塔里木盆地荒漠植物与表土碳同位素组成研究

表土有机质碳同位素组成(δ¹³C_org)反映了来自于地表各种植物δ¹³C_org的一个混合信息.要从沉积物δ¹³C_org中提取可靠的植被信息,需要系统研究现代表土有机质δ¹³C_org与地表植被δ¹³C_org的差异.初步研究了塔里木盆地主要现代植被及土壤碳同位素组成,对比不同地区土壤和地表植被δ¹³C_org的差异.结果表明:塔里木盆地柽柳属种群中植物与表土碳同位素组成之间存在显著相关关系,说明在干旱地区土壤中微生物和水生生物等的干扰因素可以忽略,其现代土壤的同位素组成只与地表相应的主要植被类型有关.塔里木盆地柽柳属种群中表土有机质δ¹³C_org值比地表植被δ¹³C_org值平均偏正1.71‰左右,不同于其它地区表土和地表植被δ¹³C_org差异(2.2‰,1‰,0.5‰)的结果,反映不同地区表土和地表植被有机质δ¹³C_org值差异不同.在利用沉积物δ¹³C_org值提取古生态植被信息时,应考虑到不同地区土壤有机质与地表植被δ¹³C_org值的不同差异会影响植被中C₃、C₄植物组成情况.     

利用煤岩可溶有机质生物标志化合物探讨塔里木盆地侏罗系沉积环境

塔里木盆地满加尔凹陷低成熟煤岩可溶有机质研究表明,正构烷烃呈双峰分布,且∑n-C21-/∑n-C22 >5.0;Pr/Ph值为3.76,有明显的姥鲛烷优势;藿烷系列化合物丰富,且C30-αβ藿烷为主峰碳;检测出相对丰度不高的三环二萜烷系列化合物和C29~C32-ββ生物构型藿烷;丰富甾烷系列化合物的检出,包括C29相对丰度占优势、孕甾烷和重排甾烷的检出等。印证了塔里木盆地在侏罗纪为典型陆相沉积,沉积环境偏氧化,且侏罗系煤岩成煤母质主要为陆源有机质输入为主的高等植物。     

松辽盆地滨北西部上二叠统林西组烃源岩生物标志化合物的特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了滨北西部上二叠统林西组烃源岩的生物标志化合物特征,对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.研究表明,林西组烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ型,处于高成熟-过成熟演化阶段;烃源岩中（C₂₀+C₂₁）/（C₂₃+C₂₄）三环萜烷为0.12~0.86,平均为0.50,C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷为0.41~0.72,平均为0.54,具有典型湖相烃源岩特征;Pr/Ph主要介于0.16~0.71之间,平均为0.32,指示沉积环境为强还原-还原环境;伽马蜡烷/C₃₀藿烷为0.09~0.35,平均为0.21,反映烃源岩为半咸水的沉积环境;Pr/nC₁₇与Ph/nC₁₈的关系、C₂₇-C₂₈-C₂₉甾烷的相互关系均反映有机质为高等植物和细菌、藻类等低等水生生物的混合来源;Ts/Tm为0.18~1.03,平均为0.86,C₃₁αβ22S/（22S+22R）比值为0.53~0.62,平均为0.58,均指示烃源岩成熟度较高.综合认为林西组烃源岩形成于半咸水的还原-强还原环境,有机质来源为混合来源,有利于有机质的富集,林西组具有油气勘探前景.     

中上元古界生油岩中正、异构烷烃热演化的特征及热模拟实验

华北地区中上元古界生油岩及热模拟实验表明,在有机质热演化的三个阶段中,正、异构烷烃在主峰碳位置,Pr/nC_(17)与Ph/nC_(18)值等方面具有不同特征。本文重点揭示了过成熟阶段正、异构烷烃特征的某些“逆反”现象。     

松辽盆地滨北西部上二叠统林西组烃源岩生物标志化合物的特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术，研究了滨北西部上二叠统林西组烃源岩的生物标志化合物特征，对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.研究表明，林西组烃源岩有机质丰度高，有机质类型为Ⅱ型，处于高成熟-过成熟演化阶段；烃源岩中（C₂₀+C₂₁）/（C₂₃+C₂₄）三环萜烷为0.12~0.86，平均为0.50，C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷为0.41~0.72，平均为0.54，具有典型湖相烃源岩特征；Pr/Ph主要介于0.16~0.71之间，平均为0.32，指示沉积环境为强还原-还原环境；伽马蜡烷/C₃₀藿烷为0.09~0.35，平均为0.21，反映烃源岩为半咸水的沉积环境；Pr/nC₁₇与Ph/nC₁₈的关系、C₂₇-C₂₈-C₂₉甾烷的相互关系均反映有机质为高等植物和细菌、藻类等低等水生生物的混合来源；Ts/Tm为0.18~1.03，平均为0.86，C₃₁αβ22S/（22S+22R）比值为0.53~0.62，平均为0.58，均指示烃源岩成熟度较高.综合认为林西组烃源岩形成于半咸水的还原-强还原环境，有机质来源为混合来源，有利于有机质的富集，林西组具有油气勘探前景.     

内蒙古突泉盆地ZK-WJT钻井下侏罗统红旗组 生烃潜力

对突泉盆地西南缘ZK-WJT井红旗组烃源岩的发育特征和有机质丰度、类型及成熟度的研究表明,下侏罗统红旗组暗色泥岩发育,厚度达113.0m.有机碳的含量分布在0.56％～6.24％之间,平均值为1.90％.应用Pr/n-C17与Ph/n-C18的相关关系及C27、C28、C29甾烷(ααα-20R)三者的相对含量,判断其有机质类型为Ⅱ1型.镜质组反射率R.主要分布于1.26％～1.73％之间,平均值为1.37％;岩石热解参数Tmax主要为489.0～517.0℃,平均值为507.6℃,红旗组烃源岩属于成熟—高成熟演化阶段.综合评价认为,突泉盆地下侏罗统红旗组具备较好的生油气潜力.     

辽宁北部秀水盆地秀D1井下白垩统义县组烃源岩生物标志化合物特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了秀水盆地秀D1井下白垩统义县组烃源岩的生物标志化合物特征,对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.结果表明,秀水盆地秀D1井下白垩统义县组烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ型,处于成熟演化阶段;（C₂₀+C₂₁）/（C₂₃+C₂₄）三环萜烷为0.66~5.06,C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷为0.38~2.25,具有典型湖相烃源岩特征;烃源岩Pr/Ph主要介于0.5~1.0之间,指示还原环境;伽马蜡烷/C30藿烷比值为0.05~0.41之间,指示处于强还原性沉积环境,并且烃源岩沉积时水体的盐度较低以及可能存在水体盐度分层;Pr/nC₁₇、Ph/nC₁₈关系表明有机质类型主要为Ⅱ₁型,C₂₇-C₂₈-C₂₉甾烷的相互关系反映有机质来源应为低等水生生物和陆生高等植物的混合来源;Ts/Tm比值为0.45~1.82,C₃₁αβ22S/（22S+22R）比值为0.41~0.62,表明烃源岩处于低成熟-成熟演化阶段,并且具有义县组中、下部烃源岩成熟度较义县组上部高的特点.综合认为秀水盆地早白垩世义县组烃源岩形成于水体盐度较低的还原-强还原环境,有机质来源为混合来源,有利于有机质的富集,义县组具有较好的油气勘探前景.     

黑龙江依兰煤田达连河组油页岩生物 标志化合物特征及地质意义

采用气相色谱、气相色谱-质谱技术开展了依兰煤田达连河组油页岩的生物标志化合物特征研究.饱和烃气相色谱显示,达连河组油页岩有机质具有混合来源.中部厚层油页岩样品奇偶优势(OEP)值普遍大于2.4,表明其成熟度相对较低,而煤层间厚层油页岩的OEP均小于2.4,表明随深度的增加其成熟度相对较高.中部厚层油页岩段样品的Pr/Ph值均大于0.8,含煤段油页岩样品的Pr/Ph值均大于2.8.综合分析认为,达连河组下部含煤段油页岩层有机质丰度高,水生低等生物对有机质贡献较大,有机质类型主要为Ⅱ1型,具有姥鲛烷优势,为弱氧化—弱还原、淡水湖沼相沉积;中部厚层油页岩段有机质类型主要为Ⅱ1型、Ⅱ2型,具有姥植均势,反映了淡水—微咸水深湖相环境.     

青藏高原乌丽冻土区过成熟烃源岩原始有机质类型讨论

为了查明青藏高原乌丽冻土区高成熟烃源岩的原始有机质类型,对采自乌丽水合物试验孔ZK1及周边钻孔的岩心样品进行了测试。测试结果显示,研究区烃源岩干酪根显微组分以镜质组为主,含量为79.68%~83.62%,惰质组含量为14.19%~18.35%,干酪根类型为Ⅲ型。从烃源岩生物标志化合物来看,Pr/nC17与Ph/nC18的值分别为0.29~1.05和0.57~1.56,C23三环萜烷/C30藿烷值为0.47~2.23,且C27/C29甾烷值为0.64~1.35,干酪根类型可能为Ⅱ1型或Ⅱ2型。考虑到研究区烃源岩处于过成熟演化阶段,通过综合分析,认为研究区烃源岩的原始有机质类型可能为混合型,部分有机质可能主要来源于水生生物。     

成熟度对陆相烃源岩可溶有机质Pr/Ph比值的影响

Pr/Ph比值一直作为重要的生物标志物参数,其不仅与生源、沉积环境条件有关,而且在一定程度上还受成熟度影响。本论文对取自南海珠江口盆地西部不同有机相的陆相烃源岩样品进行了生排烃热模拟实验,获取了不同温度点的可溶有机质（油）,结合对不同成熟度地质烃源岩样品抽提物的分析,较系统的研究了油/抽提物的Pr/Ph比值随着成熟度的变化规律。研究结果表明,在Ro为0.6%～1.8%阶段,中深湖相Ⅱ型和浅湖相-河沼相Ⅲ型烃源岩生成油的Pr/Ph比值随着成熟度的增高而降低,并且Ⅲ型烃源岩降低的幅度明显大于II型烃源岩,而到高成熟度阶段,两类烃源岩的Pr/Ph比值相近。应用Pr/Ph比值进行油-油对比、油-源对比、判识古沉积环境等,需要充分考虑成熟度对该比值的影响,尤其是对于含有陆相Ⅲ型烃源岩的沉积盆地,应结合其它地球化学参数综合对比分析。     

成熟度对陆相烃源岩可溶有机质Pr/Ph比值的影响

Pr/Ph比值一直作为重要的生物标志物参数,其不仅与生源、沉积环境条件有关,而且在一定程度上还受成熟度影响。本论文对取自南海珠江口盆地西部不同有机相的陆相烃源岩样品进行了生排烃热模拟实验,获取了不同温度点的可溶有机质(油),结合对不同成熟度地质烃源岩样品抽提物的分析,较系统的研究了油/抽提物的Pr/Ph比值随着成熟度的变化规律。研究结果表明,在Ro为0.6%~1.8%阶段,中深湖相Ⅱ型和浅湖相—河沼相Ⅲ型烃源岩生成油的Pr/Ph比值随着成熟度的增高而降低,并且Ⅲ型烃源岩降低的幅度明显大于II型烃源岩,而到高成熟度阶段,两类烃源岩的Pr/Ph比值相近。应用Pr/Ph比值进行油—油对比、油—源对比、判识古沉积环境等,需要充分考虑成熟度对该比值的影响,尤其是对于含有陆相Ⅲ型烃源岩的沉积盆地,应结合其它地球化学参数综合对比分析。     

川东北地区普光2井飞仙关组储层沥青地球化学特征及成因分析

根据储层中沥青的产状及类型、族组成、饱和烃色谱、生物标志化合物以及储层沥青反射率等,对普光2井飞仙关组储层固体沥青的地球化学特征及成因进行了详尽的剖析。研究结果表明,普光2井飞仙关组储层沥青为古油藏原油经裂解成气之后的残留物,属热演化的焦沥青。储层沥青的正构烷烃分布较为完整,碳数在C14~C30范围,没有受到明显的生物降解作用。Pr/Ph、Pr/nC17和Ph/nC18比值都小于1.0;OEP值1.25～1.43,CPI值0.98～1.19,无奇偶优势或偶奇优势;规则甾烷系列中C27化合物含量占优势,C27-C29规则甾烷呈不对称的“V”字型分布,甾烷异构化程度较低,明显低于异构化平衡值,认为是由于高、过成熟阶段S构型比R构型裂解速率更快的结果。飞一段、飞二段孕甾烷、升孕甾烷含量明显较飞三段高,可能是有机质生源或沉积环境性质上的不同所致。萜类化合物以五环萜烷为主,三环萜烷较为发育,其以C23三环萜烷为基峰,伽马蜡烷的含量较高。这些特征表明普光2井储层沥青主要来源于低等水生生物,有机质的热演化程度较高,主要处于高-过成熟阶段,有机母质形成于沉积水体咸度较高的海相沉积环境中。储层沥青中高含量25 降藿烷并非生物降解作用所致,而主要与源岩的热演化程度较高有关。     

辽西地区北票组烃源岩生物标志化合物特征的差异性

北票组是辽西地区重要的一套煤系地层,被认为是该区油气勘探的重要目的层.坤头营子剖面和卧龙剖面是该区较为有代表性的北票组地层剖面,对于研究北票组的沉积环境、有机质来源等具有重要意义.采用气相色谱-质谱（GC-MS）等技术对2个剖面的烃源岩样品进行了分析测试,结果显示两组样品表现出不同的地球化学特征.坤头营子剖面的烃源岩样品抽提物正构烷烃的质量色谱图均为单峰态,主峰碳数以C₁₉为主,姥鲛烷/植烷比值（Pr/Ph）在3.0~4.0之间;甾烷系列中以C₂₉甾烷为优势,C₂₃三环萜烷含量相对较低,伽马蜡烷指数低（平均0.08）.取自卧龙剖面的样品质量色谱图大部分呈现双峰态,Pr/Ph值低;甾烷系列中C₂₇占优势,萜烷系列中C₂₃三环萜烷含量高,具有较高的伽马蜡烷含量（平均0.23）,且各项生标成熟度参数均已达到异构平衡化阶段.结合样品的全岩分析显微组分分析结果,认为两者主要差异可能是剖面附近的侵入岩造成,北票组烃源岩有机质具有陆源高等植物和低等水生生物双重来源,以陆源高等植物为主.     

松辽盆地松科1井晚白垩世沉积地层有机地球化学研究

松科1井是中国大陆第一口以白垩系陆相地层为主的全取心科学探井。通过取心样品的系统地球化学分析,研究了泥岩有机质丰度、类型、成熟演化及有机质沉积环境在纵向上的变化特征。结果表明:青一段泥岩有机质丰度最高,有机碳一般大于2%,平均为3.21%,发育优质烃源岩,其次在青二、三段、姚家组和嫩江组一、二段中也均发育有机质丰度相对较高的源岩层。纵向上泥岩有机质丰度显示出从高向低的9个韵律性变化,反映了湖相沉积过程中气候与水体环境、生物发育及有机质保存条件的周期性变化。青一段泥岩有机质类型主要为Ⅰ型,较高的甾烷含量反映以藻类输入为主,较高的伽马蜡烷和低的Pr/Ph及甲藻甾烷的存在反映该时期水体具有盐度分层和强还原的沉积环境,可能与海侵有关。青二、三段泥岩有机质类型主要为Ⅰ—Ⅱ型,伽马蜡烷和Pr/Ph等多项指标反映出该时期水体呈现振荡变化,有机质受陆源影响加大。姚家组有机质类型变化大,一部分为Ⅰ—Ⅱ1型,另一部分则Ⅱ2—Ⅲ型,较高丰度的泥岩通常具有较好的有机质类型,多项指标反映出该时期沉积环境波动较大。嫩江组一、二段泥岩主要以Ⅰ型和Ⅱ型为主,4-甲基甾烷的存在反映具有沟鞭藻的贡献,较高的伽马蜡烷和低的Pr/Ph反映水体有盐度分层。有机质成熟度指标反映青二、三段中部泥岩开始进入成熟,源岩开始大量生油的深度在1500m。     

藏北羌塘上侏罗统—下白垩统胜利河油页岩单体烃碳同位素研究

上侏罗统—下白垩统胜利河油页岩位于北羌塘盆地与中央隆起之间的过渡带上,呈北西西—南东东向展布,长约30km。油页岩含有丰富的正烷烃、类异戊二烯烃、萜类化合物、甾类化合物和芳香烃化合物。正构烷烃呈前高后低的单峰型分布,nC17、nC_(19)为主峰碳,∑C21-/∑C22+比值范围为0.78~3.43,均值为1.57,轻烃组分占有绝对优势,OEP值介于0.77~1.12之间,平均值0.95,接近平衡值1.00;Pr/Ph值介于0.33~1.28之间,平均值0.71,绝大多数样品Pr/Ph值小于1.0,显示弱的植烷优势;萜烷丰度顺序为五环三萜烷三环萜烷;规则甾烷呈不对称的"V"字形分布,表现为C27C29C28的分布特征。油页岩正构烷烃碳同位素δ13 C值介于-29.89‰~-23.73‰之间(平均-26.99‰),为略为倾斜的平直型分布,其不同碳数单体烃同位素及生物标志物特征均显示有机质主要来自低等生物菌藻类。类异茂二烯烷烃姥鲛烷和植烷碳同位素δ13 C值分别介于-30.72‰~-24.57‰(平均-28.39‰)和-29.87‰~-27.24‰(平均-28.52‰)之间,两者δ13 C值非常相似。与通常情况不同的是,姥鲛烷和植烷碳同位素明显比正构烷烃轻,姥鲛烷平均轻1.59‰(范围0.02‰~3.66‰),植烷平均轻1.84‰(范围0.37‰~3.69‰);分析认为水体中沟鞭藻或群体绿藻—丛绿藻Botryococus的繁盛可能是导致此碳同位素异常的原因。镜检显示有机质类型为腐殖腐泥型(Ⅱ1)和腐泥腐殖型(Ⅱ2),镜质体反射率(Ro)值介于0.37~0.9%之间,均值为0.55%,有机质处于未成熟—低成熟阶段。热解峰温Tmax值、孢粉颜色、饱和烃生物标志化合物成熟度参数和芳香烃甲基菲成熟度指数也证实有机质处于未成熟—低成熟阶段。     

贵州山区石灰土与黄壤土壤有机质δ13C值剖面分布差异研究

以贵州两种主要土壤类型石灰土和黄壤为例,分析了森林植被下植物优势种、枯枝落叶、土壤有机质的稳定碳同位素组成、土壤有机碳含量、pH值和粘粒含量.结果显示,两种土壤类型有机质含量和δ13C值的剖面分布具有显著差异石灰土剖面土壤有机碳含量均大于10 g/kg,最大值为表层土(71 g/kg);黄壤剖面中有机碳含量为2.9～44.3 g/kg.剖面自上而下,石灰土剖面有机质δ13C值为-24.1‰～-23.0‰,黄壤剖面有机质δ13C值为-24.8‰～-21.9‰.土壤类型、土壤pH值、粘粒含量对贵州山区土壤有机质含量和δ13C值剖面分布有重要影响.     

新疆喀什凹陷巴什布拉克铀矿流体包裹体及有机地球化学特征

巴什布拉克铀矿床位于新疆喀什凹陷北西部一套陆相碎屑沉积岩中。野外调查发现,伴随铀矿化发育大量地沥青、油气残留物。本文对采自巴什布拉克铀矿床的地沥青含矿砂岩矿石进行了流体包裹体测试和有机地球化学分析,以确定成矿流体的温度和盐度以及成矿物理化学背景,追索有机质的来源,进而探讨矿床成因。镜下观测发现,含矿砂岩中含有大量的油气包裹体,其中以液烃包裹体为主,含有少量气液烃包裹体和含烃盐水包裹体。流体包裹体测温结果表明,成矿流体均一温度为71~193℃,盐度为0.71~23.05(wt%NaCl),整体上属于低温低盐度的成矿流体。同时求得巴什布拉克铀矿成矿压力为77.90~211.75(105Pa),成矿深度在0.26~0.71 km。有机地球化学分析表明,矿区有机质的氯仿沥青"A"变化不大,为0.0019%~0.0026%,有机质来源以海相藻类为主。样品的OEP(奇偶优势指数)为0.72~0.84,平均为0.78,显示了有机质高成熟的特征;CPI(碳优势指数)为1.16~1.35,平均为1.25,指示热演化程度较高;Pr/Ph(姥鲛烷/植烷)为0.77~1.01,平均为0.89,说明有机质处在还原环境中。结合野外地质特征,认为巴什布拉克铀矿床为油气还原成因,沿断裂和岩石孔隙上升的油气的还原作用是铀成矿的主要因素。     

黔北上奥陶统五峰组烃源岩有机地球化学特征 及古环境意义

对黔北地区上奥陶统五峰组烃源岩的有机碳、类异戊间二烯烃、萜烷等有机地球化学特征进行研究,发现具有以下特征：①有机碳含量大于3%,且纵向变化小分布稳定;②有机硫碳比值倾向于高值,平均可达0.1;③Pr/Ph比值小于1,具有明显的植烷优势;④伽马蜡烷指数大于0.15;⑤δ13Corg <-30‰,普遍偏轻;⑥Ts/(Tm+Ts)值在0.361~0.518之间,平均为0.455。这些特征均指示研究区五峰期的有机物产率高,同时具有有利于有机质保存的还原环境。对比岩性及有机地球化学剖面,认为晚五峰期有机质保存条件优于早期,中五峰期上升洋流活跃。     

辽西金羊盆地北票组烃源岩生物标志化合物特征及意义

采用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了辽西金羊盆地北票组烃源岩的生物标志化合物特征,剖析其蕴含的有机质生源、沉积环境、有机质热演化程度等信息.金羊盆地北票组烃源岩样品的正构烷烃的正构烷烃分布图（m/z 85）峰型以"前峰型"的单峰态分布为主,表现出成熟源岩的分布特征;甾烷C₂₉-αββ/（ααα+αββ）值介于0.35~0.58之间,平均为0.50,表明金羊盆地北票组绝大多数烃源岩处于成熟阶段,部分已达生油高峰或高成熟阶段.Pr/Ph值主要介于1.0~3.0之间,表现出弱的姥鲛烷优势;Pr/nC₁₇-Ph/nC₁₈交汇图判识北票组烃源岩以Ⅲ型为主,三环萜烷呈C₂₀为主峰的正态分布,整体表现C₂₄四环二萜含量很高,C₂₄四环二萜/C₂₆三环萜烷比值基本都大于1,SZK01、SZK03井烃源岩的三环萜烷/藿烷比值都低于0.4,烃源岩伽马蜡烷指数分布在0.02~0.30之间,平均值为0.12,说明金羊盆地北票组烃源岩形成于偏氧化性的微咸水-淡水的浅水沉积环境,为典型高等植物输入的沉积相带.     

吐哈盆地侏罗系煤成液态烃生成演化的热模拟实验研究

利用绝对密闭式干热解方法对吐哈盆地侏罗系腐殖煤的液态烃生成演化规律进行了研究。研究结果表明,煤在低成熟阶段(R_0=0.40％～0.65％)的液态烃产率变化幅度较小、地球化学特征也保持未熟—低熟特征;热解物产率曲线在R_0=0.58％～0.59％阶段呈现一个低谷;液态烃大量生成于R_0=0.65％阶段,产率峰值出现于R_0=1.09％阶段。进一步通过热模拟产物Pr/Ph、Pr/nC_(17)、Ph/nCl_(18)及饱/芳值等参数的变化规律、热解物正构烷烃分布特征、热模拟残渣的热解色谱特征,及与典型煤成油进行对比研究.证实了侏罗系煤成液态烃主要生成并排驱于成熟阶段(R_0=0.65％～1.09％)。