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。

茂名盆地羊角含矿区始新统油柑窝组油页岩有机地球化学特征及沉积环境

针对茂名盆地油页岩成矿机理问题,利用茂名盆地羊角含矿区始新统油柑窝组油页岩莱科(Leco)、热解、含油率以及生物标志化合物等分析,研究了其有机地球化学特征,讨论了油页岩有机质来源与沉积环境。结果表明:油柑窝组油页岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1型,含油率平均为5.98%,属品质中等偏好型;碳优势指数(ICP)值(3.73~4.37)、奇偶优势(OEP)值(7.59~9.57)、较小甾烷C29ααα20S/(20S+20R)、较低Ts/(Ts+Tm)以及最高热解峰温(Tmax)值(428.00~434.00℃)均指示油柑窝组油页岩热演化处于未成熟阶段。正构烷烃气相色谱(GC)图显示为单峰式,主碳峰为C27;∑C21-/∑C22+与∑C21+22/∑C28+29均呈现低值,ICP与OEP呈现高值,高碳数藿烷系列含量丰富,三环萜烷含量较低,未检测出奥利烷和羽扇烷等非藿类化合物,综合C27-C28-C29规则甾烷相对含量特征,确定油柑窝组油页岩有机质来源主要为湖相藻类体以及细菌、浮游生物与陆生植物混合来源。总有机碳质量分数/全硫质量分数(TOC/S)值(41.14~170.08)、姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)值(0.82~1.30)以及重排甾烷/规则甾烷值(0.06~1.10)指示油页岩沉积时水体为淡水、还原环境。在亚热带-温带温暖-湿润气候背景下,藻类等水生生物勃发引起的高湖泊生产力和淡水、还原环境是茂名盆地油柑窝组油页岩成矿的有利条件。

油页岩成矿作用研究中的关键方法和技术

油页岩作为一种重要的非常规油气资源,如何有效地利用油页岩成矿作用研究中的关键方法和技术实现油页岩的综合识别与评价极其重要。油页岩识别的关键技术主要包括基于岩石学的地质识别、精确的地球化学指标识别、测井技术的垂向高分辨率快速识别和地震技术的三维空间定量刻画。先进的测试技术、创新的理论方法以及高品质地球物理资料的二次开发利用将不断提升油页岩从定性到定量预测识别的精度。油页岩成矿作用研究的关键方法是从古构造条件、古气候条件、古地理条件以及古湖泊环境等地质因素入手,探讨其综合作用下有机质来源、保存条件及成岩作用的变化,由定性向半定量—定量地精细刻画油页岩中有机质聚集过程,从而有效地预测油页岩的展布及其富集规律。由于文中材料以中国陆相含油页岩盆地的研究成果为主,而陆相成因油页岩的识别特征及成因机制可能与海相等成因存在差异,因此,仍需油页岩地质学家不断深入研究与总结。希望此文对页岩油、页岩气及烃源岩研究也具有一定的借鉴意义。

中国油页岩富集与地质事件研究

油页岩是一种有机质富集的细粒沉积岩,高古湖泊生产力和稳定的还原环境是油页岩成矿的关键。越来越多的学者研究发现,在含油页岩沉积组合序列中,经常出现火山、热液、大洋缺氧、气候突变、海侵、重力流等地质事件。通过对全国50个盆地、95个含矿区油页岩成因和分布规律的总结和归纳,揭示出火山、热液、大洋缺氧、气候突变、海侵、重力流等事件不同程度地改变古湖泊水体条件,引发湖泊表层高生产力,促进藻类勃发和微生物繁盛,并形成稳定的湖泊分层环境,成为油页岩富集的有利因素。但若过量的火山灰、频繁火山爆发释放大量气体、高温高压的间歇性热液流体以及频繁的重力流作用将不利于油页岩富集。针对这些地质事件研究,目前还只停留在对单个事件的分析,未来需要从地球系统科学整体出发,促进沉积学、地球化学、微生物学等多学科交叉,揭示非常规油气资源沉积富集与重大地质环境突变的生态循环过程,进一步深入加强多种地质事件耦合作用对油页岩成矿影响,丰富非常规油气沉积学理论。

银额盆地下白垩统巴音戈壁组含油页岩岩系孢粉化石特征及地质意义

白垩纪陆相古气候研究已经成为国际地球环境系统研究的重要参考,对银额盆地下白垩统巴音戈壁组进行系统取样,通过岩性观察和孢粉鉴定分析,系统研究了研究区下白垩统古气候演化及有机质富集条件。研究区共鉴定孢粉58属173种,包括裸子植物37属141种,被子植物6属11种,蕨类植物15属21种。孢粉组合中裸子植物花粉占绝对优势,均在90%以上。植被类型主要为针叶林,其次为针阔叶混交林,属于暖温带-北亚热带气候类型,总体表现为半湿润-湿润气候,部分层位为半干旱气候。其中,最有利于研究区有机质富集的气候条件是半湿润气候,其次为湿润气候条件。

中国陆相盆地油页岩形成环境与成矿机制

近10年来,油页岩勘探开发和成矿理论研究取得重要进展。作者在前期研究和系统调研的基础上,概要总结了中国陆相油页岩的形成环境和成矿机制。总体表明,油页岩易形成于相对较高的O2和低CO2浓度的大气背景下,具有4个主要成矿期次;盆地内构造和古气候协同控制油页岩的矿床规模,补偿环境易于形成深水油页岩,而过补偿环境沉积浅水油页岩;深水油页岩沉积于半深湖和深湖环境中,湖底均处于贫氧-缺氧的状态,生物生产力为控制油页岩品质的关键因素,有利条件的持续时间和低含氧区范围决定油页岩矿床的规模;浅水油页岩沉积于湖沼环境中,富营养化和浊水藻型湖泊是沉积油页岩的前提,湖泊自身恢复和古气候调节作用导致油页岩厚度小、横纵向非均质性强;部分地质事件,缺氧、火山活动和热液、海侵,有助于提高生物生产力和形成缺氧环境,促进油页岩沉积。基于油页岩形成环境归纳,总结出深水和浅水油页岩成矿机制。进一步结合中国大陆区域构造演化,认为中国油页岩时空分布主要受控于古亚洲、特提斯和环太平洋构造域的影响。

油页岩低温干馏不同阶段的产物特征

对东北地区典型盆地油页岩样品进行分阶段低温干馏加温实验,分析油页岩的最佳产油区间和最佳加温方式。低温干馏产物(页岩油、半焦、水分、气体损失物)的变化规律表明低品质油页岩在整个低温干馏过程中出油率缓慢递增,因此可以采用传统的低温干馏加温方式。中等、优等品质油页岩在Ⅰ-Ⅱ阶段出油率变化不明显,Ⅲ-Ⅳ阶段出油率增加最快,绝大多数油页岩在Ⅵ阶段出油率几乎不再发生变化,因此中等、优等品质油页岩的低温干馏可以采用Ⅴ阶段加温方式,该加温方式的提出既可获得较高含量的页岩油,又可提高半焦的附加利用值。

老黑山盆地下白垩统穆棱组油页岩与煤含油率控制因素

我国陆相盆地内普遍存在油页岩与煤共生的地质现象。本文以老黑山盆地下白垩统穆棱组油页岩与煤为研究对象,基于工业分析(含油率、灰分、挥发分、全硫和发热量)和有机地球化学分析(有机碳、岩石热解、显微组分和生物标志化合物),对油页岩与煤含油率的控制因素开展研究。根据含油率等工业品质特征,将研究区油页岩与煤进一步划分为高含油率油页岩(HOS)、低含油率油页岩(LOS)、高含油率煤(HC)和低含油率煤(LC)4种亚类。其中HC的总有机碳质量分数和生烃潜力最高,其次为LC、HOS和LOS,4种亚类的有机质类型以Ⅱ型干酪根为主,均处于未成熟的热演化阶段。沉积环境与有机质来源是控制油页岩与煤含油率的关键因素,HOS主要形成于陆源有机质供给中等的湖沼环境,而HC主要形成于陆源有机质供给丰富的泥炭沼泽环境。油页岩与煤形成时期的高等植物以松科、柏科/杉科、南洋杉科、罗汉松科和蕨类植物为主,这些植物可以提供充足的树脂和蜡质有机质,从而使油页岩与煤具有相对较高的含油率。

松辽盆地东南隆起区增深3井上白垩统青山口组油页岩特征

为近一步了解松辽盆地东南隆起区上白垩统青山口组油页岩特征，对该地区新钻井增深3井青山口组全取芯井段进行了详细的岩芯观察、取样与测试等单井分析。结果表明：研究区增深3井青山口组共发育5层油页岩，主要形成于半深-深湖沉积环境，油页岩单层最厚达5m;含油率为3.50%~7.34%,平均为4.73%;发热量分布范围为1928.68~4537.08J/g,平均为2691.42J/g;灰分含量为82.65%~87.56%,平均为85.02%;全硫含量为0.59%~4.08%,平均为1.40%,为高灰分、低发热量、低硫、中-低品质油页岩。其中含油率与发热量、有机破含量呈明显的正相关性，与灰分含量呈明显的负相关性，表明发热量、有机破和灰分含量可作为油页岩含油率良好的替代指标。对油页岩段的测井曲线分析显示，油页岩层较泥岩具有高声波时差、高电阻率、低密度的特征，可作为识别油页岩的辅助标志。通过对样品岩石热解参数进行分析，表明油页岩中的有机质类型主要为I型，其次为n型，有机质成熟度处于未熟-低熟阶段。

柴北缘团鱼山地区中侏罗统石门沟组油页岩有机地球化学特征及古湖泊条件

根据Leco(莱科)、岩石热解、GC(气相色谱)和GC-MS(气相色谱/质谱)等分析,开展了柴达木盆地北缘团鱼山地区中侏罗统石门沟组油页岩有机地球化学特征研究,探讨了油页岩的生烃潜力、有机母质来源、沉积环境及成矿差异。结果表明:石门沟组页岩段共发育3层油页岩(自下而上分别为油1、油2和油3),油页岩w(TOC)较高,平均值为8.16%,有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ1型,整体生烃潜力较好,且油1、油2的生烃潜力高于油3;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、萜类化合物和芳香烃化合物,其中,正构烷烃呈单峰式分布,主峰碳数为nC23或nC27,Pr/Ph值为0.20~1.08,油1、油2的C27/C29值、芳基类异戊二烯烃、藿烷和藿烯质量分数明显比油3高,揭示油1、油2形成于强还原条件,有机母质来源以低等水生生物为主,油3形成于弱还原-还原条件,有机母质来源具有陆源高等植物与低等水生生物双重生源特征。结合油页岩特征的差异及古湖泊条件,说明较深的湖水并不是形成优质油页岩的必要条件,藻类、细菌等提供优质有机质的生物输入以及底层水的强还原条件更有利于优质油页岩的形成。

松辽盆地东南隆起区上白垩统青山口组油页岩有机碳含量预测及效果评价

通过建立实测有机碳含量与测井资料之间的关系进行有机碳含量预测,可以克服有机碳含量分析实验取心不全面、测试数据少、测试费用高等缺点。通过分析松辽盆地东南隆起区上白垩统青山口组油页岩测井资料与实测有机碳含量关系,根据自然伽马、电阻率、声波时差、密度与实测有机碳含量的相关性,建立了东南隆起区青山口组油页岩改进ΔlgR模型、多元逐步回归模型和BP神经网络模型,定量预测了JFD⁃8井青山口组油页岩有机碳含量随深度变化关系,分析了3种模型的预测w(TOC)和实测w(TOC)的误差。研究认为:BP神经网络模型适用于数据量大的地层,受岩性变化和压实作用等因素的影响小,当油页岩层的w(TOC)变化范围大时更具优越性;多元逐步回归模型适用于测井曲线对油页岩层段响应好的地层,显著参数越多预测越精确;改进ΔlgR模型适用于岩性单一的地层,操作简便,但误差较大;勘探开发初期,当测井及地化资料不充足时建议使用改进ΔlgR模型和多元逐步回归模型,勘探开发后期,当测井及地化资料充足时建议使用多元逐步回归模型和BP神经网络模型。该研究成果为松辽盆地油页岩勘探开发提供了有力的技术支持。

松辽盆地扶余—长春岭地区上白垩统青山口组油页岩品质特征及意义

松辽盆地扶余—长春岭地区上白垩统青山口组发育多层油页岩,油页岩颜色主要为棕褐色和灰黑色,发育水平层理和块状层理,揭示其沉积于半深湖-深湖环境。通过系统取样、测试和分析表明：研究区油页岩为中等含油率、中发热量、高灰分及低硫油页岩。总有机碳（TOC）测试结果为4.87%~19.90%,平均为7.88%,表明油页岩有机质丰度较高;通过岩石热解参数分析,研究区油页岩有机质类型以Ⅰ型为主,Ⅱ型次之;结合最大热解峰顶温度T_（max）（℃）的变化范围为437℃~449℃,指示出研究区的油页岩有机质成熟度处在未熟-低熟阶段。对研究区油页岩的厚度及含油率展布特征进行分析表明：研究区2号和3号矿层油页岩厚度最大,连续性最好,ZK0809井和ZK3201井区油页岩累计厚度较大,而SY9井区油页岩含油率最高。

柴达木盆地团鱼山地区石门沟组煤与油页岩沉积环境

柴达木盆地北缘团鱼山地区中侏罗统煤与油页岩广泛发育,但勘探程度较低,煤与油页岩沉积环境及成因研究较薄弱。利用团鱼山地区QD-2全取心井,通过岩石热解、有机碳、工业分析、GC和GC-MS等分析,开展研究区煤与油页岩有机地球化学特征及沉积环境分析。研究发现,研究区油页岩属于高灰分含量、低总有机碳含量、低—中含油率油页岩;而煤属于低灰分含量、高总有机碳含量、低变质的褐煤。煤与油页岩样品中均检测出正构烷烃、类异戊二烯烃、萜类、甾类及芳烃类化合物。在气相色谱图上,煤与油页岩正构烷烃呈前低后高单峰式分布;煤样品Pr/Ph高于油页岩,规则甾烷相对含量为C_(29)>>0>C_(28)>C_(27),芳烃类中,倍半萜类和二萜类化合物丰富。综合分析表明,研究区煤与油页岩均处于未成熟演化阶段,有机质来源以陆生裸子植物为主。油页岩形成于弱氧化的淡水浅湖环境,而煤则形成于氧化的沼泽环境,因此研究区煤与油页岩在有机质来源上无较大区别,而在沉积环境上差异较大。对比分析发现,有机质类型、来源及沉积环境的差异导致柴达木盆地团鱼山地区石门沟组含煤段与页岩段油页岩存在不同的赋存特征。

黄县盆地古近系李家崖组油页岩与煤有机地球化学特征及有机质来源分析

针对黄县盆地李家崖组成矿机理问题,利用含油率、Leco(莱科)、岩石热解、生物标志化合物等分析,研究了油页岩与煤有机地球化学特征,讨论其有机质来源。结果表明:①研究区油页岩可分为高品质和低品质油页岩,其中高品质油页岩(含油率12.71%~24.38%)呈高TOC、S_(1)+S_(2)和HI特点,有机质类型为Ⅰ-Ⅱ型;②低品质油页岩(含油率3.69%~4.56%)呈中等TOC、S_(1)+S_(2)和HI特点,有机质类型为Ⅱ_(1)型;③而煤呈极高TOC、高S_(1)+S_(2)、低HI的特点,为腐泥煤。油页岩与煤正构烷烃气相色谱(GC)图显示为单峰式,具明显的奇碳数优势,以长链为主,此外还检测出大量的藿烷和甾类化合物,其中藿烷系列以五环三萜烷为主以及一定丰度伽马蜡烷和少量的三环萜烷。甾类化合物主要为规则甾烷(C_(27)-C_(29)),其次为重排甾烷(C_(27)、C_(29)),孕甾烷的丰度极低。芳烃类主要为萘、菲、蒽、屈等常规多环芳烃化合物,以及长链烷基萘、芳香甾烷及芴等非常规多环芳烃化合物。综合Pr/Ph(1.07~2.68)、C_(27)-C_(28)-C_(29)规则甾烷相对含量、藿烷及芳烃组分,油页岩与煤有机质来源存在一定差别。高品质油页岩有机质为菌藻类,含一定量的陆生高等植物且遭受过较强的微生物作用;低品质油页岩有机质为陆生高等植物,含少量菌藻类和浮游生物,微生物作用较弱于高品质油页岩。煤以陆源高等植物为主,含少量菌藻类,微生物作用弱于油页岩。

依兰盆地始新统达连河组油页岩有机地球化学特征及沉积环境分析

为了研究依兰盆地始新统达连河组油页岩的品质及沉积环境,通过对研究区样品的含油率、总有机碳、岩石热解、生物标志化合物的分析,讨论了油页岩的有机地球化学特征、生烃潜力、有机质来源和沉积环境。结果表明:达连河组发育油页岩段半深湖相和含煤段湖沼相两种类型油页岩。油页岩段油页岩含油率为3.55%~4.18%,w(TOC)为9.00%~10.55%,有机质类型为Ⅱ1型;含煤段油页岩含油率为3.85%~18.57%,w(TOC)为8.90%~30.10%,有机质类型为Ⅰ—Ⅱ1型,具有更大的生烃潜力。最大热解峰温T_(max)(425~440℃)低、碳优势指数CPI(1.32~1.68)大、C_(29)20S/(20S+20R)值低、C_(29)ββ/(αα+ββ)值低和Ts/Tm低,指示两种类型的油页岩有机质均处于未成熟阶段。正构烷烃主峰碳为C_(27)或C_(29),CPI平均值为1.50,呈现单峰、后峰式的奇碳数优势,Pr/Ph(平均值为3.16)指示姥鲛烷占优势。正构烷烃碳数分布和C_(27-29)规则甾烷质量分数指示油页岩为高等植物和藻类的混合来源,含煤段油页岩有机质中藻类贡献更大。两种类型油页岩伽马蜡烷指数均极低,而含煤段油页岩Pr/Ph和重排甾烷含量明显更高,揭示油页岩段油页岩形成于贫氧的淡水环境,而含煤段油页岩形成于弱氧化的淡水环境。油页岩段油页岩受频繁的重力流影响,品质降低。综合以上研究,认为有机质来源和重力流是研究区两种类型油页岩有机质差异富集的主控因素。

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。

松辽盆地南部青山口组一段油页岩生烃模拟及产物生物标志物变化特征

为了查明油页岩生排烃过程中产物的变化规律和影响因素,分析松辽盆地南部油页岩地下原位转化的实验条件,笔者选取东南隆起区油页岩样品进行高温高压热模拟实验,研究不同升温阶段液态烃和气态烃产率特征,并对液态烃产物饱和烃组分进行GC/MS分析,了解不同生物标志化合物随温度变化特征。结果表明,油页岩气态烃产率上升至500℃后稳定;液态烃产率呈单峰型变化,440℃时液态烃产率达到峰值68.9 mg/g;正构烷烃参数变化指示生烃优势温度为420℃,由C_(29)ββ/(αα+ββ)甾烷、C_(29)20S/(20S+20R)甾烷等成熟度参数的变化,将420℃划分为地区油页岩的生油门限;Ts/Tm、C_(31)αβ22S/(22S+22R)藿烷比值在未-低成熟阶段有指示意义,C_(29)ββ/(αα+ββ)甾烷、C_(30)βα莫烷/C_(30)αβ藿烷在成熟-过成熟阶段指示成熟度变化意义更强。

巴西巴拉纳(Parana)盆地下二叠统伊拉蒂组(Irati)油页岩地球化学特征及地质意义

巴西巴拉纳(Parana)盆地是南美洲重要的含油气盆地,除了丰富的石油资源外,其所蕴藏的浅层可商业开采的油页岩资源也备受瞩目。目前,对巴拉纳盆地下二叠统伊拉蒂组油页岩的研究多集中在工业利用等方面,对其地球化学特征和油页岩形成条件等方面研究甚少,且尚无国内一手研究结果。通过对露天矿油页岩样品进行了总有机碳含量(TOC)、岩石热解、生物标志化合物、有机显微组分鉴定、主微量元素测定、全岩及黏土X衍射和工业分析等方面的测试,分析了巴拉纳盆地油页岩地球化学特征,并对有机质来源和沉积环境进行判别。结果显示,巴拉纳盆地油页岩具有较高的有机质丰度,TOC(质量分数)可达23.2%,有机质类型为I型,有机质来源以藻类体为主,辅以陆源高等植物;正构烷烃呈低碳数为主的单峰型分布;规则甾烷相对含量呈C_(29)>C_(27)>C_(28);沉积地球化学环境敏感参数显示,伊拉蒂组油页岩沉积时期CIA为72,整体上呈温暖湿润的气候背景,温湿气候背景下伴随着较高的生物生产力,同时缺氧的水体环境有利于有机质的保存,促进了伊拉蒂组优质油页岩的形成。

我国页岩储层二氧化碳地质封存潜力研究

全球碳排放量增加,气候变暖严重,碳封存逐渐引起重视。CO_(2)地质封存是一种非常有效的减碳方式,其中页岩是一种具有广阔前景的碳封存地质体。中国拥有多个大型的页岩油气盆地和普遍发育的页岩储层,具有巨大的CO_(2)地质封存潜力,同时可以提高油气采收率。基于前人关于页岩CO_(2)地质封存的研究,梳理和确定了页岩储层中CO_(2)以吸附封存为主,进一步总结了页岩储层碳封存受温度和压力、有机质含量、孔隙结构等因素的影响。同时,基于我国主要页岩油气区储层条件,进行了初步的碳封存潜力评价,结果表明页岩中的CO_(2)封存总量约为463 Gt,相当于中国40多年的碳排放量,页岩储层CO_(2)地质封存潜力巨大,值得关注。

辽河盆地大民屯凹陷古近系沙河街组页岩气成藏地质条件研究

辽河盆地大民屯凹陷厚层暗色富有机质泥页岩的沉积特征研究和地球化学数据分析结果表明,大民屯古近系凹陷古近系沙河街组发育湖泊和扇三角洲沉积。在扇三角洲中的沼泽地带,发育富有机质的碳质泥岩。暗色泥岩主要产生于半深湖-深湖环境中,具有厚度大、连续性强、分布广的特点。泥岩中的干酪根类型主要以腐泥腐殖质型（II2）和腐殖型（III）为主,利于产气。有机质成熟度（Ro）平均为0.8%~1.3%,有机质处于低熟-成熟阶段。TOC平均为3%~8.46%,有机质丰度较高。脆性矿物总量达到29.0%~51.7%,有利于页岩气的开采。页岩气类型主要为热成因页岩气和生物化学成因页岩气。在页岩气成藏的地质因素分析基础上,综合研究认为,荣胜堡洼陷和三台子洼陷是沙河街组页岩气富集的有利区域。