湘西三岔地区牛蹄塘组黑色岩系有机岩石学特征

扬子地区下寒武统广泛发育了1套黑色岩系,被认为是中国南方4套海相烃源岩之一。但由于该套烃源岩时代老、有机质成熟度高,故对其有机岩石学特征探讨还没有定论。通过光片、薄片的对比观察,结合扫描电镜和能谱等分析,详细研究了研究区下寒武统黑色岩系的有机岩石学特征,并尝试性地探讨了其油气地质意义。结果表明湘西三岔地区下寒武统黑色岩系中的有机质可划分为有形态组分、无形态组分。其中有形态组分又可分为植物藻类组(层状藻类体、结构藻类体Ⅰ、结构藻类体Ⅱ)、动物有机组、细菌型的菌类体及混合型海相镜质体;无形态组分主要为微粒体和沥青质体。从观察到的有机质组分反映了该套黑色岩系的生源母质具有多重属性,但从统计的各组分含量上来讲主要为浮游菌藻类、底栖宏观藻类、浮游动物和底栖海绵等,其有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ型。系统的有机岩石学研究表明有机质差异主要是由母质类型的差异所造成,宏观底栖藻类和大型低等水生植物(如浅海底栖叶状体植物)的发育是形成Ⅱ型有机质的主要因素。对牛蹄塘组有机岩石学特征的分析为该套黑色岩系的油气生成潜力的研究提供了重要基础。     

湘西牛蹄塘组黑色岩系的地球化学特征及其油气地质意义

通过湘西三岔地区牛蹄塘组黑色岩系的地球化学和有机岩石学的综合研究,讨论了湘西牛蹄塘组沉积时期氧化还原条件变化特征及其油气地质意义。结果表明：① V/(V+Ni)比值为0.42～0.92,平均0.71;V/Cr比值为0.53～44.50,平均5.34;Ni/Co比值为1.92～23.30,平均7.80;U/Th比值为0.16～15.73,平均4.98;δU比值为0.64~1.99,平均1.50。δCe呈负异常。微量元素在剖面中的分布特征反映牛蹄塘组沉积早期在海侵引起的大范围缺氧还原条件下发生了短暂充氧事件,使得海水的氧化还原条件不断变化。牛蹄塘组沉积早期主要为缺氧还原环境,中期受充氧事件的影响,多表现为贫氧环境,后期随着海平面下降,多为氧化环境。② 牛蹄塘组黑色岩系烃源岩的成烃生物母质主要为浮游藻类、底栖宏观藻类、浮游动物、底栖海绵等,有机质类型有I型和II型之分;I型分布区间广,主要分布在还原环境中,而II型主要出现于含氧环境中。③ 黑色岩系TOC含量平均达6.04%,120 m以下的岩石中均>2%,而110 m以上多小于2%,表明牛蹄塘组还原环境下沉积的页岩生烃潜力较大。