而且同一地区不同层位的油页岩发热量也不相同。就伴生元素而言,油页岩中富含大量的稀土元素和微量元素,使油页岩具有巨大的综合利用潜力。从有机成因角度,中国陆相油页岩可以分为腐泥型油页岩、腐殖腐泥型油页岩和腐泥腐殖型油页岩;从油页岩的沉积环境成因角度,可以划分为拗陷湖成油页岩、断陷湖成油页岩和断陷湖泊—沼泽油页岩;从油页岩形成的水体性质角度,可以划分为淡水油页岩和半咸水油页岩。中国陆相油页岩中湖泊—沼泽油页岩一般与煤伴生,多为腐殖腐泥型油页岩和腐泥腐殖型油页岩;而湖成油页岩一般单独存在或为煤层顶板,多为腐泥型油页岩和腐殖腐泥型油页岩。

再论陆相三级层序内四分方案及其在油气勘探中的应用

结合在陆相盆地中的实例研究,将一个发育完整的陆相三级层序细分为4个体系域:低水位体系域(LST)、水进体系域(TST)、高水位体系域(HST)和水退体系域(RST),称为I型层序。或者一个层序可以不发育低水位体系域,而由水进体系域、高水位体系域和水退体系域组成,称为II型层序。低水位体系域发生在湖平面(基准面)快速下降时期;水进体系域出现在首次湖泛面到最大湖泛面之间;高水位体系域形成在高水位时期的湖平面相对静止期;水退体系域形成在湖平面缓慢下降期,在沉积物供给速率大于可容空间增加速率时形成。一般低水位体系域发育小型进积式准层序组,纵向沉积环境变浅,在盆地边缘形成河流下切作用;水进体系域发育退积式准层序组,沉积环境自下而上明显变深;高水位体系域发育加积型准层序组,纵向沉积环境变化不大,且多为静水沉积;水退体系域发育大型进积式准层序组,沉积环境自下而上明显变浅,沉积体系向盆地中心推进。结合对松辽盆地的实例研究,分别阐述了断陷盆地和坳陷盆地中各不同体系域的油气藏分布规律:低水位体系域主要在断陷盆地的陡坡侧和坳陷盆地的深水区发育透镜状岩性油气藏;水进体系域主要在断陷盆地的陡坡带发育上倾尖灭型岩性油气藏,在缓坡带和坳陷盆地的斜坡带发育地层超覆油气藏;高水位体系域主要以深水区的透镜状岩性油气藏为主;水退体系域在断陷盆地中主要发育地层不整合遮挡油气藏,在坳陷盆地中主要发育断块油气藏以及断层遮挡油气藏。从而,以理论与实践相结合的方式,阐明了陆相层序四分体系域的实用性。

中国典型盆地油页岩特征及赋存规律

我国陆相盆地油页岩矿床特征多样,尚未形成统一的分类体系,本文以典型盆地松辽盆地、抚顺盆地和桦甸盆地、准噶尔盆地以及鄂尔多斯盆地为例,分别开展了离散型大陆裂谷盆地、转换型走滑盆地、汇聚型前陆盆地及板内型克拉通盆地4种类型解剖,总结了各类型盆地油页岩特征及矿床赋存规律。其中:离散型大陆裂谷后热沉降坳陷演化阶段沉积的油页岩具有有机质类型Ⅰ型、含油率中等、厚度中等、分布面积广的特征,易形成特大型油页岩矿床;离散型大陆裂谷同裂谷沉降断陷阶段沉积的油页岩具有有机质类型Ⅱ1-Ⅱ2型、含油率中等、厚度中等、分布面积小的特征,易形成中型油页岩矿床;转换型走滑盆地油页岩具有有机质类型Ⅱ1-Ⅱ2型、矿床赋存特征差异较大的特征,这主要取决于走滑运动断陷的构造沉降量,该类型盆地既发育中等含油率、巨厚的油页岩矿床,也发育高含油率、厚度薄的油页岩矿床,但总体分布范围较小,易形成中小型油页岩矿床;汇聚型前陆盆地陆相磨拉石阶段沉积的油页岩具有有机质类型主要为Ⅰ和Ⅱ1型、含油率较高、厚度大、分布局限、地层产状变化大的特征,易形成大型油页岩矿床;克拉通型盆地陆内坳陷阶段沉积的油页岩具有有机质类型主要为Ⅰ和Ⅱ1型、含油率中等、厚度稳定、分布面积广的特征,易形成特大型油页岩矿床。在所有盆地类型中,半深湖-深湖环境、高水位体系域和水进体系域是油页岩形成的有利场所。

页岩能源共生矿产成矿(藏)地质条件研究——以松辽盆地上白垩统青山口组为例

页岩能源矿产已成为国内外研究热点,并掀起一场"页岩革命",其主要包括油页岩、页岩油、页岩气等非常规页岩能源资源。这套页岩能源矿产与富有机质泥岩密切相关,其在成因上存在一定的联系和共生规律,但成矿(藏)条件又存在明显的不同。松辽盆地上白垩统青山口组发育厚层的暗色泥岩,由于其面积巨大,泥岩中有机质丰度高,埋藏深度差异明显,具备形成页岩能源共生矿产成矿(藏)的地质条件。初步分析认为,松辽盆地青山口组下部暗色泥岩有机质丰度较高,有机质类型主要为I^II1型,为油页岩成矿,页岩油、页岩气成藏提供足够的有机质来源,其中在松辽盆地东南隆起区,青山口组埋藏较浅(深度<1 000 m),有机质热演化程度较低(Ro<0.7%),为良好的油页岩成矿场所。埋藏浅的富有机质泥岩可能因微生物活动而形成生物成因页岩气,较弱的成岩压实作用和极为丰富的有机质为页岩气成藏提供足够的空间(孔隙度4%~14%)。从盆地东部的隆起带到中央凹陷区,随着埋深加大(深度>1 000 m),热演化程度逐渐增强(Ro:0.7%~1.2%),基本处于成熟—过熟阶段,有机质大量排烃,为页岩油、页岩气成藏提供足够的来源。异常高压和排烃造孔形成良好的储层,使泥页岩具备页岩油、气成藏的良好条件。因此,松辽盆地可能存在呈环形的页岩能源矿产成矿(藏)规律,其中在东南隆起区和中央凹陷隆起地区为油页岩成矿和生物型页岩气有利成藏带;中央凹陷大部分地区可能为页岩油、热解型页岩气有利成藏带;中央凹陷埋藏最深部位可能发育热裂解型页岩气有利成藏带。

敦密断裂带盆地群油页岩特征及成矿差异分析

古近纪敦密断裂带上分布一系列的含油页岩盆地群。根据盆地间构造-沉积充填、岩石组合和油页岩赋存特征,初步确认盆地群中油页岩沉积于湖盆鼎盛阶段,均形成于古近系始新统路特阶。盆地群间油页岩矿床特征存在明显的差别,由西南向东北,油页岩厚度逐渐变小,其沉积环境由深湖到半深湖,再到湖沼,而有机质来源则由湖泊生物为主,到湖泊生物和陆源有机质双向来源,过渡为以陆源高等植物为主。结合含油页岩层系形成于同一时期和相似的古气候背景下,盆地沉降和沉积充填作用是影响油页岩矿床差异的关键因素。长期处于欠补偿环境,可容纳空间大的湖盆利于巨厚油页岩的形成,随着可容纳空间的减少、陆源碎屑供给的增多,油页岩厚度减薄,分布也变得相对局限。深湖和湖沼成因油页岩品质较好,半深湖油页岩品质较差。

中国油页岩特征及开发利用前景分析

油页岩是一种重要的替代能源资源,中国油页岩主要分布于中国15个省份(区),总查明资源储量329.89亿t,居世界第四位。其中,吉林省、广东省、辽宁省分别为174.27亿t、55.15亿t和45.05亿t,并分别占全国油页岩探明资源储量的52.83%、16.72%和13.65%。中国油页岩具有沉积时代以新生代为主,沉积环境以陆相为主的特征。中国高含油率的油页岩主要分布在新生代小型聚煤断陷盆地,而低含油率油页岩主要分布在晚白垩纪大型含油气坳陷盆地,且资源量巨大。中国小型断陷盆地油页岩,如桦甸油页岩的形成主要受构造、气候作用影响;而大型坳陷盆地,如松辽盆地油页岩的形成与全球缺氧事件有关,而缺氧事件常与海平面变化关系密切。新的评价体系把油页岩边界品位-含油率(ω)定为3.5%,并按不同品级、不同埋藏深度进行油页岩资源系统评价。坚持综合开发和利用,走炼油-化工-发电-多金属提取-建材一条龙联合生产是最佳开发利用途径。中国油页岩工业在中长期内将可实现油页岩工业化,具有广阔前景。

古湖泊学研究——以桦甸断陷盆地为例

古湖泊学是研究湖泊系统历史演变的科学,是一门综合性很强的地球科学。本文综述了古湖泊学的定义、研究现状及常用的研究方法,并以吉林桦甸古近纪断陷含油页岩湖盆为例进行了应用。桦甸盆地为小型半地堑盆地,盆地南缘F1断裂控制了古近系湖泊演化特征。桦甸盆地富含油页岩资源,具有开展古湖泊学研究的优势条件。桦甸油页岩具明显的黑白相间的双层结构特征,有机质条带和陆源碎屑颗粒呈现良好的韵律互层,有机质呈现褐色或黑色条带,夹杂石英、长石颗粒的粘土矿物呈白色条带。根据泥岩和油页岩的有机碳含量垂向变化特征,桦甸组古湖泊生产力演化趋势为:中部含油页岩段>上部含煤段>下部含黄铁矿段,反映油页岩沉积时,湖盆古湖泊生产力最高。根据油页岩岩石学特征、V/(V+Ni)、Sr/Ba和B/Ga等元素比值分析,中部含油页岩段时期,表现出一种淡水与半咸水—咸水交替变化的沉积演变过程,可以形成一定程度的盐度分层,使底层水处于缺氧环境,有利于有机质的保存。随着古湖泊学的不断发展,它已经在油气资源勘探开发及全球环境与气候变化等领域发挥了重要作用,但仍存在一些理论及方法问题需要湖泊地质工作者的不断努力与探索。

蒙古国塔南凹陷南屯组水下扇的沉积演化特征

利用基于Wheeler变换的数据驱动倾角导向体生成的非线性年代地层切片,研究蒙古国塔南凹陷下白垩统南屯组水下扇的沉积演化特征。基于沉积学的理论指导,通过单井相、连井相标定,结合地震反演、地震属性等技术,进行等时地层单元的沉积相分析;基于相控应用年代地层切片技术研究沉积演化特征。结果表明:塔南凹陷南屯组SQ21时期发育近岸水下扇及远岸水下扇,水下扇的沉积演化规模随着水体的加深先扩张后萎缩,到最大湖泛时期基本消失;切片中水道显示远岸水下扇是近岸水下扇二次搬运至同生断裂再次滑塌而成。

基浪堆积物(岩)地质特征及其地质意义

基浪堆积物(岩)被认为是一种特殊的火山碎屑物(岩),主要是岩浆在上升的过程中与地表水或地下水相作用发生爆炸,冲破上覆岩层,并伴随出现基浪沉积而成的水成火山碎屑物,火山爆炸为基浪堆积物提供充足的物质来源。增生火山砾及发育的大型似沙丘构造是基浪堆积物(岩)的典型指相标志,可以和其他火山碎屑岩相区别;在碎屑结构上基浪堆积中多为火山豆、火山砾,多呈半圆状,少数为圆状,个别呈次棱角状。由于基浪堆积物兼具有火山碎屑及沉积岩的特征,因此可作为良好的油气储集体:而且对其成因的研究可起到防灾预警的作用。