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。

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。