地球多层圈有机—无机相互作用的资源效应

地球内部不同层圈相互作用过程中的物质循环和能量传递对浅层盆地内部多种类型资源的形成及富集具有显著影响。深部地质作用过程与浅部资源效应这一核心科学问题备受关注,其中在深部流体/熔体物质传输影响下的有机—无机相互作用及资源效应是关键所在。梳理了地球多层圈有机—无机相互作用对盆内多种资源的影响机理。在深部流体/熔体活动背景下,有机—无机相互作用主要通过形成利于富有机质烃源岩发育的沉积环境、提供促进生烃的物质能量、产生改造储层性质的流体环境和影响油气组分的聚集效果的方式控制油气资源的形成和聚集;深部流体携带地球深部的气体组分(CH_(4)、H_(2)、CO_(2)等)和热能进入盆地促使了天然氢气和地热资源潜力的形成;深部物质为铀矿提供铀源,富铀流体在生物作用和含烃流体作用下形成砂岩型铀矿;深部流体活动对煤矿资源的形成和变质也产生了较大影响。未来针对地球多层圈有机—无机相互作用的研究应当突破盆地限制,在地球系统的背景下围绕层圈物质和能量传输、盆内与盆外一体化展开。重点对非生物烷烃气成因、工业聚集和天然富(含)氢气藏的成因、富集、潜在勘探区评价、地质储存开展深入研究,助力推进中国能源转型和绿色发展。

泥岩成岩作用研究进展与展望

泥岩成岩作用研究在页岩油气革命的推动下取得了一系列重要进展,已成为沉积学和石油地质学研究的一个前缘领域。泥岩成岩作用不仅控制着油气的生成和运移,同时对物质组成、微观结构、储层物性和力学性质都具有重要影响。本文围绕这一领域,阐述了国内外相关研究现状,展望了未来的发展趋势。当前泥岩成岩作用研究进展主要体现在4个方面:1)矿物成岩演化;2)有机质成岩演化与有机质孔的发育;3)泥岩成岩作用的驱动机制及其物性响应;4)泥岩成岩作用对岩石力学性质的影响。泥岩成岩作用研究将不断补充完善盆地成岩作用系统,并继续为非常规油气资源的勘探和开发提供理论支撑。多场耦合控制下不同尺度泥岩成岩作用系统研究预示了深远和广泛的发展前景。

膏盐影响烃源岩T_(max)的实质——以柴达木盆地西部古近系下干柴沟组为例

沉积盆地中的地质观察和热模拟实验研究均揭示了含膏泥岩生烃高峰提前的现象,而生烃高峰的提前量与膏岩含量之间的关系却尚未明确。选取柴达木盆地西部地区S49-1井中不同膏岩含量的下干柴沟组烃源岩粉末样品,对原样进行抽提,除去可溶有机质(SOM);取部分抽提残余物进行酸洗,除去碳酸盐;对原样和两步前处理后的固体残余物分别进行岩石热解分析。与原样的T_(max)相比,不含SOM的残余物的T_(max)更高,而去除SOM和碳酸盐矿物的样品Tmax更低,这表明含膏泥页岩中的SOM和硫酸盐矿物(石膏、硬石膏)均可促进有机质热演化。虽然后者的促进效果更为显著,但却与其硫酸盐矿物含量不成正比。这表明硫酸盐矿物与有机质的接触面积对T_(max)的影响更为重要。该结论进一步通过不同比例的干酪根与硫酸镁粉末混合物的Tmax值进行了验证。因此,硫酸盐矿物的赋存状态会直接影响有机质与硫酸盐的接触关系,进而对热演化生烃进程产生影响。