四川盆地东北部地区陡山沱组黑色页岩古海洋环境与有机质富集机制

四川盆地下震旦统陡山沱组页岩不仅是重要的烃源岩层系也是页岩气勘探的潜力层位,目前对其黑色页岩古海洋环境演化与异常富有机质形成的响应关系还不清楚,因此制约了盆地烃源岩整体评价与资源勘探部署。为此,基于四川盆地东北部地区（以下简称川东北地区）城口区块陡山沱组二段（以下简称陡二段）黑色页岩沉积相与沉积微相研究、环境特征矿物（草莓状黄铁矿）粒径与形态统计分析结果,以黑色页岩有机地球化学分析及古海洋环境关键元素地球化学指标研究为依据,重建了该区陡二段黑色页岩形成的古海洋环境模式,探讨了古海洋环境演化与有机质富集响应的关系。研究结果表明：(1)陡二段黑色页岩整体为斜坡—盆地相沉积环境,可划分为灰色粉砂质泥岩或泥质粉砂岩、灰色浊积泥岩—粉砂岩、灰黑色块状含钙粉砂质泥岩、黑色薄层富有机质泥岩、灰黑色薄层钙质泥岩5个沉积微相,异常富集有机质层段主要发育于后面2个微相;(2)环境特征矿物（草莓状黄铁矿）粒径与形态统计分析、U与Mo富集系数（UEF、MoEF）分析共同揭示陡二段早期古海洋为缺氧沉积环境,晚期逐渐过度贫氧环境;(3)陡二段古生产力水平整体为低—中等水平,期间有间歇性高生产力沉积期;(4)陡二段...     

四川盆地下寒武统筇竹寺组烃源岩有机质差异富集机制与天然气勘探领域

四川盆地以下寒武统筇竹寺组为烃源岩的海相高演化天然气系统是全球这一领域的一个典范,为进一步深化地质理论认识,拓展勘探领域,针对当前川中、川东北2个热点勘探区块,通过地球化学方法,从古生产力、氧化还原条件、陆源输入三方面入手,对不同区域该套烃源岩质量及其有机质富集机制展开了差异对比研究,探讨了天然气勘探领域。结果表明:川中GS17井、ZJ2井所在的裂陷槽内深水陆棚相烃源岩有机碳含量整体高于川东北小洋坝浅水陆棚相烃源岩,两者有机质富集均主要受控于氧化还原环境;川中烃源岩形成于缺氧环境,相较于川东北烃源岩所形成的贫氧环境更有利于有机质的保存;川东北烃源岩形成过程中陆源输入对有机质的稀释作用尤为显著,烃源岩质量不如川中烃源岩。筇竹寺组天然气系统的勘探仍需围绕裂陷槽及周缘展开,同时盆地周缘的深水陆棚地区也值得加以重视,且常规与非常规天然气资源并重。      

鄂西宜昌地区秭地1井陡山沱组古沉积环境演化特征

陡山沱组为鄂西地区重要的页岩气勘探目的层之一,针对该地层古环境研究较为薄弱的现状,通过采集岩心样品进行TOC、主量元素和微量元素测试,分析了鄂西宜昌地区陡山沱组古环境演化规律,明确了陡山沱组页岩气富集有利层段。研究表明：陡一段和陡三段为贫有机质地层,陡二段和陡四段为富有机质地层,其中,陡二段显著富集Ca、Mg、P、Ba、Sr、Zn、U、Mo、Cu,陡四段显著富集Ca、Si、P、Mo、U、Ba、V。陡一段和陡三段气候干燥,盐度较高,主要为氧化环境,古生产力较低;陡二段为温湿与干热气候交替,盐度较高,氧化与贫氧频繁交替;陡四段为温湿气候,盐度较低,为缺氧环境。陡山沱组古水动力较弱,沉积于强滞留盆地,陡二段和陡四段古生产力较高。有利区块位于宜昌市以西的深水台间盆地,陡二段中部为页岩气富集有利层段,其中,TOC>2.00%的富有机质地层厚度超过20 m,沉积于贫氧—缺氧环境,古生产力相对最高,为陡山沱组页岩气勘探地质“甜点”。研究成果可为鄂西地区陡山沱组页岩气勘探提供地球化学依据。     

中—上扬子地区震旦纪陡山沱组沉积期岩相古地理及勘探意义

近年来四川盆地及邻区震旦系灯影组天然气及陡山沱组页岩气勘探均取得重大突破,但对陡山沱组的沉积背景条件缺乏系统研究。利用大量露头资料,结合少量钻井、地震资料,分析了中—上扬子地区陡山沱组沉积期岩相古地理格局、沉积环境、沉积演化及烃源岩分布。研究表明:(1)中—上扬子地区陡山沱组沉积期沉积充填序列及地层分布受古隆起和边缘凹陷控制。古隆起区陡山沱组超覆沉积,厚度薄,发育滨岸相、混积陆棚相、非典型碳酸盐台地相;边缘凹陷地层齐全、厚度大,发育深水陆棚相和局限海盆相。(2)陡山沱组沉积序列总体表现为"海侵-高位-海退"的一个完整沉积旋回。陡山沱组一段为海侵初期的非典型碳酸盐缓坡沉积,陡山沱组二段为广泛海侵期的滨岸—混积陆棚沉积,陡山沱组三段为海侵高位阶段的非典型局限—开阔海台地沉积。(3)陡山沱组二段发育富有机质黑色页岩,分布稳定、厚度大,是重要的烃源岩发育层段和页岩气主力层段;陡山沱组三段以微生物碳酸盐岩为特征,有较好的储集条件,有利于天然气及磷等矿产资源成藏(矿)富集,为值得重视的新领域。秦岭海槽、鄂西海槽是天然气(包括页岩气)及磷矿、锰矿等矿产资源勘查的有利区。     

贵州页岩气源岩特征及页岩气勘探远景分析

贵州在地质历史时期长期处于海洋沉积环境,特别是缺氧沉积环境发育,形成多层位黑色泥页岩。根据黑色泥页岩分布范围及厚度,主要划分出震旦系陡山沱组、下寒武统牛蹄塘组、奥陶系五峰组、下志留统龙马溪组、中泥盆统罐子窑组-火烘组、下石炭统大塘组、二叠系栖霞组-龙潭组。页岩气烃源岩具有层位多\,厚度大\,有机质含量高,成熟度高等特点。同时,根据页岩气烃源岩分布、厚度、有机质含量、成熟度等综合分析,划分出有利的页岩气成藏区,即武陵褶皱、黔中-黔北、南盘江紫云-册亨页岩气有利发育区,并认为南盘江坳陷的册亨-望谟一带是最有利的页岩气勘探远景区。     

川西北地区海相烃源岩地球化学特征、分布规律及天然气勘探潜力

川西北地区为近年来四川盆地天然气勘探的热点地区,但时至今日对该区海相烃源岩的地球化学特征和分布仍缺乏全面的研究。选取8条露头剖面对川西北地区下震旦统陡山沱组、上震旦统灯三段、下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组、中泥盆统、中二叠统茅口组、上二叠统龙潭组/吴家坪组和大隆组8套海相烃源岩进行了系统的有机地球化学分析,探讨了该区天然气勘探潜力。筇竹寺组优质烃源岩厚度最大,可达80 m,其次是上二叠统龙潭组/吴家坪组和大隆组,厚度可达20~30 m,其他层系优质烃源岩厚度均较薄。从有机质丰度来看,陡山沱组、筇竹寺组、龙马溪组、龙潭组/吴家坪组和大隆组总有机碳含量(TOC)大于3%的发育优质烃源岩,灯三段、中泥盆统、茅口组有机碳含量整体偏低。从下寒武统筇竹寺组至上二叠统大隆组烃源岩干酪根碳同位素值逐渐增高,陡山沱组、灯三段和筇竹寺组烃源岩δ¹³C值小于-30.0‰,有机质类型以Ⅰ型为主,龙潭组/吴家坪组与大隆组烃源岩δ¹³C值主要分布在-28.0‰~-26.0‰之间,有机质类型以Ⅱ2型为主,其他介于两者之间。川西北地区除广元矿山梁、朝天二叠系和朝天泥盆系的烃源岩处于成熟阶段之外,大部分地区处于过成熟阶段,主要以生干气为主。多套高丰度烃源岩的发育奠定了川西北地区海相天然气资源丰富,以筇竹寺组和上二叠统烃源岩为气源的含气系统是川西北地区未来天然气勘探的关注领域。     

皖南地区上二叠统大隆组页岩沉积环境与有机质富集机理

皖南地区上二叠统大隆组富有机质页岩不仅是中国下扬子区重要的烃源岩,也是目前中国页岩气勘探的重要层位之一。为研究其沉积环境与有机质富集机理,对港地1井进行系统取样,开展了有机地球化学测试和元素地球化学分析等工作。结果表明：皖南地区大隆组页岩沉积时期处于暖湿型气候,具有高的生物生产力和沉积速率,早-中期伴随着区域性海平面上升,沉积水体加深且滞留程度增强,整体处于贫氧-厌氧环境;到了晚期区域性海平面下降,水体变浅且滞留程度减弱,整体处于氧化环境,且在二叠纪末期伴随有明显的火山热液活动。大隆组富有机质页岩的形成,不是由单一因素所决定,而是由古气候、水体氧化还原性质、生物生产力、沉积速率等多个要素相互配置与耦合的结果。皖南地区大隆组早-中期区域性海平面上升把深水的营养物质带到浅海的透光带,促进表层水体微生物大量繁殖,产生了高的生物生产力,且贫氧-厌氧的水体环境有利于有机质保存,形成了偏还原条件下的有机质富集模式;大隆组晚期沉积水体整体处于氧化状态,虽然含氧水体不利于有机质保存,但二叠纪末期大规模的火山热液活动蕴含了丰富的营养物质,促进生物大量繁殖,这样一方面可以形成高的生物生产力,另一方面生物的呼吸也可以加剧水体中氧的消耗,而且高的沉积速率也可以缩短有机质在水体中被氧化分解的时间,使得有机质快速埋藏和保存,形成了偏氧化条件下的有机质富集模式。     

湖北鹤峰地区二叠系大隆组黑色岩系成因——来自鹤地1井的元素地球化学证据

为明确湖北鹤峰地区二叠系大隆组的沉积环境特征及黑色岩系的成因,开展了鹤地1井黑色岩系详细的元素地球化学分析。结果表明,大隆组缺氧的还原环境控制了有机质的富集,其早期沉积环境相对较稳定,为贫氧且富含H₂S的还原环境,而中-晚期则呈明显波动变化的贫氧-缺氧环境。大隆组沉积期上升流的发育提供了大量的富营养物质,导致沉积水体缺氧,产生较高的古生产力。与同生断裂有关的热水上涌主要造成自生白云石和钠长石形成、硅质生物溶蚀再胶结作用,促使有机质发生热演化,对页岩气无不利影响。大隆组局部发育的层状硅质岩具有生物成因和自生化学沉淀成因2种类型。     

雪峰山西侧埃迪卡拉系陡山沱组页岩气成藏体系评价

页岩气是一个很有潜力的非常规油气勘探新领域,资源丰富,属于"持续式"聚集的非常规天然气。目前我国还没有大规模开展页岩气的资源评价。对雪峰山西侧地区埃迪卡拉系陡山沱组碳质页岩的厚度、总有机碳含量、有机质类型、成熟度、裂缝、孔隙度、渗透率、矿物组成、深度及烃源岩生烃强度等页岩气藏因素进行了研究分析。结合陡山沱组地层对比以及岩相古地理特征,利用页岩气"甜点"的评价体系,指出雪峰山西侧地区埃迪卡拉系陡山沱组页岩气的有利勘探区为桑植—石门复向斜及宜都鹤峰背斜区,可以作为雪峰山西侧地区页岩气的战略突破区。     

四川盆地震旦系-寒武系烃源岩特征与评价

目前,震旦系-下古生界已成为四川盆地勘探的热点和重点.根据烃源岩分析化验数据,结合前人研究成果,从有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度以及生烃强度等参数对区内海相烃源岩进行了评价.认为区内烃源岩主要发育在震旦系陡山沱组、震旦系灯影组三段和下寒武统筇竹寺组,岩性以泥岩为主;烃源岩有机碳含量高;有机质类型好,干酪根类型为Ⅰ型;成熟度较高,现今处于高成熟-过成熟阶段,以生干气为主.下寒武统烃源岩条件最好,是该区主力烃源层系,平均生烃强度为65×108m3/km2.     

四川盆地西部中三叠统雷口坡组烃源岩生烃潜力分析

中三叠统雷口坡组是近年来四川盆地海相天然气勘探的重要层系之一。通过对川西地区雷口坡组钻井样品的有机地球化学分析,结合地震解释资料及沉积相资料,推测雷口坡组烃源岩主要分布在大邑-温江-彭州-广汉及孝泉地区,烃源岩厚度达250~350 m,有机碳含量为0.4%~0.6%。川西雷口坡组烃源岩形成于生物生产力较高、水动力较弱、海水循环受限、盐度较高、沉积物-水界面附近缺氧和沉积速率较低的沉积环境,有利于烃源岩有机质的保存。川西地区雷口坡组烃源岩有机、无机地球化学和有机岩石学综合分析表明,该烃源岩虽然有机质丰度较低,但类型较好;烃源岩有机质显微组分中常见固体沥青和超微组分,有机质类型指数TI为12.5%~98.03%,主要为Ⅱ₁-Ⅱ₂型烃源岩,有机质主要来源于水生浮游生物,具有较好的生烃潜力。      

BIOMARKER GEOCHEMISTRY OF PALEOGENE CRUDE OILS AND SOURCE ROCKS FROM THE RAOYANG SAG,BOHAI BAY BASIN,NE CHINA: AN OIL – SOURCE ROCK CORRELATION STUDY

This study presents a systematic geochemical analysis of Paleogene crude oils and source rocks from the Raoyang Sag in the Jizhong sub-basin of the Bohai Bay Basin (NE China). The geochemical characteristics of fifty-three oil samples from wells in four sub-sags were analysed using gas chromatography (GC) and gas chromatography – mass spectrometry (GC-MS). Twenty core samples of mudstones from Members 1 and 3 of the Eocene-Oligocene Shahejie Formation were investigated for total organic carbon (TOC) content and by Rock-Eval pyrolysis and GC-MS to study their geochemistry and hydrocarbon generation potential. The oils were tentatively correlated to the source rocks. The results show that three groups of crude oils can be identified. Group I oils are characterized by high values of the gammacerane index and low values of the ratios of Pr/Ph, Ts/Tm, 20S/(20S+20R) C₂₉ steranes, ββ/(ββ+αα) C₂₉ steranes, C₂₇ diasteranes/ C₂₇ regular steranes and C₂₇/C₂₉ steranes. These oils have the lowest maturity and are interpreted to have originated from a source rock containing mixed organic matter deposited in an anoxic saline lacustrine environment. The biomarker parameter values of Group III oils are the opposite to those in Group I, and are interpreted to indicate a highly mature, terrigenous organic matter input into source rocks which were deposited in suboxic to anoxic freshwater lacustrine conditions. The parameter values of Group II oils are between those of the oils in Groups I and III, and are interpreted to indicate that the oils were generated from mixed organic matter in source rocks deposited in an anoxic brackish–saline or saline lacustrine environment. The results of the source rock analyses show that samples from Member 1 of the Shahejie Formation were deposited in an anoxic, brackish – saline or saline lacustrine environment with mixed organic matter input and are of low maturity. Source rocks in Member 3 of the Shahejie Formation were deposited in a suboxic to anoxic, brackish – saline or freshwater lacustrine environment with a terrigenous organic matter input and are of higher maturity. Correlation between rock samples and crude oils indicates that Group I oils were probably derived from Member 1 source rocks, while Group III oils were more likely generated by Member 3 source rocks. The Group II oils with transitional characteristics are likely to have a mixed source from both sets of source rocks.     

Geochemistry of Cretaceous rocks,Pakistan: II. Interpretation of source,depositional environment and lithology of organic matter

The sediment samples from Cretaceous sequences, Lower Indus Basin, were investigated using biomarkers approach to predict the source, depositional environment and lithology of organic matter. The Parh and Upper Goru Formations demonstrate the presence of algal organic matter deposited under anoxic and suboxic conditions. The interpretation was supported by relatively high distribution of C₂₇ 5α (H), 14α (H), 17α (H) 20R (ααα-20R) steranes. The samples of Lower Goru Formation reveal mixed organic matter, predominantly terrestrial and oxic, as apparent from biomarkers distribution. The Sembar Formation specifies mixed input of organic matter more terrigenous input at intervals, deposited under anoxic and suboxic conditions. Geochemical analyses performed on Cretaceous strata show that hydrocarbons were derived from organic matter of mixed origin, predominantly terrestrial, deposited under anoxic and oxic conditions.     

Recognition of the Source Rock Using Biomarkers From Eocene Reservoir Oils

The source rocks of 20 oils in Eocene reservoir from Lengdong oil field have been evaluated using geochemical biomarkers. Most of the oil samples have been undergone light to moderate biodegradation and four of these oil samples suffered heavy biodegradation. The oils were originated from low maturity source rocks within early to middle oil window according to the thermal-maturation-dependent biomarker ratios. Source-related biomarkers indicated that the oils originated from carbonate source rock possessed both high plants and algae organic matter input, while high plants' input was dominant in almost all the oils. The source rocks concerning the oils were deposited under anoxic to suboxic (low EH), salinity to hypersaline, and lacustrine environment with deep water.     

四川盆地震旦—寒武系高演化烃源岩无机地球化学特征与评价

高演化烃源岩评价因有机质的损耗而使得传统有机地球化学参数逐渐失效，而烃源岩中的无机元素不易受成熟度的影响。为探索无机地球化学方法在高演化烃源岩评价中的应用，以四川盆地震旦—寒武系为例，基于无机(主量、微量和稀土元素)地球化学方法，从烃源岩发育的三大控制因素(古生产力、沉积环境和沉积速率)分析入手，开展了烃源岩无机地球化学研究。结果表明，综合运用Ba和Ni元素丰度确定烃源岩古生产力，Mo_EF、U_EF、Ce异常特征确定沉积水体氧化—还原条件，TiO₂/Al₂O₃比值确定沉积速率，揭示研究区烃源岩有机质富集主要受控于沉积环境与古生产力，而受沉积速率的影响相对较小；川中与威远—资阳地区下寒武统筇竹寺组烃源岩古生产力高、沉积环境最为还原，烃源岩质量最好，属于高生产力和好保存模式。无机地球化学方法是高演化烃源岩评价的一种有效途径。      

Source Rocks Evaluation of Sidi Salem-1 Well in the Onshore Nile Delta,Egypt

Abstract

Ten core samples representing the subsurface formation of Sidi Salem well No. 1, in the onshore Nile Delta, Egypt. The samples were subjected to comprehensive organic geochemical studies (such as rock-eval pyrolysis, gas chromatograph [GC] and gas chromatography-mass spectrometry [GC-MS]) aiming to evaluate potential source rocks, organic matters types, depositional environments, and maturation. The results revealed that the source rocks in the drilled sections are marginally mature to mature zone and have fair to good potential for generating oil and gas. These rocks are dominated by organic matter derived mainly from mixed organic matters (marine and terrestrial) with contributions from algae and bacteria deposited under anoxic to suboxic saline environments.     

川东北地区烃源岩与沥青生物标志物特征及古油藏油源辨识

川东北地区是我国重要的天然气产区,古油藏原油裂解成气是该区天然气的主要来源。针对该区古油藏油源研究存在的争议,对古生界—中生界主要烃源岩层系和长兴组—嘉陵江组储层沥青的生物标志物特征进行了分析和对比。结果表明：烃源岩有机质母源下古生界以水生生物为主;上古生界具有水生生物与高等植物混源的特征,以水生生物为主;中生界以高等植物为主,兼有水生生物。烃源岩沉积水体古生界主要为咸水,中生界主要为淡水。烃源岩沉积环境古生界以弱还原—还原环境为主,中生界以弱氧化—弱还原环境为主。生物标志物特征表明,上二叠统龙潭组烃源岩为长兴组—嘉陵江组古油藏主力烃源岩,下二叠统梁山组烃源岩也有一定的贡献。     

羌塘盆地昂达尔错地区侏罗系烃源岩生物标志物特征及其指示意义

以烃源岩抽提物的饱和烃色谱-质谱分析为基础,剖析了羌塘盆地昂达尔错地区3套主要烃源岩的生物标志物特征,探讨了其沉积环境和成熟度指示意义。研究表明:下侏罗统曲色组烃源岩具有较高的（C₂₁+C₂₂）/（C₂₈+C₂₉）、Ts/Tm、C₃₁藿烷S/R及重排甾烷/规则甾烷比,以腐泥型、腐殖腐泥型海相有机质输入为主,呈成熟烃源岩特征;中侏罗统布曲组烃源岩以相对较低的Pr/Ph和C₁₉/C₂₃三环萜烷比区别于其他2套烃源岩,沉积于较强的海相还原环境,呈腐殖腐泥型、腐泥型有机质输入和低熟-成熟烃源岩特征;中侏罗统夏里组烃源岩沉积于低盐度海陆过渡环境,有机质类型以腐殖型和腐泥腐殖型为主,显示低成熟烃源岩特征。