准噶尔盆地东南缘中上二叠统烃源岩地球化学特征及构造背景

论文摘要

准噶尔盆地是我国第二大内陆盆地,仍含有丰富的油气资源,石油储量超百亿吨。其中准噶尔盆地东南缘地区构造与盆地演化经历复杂,油气勘探程度和成果较差,具有较大的勘探潜力。近年来,对东南缘地区二叠系芦草沟组油页岩的勘探乃至工业开采已经密集展开,该地区以及邻区的二叠系芦草沟组和梧桐沟组已成为准噶尔盆地乃至中国非常规油气勘探研究的重点与热点层系。本文选取准噶尔盆地东南缘吉新煤矿地区中二叠统芦草沟组和上二叠统梧桐沟组2条烃源岩露头剖面,运用沉积学、岩石学、有机地球化学和元素地球化学等方法,对研究区芦草沟组和梧桐沟组烃源岩的有机质丰度、类型及成熟度,控制烃源岩形成与保存的古生产力、古气候、古盐度、古水深及古水体氧化还原环境,以及碎屑颗粒物源区风化状况、母岩岩性和大地构造背景等方面进行分析研究,以期有助于本区域下一步的油气勘探开发工作。得到的主要认识如下:1.研究区芦草沟组和梧桐沟组是一套优质烃源岩。总有机碳含量（均值分别为8.7%和5.0%）和饱和烃的组分含量（均值分别为37.8%和42.0%）均较高,且芦草沟组的有机质丰度较梧桐沟组的明显更高;研究区芦草沟组和梧桐沟组样品有机质类型均较好(有机碳δ13C均值分别为-29.0‰和-25.9‰),干酪根类型属于腐泥型到腐殖腐泥混合型（Ⅰ型Ⅱ型）;有机质母源方面,芦草沟组烃源岩样品显示较多的菌藻类水生生物与一定量的陆源植物的混合母质输入特征,梧桐沟组烃源岩样品显示较多的陆源植物与一定量的菌藻类水生生物的混合母质输入特征;芦草沟组和梧桐沟组样品的热演化程度处于中等-成熟阶段（甲基菲成熟度参数Rc均值分别为0.77和0.71）。2.研究区芦草沟组和梧桐沟组烃源岩均显示出高的古生产力强度（P/Al均值分别为156和109）;芦草沟组显示出半咸水-咸水特征（GI均值0.31）,而梧桐沟组显示出淡水-半咸水特征（GI均值0.08）;芦草沟组和梧桐沟组样品反映出的沉积环境总体为弱还原-弱氧化环境（V/Cr均值分别为3.38和2.89）,且芦草沟组更偏还原,其中芦草沟组中段样品更表现为还原环境（V/Cr均值4.86）;研究区在中晚二叠世经历了:半深湖—深湖—半深湖（或滨湖）的水位变化过程,相应的沉积环境经历了:弱氧化-弱还原环境—还原环境—弱氧化-弱还原环境的变化。由此可见,较高的古生产力水平,较好的水体分层促使表层水体的菌藻类等低等水生生物大量繁殖,提供了优质烃源岩形成的物质基础;较大的水深和偏咸化偏还原的底层水体环境则使得有机质被完好的保存并埋藏成岩。3.研究区芦草沟组底段和顶段样品经受了中等风化强度,指示半干旱-半湿润气候（CIA值为6271）;芦草沟组中段样品经受了低风化强度,指示干旱-半干旱气候（CIA值为4252）;梧桐沟组样品经受了中等风化强度指示半干旱-半湿润气候（CIA为6871）。4.研究区芦草沟组和梧桐沟组烃源岩碎屑颗粒的稀土元素总体特征分布与PAAS（澳大利亚太古代沉积岩）和UCC（上地壳）一致;物源区母岩岩性为中酸性火成岩（Eu/Eu*均值为0.84）;La-Th-Sc构造判别图显示,物源区的大地构造背景主要为大陆岛弧,但可能少部分碎屑颗粒的母岩物源区大地构造背景为大洋岛弧。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
•   1.1 选题依据及意义
•   1.2 研究现状
•     1.2.1 烃源岩及油页岩研究现状
•     1.2.2 准噶尔盆地油气勘探现状
•     1.2.3 准噶尔盆地南缘中上二叠统的研究现状
•   1.3 研究内容
•   1.4 研究重点、难点和技术路线
•   1.5 论文工作量
• 第二章 区域地质概况
•   2.1 研究区地理条件
•   2.2 研究区地质构造背景
•   2.3 研究区地层概况
• 第三章 实测剖面与实验方法
•   3.1 梧桐沟组和芦草沟组实测剖面
•     3.1.1 野外剖面位置
•     3.1.2 典型岩相类型
•     3.1.3 岩相特征简述
•   3.2 样品采集
•   3.3 实验方法
•     3.3.1 元素地球化学测定方法
•     3.3.2 有机地球化学测定方法
• 第四章 烃源岩品质及生物标志化合物特征
•   4.1 烃源岩有机地化基本特征
•     4.1.1 有机质丰度
•     4.1.2 有机质类型
•   4.2 生物标志化合物特征-饱和烃
•     4.2.1 总离子流分布特征和生物降解程度
•     4.2.2 正构烷烃分布特征
•     4.2.3 姥鲛烷与植烷系列
•     4.2.4 萜类化合物
•     4.2.5 甾类系列化合物
•   4.3 生物标志化合物特征——芳香烃
•     4.3.1 芳烃各组分分布特征
•     4.3.2 萘系列化合物
•     4.3.3 菲系列化合物
•     4.3.4 三芴系列化合物
•     4.3.5 联苯系列化合物
•     4.3.6 四环及五环芳烃系列化合物
•     4.3.7 三芳甾烷
•   4.4 本章小结
• 第五章 烃源岩元素地球化学特征
•   5.1 沉积环境氧化还原状态和古水深判定
•   5.2 沉积水体古盐度特征
•   5.3 沉积水体古生产力特征
•   5.4 碎屑颗粒风化程度与古气候特征
•   5.5 碎屑颗粒物源区元素地球化学特征
•     5.5.1 成岩作用对稀土元素分异的影响
•     5.5.2 稀土元素含量及分布的总体特征
•   5.6 物源区岩性
•   5.7 源区大地构造背景
•   5.8 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 在学期间的研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 马东正

导师: 张成君,陶辉飞

关键词: 准噶尔盆地,芦草沟组,梧桐沟组,烃源岩,地球化学,构造背景

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,石油天然气工业

单位: 兰州大学

基金: 国家自然科学基金青年基金(41502110),中科院西部青年学者A项目,甘肃省自然科学基金(18JR3RA396)

分类号: P618.13

总页数: 100

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