烃源岩中黏土与可溶有机质相互作用研究展望

黏土吸附可溶有机质在沉积物和烃源岩中普遍存在,它将在烃源岩的研究中扮演重要的角色.烃源岩中可溶有机质与不可溶有机质都与黏土共存,但黏土吸附的可溶有机质在烃源岩中占有较大的比重,其形成贯穿于有机质的聚集、沉积、保存和成岩的全过程,可能是烃源岩中油气生成的一种天然母质.可溶有机质赋存于黏土矿物微孔隙、表面和层问,以多种键合方式结合形成了有机黏土复合体,具有自己独特的性质,这与烃源岩中的不可溶有机质--干酪根的特征完全不同.采用不同有机溶剂抽提得到的可溶有机质的量存在差异;不同类型的黏土矿物吸附有机质方式和数量也存在差异,展现了烃源岩中可溶有机质-黏土的关系极其复杂.因此,从黏土一可溶有机质的相互作用角度开拓烃源岩研究的思路,对有机质生烃机理的研究以及油气资源量的计算都具有重要的意义.     

伊犁盆地中二叠统烃源岩有机质地球化学特征

目的 为探讨伊犁盆地中二叠统烃源岩沉积环境与地球化学特征的关系。方法 以地表剖面烃源岩的地球化学分析资料为主,结合部分井下样品分析数据,研究了泥岩的微量元素地球化学特征;利用不同岩类烃源岩有机碳含量及饱和烃气相色谱等特征,对烃源岩的沉积环境进行了研究。结果 伊犁盆地中二叠统烃源岩层系主要分布在塔姆齐萨依组,沉积水体的古盐度较高,为弱还原相-还原相沉积环境;半深湖-深湖相带沉积的还原程度强的黑灰色泥岩类烃源岩,大多有机质丰度高、类型好;河流一沼泽相带沉积的灰色-绿灰色泥岩类烃源岩有机质丰度较低、类型较差。结论 气候相对干燥、陆源碎屑物质补充不足或较长时间处于氧化程度较高的条件下沉积的碳酸盐岩类烃源岩,有机质丰度低、类型差;还原程度强、具一定深度水体的沉积相带是原始有机质沉积的良好场所,有机质能及时沉积、保存下来,且大多烃源岩有机质丰度高、类型好。     

孙吴-嘉荫盆地太平林场组烃源岩生物标志化合物地球化学特征

应用气相色谱和色谱质谱等分析方法,对孙吴嘉荫盆地太平林场组湖相暗色泥岩样品的地球化学特征进行研究.结果表明:太平林场组烃源岩可溶烃含量已达到烃源岩标准,族组分中可溶烃类含量高,饱/芳比值高,有机质类型好;正构烷烃及生物标志化合物特征均反映了烃源岩具有未熟低熟特点;烃源岩有机质具有混合型母质的特点,菌藻类低等生物在成烃母质中含量丰富;烃源岩沉积和保存于盐度较高的还原弱还原环境,水体存在着化学成分分层,有利于有机质的埋藏保存,可以为孙吴嘉荫盆地的油气生成提供物质基础.     

塔里木盆地西缘下寒武统玉尔吐斯组沉积地球化学及有机质富集机制研究

对塔里木盆地西缘下寒武统玉尔吐斯组3个典型的剖面开展岩石学及地球化学研究, 探讨玉尔吐斯组沉积时期水体氧化?还原环境及初级生产力, 为玉尔吐斯组烃源岩分布及资源潜力评价提供理论依据。玉尔吐斯组下部较高含量的Ba (>1000 μg/g)说明其沉积时期表层水体初级生产力较高, 产出的大量有机质埋藏于沉积物中, 与玉尔吐斯组产出的大量浮游植物化石及较高的TOC值相一致。与之对应层位中, 较高的δ¹⁵N (>8‰)说明水体中发生反硝化作用和/或厌氧氨氧化作用, 表明有机物在从表层向深层水体沉降过程中发生降解作用, 不断地消耗水体中的氧气, 使得海洋内部形成偏还原的水体环境。同时, 玉尔吐斯组下部硅质岩具有极低的Ge/Si值, 表明正常海水是硅质的主要来源。硅质过饱和的水体促进沉积物快速胶结, 可能对有机物的保存具有重要作用。     

川南D区龙马溪组页岩有机质孔隙发育特征及影响因素

研究川南D区下志留统龙马溪组页岩中不同类型有机质孔隙的结构特征及影响因素.通过氩离子抛光和扫描电镜技术对川南D区不同钻井优质页岩段样品有机质孔隙进行系统观察,结合ImageJ图像处理软件对不同类型有机质孔隙结构特征参数进行统计分析,探讨有机质孔隙发育的主控因素.结果表明:不同类型有机质的孔隙发育程度不同,孤立有机质中有机质孔隙以微孔和小孔为主,孔隙多呈孤立状分布,整体呈定向排列;共生有机质(硅质矿物粒间孔中充填的固体沥青、黏土矿物粒间孔充填的有机质以及黄铁矿颗粒间充填的有机质)中有机质孔隙发育,孔隙直径相对较大,偶见少量微孔发育,对应孔隙圆度相对较高.不同钻井中有机质孔隙直径、形状系数及分形维数具有一定的差异性.有机质孔隙的发育主要受控于地层压力及黏土矿物、黄铁矿等无机矿物的分布,其中超压对于页岩有机质孔隙保存起重要作用,黏土矿物转化以及黄铁矿的形成对相邻的有机质聚集和转化生孔起明显催化作用.     

有机质去除程度对粒度测量结果的影响及其意义

粒度分析是研究沉积物组成特征,重建古气候变化的重要手段之一.由于有机质会影响沉积物颗粒的组成状态,因此其去除程度会对粒度测试结果产生很大影响.粒度分析是风成沉积最常用的分析方法,本研究选取古土壤、弱发育古土壤、黄土、砂黄土四种有机质含量不同的沉积物样品为对象研究有机质去除程度对粒度测量结果的影响.结果显示,彻底去除有机质后的古土壤平均粒径明显增加,说明在古土壤中有机质主要以细颗粒形式存在;弱发育古土壤和黄土的平均粒径随着有机质的去除逐渐降低,说明其中的有机质以较大颗粒的形式存在并且对沉积物产生了胶结作用;而对于砂黄土,有机质的去除程度对样品粒度测量结果影响不大,因为有机质含量较少.同时文章分析了不同有机质去除方法的优缺点,并探讨了本研究的发现对于光释光测年等需要进行有机质去除的实验的应用意义.     

广西近岸海域水下平原表层沉积物中有机质分布及其积累

【目的】研究广西近岸水下平原表层沉积物有机质的分布和积累,了解有机质的扩散和现状。【方法】以钦州湾口水下斜坡为界,东至铁山港口外古滨海平原的20m以浅的广西近岸水下平原为研究区,依据2007~2010年广西近岸海洋环境地质调查资料,分析该区海底表层沉积物和钻孔有机质的分布、关系和积累特征。【结果】表层沉积物有机质含量频率f分布不均;研究区可划分出3大类沉积环境和5种亚环境,在其间的有机质分布含量差异较大,对沉积环境的选择性较强;有机质分布与沉积物粒度参数也有较大关系,随着粒径(φ)和分选系数增大而升高,沉积物粒度正偏有利于有机质积聚;有机质随沉积动力减弱而聚集,以平均粒径衡量的话,呈现指数增长规律;在不同的沉积环境有机质序列有指数、线性、对数递增关系,表明不同的积累阶段;随着沉积物粒级变细,在3~6φ粒级段出现有机质吸附积累拐点,而且有机质与粘土有共聚性;在研究区西北部监测站位的有机质具有明显的年际变化,观测期间总体增幅0。【结论】虽然根据沉积物质量评价标准表层有机质尚未超标,但结合本底值计算得出的积累系数显示水下平原西北部、西南部、南部位置均出现富集,对应着不同的来源和影响程度,是陆源输入在水动力分配下聚集的结果。     

上扬子地区南部志留系龙马溪组笔石页岩有机质特征

上扬子地区南部志留系龙马溪组黑色笔石页岩的有机质丰度高,有机质类型好,有机质成熟度高,具有显著地有机地球化学特征,黑色笔石页岩中笔石化石的保存方式多为聚集式,丰度较高,为页岩气形成提供了物质基础。研究区龙马溪组有机质处于成熟-过成熟阶段,且该区域龙马溪组的烃源岩有机质类型为Ⅰ型（腐泥型）,有利于生气。     

昆明盆地滇池地区晚新生代沉积有机质的研究——可溶有机质的地球化学特征

本文研究了滇池地区现代湖底淤泥及晚新生代沉积中有机质的特点,探讨了陆相有机母质的标志,生源物的追索、湖盆有机质的转化、成岩作用、生物向干酪根的递变以及与成烃、成煤的关系。该区有机质的丰度较高,并受控子沉积环境与沉积物类型,母质以腐泥-腐殖混合型和腐殖型为主,成熟度低,有机质的转化是多重因素复合作用的结果。该区含煤沉积普遍。并具有开采价值,而浅成气由于封闭条件所限,不具工业价值。     

土壤有机质形成与来源研究进展

土壤有机质数量和质量的提高对于提升土壤肥力、减少土壤侵蚀和缓解气候变化具有重要作用.土壤有机质来源于植物残体的生物分解,然而对于其形成过程中组成的变化却并不清楚.本文综述了关于土壤有机质中微生物来源与植物来源组分的贡献及其相对比例的研究,明确了微生物过程对于有机质形成的重要贡献,同时,进一步阐述了不同微生物种群碳分配特征及其对外界环境条件变化的响应,进而影响土壤碳循环,以期提高对土壤有机质微生物过程方面研究的关注.     

三种沉积环境中有机粘土复合体特征比较

选取长江三角洲地区潮滩、太湖沉积物以及埋藏的浅海相泥质沉积物样品,运用无机溶液与超声分散结合的方法,提取有机粘土复合体;运用X衍射分析、粒度分析、有机元素分析等多种测试方法来比较、研究这三种沉积物中有机粘土复合体的特征.结果表明,三种不同沉积环境中提取出来的有机质组成并不相同;粘土矿物主要以伊利石为主,其次为绿泥石和高岭石;浅海相粘土粒级沉积物结合的有机质最多,湖泊相沉积物结合得最少.这种规律可能与沉积物中有机质的降解过程和结合形态有关.海相沉积物经历了一定的埋藏压实过程,有机质遭受早期成岩作用影响,紧结态有机质较多,即有机质与粘土矿物结合较牢固,从而不易从粘土矿物中释放出来;而湖泊相沉积物中,轻组有机质或松结态有机质较多,即有机质与粘土结合得较松散,从而容易从粘土矿物中释放出来.     

生烃热模拟实验方法述评

生烃热模拟实验是烃源岩成烃潜力与资源评价的重要手段,可再现地质体中有机质热解演化过程,为评价盆地成烃潜力、过程与机理、推导成烃模式及动力学提供理论依据和实验资料。模拟实验样品的选择取决于研究目的和沉积盆地中有机质的类型及演化程度,实验模拟装置体系主要有开放体系和封闭体系两种,开放体系模拟有机质初始裂解反应,封闭体系模拟原油和天然气的二次裂解反应。通过温度、压力、水介质及矿物质等不同实验条件下有机质成烃的模拟实验研究,使实验条件尽量接近地质实际条件,结合沉积盆地热史、沉积史,实验结果可揭示生烃史与沉积盆地的演化关系,为盆地模拟提供重要参数;模拟结果可有效外推到地质实际揭示烃类形成机理和排烃效率。开发岩石围压控制等新的实验技术,加强天然气二次裂解动力学研究、有机质、地层水和矿物质相互作用及孔隙发育条件下的高温高压模拟是生烃热模拟实验领域的发展方向,对页岩气等非常规油气资源评价具有重要意义。     

Characteristics of hydrocarbon sources and controlling factors of their formation in Pingliang Formation,West Ordos Basin

According to organic geochemistry and organic petrology, the hydrocarbon sources in Pingliang Formation, W. Ordos basin, are systematically evaluated. The organic abundance of hydrocarbon source in this research is higher in the upper part of profiles than in the low, and more in mudstone than in carbonate. Most of organic matters become sapropelic, and few are humic-sapropelic in the regions of Shibangou and Zhuzisan. According to stable isotopes of carbon and oxygen in carbonate rock, boron index and ratios of elements, palaeo-salinity and sedimentary velocity are calculated. The two factors of paleao-salinity and sediment velocity, which control the distribution of organic matters, are discussed. Good relationship is found between water salinity and abundance of organic matter; in contrast, poor correlation is observed between salinity and types of organic matters. The relative sediment velocity in the research regions is also related with organic abundance and types. A low sediment velocity would lead to high abundance and good type of organic matters, and vice versa.     

Characteristics of hydrocarbon sources and controlling factors of their formation in Pingliang Formation, West Ordos Basin

According to organic geochemistry and organic petrology, the hydrocarbon sources in Pingliang Formation, W. Ordos basin, are systematically evaluated. The organic abundance of hydrocarbon source in this research is higher in the upper part of profiles than in the low, and more in mudstone than in carbonate. Most of organic matters become sapropelic, and few are humic-sapropelic in the regions of Shibangou and Zhuzisan. According to stable isotopes of carbon and oxygen in carbonate rock, boron index and ratios of elements, palaeo-salinity and sedimentary velocity are calculated. The two factors of paleao-salinity and sediment velocity, which control the distribution of organic matters, are discussed. Good relationship is found between water salinity and abundance of organic matter; in contrast, poor correlation is observed between salinity and types of organic matters. The relative sediment velocity in the research regions is also related with organic abundance and types. A low sediment velocity would lead to high abundance and good type of organic matters, and vice versa.     

南祁连盆地三叠系烃源岩有机地球化学特征

通过系统的野外剖面测量和样品采集, 并运用岩石热解、有机碳测试、干酪根分析、镜质体反射率、饱和烃气相色谱、透射光照射等技术进行室内样品测试, 综合评价了南祁连盆地三叠系碳酸盐岩和泥岩露头样品的有机质丰度、类型和成熟度, 探讨了有机质的原始沉积环境和生源特征。结果表明: 尕勒得寺组(T₃g)属于好烃源岩, 有机质类型为Ⅰ~Ⅱ型, 大加连组(T₂d)为Ⅱ~Ⅲ型; 有机质演化程度高, 处于高?过成熟阶段; 碳酸盐岩和泥质岩沉积环境分别为海陆过渡相和陆源为主; 碳酸盐岩与泥岩有机质生源分别为生物降解的水生生物和陆生生物。     

烃源岩中有机质测定及分布规律研究

烃源岩是一种富含有机质和各种无机矿物的集合体,而有机质是未熟-低熟原油和烃源岩抽提物的常见组分。采用不同方法对烃源岩进行有机质抽提并进行了四组分分析,考察了不同层位和深度有机质总抽提率和四组分的分布规律。结果表明,三元溶剂的抽提率相对较高,并且总体含量上在Es3有机质的含量较高,颜色深的页岩含有机质的量较高。     

页岩有机孔成因演化及影响因素探讨

有机孔作为页岩孔隙系统的重要组成部分,形成于页岩生烃演化过程中,是页岩气生成、扩散和聚集留下的痕迹,也是页岩储层生气、储气能力的体现。在系统调研文献的基础上,结合已有的地质资料,首先,探讨了有机孔的成因,认为有机孔是有机质在生气膨胀力足够强时突破有机质表面大规模发育形成,属于生气膨胀力成因。其次,讨论了有机孔发育的影响因素。结果表明,有机孔发育除受TOC、R_o、有机质类型及显微组分等有机质地化属性影响外,还受有机质塑性特征、有机质赋存形式、次生沥青、压实作用及地层压力系数等的影响,变质阶段有机质的强烈压实变形不利于有机孔的保存,有机质黏附于矿物表面则有助于有机孔的后期保存,而地层压力系数与有机孔的发育具有较好的对应性。最后,以R_o作为主要划分指标,将有机孔的演化过程划分为未-低熟、成熟、高-过成熟及变质4个阶段,有机孔大量形成于高-过成熟阶段。     

新疆胜利和田探区南部下二叠统烃源岩的有机地化研究

以下二叠统克孜里奇曼组（P1k)海相碳酸盐岩为主要研究对象,对新疆胜利和田探区南部的石炭－二叠系海相烃源岩开展了系统研究。有机岩石学分析表明,该套烃源岩具有陆源和海相有机质双重输入的特点,有机质呈现偏腐殖的特征,干酪根以Ⅲ,Ⅱ型为主,与碳酸盐岩通常具有的较好有机质类型存在一定差别。有机地化分析也支持上述结论,并且指示出沉积环境并非严格的强还原环境。分析认为造成有机质类型较差的原因主要有3种,即陆源有机质输入、宏观藻类的贡献以及沉积环境充氧造成的有机质氧化。根据以上有机岩石学和有机地化分析的结果,结合碳酸盐岩孔隙度低,排烃较晚的特点,确定该套烃源岩以生成轻质烃类为主。塔西南地区广泛发育有石炭－二叠系海相碳酸盐岩沉积,该套气源岩对于区内天然气的勘探具有一定的石油地质意义。