四川盆地灯影组藻云岩无机微量元素特征及生烃潜力预测

由于我国古老海相碳酸盐岩烃源岩演化程度高,剩余有机碳含量低,因此在应用常规有机地化指标进行评价时存在较大争议。四川盆地广泛分布的震旦系碳酸盐岩的有机碳含量多处于0.1%—0.5%之间,应用不同的评价标准则结果相差很大。应用一些无机地球化学指标如微量元素、碳氧同位素对四川盆地震旦系碳酸盐岩进行了分析。首先进行各元素含量相关性分析,继而挑选与TOC相关性较好的元素进行了古环境和古生产力的恢复,最后将无机与有机地化指标的结合,划分判识有效烃源岩的TOC下限。结果表明,一些无机地化指标在高演化地层,尤其是碳酸盐岩中仍具备较好的判识能力。Ba含量、δ13Ccarb对古生产力,Th/U、Ce/La值对古氧化还原条件的反映效果均较好。综合有机与无机地化指标;将TOC=0.2%作为四川盆地震旦系灯二段碳酸盐岩烃源岩有机质丰度下限,并认为在以后的高演化碳酸盐岩地层中可应用该类无机地化指标。     

扬子地区上奥陶—下志留统生物钡特征及其古生产力意义

对扬子地区上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组Ba和Ti元素的含量进行了分析,结果表明,扬子地区五峰组和龙马溪组钡质量分数为855.63～1872.33mg/kg;采用标准陆源物质扣除法获得的生物钡质量分数为612.17～1711.81mg/kg,占总钡质量分数的60.74%～91.98%,平均为76.73%.总钡和生源钡含量变化趋势明显,均在五峰组上部明显升高.根据钡的古生产力计算模型估算了古生产力状况,并探讨了古生产力变化的影响因素,认为五峰晚期古生产力升高与当时全球气候变冷所引发的上升洋流和海平面下降事件有关.     

川西坳陷中段雷口坡组碳酸盐岩地球化学特征及地质意义

为研究川西坳陷中段雷口坡组碳酸盐岩作为有效烃源岩是否具有可行性,通过川西坳陷中段三口钻井岩心样品的有机碳含量、有机显微组分以及沥青反射率的测定,分析样品的有机地球化学特征;结合主、微量元素特征以及Sr、Ba、Cu、Al、V、Cr、Ni等元素指标,探讨研究区当时所处的沉积环境。结果表明:研究区雷口坡组碳酸盐岩有机质丰度整体偏低,传统方法测得样品有机碳含量普遍低于0.2%,有机质类型为Ⅰ-Ⅱ_1型,有机质成熟度大于2.0%,处于过成熟阶段;生源Ba含量表明研究区雷口坡组具有中-低等古生产力水平;依据Sr/Ba、Sr/Cu、CaO/(MgO×Al_2O_3)、V/Cr与V/(V+Ni)的比值特征推断雷口坡组当时处于炎热干旱、高盐度、低能、弱氧化-还原的环境。     

湘中地区早寒武世牛蹄塘组黑色岩系地球化学特征与有机质富集机理

中国南方扬子板块寒武纪早期广泛发育一套富有机质黑色岩系,为了研究其有机质富集特征及控制因素,对湘中地区AY-1井牛蹄塘组32件岩芯样品总有机碳质量分数w(TOC)、主微量和稀土元素质量分数等地球化学特征参数进行测试。研究结果表明:研究区牛蹄塘组黑色页岩有机质丰度高,与热液相关的Ni和Sb等微量元素富集以及热液指标w(Co)+w(Ni)较高;w(P生物)和w(Ba生物)显示牛蹄塘组生产力在中—高等水平,w(U)/w(Al),w(V)/w(Al),w(Ni)/w(Co),w(V)/w(Cr)和w(U)/w(Th)共同指示水体基本处于缺氧、还原环境;从底部至顶部,页岩受热液作用强度、生产力水平和水体还原性变化均表现为由弱—强—弱的趋势,且与有机质丰度呈现正相关;顶部生产力水平虽然较高且趋于稳定,但沉积时海平面下降使水体还原性减弱,有机质无法良好地保存。强热液活动、高古生产力和强还原环境使牛蹄塘组中部形成高有机碳丰度的页岩层系,成为页岩气勘探的有利层段。     

湘中南中奥陶统烟溪组页岩地球化学特征及有机质富集机理

为了解湘中南中奥陶统烟溪组黑色页岩有机质富集规律及模式,选择湖南城步撑架坪(CJP)、宁远棉花坪(MHP)、祁东马杜桥(MDQ)这3个剖面的烟溪组页岩样品对有机质丰度、主微量元素质量分数进行测试。研究结果表明:烟溪组有机质丰度较高,CJP黑色页岩TOC质量分数w(TOC)平均为2.52%,MHP黑色岩石w(TOC)平均为1.96%,MDQ黑色岩石w(TOC)平均为2.54%。化学蚀变指数ACI和w(Sr)/w(Cu)显示烟溪组时期为温暖潮湿的气候;生物成因钡w(Ba_(xs))为141.6～738.0μg/g,表明烟溪组沉积环境具有中等生产力;古氧化还原参数w(V)/(w(V)+w(Ni))和w(Th)/w(U)指示水体环境为缺氧—贫氧环境;有机质的富集受古生产力、古地理、海平面变化、陆源碎屑物等多方面因素影响,而闭塞性沉积盆地引起的水体缺氧环境是有机质保存下来的决定因素;烟溪组页岩有机质富集模式是受浊流沉积物影响的"深水滞留盆地"模式,华夏地块浊流沉积物的输入使盆地中部祁东地区的有机质丰度比研究区东南侧的丰度高。     

桂中鹿寨地区鹿寨组下段地球化学特征及有机质富集因素

研究广西中部鹿寨地区下石炭统鹿寨组下段海相富有机质泥岩的地球化学特征,探讨其形成的主控因素,为鹿寨组下段海相优质烃源岩形成与演化提供理论依据。利用X射线衍射、有机碳含量及主元素、痕量元素含量测试等资料对寨沙剖面鹿寨组下段的沉积环境和有机质富集因素进行讨论。鹿寨组下段泥岩具有高脆性矿物、低黏土矿物的特征,有机碳质量分数为0.2%～4.54%,平均值为2.32%;古气候指标:古气候指数C、CIA和Sr/Cu比值分别为0.26～2.38、76.29～87.47及0.09～0.69,古氧化-还原指标:V/(V+Ni)、Ni/Co和V/Cr比值分别为0.36～0.99、2.23～9.9、2.3～26.26,古生产力指标:Ba、Cu和Ni质量分数分别为(231.32～4 128.26)×10~(-6)、(4.86～52.48)×10~(-6)、(79.99～620.27)×10~(-6)。地球化学特征显示鹿寨组下段沉积于半潮湿—潮湿气候条件下的贫氧—缺氧环境,具有中等初级生产力水平。相关性分析显示贫氧—缺氧的沉积环境是鹿寨组下段泥岩有机质富集的主控因素。     

西藏中仓盆地丁青湖组烃源岩有机地球化学特征

探讨西藏中仓盆地古近系丁青湖组烃源岩有机地球化学特征,为油气勘探提供参考。通过对丁青湖组烃源岩的沉积特征、有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度和生物标志化合物等方面的研究,表明丁青湖组主要为扇三角洲沉积体系和湖泊沉积体系,发育于湖泊体系中的薄层泥岩、泥灰岩为潜在的烃源岩。丁青湖组灰岩有机碳质量分数平均为0.0448%,泥岩有机碳质量分数平均为0.048%;姥鲛烷与植烷的比值(Pr/Ph)为0.45～1.8,γ蜡烷指数平均为0.32,C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷含量呈"V"字形分布,升藿烷指数为0.01～0.08,有机质总体上处于未成熟—低成熟演化阶段。中仓盆地丁青湖组烃源岩生油潜力较差,有机质主要来源于陆生高等植物与水生生物,沉积时主要为缺氧的湖泊相还原环境,水体较为稳定,具有一定的盐度。     

普光气藏长兴组-飞仙关组沥青定量化及在资源评价中的应用

储层中固体沥青准确定量还没有一个有效的方法.通过对四川普光气田长兴组-飞仙关组碳酸盐岩储层有机碳的测试分析,定量评价固体沥青,并采用物质平衡法(C元素和H元素),计算古油藏原油量及其裂解生气量,得出长兴组储层沥青质量分数平均为0.17%,飞仙关组储层沥青质量分数平均为0.29%.储层性质越好,有机碳(沥青)含量越高;Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类储层的平均有机碳质量分数分别为0.42%, 0.35%和0.21%.普光圈闭长兴组-飞仙关组古油藏原油总量约为0.501×109 t,古油藏裂解生成的天然气总量约为0.361×1012 m3.     

煤系页岩有机质特征及有机碳含量预测：以宁武南区块为例

宁武盆地石炭-二叠系太原组-山西组地层广泛发育，但其煤系页岩气勘探程度尚低。本文基于宁武南区块多口钻井页岩样品的扫描电镜观测、有机碳含量测试、岩石热解测试及系列测井数据探讨了宁武南区块煤系页岩展布特征、有机质微观赋存特征和有机质丰度预测方法。结果表明：宁武南区块太原组-山西组煤系页岩连续泥岩厚度达到30m以上，有机质丰度平均达到2.6%，有机质类型以Ⅲ型干酪根为主，显微组分以惰质体与镜质体为主，有机质孔隙主要发育于固体沥青，镜质体与惰质体中零星可见。构建了基于改进ΔlogR法、多元线性回归和神经网络的有机碳含量预测模型，对比预测精度认为反向传播（back propogation, BP）神经网络模型更适用于研究区煤系页岩有机碳含量预测。利用构建的BP神经网络模型对宁武南区块太原组和山西组总有机碳(total organic carbon, TOC)进行预测，指出研究区东北部煤系页岩有机质丰度高（TOC > 3%），具有较好的勘探前景。     

大港探区下古生界奥陶系烃源岩地化特征

通过油源对比发现位于大港探区孔西潜山构造的孔古3井油源来自奥陶系烃源岩,进一步的地球化学分析表明;奥陶系碳酸盐岩平均有机碳含量为0.14%,平均氯仿沥青“A”含量为0.11%,平均总烃含量57.6 ppm,已达到生油岩有机质丰度下限值,部分样品已达到好较好生油岩的有机质丰度指标;干酪根类型主要为Ⅱ1型、Ⅰ1型和Ⅱ2型;大部分样品有机质已处于高成熟~成熟演化阶段。大港探区下古生界奥陶系地层分布广泛,这为大港探区寻找古生界原生油气藏奠定了基础,预示着大港探区古生界原生油气藏具有广阔勘探前景。     

浙江近岸海域表层沉积物中磷的存在形态及其分布特征

运用SEDEX方法分析了浙江近岸海域表层沉积物中总磷(TP)及磷在各提取相的含量和分布.研究结果表明,表层沉积物中TP含量为432.2～846.1 mg/kg,平均为(533.2±90.1) mg/kg;弱吸附态磷(Ads-P)、铁结合态磷(Fe-P)、自生磷灰石及钙结合态磷(Ca-P)、碎屑态磷(De-P)和有机磷(OP)平均含量分别为6.2,93.2,12.4,295.0和66.5 mg/kg,分别占TP的1.2％,17.7％,2.4％,56.7％,和12.7％.沉积物的Ads-P、Ca-P和OP与其粒度和有机碳含量呈显著正相关,De-P则呈负相关.各站位沉积物中磷在不同提取相中的含量差异较大,与沉积物的陆源输入、沉积物粒径及沉积海域的水动力条件等因素有关.     

莫莫格湿地土壤有机碳与络合态铁的动态变化

以莫莫格芦苇沼泽、芦苇-羊草草甸和羊草草甸3种类型湿地土壤为对象,研究了土壤总有机碳(TOC)、溶解有机碳(DOC)和络合态铁的动态变化情况.结果表明:3种类型湿地土壤TOC含量芦苇沼泽最高,羊草草旬次之,芦苇-羊草草甸最低;土壤络合态铁含量变化规律与TOC变化相同;土壤DOC含量则表现为羊草草甸最高,芦苇-羊草草甸次之,芦苇沼泽最低.随着土层深度的增加,湿地土壤TOC、DOC以及络合态铁含量都表现为自表层向深层递减的规律.相关性分析表明:从垂直动态变化看,土壤络合态铁与土壤TOC、DOC含量均有正相关关系;从季节变化看,络合态铁与TOC的季节变化呈负相关关系;芦苇沼泽和羊草草甸的土壤DOC含量与络合态铁含量季节变化趋势完全相反,二者呈显著负相关关系;芦苇-羊草草甸的DOC含量与络合态铁含量的季节变化呈显著正相关.     

下扬子皖南地区下寒武统大陈岭组页岩特征及其沉积环境

下扬子皖南地区下寒武统大陈岭组发育富有机质页岩,前期对该套页岩的关注和研究较为薄弱。为探索大陈岭组页岩特征及其沉积环境,以该区页岩气探井WY1井为研究对象,基于岩心、测井资料,通过全岩X射线衍射、氩离子抛光扫描电镜、有机地球化学、元素地球化学等测试手段,重点分析页岩岩石矿物组成特征、有机地球化学特征、孔隙特征,讨论其沉积环境。结果表明：大陈岭组页岩矿物组成以石英、黏土矿物为主,为生物成因硅质页岩,过量硅含量为33.77%～61.79%,占总硅质含量的46%～75%;页岩有机质丰度高,TOC分布在2.27%～7.42%之间,平均值为4.06%,等效镜质体反射率（Ro,eqv）为3.37％～5.53％,均处于过成熟演化阶段,有机质严重碳化,测井电阻率普遍低于1 ?·m;发育无机孔隙、有机质孔隙和微裂缝3种孔隙空间类型,有机质孔隙较发育,但主要为孔径10～20 nm的小孔,有效孔隙度平均为1.25%;大陈岭组形成于深海至滞流浅海,自下而上水体滞留程度增强,整体处于贫氧—厌氧的古水体环境,沉积期气候温暖湿润,古生物繁盛,古生产力较高,生物Ba含量为1 738.15～5 687.74 ug/g,平均值为3 309.63 ug/g,沉积环境有利于有机质的富集保存;皖南地区大陈岭组富有机质页岩发育,具备页岩气形成的基本条件,深化过热演化程度页岩气富集主控因素研究,评价优选保存条件较好的稳定区,有望实现勘探新突破。     

Preservation of organic matter in sediments promoted by iron

The biogeochemical cycles of iron and organic carbon are strongly interlinked. In oceanic waters, organic ligands have been shown to control the concentration of dissolved iron. In soils, solid iron phases shelter and preserve organic carbon, but the role of iron in the preservation of organic matter in sediments has not been clearly established. Here we use an iron reduction method previously applied to soils to determine the amount of organic carbon associated with reactive iron phases in sediments of various mineralogies collected from a wide range of depositional environments. Our findings suggest that 21.5?±?8.6 per cent of the organic carbon in sediments is directly bound to reactive iron phases. We further estimate that a global mass of (19-45)?×?10(15)?grams of organic carbon is preserved in surface marine sediments as a result of its association with iron. We propose that these associations between organic carbon and iron, which are formed primarily through co-precipitation and/or direct chelation, promote the preservation of organic carbon in sediments. Because reactive iron phases are metastable over geological timescales, we suggest that they serve as an efficient 'rusty sink' for organic carbon, acting as a key factor in the long-term storage of organic carbon and thus contributing to the global cycles of carbon, oxygen and sulphur.     

淮南潘谢矿区石盒子组煤系页岩气储层孔隙结构特征及影响因素

页岩储层孔隙结构对于页岩气富集和开采具有重要影响。应用高压压汞、低温N2和CO2吸附实验结果,对淮南潘谢矿区石盒子组煤系页岩气储层的孔隙结构进行定量表征,并结合有机地球化学特征、矿物组成和成熟度探讨了其影响因素。结果表明:潘谢矿区石盒子组页岩孔隙度为1.21%~11.00%,平均3.58%;孔隙类型主要为平行板状孔、楔状半封闭孔及墨水瓶孔。潘谢矿区石盒子组页岩的总孔容为（12.77~36.66）×10-3 cm3/g,总比表面积为（10.27~26.01） m2/g,平均孔径为9.59 nm,介孔对孔隙结构的贡献最大,其次是微孔和宏孔。孔径为0.5~0.85 nm,2.1~3.5 nm及71~150 nm的孔隙对潘谢矿区石盒子组页岩孔容起主导作用,孔径为0.4~0.85 nm和2.5~5.0 nm 的孔隙提供了主要的比表面积。有机碳含量（TOC）、矿物组分和成熟度均会影响石盒子组页岩孔隙结构的发育。TOC的富集有利于拓展孔隙空间和孔隙结构的发育;黏土矿物含量的增加会抑制孔隙结构的发育,脆性矿物则相反;石盒子组页岩成熟度达成熟-高成熟,处于有机质第一次裂解后孔隙减小阶段。该研究成果为深入认识该区页岩气赋存富集提供基础资料。     

长湖底质有机物富集现状及评价

测定长湖底质有机质及总氮、总磷等指标,通过和其他富营养化湖泊的相关指标或当地环境本底值比较,评价长湖底质对湖水富营养化的潜在贡献,其结论是:有机质平均值为43.84 g/kg,含量丰富;总磷平均值为0.057%,含量较低,但在湖中各点差异明显;湖泊底质含氮量为0.234%,总体偏高;底质有机指数很高,湖泊处在严重的肥污染状态;有机质和营养盐主要来源于藻类等浮游生物;有机碳和总氮的相关性好,具有某种线形关系.     

柴北缘冷湖七号地区碳酸盐胶结物特征及其意义

碳酸盐胶结物是碎屑岩储层中最常见的胶结物类型,其形成环境、物质来源、反映的成岩温度对储层研究具有重要意义。通过对柴北缘冷湖七号下干柴沟组砂岩碳酸盐胶结物进行岩石学、矿物学和地球化学分析,研究区下干柴沟组砂岩碳酸盐胶结物包含方解石、含铁方解石、铁方解石和白云石等4种类型。碳同位素（δ¹³C_PDB）和氧同位素（δ¹⁸O_PDB）值分别为8.81‰~3.51‰和8.77‰~17.36‰,平均值分别为5.33‰及13.50‰;利用碳同位素和氧同位素计算出古盐度值和古温度值分别为113.61~102.85和63.03~123.06℃,平均值分别为109.66及94.47℃。反映出研究区下干柴沟组所处成岩阶段为早成岩阶段B期-中成岩阶段A期,形成过程受到有机质脱羧基作用影响,成岩环境偏酸性,成岩流体来自碎屑的析出水和大气淋滤淡水。储层物性除了受成岩环境和温度的影响外,与碳酸盐胶结物含量具有明显的负相关关系,随着碳酸盐胶结物含量的增加,储层的孔隙度和渗透率降低。     

黔北地区牛蹄塘组富有机质泥岩储层特征

为全面研究黔北地区牛蹄塘组富有机质泥岩储层特征,对该组7口页岩气调查井和4口地质浅钻的岩芯进行了系统采样,并做了矿物学分析、地球化学分析、孔隙度和渗透率测定、含气性分析等实验。结果表明,牛蹄塘组富有机质泥岩主要发育于深水陆棚相带,岩性以含粉砂炭质泥岩、粉砂质炭质泥岩为主,脆性矿物以石英+长石组合为主,方解石、白云石、黄铁矿等自生脆性矿物含量总体较低;黏土矿物含量较低,变化范围较大,成分以伊利石为主。有机碳含量普遍较高,在1.5%~15.7%,有机质成熟度1.74%~3.40%,总体演化程度较高;平均岩石密度2.52 g/cm³,BET比表面积0.33~33.76 m²/g;微观储集空间以粒间（晶间）孔为主,其次为粒内孔,有机质孔发育较差,微裂缝总体不发育,具有低孔低渗低孔超低渗的储层特征;总含气量0.02~2.05 m³/t,现场解析气中N₂、H₂含量异常,CH₄等烃类气体含量较低。     

土壤理化性质对珠江口红树林湿地土壤氮磷质量分数的影响

以珠江口典型人工次生红树林湿地为研究对象,在广州南沙红树林湿地公园、珠海淇澳担杆岛省级自然保护区两样地采集16处30 cm深度的土壤样品共48个（每10 cm分层）,测定全氮（TN）、有效氮（AN）、全磷（TP）、有效磷（AP）、pH、土壤粒度、有机质（OM）、有机碳（OC）、Eh、含水量等指标. 结果表明:研究区域的全氮质量分数为0.39-0.94 gkg-1;有效氮为60.36-98.12 mgkg-1;全磷为0.39-0.94 gkg-1;有效磷为4.02-62.14 mgkg-1; N/P为1.59-3.27;有效N/P为1.24-18.07.各项指标处于中等水平。全氮与有机碳和全磷正相关（R2=0.826）;有机氮与砂粒比例正相关（R2=0.225）;全磷与全氮、含水量、有效磷正相关,与砂粒比例负相关（R2=0.838）;有效磷与全磷、砂粒、全氮正相关,与有机质负相关（R2=0.754）;N/P与有机碳正相关、;与含水量负相关（R2=0.414）;有效N/P与粘粒、有机碳负相关（R2=0.285）.该区土壤表现为氮限制型,不利于现阶段的红树林生长恢复,可通过适当的氮添加改善土壤整体质量.     

川东华蓥黄龙组沥青有机地球化学及油源对比

华蓥溪口镇石炭系黄龙组白云岩孔洞中充填大量固体沥青，野外采集了沥青及不同烃源岩层系样品，进行了沥青有机地球化学特征研究及来源分析。结果表明，黄龙组沥青白云岩有机碳含量较高，R_o为1.45%~1.48%，碳同位素-28.90‰（PDB），饱和烃及芳烃含量较低，以非烃为主；正构烷烃主峰碳为C₂₀，Pr/Ph为0.78~0.79，三环萜烷中C₂₃ > C₂₄ > C₂₁，三环萜烷/五环萜烷为0.82~1.06，甾烷中C₂₇ > C₂₉ > C₂₈，其中，C₂₇规则甾烷占优势，表明黄龙组沥青生烃母质以低等水生生物为主，为还原环境。萜烷参数及Ts/（Tm+Ts）均表明沥青成熟度较高。DBT/P为1.48~1.88，表明母岩可能为海相泥灰岩沉积。经生物标志物及沥青同位素综合对比，认为黄龙组固体沥青来自于龙马溪组页岩，氯仿沥青“A”抽提物具有混源特点，可能为龙马溪组页岩和栖霞组泥灰岩共同贡献的结果。