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鸡西盆地城子河组泥岩有机质保存条件研究

沉积学报 2011年第5期29卷 980-985页

作者：樊馥张永生高福红蔡进功崔海娜于鹏中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 吉林大学地球科学学院长春130061 吉林油田勘探开发研究院吉林松原138000 北京科技大学土木环境工程学院北京005201

鸡西盆地作为我国东北地区重要的煤炭基地,已在多口钻井中发现油气显示。早白垩世城子河组为一套夹数个海相泥岩层的含煤岩系,形成于滨浅湖—沼泽的沉积环境,为该盆地主力烃源岩层。本次对该层位泥岩样品的常、微量元素全分析结果表明,... 详细信息

鸡西盆地作为我国东北地区重要的煤炭基地,已在多口钻井中发现油气显示。早白垩世城子河组为一套夹数个海相泥岩层的含煤岩系,形成于滨浅湖—沼泽的沉积环境,为该盆地主力烃源岩层。本次对该层位泥岩样品的常、微量元素全分析结果表明,水体盐度指标Sr/Ba在0.11～0.38之间,碱度指标(Ca+Mg)*20/(Si+Al)为0.22～1.33,氧化还原性指标V/Cr在1.17～3.23之间;生物标志物分析中反映沉积水体环境特征的指标Pr/Ph在2.4～2.8之间,平均值为2.2;伽马蜡烷/C30-藿烷(G/C30H)平均值为0.11,均未显示出遭受海侵影响的典型咸化水体及强还原性沉积环境特点,反映对有机质的保存不利。结合城子河组煤岩与泥岩相比具有高的氢指数和产烃潜量特点,认为该区大量的油气显示应该与广泛发育的煤岩关系更为密切。

关键词：鸡西盆地泥岩城子河组有机质保存

四川盆地下古生界硅质页岩层系中硅质来源及其对有机质保存的影响初探

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地质论评 2021年第2期67卷 429-440页

作者：谢小敏刘伟新张瀛赵迪斐唐友军申宝剑李志明油气资源与勘探技术教育部重点实验室长江大学资源与环境学院武汉430126 南京宏创地质勘查技术服务有限公司南京211111 中石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 重庆科技学院重庆401331 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221008

四川盆地下古生界两套硅质页岩层系(寒武系底部页岩和奥陶系—志留系五峰组—龙马溪组页岩)是其重要的页岩气产层,五峰组—龙马溪组硅质含量与TOC及含气量呈正相关性,暗示硅质矿物对该地区页岩气的生成具有重要意义。但硅质来源复杂,且... 详细信息

四川盆地下古生界两套硅质页岩层系(寒武系底部页岩和奥陶系—志留系五峰组—龙马溪组页岩)是其重要的页岩气产层,五峰组—龙马溪组硅质含量与TOC及含气量呈正相关性,暗示硅质矿物对该地区页岩气的生成具有重要意义。但硅质来源复杂,且存在后期硅质流体的注入。因此,本文在总结前人的研究成果基础上,对四川盆地寒武系底部硅质岩系和五峰组—龙马溪组硅质岩系的硅质特征进行了详细的岩石学分析,揭示了3种硅质来源特征:(1)同沉积无机硅质流体;(2)生物硅;(3)后期无机硅质流体。其中寒武系底部以同沉积无机硅质流体和生物硅来源为主,同沉积硅质流体导致有机质快速石化埋藏,有机质内部结构及形态保存较好;五峰组—龙马溪组硅质来源以后期无机硅质流体和生物硅来源为主,有机质在保存过程中受硅质流体的影响很小,有机质腐泥化作用充分,内部结构和形态多数保存较差。该研究初步揭示了两套页岩层系的硅质发育岩石学特征,及其对有机质保存的影响,期望能为四川盆地两套页岩气储层差异性提供新的思路和基础地质数据。

关键词：硅质页岩硅质来源有机质保存下古生界四川盆地

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泥质烃源岩有机质保存研究

新疆石油地质 2011年第6期32卷 686-689页

作者：樊馥蔡进功张永生崔海娜中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 同济大学海洋与地球科学学院海洋地质国家重点实验室上海200092 中国石油吉林油田分公司勘探开发研究院吉林松原138000

在泥质烃源岩中,存在多种有机质保存方式。除外部缺氧环境外,有机质通过降解缩聚、选择性保存、自然硫化以及黏土保护等得以稳定存在。不同保存机制的有机质,构成了干酪根中多样的有机质显微组分类型,并在生烃时间和生烃性能方面存在显... 详细信息

在泥质烃源岩中,存在多种有机质保存方式。除外部缺氧环境外,有机质通过降解缩聚、选择性保存、自然硫化以及黏土保护等得以稳定存在。不同保存机制的有机质,构成了干酪根中多样的有机质显微组分类型,并在生烃时间和生烃性能方面存在显著差异性,这可能是造成泥质烃源岩具有宽生烃区间的重要原因。对多种有机质保存机制进行深入认识,探讨不同保存机制与外部环境的关系,尤其是矿物与有机质的相互作用,可能是未来石油地质领域有机质保存研究中的重要问题。这对于深化油气成因理论研究,更科学地开展油气资源评价,探索油气勘探新领域,具有十分重要的意义。

关键词：泥质烃源岩有机质保存降解缩聚自然硫化黏土保护选择性保存

寒武系底部优质烃源岩中硅质成因及其对有机质保存和生烃潜力的影响

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寒武系底部优质烃源岩中硅质成因及其对有机质保存和生烃潜力的影...

作者：林静文长江大学

学位级别：硕士

寒武纪生命大爆发提供了原始有机质的积累有利于烃源岩的形成,在全球多个地区形成了广泛分布的富有机质黑色页岩。寒武纪早期牛蹄塘组页岩富有机质程度高,是优质的海相烃源岩,前人对牛蹄组的研究取得了许多进展,但是对牛蹄塘组硅质在有... 详细信息

寒武纪生命大爆发提供了原始有机质的积累有利于烃源岩的形成,在全球多个地区形成了广泛分布的富有机质黑色页岩。寒武纪早期牛蹄塘组页岩富有机质程度高,是优质的海相烃源岩,前人对牛蹄组的研究取得了许多进展,但是对牛蹄塘组硅质在有机质富集或保存过程中的作并不了解,也缺少对硅质岩与硅质页岩的精细对比研究。本文以元素地球化学、岩石学、有机岩石学等为理论指导,通过光学显微镜与扫描电镜下的鉴定分析,结合有机碳含量、主量元素、微量元素、稀土元素与硅同位素等分析测试手段;对早寒武世牛蹄塘组底部硅质岩系进行沉积环境分析,并将硅质岩与硅质页岩进行对比研究;从而探讨硅质岩系的成因、有机质和成烃生物特征,以及硅质对有机质保存的影响,并对硅质对有机质的生烃潜力影响进行了初步的探讨,主要取得以下认识:牛蹄塘组底部硅质岩系的主量元素特征显示,硅质岩的Fe/Ti比值平均为51.04,Al/(Al+Fe)比值平均为0.41;硅质页岩的Fe/Ti比值平均为17.24,Al/(Al+Fe)比值平均为0.65;表明硅质岩主要为热液成因,受热液影响程度更深,硅质页岩则不受热液影响,或受热液影响程度较小。微量元素Ni/Co、V/Cr、V/(V+Ni)比值特征显示,牛蹄塘底部硅质岩系具有顶部和底部偏氧化环境,中部偏还原环境的特征,对比相邻样品,硅质页岩样品的Ni/Co、V/Cr、V/(V+Ni)比值通常大于硅质岩,表明相近时期的硅质页岩沉积环境相比硅质岩更偏还原。牛蹄塘组底部硅质岩系稀土元素分配整体较为平坦,有略微左倾的趋势,呈现出Eu正异常,Ce负异常的特征。硅质岩δEu平均值为14.93,δCe平均值为0.14;硅质页岩的δEu平均值为5.46,δCe平均值为0.46。表明羊跳牛蹄塘组硅质岩系沉积受海底热液的影响,硅质岩受热液影响程度更大,硅质页岩沉积环境相比硅质岩为更缺氧的环境,与主微量元素的特征一致。硅质矿物和硅质生物,对有机质都具有物理保护的作用。有机质与无机矿物的关系主要可以分为三种:结构有机质;固体沥青;有机质-矿物集合体。结构有机质在硅质岩中很常见,多为底栖藻类、浮游藻类、疑源类、海绵骨针和须腕动物等,在硅质页岩中的结构有机质绝大多数与硅质生物相关。固体沥青是硅质页岩中的主要有机显微组分类型,硅质岩中的固体沥青含量较少。有机质与矿物的集合体在牛蹄塘底部的硅质岩系中比较少见,一般发育在硅质页岩中。通过将有机碳含量与主量元素特征进行相关性分析,结果显示Si O、Si O、AlO含量与TOC之间不具有明显线性关系。将根据模拟方法计算出的Si O、Si O与Si O与TOC进行相关性分析;说明陆源碎屑输入对页岩中有机质的富集会产生多方面的影响,热液的稀释作用也是影响海相页岩有机质富集的一项重要因素,生物硅与有机质呈正相关性。硅质岩系中,生物组成以底栖藻类为主,在硅质岩中常发现大量网格状、蜂窝状结构的底栖藻类,但有关的模拟实验表明其生烃潜力较浮游藻类差,并且无机矿物对有机质的物理保护作用可能使有机质无法经过微生物降解作用,从而影响有机质的生烃潜力。硅质页岩中常能看到大量平行于层理的固体沥青聚集,或固体沥青大量填充与矿物间的空隙中,前人的热模拟研究证明,源沥青具有较高的产气能力,为探究硅质对有机制生烃潜力的影响机制,应展开进一步的模拟研究。

关键词：牛蹄塘组沉积环境硅质成因有机质组成有机质保存

黔东南麻江羊跳寒武系底部烃源岩SiO_(2)成因及定量分析研究

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地质论评 2025年第1期71卷 137-155页

作者：谭金萍谢小敏王张虎史旭凯刘于民长江大学资源与环境学院油气地球化学与环境湖北省重点实验室武汉430100 油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉430100

早寒武世早期,贵州麻江羊跳剖面发育了一套灰黑色优质烃源岩,目前,针对该烃源岩中SiO_(2)成因及定量分析缺乏系统研究,笔者等综合有机岩石学、扫描电镜、主量元素及稀土元素等分析测试,探讨了该剖面SiO_(2)成因类型,并建立相关模型,对... 详细信息

早寒武世早期,贵州麻江羊跳剖面发育了一套灰黑色优质烃源岩,目前,针对该烃源岩中SiO_(2)成因及定量分析缺乏系统研究,笔者等综合有机岩石学、扫描电镜、主量元素及稀土元素等分析测试,探讨了该剖面SiO_(2)成因类型,并建立相关模型,对不同来源SiO_(2)含量进行定量分析计算。结果表明:①羊跳剖面下寒武统牛蹄塘组底部烃源岩样品中发现热液活动的岩石学证据,即玉髓和热液生物(海绵骨针和须腕动物),表明牛蹄塘组底部烃源岩沉积过程受热液影响。②硅质岩与硅质页岩的Fe/Ti平均值分别为51.04、17.24;Al/(Al+Fe)平均值分别为0.41、0.65,同时硅质岩系ΣLREE/ΣHREE整体大于1,稀土元素配分模式具有Eu正异常、Ce负异常的特征,表明硅质岩受热液影响较大,硅质页岩不受或受热液影响较小。③定量分析结果显示:烃源岩中,碎屑硅平均值为30.52%;热液硅平均值为34.67%;生物硅平均值为34.81%,这表明羊跳剖面牛蹄塘组底部烃源岩主要为生物成因和热液成因。研究结果将为确定该地区有利的页岩气富集和开采层段提供参考依据。

关键词： SiO_(2)成因 SiO_(2)定量分析寒武系底部沉积环境烃源岩有机质保存

高温微生物铁还原条件下绿脱石对有机质的保存作用研究

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岩石学报 2019年第1期35卷 193-203页

作者：曾强董海良汪丹中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083

粘土矿物在地表环境中广泛存在,并且与环境中的有机质紧密结合在一起。前人的研究发现,粘土矿物的可膨胀层间域可以有效地保存有机质,防止其在微生物诱导的氧化还原环境的波动的环境中被矿化。然而这一过程在高温条件下是否同样成立尚... 详细信息

粘土矿物在地表环境中广泛存在,并且与环境中的有机质紧密结合在一起。前人的研究发现,粘土矿物的可膨胀层间域可以有效地保存有机质,防止其在微生物诱导的氧化还原环境的波动的环境中被矿化。然而这一过程在高温条件下是否同样成立尚属未知。本文选取一种代表性有机质12-氨基十二酸(ALA)与典型含铁粘土矿物绿脱石(NAu-2)合成有机质-粘土矿物复合体,在两株高温-超高温铁还原细菌的作用后,通过多种水化学和矿物学的表征手段,研究其矿物结构的变化、有机质的结合稳定性和脱附情况。结果发现细菌对绿脱石结构铁的还原过程中造成的矿物结构的破坏(还原性溶解)是控制ALA从NAu-2中脱附的主要原因。高温条件也会略微促进ALA从NAu-2的层间域中脱附出来。总体来说,受限于微生物对结构铁的还原程度(保存了下来。这一结果证明了粘土矿物的层间域在高温条件下同样也能够作为有机质保存的有效场所。

关键词：绿脱石微生物铁还原高温有机质保存

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有机质供给和保存在烃源岩形成中的控制作用

地球科学（中国地质大学学报） 2016年第5期41卷 832-842页

作者：丁修建柳广弟黄志龙卢学军陈哲龙谷峰中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油大学地球科学学院北京102249 中国石油华北油田分公司河北任丘062550 中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心北京100027

烃源岩形成研究一直集中于海相盆地的"生产力模式"和"保存模式"之争,湖相盆地研究较少.利用二连盆地烃源岩有机碳、碳酸盐碳同位素、热解参数、还原硫等地球化学分析数据,表征了湖盆古生产力和陆源有机质输入,研究了有机质供给和保存在... 详细信息

烃源岩形成研究一直集中于海相盆地的"生产力模式"和"保存模式"之争,湖相盆地研究较少.利用二连盆地烃源岩有机碳、碳酸盐碳同位素、热解参数、还原硫等地球化学分析数据,表征了湖盆古生产力和陆源有机质输入,研究了有机质供给和保存在烃源岩形成中的控制作用,发现不同的湖盆中有机质供给和保存对烃源岩形成的控制作用明显不同.有机质供给量大的湖盆原始有机质含量高,烃源岩形成主要受有机质供给控制,受有机质保存条件影响小,即使在含氧的水底也会有部分有机质来不及氧化而富集形成烃源岩;有机质供给量小的湖盆原始有机质含量低,氧化环境中大部分有机质被降解难以形成烃源岩,只有还原环境下有机质才能得到较好的保存,有机质保存是控制烃源岩形成的主要因素.

关键词：有机质供给有机质保存古生产力陆源有机质输入二连盆地石油地质

烃源岩<2μm黏土粒级组分可溶有机质的测定及意义

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同济大学学报（自然科学版） 2011年第11期39卷 1710-1714页

作者：丁飞蔡进功徐兴友杨妍同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 中国石化胜利油田有限公司地质科学研究院山东东营257000

通过对烃源岩中提取<2μm黏土粒级组分进行总有机碳(TOC)测试、氯仿抽提和族组成分析,探讨了烃源岩中可溶有机质与细粒级黏土矿物的关系,与传统烃源岩全岩可溶有机质研究对比得出:与细粒级黏土矿物结合是烃源岩全岩可溶有机质的重要赋... 详细信息

通过对烃源岩中提取有机碳(TOC)测试、氯仿抽提和族组成分析,探讨了烃源岩中可溶有机质与细粒级黏土矿物的关系,与传统烃源岩全岩可溶有机质研究对比得出:与细粒级黏土矿物结合是烃源岩全岩可溶有机质的重要赋存方式之一;黏土粒级组分可溶有机质产率高于全岩,70%以上样品产率在100 mg.g-1以上;产率变化与全岩同步,但高峰期较全岩滞后,在生烃不同阶段黏土粒级组分对可溶有机质都有重要贡献.有机质的主要载体,两者形成的复合体是一种潜在生烃母质,而且贯穿于有机质生烃的全部过程,在油气研究中应予以足够重视.

关键词：烃源岩 <2μm黏土粒级组分可溶有机质有机质保存有机质生烃

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微生物降解蒙脱石层间吸附有机质的实验研究

岩石学报 2012年第3期28卷 949-960页

作者：于炳松董海良韩彭彦中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室地质微生物实验室 Department of Geology Miami UniversityOxfordOH45056

近年来,国内外学者意识到,有机质在蒙脱石结构层间的吸附是有机质保存的重要机理之一,然而,目前关于微生物能否降解蒙脱石层间吸附有机质以及降解的程度等尚没有任何实验数据的支撑。本文试图通过人工合成含有层间吸附有机质的蒙脱石,... 详细信息

近年来,国内外学者意识到,有机质在蒙脱石结构层间的吸附是有机质保存的重要机理之一,然而,目前关于微生物能否降解蒙脱石层间吸附有机质以及降解的程度等尚没有任何实验数据的支撑。本文试图通过人工合成含有层间吸附有机质的蒙脱石,利用海洋和湖泊沉积物中常见的降解有机质的微生物对其进行降解实验,据此探讨有机质的蒙脱石层间吸附在沉积物埋藏过程中对有机质保存的贡献。有机质选择半胱氨酸和甲苯,前者是生物生长所需的一种重要氨基酸,后者大量存在于土壤和沉积物中,多种细菌可以在有碳氢化合物的环境下将其降解。实验菌种选择恶臭假单胞杆菌(Pseudomonas putida)和腐败希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens CN32)2种细菌,它们均为海洋和湖泊沉积物中的主导微生物,前者有较强的有机质降解能力,后者为铁的还原菌,厌氧代谢过程中能将蒙脱石结构中的Fe(III)还原为Fe(II)。通过上述不同菌种对蒙脱石层间吸附不同性质有机质的降解实验,结果显示,微生物对蒙脱石层间吸附的有机质的降解方式主要有分泌有机酸直接降解和破坏层间结构释放有机物从而进行降解。代表菌种假单胞菌和希瓦氏菌对半胱氨酸绿脱石及甲苯绿脱石的作用表明,微生物通过分泌有机酸的形式对蒙脱石层间吸附的有机质降解作用很有限,该结构在恒定的有氧和无氧条件下对保存有机质有利;希瓦氏菌在严格无氧条件下通过还原Fe(III)进行代谢,实验表明,无氧条件下,希瓦氏菌可以一定程度破坏矿物结构,释放并消耗有机物,因此,铁还原微生物对蒙脱石层间吸附有机质的保存有一定的影响,但由于微生物对矿物晶体结构的破坏能力有限,故其对层间吸附有机质降解的能力也有限;不同有机物对生物降解过程也有影响,这些影响取决于有机质的特性及有机质与细菌之间的相互作用。绿脱石层间吸附的半胱氨酸对生物生长有利,从而可能促进生物还原Fe(III)作用。相反,甲苯却很明显的抑制了Fe(III)的还原。由此可见,有机质的蒙脱石层间吸附是有机质保存的重要方式之一。

关键词：蒙脱石层间吸附有机质保存微生物降解实验研究