鄂尔多斯盆地东缘柳林-子洲地区本溪组富有机质泥页岩发育影响因素与发育模式

鄂尔多斯盆地东缘上石炭统本溪组海陆过渡相泥页岩是该区潜在的页岩气勘探目标。在盆地东缘柳林-子洲地区本溪组代表性剖面和重点探井的系统观测和采样分析基础上,对该区本溪组富有机质泥页岩的发育影响因素与发育模式进行了研究,并建立了本溪组“缓慢沉降、陆源供给、封闭保存”的海陆过渡相富有机质泥页岩的发育模式。结果表明:鄂尔多斯盆地柳林-子洲地区本溪组富有机质泥页岩主要发育在晋祠段和畔沟段,以黏土质泥页岩为主,含少量硅质泥页岩;其有机质丰度高,有机质类型主要为腐殖型;本溪期炎热潮湿的气候导致区域内成煤植物繁盛,沉积水体有机质供应充足;在鄂尔多斯盆地东缘整体缓慢沉降的海侵背景下,障壁岛-瀉湖-浅海泥质陆棚体系在水体底层形成较高盐度的缺氧还原性水体,为沉积有机质的保存和富集提供了良好场所。

中国中—新元古代地层研究进展及建议划分、对比方案

本文系统梳理了中国地层表(2014)中—新元古界尚存的地层学问题,并以十多年来有关专家及本课题组地层年代学成果为基础,结合地质事件的时空发育和对比关系,重点研究了中元古界底界、中元古界待建系、中—新元古代过渡时期地层关系、成冰系底界的划分及震旦系罗圈冰期的时代归属。在此基础上提出了中—新元古代地层划分和对比方案建议,并进一步讨论和对比了中国华北、扬子和塔里木三大陆块中—新元古代地质特征异同。研究表明:中国中元古界以1800 Ma(或1780 Ma)为底界,比1600 Ma更合理;中元古界待建系虽在华北陆块北缘和南缘、扬子陆块北缘和南缘均发育,但以扬子陆块北缘神农架地区神农架群最佳,建议暂以神农架群为待建系候选层型进行重点研究;华北胶辽徐淮吉豫的原青白口纪地层很可能跨越了1000 Ma界线,有一部分地层属于中元古界;建议与国际接轨,原南华系与成冰系对应(720~635 Ma);青白口系以820 Ma构造面为界两分,下部称青白口系下统(1000~820 Ma),上部称青白口系上统(820~720 Ma),待以后证据更充分时再决定是否分为两个系;华北陆块南缘以罗圈冰川为代表的罗圈组及相应地层归入震旦系上部。以上研究为中国地层表“中—新元古界”划分对比方案的修订和完善提供了基础资料、划分依据和参考方案。

南陵—无为地区下二叠统栖霞组烃源岩评价与标定

下二叠统栖霞组是南陵—无为地区主要的烃源岩层位之一。剖面上该组碳酸盐岩整体有机质丰度不高,有机碳均值仅为0.4%,有机质类型以腐泥型占绝对优势,烃源岩处在高成熟热演化阶段。剖面上密集采样分析表明,垂向上存在3个有机质相对富集的小层段,其有机碳平均值均超过0.4%,累计厚度为42m左右,它们为该组有效生烃层段。

皖南巢县马家山地区油苗地球化学特征及油源

皖南巢县马家山地区油苗产出层位主要集中在下三叠统南陵湖组,为了查明其烃源岩,基于详细的野外剖面资料和采样记录,对该区古生界和中生界海相优质烃源岩层段进行系统研究和准确标定,在下二叠统栖霞组、上二叠统大隆组和下三叠统南陵湖组发现有机质相对富集的优质烃源岩小层。生物标志化合物指纹特征和绝对浓度定量分析表明,南陵湖组烃源岩样品的三环萜烷、四环萜烷、三萜类化合物、倍半萜烷及甾烷分布模式和组成特征与油苗样品相似,其藿烷、三环萜烷和甾烷绝对定量浓度也与油苗样品接近,而栖霞组和大隆组烃源岩样品与油苗样品具有明显差别。马家山地区油苗与南陵湖组烃源岩具有亲缘关系,是南陵湖组烃源岩的原生油气。

二连盆地霍林河凹陷低煤阶煤层气储层特征

为了揭示二连盆地霍林河凹陷低煤阶煤层气储层特征,在对地质背景进行研究的基础上,以霍林河凹陷下白垩统大磨拐河组低阶煤为研究对象,利用低温液氮吸附实验、光学显微以及孔渗测试等方法,分析了低阶煤的孔隙结构、裂隙结构、渗透率和孔渗主控因素,明确了大磨拐河组低煤阶煤层气储层性质和主控因素。研究结果表明:①大磨拐河组低煤阶煤层气储层主要以微小孔(孔径小于100 nm)为主,占比在90%以上,孔隙形态以一端封闭的不透气孔为主,孔隙度介于11.33%~26.32%、平均值为18.62%,属于中等孔隙度;②裂隙类型以Ⅱ类为主,裂隙宽度大于5μm,长度小于10 mm;③储层渗透率介于0.067~38.550 mD、平均值为5.440 mD,一般介于0.067~1.830 mD,渗透率整体较低;④孔隙度、渗透率主要受显微组分、灰分产率和裂隙发育程度的影响。结论认为,该研究成果可以给二连盆地霍林河凹陷及其他地区的低煤阶煤层气勘探开发工作提供借鉴。

扬子克拉通北缘中元古界神农架群层序的厘定

神农架群被认为是除天津蓟县剖面外,我国出露相对最好的中元古界。由于其大致形成于1400~1000 Ma,故普遍被看好作为中国地层表中1320~1000 Ma时期地层记录缺失的候选层型剖面。尽管近年来神农架群的年代地层学、沉积学、古生物(叠层石形成与分布)及古海洋地球化学等方面研究进展显著,但有关神农架群的划分仍未达成共识。本文在神农架上前寒武系专题研究及神农架1:20万填图划分方案基础上,通过近十余年来对神农架群系统综合研究,重新厘定了神农架群层序。研究认为,神农架群由下至上可划分为下、中、上3个亚群,下亚群由下至上为鹰窝洞组、大岩坪组、马槽园组、乱石沟组、大窝坑组及矿石山组;中亚群包括台子组、野马河组、温水河组和石槽河组;上亚群则为下部送子园组与上部瓦岗溪组。神农架群的上述划分和层序厘定充分结合了神农架群同位素年代学、沉积地质演化、叠层石形态类型及旋回性发育特征、同位素与元素地球化学异常等特征和发育规律。本文是近10年来神农架群研究进展的总结,尽管神农架群目前已具备了建立待建系候选层型的基本条件,但其尚缺少顶界与底界层位年龄,也未见到下伏地层或基底,未来还需进一步开展综合研究。

非洲B盆地轻质油地球化学特征与成因类型研究

利用原油样品碳同位素、饱和烃和芳烃的色谱、色-质等地化分析资料,对非洲B盆地轻质油地球化学特征和成因类型进行了综合研究。结果表明:原油样品族组分中饱和烃含量高(含量>80%),饱和烃色谱图为前峰型,无明显奇偶优势;饱和烃生物标志物中三环萜烷系列丰度高,三环萜烷系列丰度明显高于藿烷系列;甾烷系列丰度低,C27～C29规则甾烷系列中C29甾烷丰度高,表明陆源有机质对成烃的主要贡献;芳烃生标中主要组分为萘系列和菲系列。轻质油为成熟-高成熟原油,成因类型为湖相混合型,表明为研究区湖相泥质烃源岩成熟-高成熟阶段排烃的产物。

新沟油田新沟嘴组下段Ⅱ油组岩性测井综合识别

古近系新沟嘴组下段Ⅱ油组为新沟油田近期发现的非常规白云岩油气储层,复杂岩性频繁互层的地层特征导致利用测井曲线进行岩性预测难度较大。针对研究区地层发育特征及测井资料情况,对测井系列较齐全的新钻探井利用Fisher判别法进行岩性测井识别,而对测井资料系列单一的老井利用泥质含量法进行岩性测井识别。结果表明:Fisher判别法对于泥岩、泥晶白云岩及粉砂岩有较高的判别成功率,符合率分别达到100%、86.5%和77.8%,泥膏岩较差,为58.3%;泥质含量法对于各层段白云岩、泥质白云岩、云质泥岩和泥岩的判别平均误差率分别为11.8%、15.15%、48.55%和16.6%,除云质泥岩外,其他岩性的符合率均较高。2种方法判别整体效果较好,为下步沉积微相研究与储层预测打下基础。

江汉盆地潜江凹陷致密油藏特征及成因

潜江凹陷新沟地区始新统新沟嘴组下段Ⅱ油组白云岩储集层致密油藏研究程度低。在分析油藏基本石油地质特征的基础上,利用原油及烃源岩样品分析资料,对原油地化特征、油源及其成因进行了研究。结果表明,新沟嘴组下段Ⅱ油组湖相白云岩储集层为中-低孔、超低渗透、特小孔喉致密储集层,油藏具有典型致密油藏特征。Ⅱ油组泥质烃源岩有机质丰度高,热演化程度低,具有较大的生成低熟油的潜力。生物标志化合物特征分析表明,Ⅱ油组原油成熟度低,为典型的咸水湖相低熟油。原油来源于同层系构造低部位低熟烃源岩,为自生自储油藏,存在短距离的二次运移。新沟嘴组下段Ⅱ油组低熟油生烃母质为高等植物、浮游生物和藻类等为主的咸水湖相混合型有机质,生物类脂物早期生烃为研究区低熟油的主要生烃模式,而富硫大分子早期降解生烃也可能是其重要的生烃模式。

邦戈尔盆地中部凹陷烃源岩地球化学特征

利用大量烃源岩样品的有机地球化学分析资料,从烃源岩分布、沉积环境、有机质类型、有机质丰度、烃源岩生烃史以及生物标志物特征等方面,对邦戈尔盆地中部凹陷下白垩统烃源岩进行了综合研究,结果表明,研究区各层位暗色泥岩发育;有机质丰度高,整体为好烃源岩;有机质类型主要为Ⅱ1型;有效烃源岩主要为K组及其下部成熟烃源岩,成熟度为有效烃源岩的主控因素。生烃史模拟表明,K组及其下部的M组、P组烃源岩在晚白垩世及以前都进入过生烃高峰,具有较大的资源潜力,并且烃源岩没有二次生烃的可能。生物标志物分析表明,K组烃源岩沉积于半咸水-淡水、弱氧化-弱还原的湖相沉积环境,不同小层及构造位置其沉积环境有一定的差异。

巢湖地区二叠系栖霞组和三叠系南陵湖组石灰岩生物标志物特征与生烃潜力——以平顶山和马家山剖面为例

对安徽巢湖地区平顶山和马家山剖面下二叠统栖霞组和下三叠统南陵湖组进行了地层沉积特征及暗色石灰岩生烃潜力的综合分析,并对这两个层位的样品进行了饱和烃生物标志物特征研究。结果表明,两个层位的石灰岩都属于有效烃源岩,均具有一定的生烃潜力。南陵湖组石灰岩饱和烃以高丰度的长链三环萜烷、重排藿烷、重排甾烷为特征,表明其形成于偏弱氧化的沉积环境。栖霞组沉积期水体能量相对较低,受陆源物质影响明显,栖霞组石灰岩萜烷系列为常规的分布模式,但其甾烷成熟度参数明显低于平衡值,认为高的热演化程度是造成栖霞组石灰岩20S/(20S+20R)-ααα-C29甾烷值和ββ/(ββ+αα)-C29甾烷值"倒转"的主要原因。

金刚烷的形成演化及其在油气勘探领域的应用

金刚烷具有独特的笼型分子结构，较强的热稳定性和抗生物降解能力，在油气勘探领域具有广阔的应用前景。现阶段对于其成因的认识有限，一般认为单金刚烷是在地下黏土矿物（如蒙脱石）的催化作用下，油气中的多环烷烃通过异构化和重排作用形成，而高级别的金刚烷则是通过低级别的同系物在高温高压下聚合而成。实际地质样品和模拟试验均证实，金刚烷在地质体中的热演化一般分为生成-富集-分解破坏3个主要的阶段。在油气勘探领域，现阶段主要应用于原油和烃源岩成熟度的判识，但金刚烷参数作为成熟度指标需要考虑其适用范围及其他影响因素。金刚烷在原油生物降解和裂解程度的表征以及有机相的判识等方面的应用还处于探索阶段。进一步深化其成因和热演化规律认识，并追踪相关认识在各种地质条件下的应用效果，是拓展金刚烷类在油气勘探领域应用的关键。

邦戈尔盆地中部凹陷K组烃源岩饱和烃生物标志物特征研究

邦戈尔盆地勘探程度低,对其主要烃源岩层位特征的认识不能满足勘探的需要。利用中部凹陷探井烃源岩样品的饱和烃色谱-质谱分析资料,对K组烃源岩的饱和烃生物标志物特征进行了系统分析,结果表明,中部凹陷K组烃源岩沉积于半咸水-淡水、弱氧化-弱还原的湖相沉积环境,沉积有机质为湖相混合型有机质。3个烃源岩样品饱和烃生物标志物组成特征的差异性表明,不同区域、不同层段的沉积环境和物源由于构造运动的影响还是有一定的差别。

中国中新元古代重要沉积地质事件及其意义

地球曾经历了3次超大陆演化过程,其中2次超大陆(哥伦比亚(Columbia)和罗迪尼亚(Rodinia))旋回涉及中新元古代,并与一系列区域性事件相联系,形成了多成因的超大陆演化模型。华北中东部新元古代沉积事件、扬子和塔里木新元古代裂谷事件、雪球事件等都被视为Rodinia超大陆的裂解响应,它们对定时三大陆块相互关系及定位其在全球超大陆的位置具有至关重要的作用,也反映了重要沉积地质事件在超大陆研究中不可或缺的作用和意义。此外,在中新元古代的Columbia和Rodinia超大陆演化过程中,还伴随发育具有广泛区域性甚至全球意义的巨厚白云岩与碳酸盐岩微生物(岩)、红层与黑色页岩、全球性臼齿亮晶碳酸盐岩和埃迪卡拉纪盖帽碳酸盐岩等沉积事件群及元素(同位素)漂移等地球化学异常事件,也包括特殊且重要的磷块岩、锰、铁矿等沉积成矿事件。由于不断显示出来在全球古大陆重建和古地理恢复方面的重要作用,它们越来越得到学术界的广泛关注和研究。文中通过系统分析中国中新元古代超大陆旋回演化中发育的部分重要或关键地质事件(群)时空发育与分布特征,并结合作者团队的实际资料和测试数据,以期揭示超大陆演化过程与重要沉积地质事件的内在联系,为超大陆聚散旋回演化和时空定位及原型沉积盆地的发育和评价提供科学证据。

中西非裂谷盆地白垩系两类优质烃源岩发育模式

中西非裂谷系位于非洲中部,主要为沿中非剪切断裂带分布的被动裂谷盆地,进一步划分为中非裂谷系和西非裂谷系。针对国内外对勘探程度极低的中西非裂谷盆地白垩系优质烃源岩展布、发育机理及油气成藏模式认识薄弱的现状,笔者在开展大量中西非裂谷盆地上、下白垩统两类烃源岩样品的主微量元素等地球化学分析的基础上,从含油气盆地构造、烃源岩发育古环境、古气候、古生产力和有机质保存条件等分析出发,剖析了不同类型含油气盆地优质烃源岩发育主控因素,分别建立了中、西非裂谷系低勘探程度含油气盆地下白垩统、上白垩统优质烃源岩的发育模式:中非裂谷盆地(Bongor、Muglad、Melut盆地)下白垩统裂陷期快速沉降、温暖湿润气候条件下,勃发的水生有机质(藻类)控制的深水湖相优质烃源岩"生产力"单因素发育模式;西非裂谷盆地(Termit盆地)上白垩统拗陷期海侵、炎热潮湿气候条件下,陆源有机质输入为主,优越的保存条件(偏咸水体)优质海相烃源岩"生产力+保存条件"双因素控制的发育模式。从而进一步锁定富油气凹陷和主力成藏组合,有效指导含油气盆地内选区选带,助推油气规模储量发现。

江陵凹陷古近系沙市组含膏盐岩系沉积特征研究

研究发现,在江陵凹陷中南部梅槐桥向斜带内沙市组发育两套膏盐岩层。通过对钻井、岩心、地震资料的分析,明确了膏盐岩的岩性、电性及地震响应特征:岩性变化主要为由湖盆中心至边缘膏盐类矿物的含量越来越低而陆源碎屑物质含量越来越高;电性特征表现为低伽马、低密度、高电阻、中子趋于0、扩径明显;在地震剖面上表现为强振幅、低频率的反射特征。结合研究区古气候和古构造背景,对沙市组两套膏盐岩的沉积特征进行分析,结果表明,两套膏盐岩在凹陷内的分布差异巨大且沉积中心具有向南迁移的趋势,物源、古地貌和湖平面变化三种因素的综合作用是造成这种差异的主要原因。最后总结出研究区沙市组所沉积的膏盐岩是一种'非匀称补给'的成盐模式,主要形成于湖盆基准面下降晚期浅水蒸发沉积环境中。

神农架成冰系“南沱组”宏观藻应属大塘坡组的新证据

Yeetal.(2015)在Geology上报道,华南神农架“Marinoan南坨组下部冰碛岩中黑色页岩夹层内”保存大量复杂形态的同冰期海洋底栖宏观藻炭质印模化石,引起国际同行强烈反响。然而笔者研究团队近期研究查明,Yeetal.(2015)报道的宏观藻炭质印模化石并非是Marinoan冰期的产物,而是产在Sturtian古城组和Marinoan南沱组之间的大塘坡组间冰期炭质泥页岩中,并且神农架地区发育与扬子其他地区南华系可对比的相同地层与沉积序列。

渤海海域中部地区天然气组成与成因类型

渤海海域中部地区已发现的天然气主要为烃类气体,成熟度为成熟—高成熟,古近系及以下储集层中的天然气为湿气,新近系的天然气多为干气。天然气甲烷、乙烷碳同位素变化较大,其中,BZ281构造天然气甲烷碳同位素最重,QHD301构造天然气乙烷碳同位素最重。烃类气为有机成因气,可分为油型气、煤成气和混合气,以混合气为主。

鄂尔多斯盆地演武高地镇28井区长3油层组原油地球化学特征及其意义

应用GC、GC/MS技术,系统分析研究了鄂尔多斯盆地演武高地镇28井区长3油层组原油的生物标志化合物组成及地球化学特征,结果表明:生烃母质提供者既有菌藻类,又有陆源高等植物,且后者贡献较大;原油形成于弱氧化—弱还原的淡水环境;原油为成熟原油(C29甾烷和C31藿烷异构体参数接近或达到平衡,重排甾烷/规则甾烷值和Ts/(Tm+Ts)值较高,正构烷烃CPI值接近于1,甲基菲指数较高)。

陡山沱组盖帽碳酸盐岩C同位素特征及形成环境——以扬子北缘神农架地区为例

神农架地区位于华南扬子克拉通北缘,发育完整的成冰系-埃迪卡拉系地层层序。本研究基于新近发现的6个埃迪卡拉系盖帽碳酸盐岩剖面,系统研究了其地层学、沉积学和C同位素地球化学特征,并依据盖帽碳酸盐岩发育的一系列沉积指相标志,讨论了盖帽碳酸盐岩形成的沉积环境。神农架盖帽碳酸盐岩由细粉晶白云岩组成,盖帽白云岩与下伏冰碛岩接触关系多较截然,部分为渐变过渡关系,沉积构造单调,以水平层理或块状层理为主,少见其他特殊沉积构造或岩石、矿物组分,偶见团粒、叶枝状等藻类生物,盖帽白云岩和上覆岩系构成快速海侵-退积的沉积层序。盖帽白云岩δ^13C剖面显示,由下向上从极低(-6‰^-9‰)到中低(-4‰^-5‰)负漂移,或从中下部中低幅负偏逐渐向上更负偏(-4‰^-5‰间)或在中低负值附近高频振荡,但上覆沉积物的δ^13C剖面保持持续中低负偏。研究表明,沉积指相标志及C同位素共同指示盖帽碳酸盐岩与冰后期海平面快速上升同步,这6个盖帽白云岩剖面主要发育于神农架中西部浅水陆架潮坪区域。这些盖帽白云岩剖面的δ^13C值基本类同于国内外埃迪卡拉盖帽白云岩δ^13C剖面的变化规律,具有广泛的全球变化和对比意义。同时,神农架的这几个盖帽白云岩剖面δ^13C值有其独特性,该特征是对冰后初期浅水碳酸盐岩沉积作用平衡全球海平面快速上升的响应。进一步研究发现,埃迪卡拉系初期盖帽碳酸盐岩沉积于扬子克拉通广泛的浅水陆架沉积环境,并非发育于从深水盆地-斜坡-陆架的各个沉积相区。