海南儋州油页岩特征研究及综合利用潜力分析

发布时间：2017-08-20 02:13

  本文关键词：海南儋州油页岩特征研究及综合利用潜力分析

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【摘要】：琼北盆地位于海南省北部,面积约1.2×104km2,整体呈北东—南西走向,为新生代坳陷盆地。盆地构造主要由7条断裂控制,沿东西向、北东向和北西向三个走向,将盆地分割为峨蔓、长坡、福山、海口、东寨港、铺前6个次级凹陷和临高、云龙2个次级凸起,其中的长坡凹陷内发现油页岩矿产。儋州油页岩主要呈灰褐色、深灰色和灰黑色三种颜色,常见水平层理等原生构造,钻井岩心发现有动植物化石,以草本植物、介形虫等化石为主。经X衍射分析研究表明,研究区油页岩主要由石英(61%)、粘土矿物伊利石(15%)、方解石(10%)、粘土矿物高岭石(5%)以及黄铁矿(7%)等矿物组成。研究区油页岩有机显微组分主要为藻质体。碳(C)、氢(H)、氧(0)三种元素是主要的有机质元素,碳(C)元素含量平均为75.11%;氢(H)元素含量平均为8.65%;氧(0)元素含量平均为10.13%,其次为氮(N)和硫(S)元素。研究区油页岩H/C原子比在1.03-1.75之间,0/C原子比介于0.09-0.12之间,这表明研究区油页岩有机质类型主要为腐泥型(I型),其次为腐殖腐泥型(Ⅱ1型)油页岩。儋州油页岩中镜质体反射率Ro值介于0.46%-0.54%之间,热解峰温(Tmax)为429℃-443℃,说明了该区油页岩正处于未成熟—低成熟阶段。对研究区油页岩的品质特征展开研究,主要包括含油率、工业成分、发热量、碳硫元素含量等方面。研究发现儋州油页岩含油率为5.10%,虽然达到了工业标准,但为属于含油率不足10%的中等品质油页岩;研究区油页岩发热量为8.79MJ/kg,发热量较高;灰分含量方面,长坡油页岩样品灰分最高可达70.51%,最低为32.74%,平均为63.56%,属于中等灰分油页岩;全碳含量为19.85%,全硫含量平均为0.70%,为特低含硫油页岩。此外,通过数据处理,可知含油率与灰分含量呈负相关性,与发热量呈正相关。儋州油页岩赋存在长坡组第四段地层,主要集中在长坡凹陷南部,平面上呈层状产出,沿走向两端自然尖灭,纵向上厚度沿倾向向北增大,呈单斜状赋存。按照油页岩产出位置与岩性段的变化规律,进一步将油页岩矿层分为上中下三个矿层。根据对研究区实际钻取岩心的观察,结合测井剖面资料,对研究区中新统长坡组地层进行了分析,划分出了长坡组第一段地层发育的山麓堆积相、长坡组第二段地层发育的滨湖—浅湖相、长坡组第三段地层发育的深湖相以及主要油页岩矿层赋存层位—长坡组第四段地层发育的湖泊沼泽相四种沉积相。通过锶钡比值法研究该地区古湖泊水体盐度,得知儋州油页岩沉积时为淡水环境;当时的缺氧还原条件是利用V/(V+Ni)比值法得出。对油页岩成矿控制因素分析,研究区湖盆有机质来源丰富,在长坡组第四段地层发育时,湖盆整体处于相对下降发展阶段,水体深度适宜,在水分层和藻类消耗的造成的缺氧还原条件下,形成了儋州长坡湖泊—沼泽相油页岩矿产。我国目前已经形成了油页岩“传统领域为主-新领域为辅”多领域、多方向综合利用和开发的新模式。研究区油页岩的利用潜力很大,灰分成分中铝(Al)、磷(P)富集,微量元素铯(Cs)和稀土元素钐(Sm)、铕(Eu)、钬(Ho)富集。根据研究区油页岩质量特征和地球化学成分特征,结合当地实际状况,既可以发展传统领域的干馏提取页岩油、燃烧发电、灰渣制作建材的道路,也可以发展农业肥料、防火材料以及提取金属矿产和稀土矿产的新领域。
【关键词】：琼北盆地 油页岩特征 地球化学 沉积环境 成矿模式 综合利用
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE662;P618.12
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 前言11-18
• 1.1 选题依据和研究意义11
• 1.2 研究现状11-13
• 1.3 主要研究内容、技术路线、工作量13-16
• 1.4 主要成果与认识16-18
• 第2章 区域地质概况18-30
• 2.1 区域构造及盆地演化19-22
• 2.2 区域地层特征22-25
• 2.3 区域岩浆岩及矿产25-26
• 2.4 研究区地质概况26-30
• 第3章 研究区油页岩特征30-48
• 3.1 油页岩岩石矿物特征30-35
• 3.2 油页岩有机化学特征35-39
• 3.3 页岩品质特征39-43
• 3.4 油页岩赋存展布特征43-48
• 第4章 油页岩沉积环境及成矿分析48-56
• 4.1 古湖泊48-50
• 4.2 沉积相演化50-53
• 4.3 成矿模式53-56
• 第5章 综合利用潜力分析56-65
• 5.1 中国油页岩综合利用现状56-59
• 5.2 儋州油页岩综合利用潜力分析59-65
• 结论65-66
• 参考文献66-70
• 作者简介及在攻读硕士学位期间的科研成果70-71
• 致谢71

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本文编号：704113