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桦甸盆地古近系桦甸组沉积特征研究

桦甸盆地古近系桦甸组沉积特征研究

作者：孙平昌吉林大学

学位级别：硕士

在资料收集、岩心观察及测试分析基础上,开展桦甸盆地沉积特征研究。依据单井岩心组合、层理、镜下、测井曲线以及粒度特征,识别出本区发育冲积扇、扇三角洲、湖泊、水下扇四种沉积相,并进一步划分为11种沉积亚相和18种沉积微相。各种... 详细信息

在资料收集、岩心观察及测试分析基础上,开展桦甸盆地沉积特征研究。依据单井岩心组合、层理、镜下、测井曲线以及粒度特征,识别出本区发育冲积扇、扇三角洲、湖泊、水下扇四种沉积相,并进一步划分为11种沉积亚相和18种沉积微相。各种沉积相的水动力机制分析,表明湖泊滩坝为典型的牵引流沉积,扇三角洲主要为牵引流沉积、少量重力流沉积,冲积扇和水下扇主体为重力流沉积,但是也呈现出重力流向牵引流沉积过渡。依据本区的单井沉积相组合特征、孢粉垂向分布特征、微量元素和含油率垂向分布特征以井间标志层,识别出本区主要发育一个2级层序和4个三级层序,其中含油页岩段发育在一个完整的三级层序中,发育低水位、水进、高水位和水退体系域。油页岩主要沉积在水进和高水位体系域。根据本区的地层厚度、砂岩厚度、砂地比分布特征并结合本区的构造特征,盆地的构造沉积演化可分为三个阶段：盆地初始沉降阶段(黄铁矿段)时期主要发育滨浅湖、扇三角洲和冲积扇沉积,最大沉降阶段(油页岩段)时期以半深湖-深湖沉积为主,湖盆萎缩阶段(碳质页岩段)时期以扇三角洲、湖沼和滨浅湖沉积为主。

关键词：桦甸盆地沉积特征层序特征物源分析沉积演化粒度特征油页岩

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中国陆相盆地油页岩形成环境与成矿机制

古地理学报 2021年第1期23卷 1-17页

作者：刘招君孙平昌吉林大学地球科学学院吉林长春130061 吉林省油页岩与共生能源矿产重点实验室吉林长春130061

近10年来,油页岩勘探开发和成矿理论研究取得重要进展。作者在前期研究和系统调研的基础上,概要总结了中国陆相油页岩的形成环境和成矿机制。总体表明,油页岩易形成于相对较高的O2和低CO2浓度的大气背景下,具有4个主要成矿期次;盆地内... 详细信息

近10年来,油页岩勘探开发和成矿理论研究取得重要进展。作者在前期研究和系统调研的基础上,概要总结了中国陆相油页岩的形成环境和成矿机制。总体表明,油页岩易形成于相对较高的O2和低CO2浓度的大气背景下,具有4个主要成矿期次;盆地内构造和古气候协同控制油页岩的矿床规模,补偿环境易于形成深水油页岩,而过补偿环境沉积浅水油页岩;深水油页岩沉积于半深湖和深湖环境中,湖底均处于贫氧-缺氧的状态,生物生产力为控制油页岩品质的关键因素,有利条件的持续时间和低含氧区范围决定油页岩矿床的规模;浅水油页岩沉积于湖沼环境中,富营养化和浊水藻型湖泊是沉积油页岩的前提,湖泊自身恢复和古气候调节作用导致油页岩厚度小、横纵向非均质性强;部分地质事件,缺氧、火山活动和热液、海侵,有助于提高生物生产力和形成缺氧环境,促进油页岩沉积。基于油页岩形成环境归纳,总结出深水和浅水油页岩成矿机制。进一步结合中国大陆区域构造演化,认为中国油页岩时空分布主要受控于古亚洲、特提斯和环太平洋构造域的影响。

关键词：油页岩陆相盆地形成环境成矿机制地质事件

桦甸盆地古近纪充填特征及对油页岩成矿的影响

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煤炭学报 2011年第7期36卷 1110-1116页

作者：孙平昌刘招君孟庆涛柳蓉贾建亮胡晓峰吉林大学地球科学学院吉林长春130061 油页岩实验中心吉林长春130061

依据层序地层学原理,将桦甸盆地西部划分为3个三级层序(简称层序),在层序格架中油页岩主要发育在水进体系域和高水位体系域。结合本区的构造演化特征,盆地初始沉降阶段和末期快速充填萎缩阶段,湖泊水体整体较浅,主要发育冲积扇、持续性... 详细信息

依据层序地层学原理,将桦甸盆地西部划分为3个三级层序(简称层序),在层序格架中油页岩主要发育在水进体系域和高水位体系域。结合本区的构造演化特征,盆地初始沉降阶段和末期快速充填萎缩阶段,湖泊水体整体较浅,主要发育冲积扇、持续性扇三角洲和滨浅湖沉积,半深湖-深湖沉积暗色泥岩厚度和规模较小;最大沉降阶段,水体较深且稳定,盆地东北部边缘发育间断性扇三角洲沉积,半深湖-深湖沉积暗色泥岩厚度和规模达到最大,在本阶段沉积多层高品质的油页岩。根据油页岩段砂地比、沉积相、油页岩厚度及油页岩含油率展布特征,发现油页岩品质最好且厚度最大的地区并非为水体最深且砂体沉积较少的区域,而是靠近盆地边缘扇三角洲沉积间断的深水区,在垂向上和扇三角洲前缘交互出现有助于陆相营养元素进入水中,形成高湖泊生产力。半深湖沉积时期,深水的还原环境为有机质的保存和富集提供绝佳的场所,易于形成高品质油页岩。

关键词：桦甸盆地古近纪油页岩成矿规律沉积特征沉积环境

陆相盆地油页岩成矿规律:以东北地区中、新生代典型盆地为例

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吉林大学学报（地球科学版） 2012年第5期42卷 1286-1297页

作者：刘招君孟庆涛贾建亮孙平昌柳蓉胡晓峰吉林大学地球科学学院长春130061 油页岩与共生能源矿产吉林省重点实验室长春130061 东北亚生物演化与环境教育部重点实验室长春130026

油页岩作为常规油气的重要替代或补充能源,在全球资源战略中的地位日益彰显。为了更好地揭示我国陆相油页岩的特征与分布规律,在总结多年油页岩勘查成果的基础上,分析了东北地区松辽和桦甸典型含油页岩盆地矿床特征及成矿特点,揭示了陆... 详细信息

油页岩作为常规油气的重要替代或补充能源,在全球资源战略中的地位日益彰显。为了更好地揭示我国陆相油页岩的特征与分布规律,在总结多年油页岩勘查成果的基础上,分析了东北地区松辽和桦甸典型含油页岩盆地矿床特征及成矿特点,揭示了陆相坳陷与断陷盆地油页岩成矿规律。油页岩主要发育于三级层序的高水位体系域和水进体系域;古气候和沉积环境对大型坳陷盆地油页岩的形成有重要的控制作用,温暖湿润的气候条件使湖泊自身生产力大大提高,为油页岩形成提供丰富的物质基础;油页岩的平面分布受控于沉积环境的变化,主要分布于深湖—半深湖相,盐度较高使水体处于盐度分层,有利于有机质保存。构造条件对小型断陷盆地油页岩成矿起着至关重要的控制作用,通过控制可容纳空间而影响了油页岩的厚度分布及品质特征,油页岩主要富集相带为靠近控盆同生断裂一侧的半深湖—深湖环境,且靠近控盆同生断裂一侧油页岩厚度明显加厚和含油率增大;同时,干湿交替的气候控制了油页岩的层数和保存条件。对比分析表明:坳陷含油页岩盆地规模多为大型,油页岩矿单独存在、分布面积大,以中薄层中低含油率为典型特点;断陷含油页岩盆地规模多为小型,油页岩矿单独存在或与煤相伴生,以薄层高含油率或巨厚层中等含油率为典型特点。在三级层序的水进和高水位体系域中,有机质丰度和湖泊生产力较高,层状藻和结构藻较为繁盛,外源输入较低、水体盐度较大、还原性较强,且呈碱性环境,是油页岩形成的有利时期。因此,古构造、古气候和沉积环境综合控制下的丰富有机质来源和良好的湖水盐度分层是油页岩有机质富集的有利因素。

关键词：陆相油页岩坳陷盆地断陷盆地成矿规律成矿模式东北地区油页岩

梅河盆地古近系梅河组下部含煤岩系有机质富集模式

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煤炭学报 2014年第S2期39卷 458-464页

作者：白悦悦刘招君孙平昌柳蓉胡晓峰赵汉卿徐银波吉林大学地球科学学院吉林长春130061 吉林大学吉林省油页岩与共生能源矿产重点实验室吉林长春130061 中国科学院海洋研究所中国科学院海洋地质与环境重点实验室山东青岛266071

揭示控制梅河盆地煤层分布和质量的因素以及不同环境下煤层的聚集规律,可进一步丰富梅河盆地的能源资料。梅河盆地为古近系富含煤层的断陷盆地,梅河组下含煤段为主要含煤层,在岩芯观察等相分析的基础上,下含煤段以扇三角洲和湖泊沉积为... 详细信息

揭示控制梅河盆地煤层分布和质量的因素以及不同环境下煤层的聚集规律,可进一步丰富梅河盆地的能源资料。梅河盆地为古近系富含煤层的断陷盆地,梅河组下含煤段为主要含煤层,在岩芯观察等相分析的基础上,下含煤段以扇三角洲和湖泊沉积为主,其中扇三角洲平原河道间沼泽和湖沼为主要聚煤场所。通过系统的有机地球化学分析,浅湖泥岩有机质类型主要为II1型,湖泊生物来源为主;扇三角洲前缘泥岩有机质类型主要为III型,陆源高等植物来源为主;扇三角洲平原河道间沼泽和湖沼煤有机质类型主要为II2型,陆源高等植物为主,含少量湖泊生物。生物标志化合物参数表明煤层形成于淡水还原环境中。湖沼成煤区域主要有3个,分布于盆地东南侧,厚度大且层数多,平原成煤区仅一个,位于盆地西南侧,厚度小且层数少。保存条件较好的浅湖沉积物中有机质丰度较高,保存条件较差的扇三角洲前缘泥岩有机质丰度最低,扇三角洲平原沼泽因保存条件不稳定而形成厚度较小的煤层;而在静水还原的湖沼环境中则沉积了稳定的工业可采厚煤层。

关键词：梅河盆地古近系有机质富集模式煤层展布特征成煤机制

桦甸盆地始新统桦甸组黏土矿物和无机地球化学特征及其古环境意义

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煤炭学报 2012年第3期37卷 416-423页

作者：胡晓峰刘招君柳蓉孙平昌许圣传孟庆涛柳世友吉林大学地球科学学院吉林长春130061 油页岩实验中心吉林长春130061 吉林省煤田地质局吉林长春130033

根据119个油页岩和泥岩样品的X射线衍射、扫描电镜和微量元素测试结果,查明了桦甸盆地始新世桦甸组黏土矿物组合特征和无机地球化学特征。研究区桦甸组的黏土矿物组合为蒙脱石、高岭石和伊利石,蒙脱石占据优势,偶见伊蒙混层;垂向上Mn,Sr... 详细信息

根据119个油页岩和泥岩样品的X射线衍射、扫描电镜和微量元素测试结果,查明了桦甸盆地始新世桦甸组黏土矿物组合特征和无机地球化学特征。研究区桦甸组的黏土矿物组合为蒙脱石、高岭石和伊利石,蒙脱石占据优势,偶见伊蒙混层;垂向上Mn,Sr,P,Cd,Sr/Cu,B/Ga,Sr/Ba,Ca/(Ca+Fe)等具有相似的曲线变化趋势,Cu,Cs,Rb/Sr,V/(V+Ni),δCe等具有相似的曲线变化趋势。黏土矿物和无机地球化学两方面证据揭示了桦甸组下部含黄铁矿段和上部含煤段为温暖潮湿气候下的低盐度陆相沉积环境,偶有湖水咸化;中部含油页岩段为气候湿润-干旱频繁交替的淡水-咸水交替的沉积环境。研究区湖盆最大扩张阶段,气候湿润-干旱频繁交替变化、盐度分层的还原环境条件下,半深湖-深湖形成油页岩;湖盆萎缩阶段,气候温暖潮湿,扇三角洲平原泥炭沼泽化聚煤。

关键词：桦甸盆地黏土矿物无机地球化学特征微量元素古气候

敦化盆地土门子组砂岩地球化学特征及其地质意义

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中南大学学报（自然科学版） 2015年第3期46卷 1006-1015页

作者：徐进军刘招君孟庆涛胡菲孙平昌程丽娟宋宇吉林大学地球科学学院吉林长春130061 油页岩与共生能源矿产吉林省重点实验室吉林长春130061 吉林大学东北亚生物演化与环境教育部重点实验室吉林长春130026

为研究敦化盆地新近系土门子组砂岩的源岩属性和源区大地构造背景,对其进行系统取样,并通过地球化学和镜下研究分析。研究结果表明：土门子组砂岩稀土元素具有轻稀土富集（w（LREE）为51.00~278.31μg/g）,重稀土平坦（w（HREE）为14.27... 详细信息

为研究敦化盆地新近系土门子组砂岩的源岩属性和源区大地构造背景,对其进行系统取样,并通过地球化学和镜下研究分析。研究结果表明：土门子组砂岩稀土元素具有轻稀土富集（w（LREE）为51.00~278.31μg/g）,重稀土平坦（w（HREE）为14.27~79.38μg/g）,较明显的Eu（平均w（δEu）为0.84）负异常等特征,而微量元素没有显著的均一化,表明土门子组源岩未经沉积再循环作用,属于短距离搬运堆积,且源岩主要为来自上地壳的长英质岩。结合砂岩地球化学特征与砂岩Dickinson图解及区域地质的研究判断认为,土门子组砂岩具有多个物源,其源区主要形成于印支运动晚期活动大陆边缘构造背景下的再旋回造山源区和基底隆起区,源岩主要来自于晚三叠世~早中侏罗世的长英质火山岩和侵入岩,而少量可能来自于晚二叠世的变质岩和残余白垩纪及古近纪的沉积岩。

关键词：敦化盆地土门子组沉积地球化学物源属性大地构造背景物源分析

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松辽盆地嫩江组油页岩发育控制因素

地球科学（中国地质大学学报） 2014年第2期39卷 174-186页

作者：贾建亮刘招君 Achim Bechtel Reinhard F.Sachsenhofer 孙平昌 Susanne A.I.Strobl 中国地质科学院地质研究所北京100037 吉林大学地球科学学院吉林长春1300613 雷奥本大学应用地球科学和地球物理系

松辽盆地嫩江组一段和二段发育的油页岩是极其优质烃源岩,生物标志化合物参数指示油页岩母质生源主要来自于水生生物其繁盛受温湿气候和湖泊富营养化控制.岩石学、元素地球化学、生物标志化合物等参数表明,高盐和缺氧条件下的稳定水体... 详细信息

松辽盆地嫩江组一段和二段发育的油页岩是极其优质烃源岩,生物标志化合物参数指示油页岩母质生源主要来自于水生生物其繁盛受温湿气候和湖泊富营养化控制.岩石学、元素地球化学、生物标志化合物等参数表明,高盐和缺氧条件下的稳定水体分层是嫩一段油页岩沉积时期有机质保存的主控因素,而嫩二段油页岩沉积时期水体盐度分层明显减弱,此时藻类个体增大和孤立藻数量增多条件下的高生物生产力有利于有机质富集.为揭示嫩江组不同沉积环境下油页岩发育的控制因素,建立了嫩一段油页岩沉积时期保存条件控制和嫩二段油页岩沉积时期生物生产力控制的两种有机质富集模式,这对含氧淡水大型陆相湖泊的有机质富集成因探讨具有重要借鉴意义.

关键词：油页岩生物标志化合物生物生产力保存条件石油地质松辽盆地嫩江组

梅河盆地古近纪梅河组有机质富集规律及沉积演化研究

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煤炭学报 2013年第11期38卷 2007-2016页

作者：徐银波柳蓉刘招君孙平昌王建鹏姚树青胡晓峰赵汉卿吉林大学地球科学学院吉林长春130061 吉林大学油页岩与共生能源矿产成矿及勘查开发重点实验室吉林长春130061 中石化胜利油田西部新区研究中心山东东营257045 中石化胜利油田地质科学研究院山东东营257015

为完善梅河盆地油页岩、煤等能源矿产形成机制,通过对梅河盆地全取芯井岩芯的详细观察,以系统的有机地球化学测试分析为基础,结合本区区域地质特征,研究了梅河盆地梅河组沉积环境演化及有机质富集规律。在梅河组识别出冲积扇、扇三角洲... 详细信息

为完善梅河盆地油页岩、煤等能源矿产形成机制,通过对梅河盆地全取芯井岩芯的详细观察,以系统的有机地球化学测试分析为基础,结合本区区域地质特征,研究了梅河盆地梅河组沉积环境演化及有机质富集规律。在梅河组识别出冲积扇、扇三角洲和湖泊3种沉积相,梅河组底部砂砾岩段主要发育冲积扇中扇,下部含煤段为扇三角洲平原和前缘,中部泥岩段则为半深湖—深湖,上部含煤段和绿色岩段分别为湖沼和浅湖沉积,其中煤主要发育在扇三角洲河道间沼泽和湖沼相,而油页岩沉积于半深湖—深湖环境中。梅河组自下而上泥岩中有机质含量呈现出先增加后减少的趋势,有机质类型则由Ⅲ型变为Ⅱ2,Ⅱ1再变为Ⅲ型,有机相也由E—A—E。综合研究表明,由构造演化和古气候引起的基准面、沉积环境、有机质供给和保存条件的变化,导致沉积的泥岩中有机质丰度和类型明显不同,在盆地初始沉降阶段中期和萎缩阶段初期,稳定浅水地带高等植物大量繁殖,同时陆源碎屑供给较少,水底具有良好的保存条件,易于形成煤层沉积;而在盆地最大沉降阶段,稳定深水区域,伴随着较高的湖泊生产力和良好的保存条件,形成油页岩沉积。

关键词：有机质富集规律沉积演化古近纪梅河盆地