沁水盆地新近纪张村组油页岩评价及古环境分析
发布时间：2021-08-26 12:52
为了深入分析油页岩发育特征对古环境的指示作用,为油页岩资源评价提供理论指导,选取沁水盆地中部新近系张村组油页岩为研究对象,采用岩石热解、有机碳测定、X射线荧光光谱仪（XRF）测试等方法分析油页岩有机地球学和元素地球化学特征,探讨沉积期的古气候和古地理环境。结果表明,张村组油页岩含油率较低,为4.15%;干酪根类型为标准腐泥型（I1）,埋藏较浅,生烃潜力较高;样品的微量元素富集指数和地球化学参数特征显示,张村组油页岩有机质为混合来源,湖泊自身生产力提供主要物质基础;沉积期气候温暖湿润,盆地内水体由盐湖逐渐淡化,油页岩形成于水体分层不强的厌氧、深湖环境。油页岩的地球化学特征与沉积期的古气候、古地理环境具有较好耦合性。
【文章来源】：煤田地质与勘探. 2020,48(05)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
新近系张村组与油页岩层野外及扫描电镜特征
研究区位于沁水盆地中部，区内地层为倾向NW的单斜构造，以发育SN向断裂为特征(图1)。沁水盆地主要经历了中生代SEE—NWW向水平挤压、古近纪和新近纪NNE—SSW向挤压以及第四纪NEE向挤压3个主要阶段[22]。新生代以来，研究区总体是在伸展构造背景下发生隆升、裂陷，伴随古近纪末和新近纪末2次挤压作用，以地壳间隙性抬升和继承性断裂活动为主导形式运动。渐新世末在褶皱隆起的基础上，上地幔进一步上隆，晋中盆地边界断裂活动加剧，以盆地下陷向箕形发展、山体隆升和邻近地区形成山间盆地为特征。研究区出露地层由老至新依次为：三叠系二马营组(图1b，图2a)，新近系任家垴组、张村组，第四系楼则峪组和第四系黄土。张村组(N2z)为一套灰绿–灰黑黏土夹多层紫色砂质黏土，颜色由浅至深形成数个旋回，底部常见砂砾层或含砂砾层，中上部发育油页岩层，顶部为含硅藻土黏土岩，与下伏任家垴组(N2r)呈角度不整合接触。张村组埋深仅数米至数十米，为主要含化石层位，除含有大量犀科、三趾马、山西猞猁、似布氏羚羊及鱼群脊椎动物化石之外，昆虫、软体、植物及介形虫、轮藻、木本类孢粉等微体化石均较丰富[24]。张村组普遍发育于沁水盆地内，含油页岩层在武乡县张村、漆树坡、朱家凹及榆社县王宁村局部出露，岩性为黑色–棕黑色黏土岩，具平行层理(图2b—图2d)，发育不稳定，新鲜油页岩具刺鼻油味，黏度较大，矿物组分由石英、长石、方解石及黏土矿物组成，扫描电镜探测其含有硅藻等有机组分(图2e，图2f)。由于勘探过程中油页岩下部出水情况严重，未揭露直接底板，预测厚度大于5.7 m(图2d)。
岩层中的分散有机组分在埋藏固结成岩过程中，随上覆地层厚度增加，压力和温度逐渐增大，有机质热解解析出油、气。温度越高，有机质成熟度越高，干酪根结构中热稳定性高的部分所占比例越大[36]。由张村组油页岩烃源岩成熟度(图3b)分析显示，Tmax小于440℃，落于未成熟–成熟区间，处于生油门限附近，油页岩有机质热演化程度较低，这可能是缘于张村组油页岩形成于新近纪，埋深较小不利于有机质充分分解。但有机质丰度评价指标(S1+S2)值较高，除最下部E09—E11号样品之外基本大于20 mg/g，故其生烃潜力较高，干酪根类型为标准腐泥型。4.2 岩石地球化学特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]陆相页岩油甜点地质特征与勘探关键技术——以沧东凹陷孔店组二段为例[J]. 蒲秀刚,金凤鸣,韩文中,时战楠,蔡爱兵,王爱国,官全胜,姜文亚,张伟. 石油学报. 2019(08)
[2]岩相约束下的深层致密砂岩气藏储层演化特征[J]. 林建力,张宪国,林承焰,段冬平,黄鑫,孙小龙,董春梅. 石油与天然气地质. 2019(04)
[3]油页岩成矿作用研究中的关键方法和技术[J]. 刘招君,孟庆涛,贾建亮. 古地理学报. 2019(01)
[4]鄂尔多斯盆地西缘宁东地区侏罗系含铀地层元素地球化学特征[J]. 王善博,杨君,李建国,俞礽安,司庆红,朱强,刘晓雪. 煤田地质与勘探. 2018(06)
[5]镜质体反射率Ro与热解峰温Tmax的关系——以南堡凹陷中深层烃源岩为例[J]. 刘经纬,尹文庆,孙晓然,仲学哲,李晓阳. 中国石油和化工标准与质量. 2018(10)
[6]柴达木盆地侏罗系煤系烃源岩生烃潜力分类评价[J]. 田光荣,李红哲,白亚东,裴明利,王牧. 煤田地质与勘探. 2018(05)
[7]太原西山煤田古交区块煤层气成藏地质单因素分析[J]. 刘燕海,刘东娜,常锁亮,陈强,常泽光,邹雨,程剑波. 中国煤炭. 2017(04)
[8]常规与非常规油气资源评价技术规范体系建立及意义[J]. 吴晓智,王社教,郑民,董大忠,李登华,谢红兵,陈晓明,黄旭楠. 天然气地球科学. 2016(09)
[9]鄂尔多斯盆地渭北隆起带重磁场特征[J]. 许文强,袁炳强,张春灌,张波,许海红,马小雷. 煤田地质与勘探. 2015(06)
[10]中国非常规油气勘探开发与理论技术进展[J]. 邹才能,杨智,朱如凯,张国生,侯连华,吴松涛,陶士振,袁选俊,董大忠,王玉满,王岚,黄金亮,王淑芳. 地质学报. 2015(06)
博士论文
[1]沁水盆地中南部太原组煤系页岩孔隙特征研究[D]. 李琨杰.太原理工大学 2019
硕士论文
[1]山西榆社盆地新近纪沉积演化及古环境分析[D]. 钱程.中国地质科学院 2011
本文编号：3364278
【文章来源】：煤田地质与勘探. 2020,48(05)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
新近系张村组与油页岩层野外及扫描电镜特征
研究区位于沁水盆地中部，区内地层为倾向NW的单斜构造，以发育SN向断裂为特征(图1)。沁水盆地主要经历了中生代SEE—NWW向水平挤压、古近纪和新近纪NNE—SSW向挤压以及第四纪NEE向挤压3个主要阶段[22]。新生代以来，研究区总体是在伸展构造背景下发生隆升、裂陷，伴随古近纪末和新近纪末2次挤压作用，以地壳间隙性抬升和继承性断裂活动为主导形式运动。渐新世末在褶皱隆起的基础上，上地幔进一步上隆，晋中盆地边界断裂活动加剧，以盆地下陷向箕形发展、山体隆升和邻近地区形成山间盆地为特征。研究区出露地层由老至新依次为：三叠系二马营组(图1b，图2a)，新近系任家垴组、张村组，第四系楼则峪组和第四系黄土。张村组(N2z)为一套灰绿–灰黑黏土夹多层紫色砂质黏土，颜色由浅至深形成数个旋回，底部常见砂砾层或含砂砾层，中上部发育油页岩层，顶部为含硅藻土黏土岩，与下伏任家垴组(N2r)呈角度不整合接触。张村组埋深仅数米至数十米，为主要含化石层位，除含有大量犀科、三趾马、山西猞猁、似布氏羚羊及鱼群脊椎动物化石之外，昆虫、软体、植物及介形虫、轮藻、木本类孢粉等微体化石均较丰富[24]。张村组普遍发育于沁水盆地内，含油页岩层在武乡县张村、漆树坡、朱家凹及榆社县王宁村局部出露，岩性为黑色–棕黑色黏土岩，具平行层理(图2b—图2d)，发育不稳定，新鲜油页岩具刺鼻油味，黏度较大，矿物组分由石英、长石、方解石及黏土矿物组成，扫描电镜探测其含有硅藻等有机组分(图2e，图2f)。由于勘探过程中油页岩下部出水情况严重，未揭露直接底板，预测厚度大于5.7 m(图2d)。
岩层中的分散有机组分在埋藏固结成岩过程中，随上覆地层厚度增加，压力和温度逐渐增大，有机质热解解析出油、气。温度越高，有机质成熟度越高，干酪根结构中热稳定性高的部分所占比例越大[36]。由张村组油页岩烃源岩成熟度(图3b)分析显示，Tmax小于440℃，落于未成熟–成熟区间，处于生油门限附近，油页岩有机质热演化程度较低，这可能是缘于张村组油页岩形成于新近纪，埋深较小不利于有机质充分分解。但有机质丰度评价指标(S1+S2)值较高，除最下部E09—E11号样品之外基本大于20 mg/g，故其生烃潜力较高，干酪根类型为标准腐泥型。4.2 岩石地球化学特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]陆相页岩油甜点地质特征与勘探关键技术——以沧东凹陷孔店组二段为例[J]. 蒲秀刚,金凤鸣,韩文中,时战楠,蔡爱兵,王爱国,官全胜,姜文亚,张伟. 石油学报. 2019(08)
[2]岩相约束下的深层致密砂岩气藏储层演化特征[J]. 林建力,张宪国,林承焰,段冬平,黄鑫,孙小龙,董春梅. 石油与天然气地质. 2019(04)
[3]油页岩成矿作用研究中的关键方法和技术[J]. 刘招君,孟庆涛,贾建亮. 古地理学报. 2019(01)
[4]鄂尔多斯盆地西缘宁东地区侏罗系含铀地层元素地球化学特征[J]. 王善博,杨君,李建国,俞礽安,司庆红,朱强,刘晓雪. 煤田地质与勘探. 2018(06)
[5]镜质体反射率Ro与热解峰温Tmax的关系——以南堡凹陷中深层烃源岩为例[J]. 刘经纬,尹文庆,孙晓然,仲学哲,李晓阳. 中国石油和化工标准与质量. 2018(10)
[6]柴达木盆地侏罗系煤系烃源岩生烃潜力分类评价[J]. 田光荣,李红哲,白亚东,裴明利,王牧. 煤田地质与勘探. 2018(05)
[7]太原西山煤田古交区块煤层气成藏地质单因素分析[J]. 刘燕海,刘东娜,常锁亮,陈强,常泽光,邹雨,程剑波. 中国煤炭. 2017(04)
[8]常规与非常规油气资源评价技术规范体系建立及意义[J]. 吴晓智,王社教,郑民,董大忠,李登华,谢红兵,陈晓明,黄旭楠. 天然气地球科学. 2016(09)
[9]鄂尔多斯盆地渭北隆起带重磁场特征[J]. 许文强,袁炳强,张春灌,张波,许海红,马小雷. 煤田地质与勘探. 2015(06)
[10]中国非常规油气勘探开发与理论技术进展[J]. 邹才能,杨智,朱如凯,张国生,侯连华,吴松涛,陶士振,袁选俊,董大忠,王玉满,王岚,黄金亮,王淑芳. 地质学报. 2015(06)
博士论文
[1]沁水盆地中南部太原组煤系页岩孔隙特征研究[D]. 李琨杰.太原理工大学 2019
硕士论文
[1]山西榆社盆地新近纪沉积演化及古环境分析[D]. 钱程.中国地质科学院 2011
本文编号：3364278
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