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丽水—椒江凹陷月桂峰组沉积物源性质及其物源方向:来自碎屑锆石U-Pb年代学和重矿物成分的证据

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地球科学 2024年第4期49卷 1339-1351页

作者：湛君明唐友军刘彬徐雨伍炼华王庭旭陈培长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验湖北武汉430100 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北武汉430100

月桂峰组是丽水-椒江凹陷的主力烃源岩层,但其物源的研究薄弱,给油气勘探带来较大的困难.通过锆石U-Pb测年和重矿物分析等方法,对月桂峰组物源特征、差异及其地质意义进行系统分析对比.结果显示:物源以中酸性火成岩为主,含有少量变质岩... 详细信息

月桂峰组是丽水-椒江凹陷的主力烃源岩层,但其物源的研究薄弱,给油气勘探带来较大的困难.通过锆石U-Pb测年和重矿物分析等方法,对月桂峰组物源特征、差异及其地质意义进行系统分析对比.结果显示:物源以中酸性火成岩为主,含有少量变质岩,年龄以130~100 Ma为主,主要含有锆石、赤褐铁矿和磁铁矿等稳定重矿物;椒江凹陷与丽水东次凹物源主要来自雁荡凸起,丽水西次凹物源主要来自闽浙隆起带;少量火成岩和变质岩来自研究区附近的基底;锆石圆度偏好和ZTR值较高,说明物源经过中长距离搬运,这有利于中酸性岩浆岩中的石英和长石矿物富集,形成抗压实较好的石英质砂岩储层.

关键词：物源分析锆石U-Pb同位素定年重矿物分析矿床学

鄂尔多斯盆地上古生界煤系烃源岩三环萜烷成因探讨

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沉积学报 2024年第4期42卷 1433-1446页

作者：林舒敏张敏李洪波油气地球化学与环境湖北省重点实验室(长江大学资源与环境学院) 武汉430100 油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 武汉430100

【目的】鄂尔多斯盆地煤系烃源岩发育,其饱和烃中三环萜烷含量丰富,但其三环萜烷分布模式在研究区表现出较大的差异性,因此探讨其差异性的主控因素具有重要意义。【方法】利用气相色谱和色谱—质谱分析技术,对鄂尔多斯盆地上古生界26个... 详细信息

【目的】鄂尔多斯盆地煤系烃源岩发育,其饱和烃中三环萜烷含量丰富,但其三环萜烷分布模式在研究区表现出较大的差异性,因此探讨其差异性的主控因素具有重要意义。【方法】利用气相色谱和色谱—质谱分析技术,对鄂尔多斯盆地上古生界26个煤系烃源岩样品饱和烃进行了详细地剖析。【结果】根据三环萜烷(TT)的分布特征将研究区烃源岩样品划分为三种不同类型的分布模式。Ⅰ类烃源岩以C_(19)TT为主峰,C_(19)TT、C_(20)TT、C_(21)TT含量逐渐减小的变化趋势,同时该类样品中Pr/Ph比值高,介于1.19~3.84,平均值为2.99、C_(24)四环萜烷含量也较丰富,C_(24)四环萜烷/C_(26)TT比值介于2.39~32.54,平均值为9.80、C_(28)三环萜烷和C_(29)三环萜烷缺失,这类样品主要是腐殖煤和炭质泥岩,揭示出湖沼相沉积环境之特征;与之相反的Ⅱ类烃源岩的三环萜烷以C_(23)TT为主峰,C_(19)TT、C_(20)TT、C_(21)TT含量是逐渐增大的,而Pr/Ph比值低,比值主要介于0.34~0.90,平均值为0.61、C_(24)四环萜烷含量不丰富,C_(24)四环萜烷/C_(26)TT比值主要介于0.42~0.77,平均值为0.54、C_(28)三环萜烷和C_(29)三环萜烷含量丰富,这类样品除了煤系泥岩之外还有腐殖煤和炭质泥岩,其沉积环境与Ⅰ类烃源岩迥然不同;Ⅲ类烃源岩的三环萜烷分布介于Ⅰ类和Ⅱ类烃源岩之间,一方面三环萜烷的主峰碳为C_(23)TT,另一方面C_(19)TT、C_(20)TT、C_(21)TT相对含量又依次降低并呈阶梯状分布的特征,此外Pr/Ph比值为2.07、C_(24)四环萜烷/C_(26)TT比值为3.53,两者均介于Ⅰ类烃源岩和Ⅱ类烃源岩之间。【结论】随着烃源岩热演化程度的增加,三环萜烷的总量展示了逐渐增大的变化趋势,但不同类型烃源岩的三环萜烷分布模式并没有发生明显变化,说明研究区煤系烃源岩三环萜烷的不同分布模式受有机质热演化程度影响较小,而主要受控于沉积环境和母质类型。

关键词：三环萜烷主控因素沉积环境煤系烃源岩鄂尔多斯盆地

迈陈凹陷徐闻X3井油砂中C_(27~39)双杜松烷两个新同系列的发现及意义

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地球化学 2024年第5期53卷 623-642页

作者：包建平朱翠山杨茜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湖北武汉430100

对北部湾盆地迈陈凹陷徐闻X3井27个油砂样品的饱和烃和芳烃馏分进行色谱-质谱分析,以确定C_(27~39)双杜松烷同系列的色谱、质谱特征及其意义。结果表明,徐闻X3井油砂样品具有高姥植比(介于3~7之间)、指示达玛树脂贡献的双杜松烷类化合物... 详细信息

对北部湾盆地迈陈凹陷徐闻X3井27个油砂样品的饱和烃和芳烃馏分进行色谱-质谱分析,以确定C_(27~39)双杜松烷同系列的色谱、质谱特征及其意义。结果表明,徐闻X3井油砂样品具有高姥植比(介于3~7之间)、指示达玛树脂贡献的双杜松烷类化合物(包括W、T和R化合物)异常丰富的特征,(W+T)/C_(30)藿烷(C_(30)H)值大多介于1~6之间,但奥利烷(O1)/C_(30)H值变化幅度大(介于0.1~1.0之间),显示出煤成油的典型特征。这些生物标志物的分布特征与研究区发育的渐新统涠洲组含煤烃源岩的背景相吻合。首次检测到C_(27~29)和C_(31~39)两个新系列同系物,其质谱特征与顺-顺-反-和反-反-反-双杜松烷相似,均存在M^(+)-43(丢失一个异丙基)特征离子,推测它们属于具有相似立体构型的双杜松烷同系列。它们的碳数与其保留时间之间呈现起伏的折线而非线性关系,表明其分子结构中不存在基团大于异丙基的烷基侧链,据此推测C_(31~39)升双杜松烷系列中增加的碳数可能以若干甲基的形式取代在环系上。因此,在这两个同系列中,C_(27~29)同系物为脱烷基(甲基或异丙基)双杜松烷系列,C_(31~39)同系物为由若干甲基取代的升双杜松烷(即甲基化双杜松烷)系列。C_(27)和C_(29)降双杜松烷含量与油砂成熟度呈正相关性,表明成熟度升高有利于双杜松烷发生脱烷基作用;而C_(31)和C_(33)升双杜松烷含量与成熟度呈负相关性或没有相关性,暗示油砂中甲基化双杜松烷的形成与成熟度间没有因果联系。因此,油砂中C_(27~29)降双杜松烷系列可能属于次生成因,而C_(31~39)升双杜松烷系列则具有原生性。

关键词：顺-顺-反-双杜松烷反-反-反-双杜松烷 C_(27~29)降双杜松烷 C_(31~39)升双杜松烷达玛树脂油砂迈陈凹陷北部湾盆地

生物降解作用对原油中长链烷基萘系列分布与组成的影响

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地质学报 2024年

作者：包建平朱翠山长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验室地球化学系

对苏北盆地黄珏油田和王龙庄油田两类原油的饱和烃和芳烃馏分进行了色谱质谱分析,以对比不同类型原油中长链烷基萘系列的分布与组成,探讨生物降解作用的影响。链烷烃分布与组成表明王龙庄油田原油遭受了轻微生物降解,降解程度为PM标准的... 详细信息

对苏北盆地黄珏油田和王龙庄油田两类原油的饱和烃和芳烃馏分进行了色谱质谱分析,以对比不同类型原油中长链烷基萘系列的分布与组成,探讨生物降解作用的影响。链烷烃分布与组成表明王龙庄油田原油遭受了轻微生物降解,降解程度为PM标准的1～2级,而黄珏油田原油遭受了轻微—中等生物降解,降解程度为1～3级。两类原油芳烃馏分中检测到C1-nC26两个系列的长链烷基萘,其中C0-4烷基萘占绝对优势,而nC5-26烷基萘含量明显偏低。两类正常原油中长链烷基萘系列均呈双峰态分布,但没有碳数优势,且2-烷基萘系列的相对丰度稍高于1-烷基萘系列,2-烷基萘/1-烷基萘比值介于1～1.5之间,变化趋势一致,表明它们可能具有相同生物来源。轻微生物降解原油（1～2级）中,长链烷基萘系列分布完整,但长侧链化合物(>nC11-N)含量有所下降,双峰态特征减弱,1-烷基萘含量显著下降,2-烷基萘/1-烷基萘比值明显高于正常原油,表明长链烷基萘系列像正构烷烃系列一样,容易遭受生物降解的改造,且1-烷基萘较2-烷基萘易于降解。中等生物降解原油（3级）中,长链烷基萘系列分布不完整,以nC4-102-烷基萘为主,nC11以上的1-烷基萘基本消失,2-烷基萘/1-烷基萘比值显著升高,且变化没有规律。由此可见,长链烷基萘系列抗生物降解的能力与正构烷烃系列相当,但不同的是生物降解过程中高碳数化合物先于低碳数化合物降解,两个异构体中1-烷基萘先于2-烷基萘降解,其比值变化可以反映原油的生物降解程度。

关键词：长链烷基萘系列 2-烷基萘 1-烷基萘生物降解作用原油苏北盆地

基于物质来源解析的汕头市土壤重金属环境容量研究

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地学前缘 2024年第4期31卷 403-416页

作者：严丽萍谢先明汤振华长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验室湖北武汉430100 广东省水文地质大队广东广州510510

大多数研究评价土壤环境容量时忽略了重金属来源的影响,而基于物质来源解析探讨土壤重金属环境容量,能更好地评估区域环境容量特征及其动态变化原因,对有效防控、预警和治理重金属污染具有重要意义。汕头市是广东省的经济特区之一,拥有... 详细信息

大多数研究评价土壤环境容量时忽略了重金属来源的影响,而基于物质来源解析探讨土壤重金属环境容量,能更好地评估区域环境容量特征及其动态变化原因,对有效防控、预警和治理重金属污染具有重要意义。汕头市是广东省的经济特区之一,拥有较高的工业化和城市化水平,土壤重金属污染不容忽视,而目前区域环境容量状况尚不明确。因此本研究以汕头市表层土壤为研究对象,采集了511件土壤样品,以进行土壤环境容量研究。基于GIS技术和地统计学方法,我们采用富集因子法评估研究区土壤重金属富集程度,运用主成分分析和相关性分析方法判断土壤重金属来源,根据综合指数法分析土壤重金属的环境容量特征以及各环境容量指数空间分布规律。结果表明:汕头市表层土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量分别为4.84(0.23~119.4)、0.14(0.013~4.94)、36.05(2.2~109.1)、19.08(2.9~453.1)、0.18(0.008~1.394)、13.29(3.7~229.6)、51.73(9.9~1000)和79.83(9.2~309.5)mg/kg。除土壤Pb整体为中度富集,研究区其他土壤重金属整体为轻度富集。主成分分析结果表明:5个主成分来源分别为自然和农业混合源、农业和工业混合源、工业来源、采矿来源和石材开采来源。土壤重金属静态环境容量大小排序为Zn>Cr>Ni>Pb>Cu>As>Hg>Cd。土壤重金属综合环境容量为中等容量水平,受地质背景的影响,但盐鸿镇、贵屿镇和陈店镇等区域由于综合人类活动导致重金属环境容量普遍较低,存在一定风险。本研究结果可为汕头市预警和管控土壤重金属污染,修复和治理污染土壤,提高环境容量和土壤质量提供科学参考依据。

关键词：土壤重金属环境容量污染评价来源分析空间分布规律

塔里木盆地富满油田深层-超深层油气成藏过程

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石油学报 2024年第6期45卷 947-960页

作者：黄亚浩汪如军文志刚张银涛崔仕提李梦勤王彭何涛华长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验室湖北武汉430100 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000

塔里木盆地台盆区深层-超深层油气资源潜力巨大,其中,富满油田奥陶系一间房组-鹰山组油气成藏过程复杂,油气相态在平面上的分布差异明显。基于碳酸盐胶结物原生油包裹体和碳酸盐脉体的微区U-Pb同位素定年结果,确定了富满油田储层充填3... 详细信息

塔里木盆地台盆区深层-超深层油气资源潜力巨大,其中,富满油田奥陶系一间房组-鹰山组油气成藏过程复杂,油气相态在平面上的分布差异明显。基于碳酸盐胶结物原生油包裹体和碳酸盐脉体的微区U-Pb同位素定年结果,确定了富满油田储层充填3期缝洞型脉体,主要存在3期原油充注和1期天然气充注。第1期原油充注发生在加里东中期(473.3~447.4 Ma),第2期原油充注发生在海西中-晚期(348.2~273.9 Ma),第3期原油充注发生在印支期-燕山早期(217.6~205.2 Ma);1期天然气大规模充注在燕山晚期-喜马拉雅期(90~20 Ma);3期缝洞充填脉体对应3期原油充注时期和构造活动时间。富满油田南部与北部不同区域充注的古原油的成熟度和类型不同,主要受控于不同区域寒武系玉尔吐斯组烃源岩的热演化程度,寒武系烃源岩的热演化过程和台盆区构造活动时间与油气充注过程具有时空匹配关系。研究成果有助于提高对深层-超深层碳酸盐岩油气成藏机理和油气富集规律的认识。

关键词：流体包裹体同位素定年深层油气碳酸盐岩塔里木盆地

海陆过渡相三角洲沉积体系陆源有机质沉积特征及其影响因素的模拟实验研究

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沉积学报 2024年第1期42卷 251-265页

作者：刘海徐耀辉李阳黄凌松吕奇奇刘忠保油气地球化学与环境湖北省重点实验室长江大学资源与环境学院武汉430100 油气资源与勘探技术教育部重点实验室长江大学武汉430100 长江大学地球科学学院武汉430100

【目的】海陆过渡相三角洲沉积体系由于油气成藏条件优越,广泛发育陆源海相烃源岩,陆源有机质是其主要的母质来源。为了探究海陆过渡相三角洲沉积体系中陆源有机质的沉积特征及其影响因素,开展了陆源有机质沉积模拟实验。【方法】通过... 详细信息

【目的】海陆过渡相三角洲沉积体系由于油气成藏条件优越,广泛发育陆源海相烃源岩,陆源有机质是其主要的母质来源。为了探究海陆过渡相三角洲沉积体系中陆源有机质的沉积特征及其影响因素,开展了陆源有机质沉积模拟实验。【方法】通过碳硫分析仪检测总有机碳含量,结合3D激光扫描技术,实现了实验条件下陆源有机质搬运沉积过程的动态定量表征。【结果】(1)在三角洲平原,陆源有机质主要在河道漫溢处、废弃河道、砂坝背流面等部位局部富集,剖面上主要以透镜型、断续型、互层型分布;在三角洲前缘和前三角洲,有机质平面上呈席状展布,剖面上以厚度较大的条带型分布;(2)陆源有机质在缓坡三角洲体系搬运距离较远,随着三角洲沉积厚度逐渐增大,三角洲初始坡度对陆源有机质搬运距离的影响减小;(3)水动力强度和波浪是影响有机质搬运距离的重要因素,水动力越弱越有利于有机质的沉积,在三角洲平原低能环境中存在有机质局部富集区。波浪会阻止有机质向前搬运并在三角洲前缘形成多个砂坝,有机质沉积于坝间凹槽呈环带状;(4)在海陆过渡相三角洲沉积体系内,从三角洲平原到三角洲前缘—前三角洲区域的有机碳含量逐步升高,进入陆架区,随着搬运距离的继续增大,有机碳含量减少。【结论】通过深入研究陆源有机质的富集部位和影响因素,建立了水槽实验模式下陆源有机质沉积模式,这对海陆过渡相三角洲沉积体系的油气探勘开发提供了重要的依据。

关键词：陆源有机质 3D激光扫描沉积模拟沉积特征影响因素

鄂尔多斯盆地延长组多油源贡献比例与分布规律:基于机器学习与可解释性研究

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地学前缘 2024年第3期31卷 530-540页

作者：苏恺明徐耀辉徐旺林张月巧白斌李阳严刚油气地球化学与环境湖北省重点实验室湖北武汉430100 长江大学资源与环境学院湖北武汉430100 中国石油勘探开发研究院北京100083

鄂尔多斯盆地延长组发育多套潜在的烃源岩,但不同烃源岩之间生物标志物特征相似,常规油源对比方法效果不佳,相关认识长期存在争议。基于这样的问题,本文提出了一种基于深度学习的油源对比方案,将人工智能方法应用于油源对比研究,所开展... 详细信息

鄂尔多斯盆地延长组发育多套潜在的烃源岩,但不同烃源岩之间生物标志物特征相似,常规油源对比方法效果不佳,相关认识长期存在争议。基于这样的问题,本文提出了一种基于深度学习的油源对比方案,将人工智能方法应用于油源对比研究,所开展的工作和认识有:(1)以延长组不同层位大量泥岩、页岩样品的42种生物标志物参数作为学习数据,构建了一种识别未知样品油源类别的深度神经网络模型,对长7泥页岩、长8—长10泥页岩的判别正确率分别达到了79.6%和83.0%,实现了延长组主要烃源岩生烃产物的有效区分;(2)通过模型分析了大量砂岩、原油样品的油源分类,统计了不同烃源岩对于延长组各个油层组原油的贡献比例,总结了它们的分布规律;(3)基于目前较为先进的置换特征重要性(PFI)算法,对所得模型进行了敏感性分析,初步揭示了延长组两类主要烃源岩的生物标志物差异。本文对于人工智能方法、技术在石油分子地球化学领域的发展具有积极的参考价值。

关键词：机器学习深度神经网络敏感性分析鄂尔多斯盆地延长组油源对比

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西湖凹陷西部斜坡带原油来源

中国海上油气 2024年第1期36卷 37-48页

作者：王霆何长荣胡合健张铜磊唐友军刁慧何家豪油气地球化学与环境湖北省重点实验室(长江大学资源与环境学院) 湖北武汉430100 中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335

原油来源分析是确定油气勘探方向的重要依据。利用有机地球化学分析手段,分析了西湖凹陷西部斜坡带原油和烃源岩特征,通过生物标志物谱图和生物标志物参数的对比,结合原油与烃源岩分布特征,确定了西湖凹陷西斜坡不同区原油的来源。结果... 详细信息

原油来源分析是确定油气勘探方向的重要依据。利用有机地球化学分析手段,分析了西湖凹陷西部斜坡带原油和烃源岩特征,通过生物标志物谱图和生物标志物参数的对比,结合原油与烃源岩分布特征,确定了西湖凹陷西斜坡不同区原油的来源。结果表明:(1)研究区原油总体上富含指示陆源高等植物输入的生物标志物,但平北地区原油碳同位素重,二萜类丰富,规则甾烷以C29甾烷为主;平湖地区原油碳同位素较轻,二萜类含量较高,且具有较低的伽马蜡烷;黄岩-天台地区原油碳同位素轻,二萜类含量低,规则甾烷以C29甾烷为主,同时C27甾烷的含量也较高。(2)研究区发育煤系烃源岩(包括煤和炭质泥岩)和暗色泥岩两类烃源岩。煤系烃源岩富含来源于裸子植物的异海松烷类和蕨类植物的16β(H)-扁枝烷,从平北到黄岩-天台地区的煤系烃源岩中16β(H)-扁枝烷含量增加;暗色泥岩二萜类含量低,16β(H)-扁枝烷相对于降异海松烷占优势,且从平北到黄岩-天台地区暗色泥岩中C27甾烷、16β(H)-扁枝烷增加。(3)平北地区原油主要为煤系烃源岩贡献,平湖地区原油为煤系烃源岩和暗色泥岩混合贡献,且煤系烃源岩的贡献较大,黄岩-天台地区原油主要为暗色泥岩贡献。研究成果对深化西湖凹陷油源认识及油气勘探部署有一定的指导作用。

关键词：西湖凹陷原油特征煤系烃源岩暗色泥岩二萜类化合物生油母质油源对比