黄县盆地古近系李家崖组油页岩特征及成矿条件分析

论文摘要

本文以黄县盆地古近系李家崖组为主要研究目的层,目的层以发育丰富的油页岩和煤资源为特征。本文基于钻孔资料、工业品质分类、地球化学分析、显微镜观察及沉积相分析等手段,对研究区油页岩与煤的成矿条件差异和有机质富集模式进行详细研究。研究区目的层可分为上含煤段和下含煤段,下含煤段发育油4和煤4;而上含煤段从下而上主要发育有油3、煤3、煤2、油2、煤1、油1、煤上1、煤上2、煤上3和油上3,共发育5层油页岩和7层煤。其中油4厚度为05.5m,埋深为100400m之间;油3厚度为00.8m,埋深为100500m,;油2厚度为022m,埋深为1001100m;油1厚度04m,埋深为100400m;油上3层厚度0.41.0m,埋深为200700m之间为,可见油4具有厚度大埋深相对较浅,具有较高的开采价值;油3虽然埋深较浅,但由于厚度过薄,不具有开采利用价值;油2为研究区稳定的可采层;油1品质较差,开采价值较低;油上3厚度较薄,开采利用价值低。黄县盆地李家崖组油页岩可划分为高品质油页岩和低品质油页岩。高品质油页岩（含油率12.0724.38%）有机质丰度较高,有机碳含量为20.0540.95%,有机质类型以混合型（I-II1）为主,处于未成熟的热演化阶段,具有低-中灰分（38.6864.41%）、中-高发热量（6.4918.85MJ/kg）和特低-低硫（0.311.77%）的特征。低品质油页岩（含油率3.694.56%）的有机碳含量为9.7615.40%,有机质类型以混合型（II2）为主,处于未成熟的热演化阶段,具有中灰分（70.7174.41%）、低-中高发热量（3.936.49MJ/kg）和特低硫（0.290.32%）的特征。煤的有机质丰度极高,有机碳含量为58.6%,有机质类型为腐殖型（Ⅲ）,为中高含油率（11.73%）、低灰分（8.80%）、高发热量（24.89MJ/kg）、特低硫（0.25%）的含油煤。依据光片和生物标志化合物分析可知,黄县盆地李家崖组高品质油页岩有机质主要来源于湖泊内源的菌藻类体（层状藻为主）,其次为外源的以陆源高等植物为来源的镜质组分,而壳质组分含量较少;低品质油页岩有机质主要为陆源的镜质组,次为内源藻类体,而外源壳质组分含量也较低;煤有机质以陆源高等植物镜质组为主,次为外源的壳质组分,无藻类体来源。元素地球化学参数CIA指数、Th/U、Rb/Sr和Fe/Mn比值分析结果表明,研究区李家崖组高品质油页岩形成时期古气候与低品质油页岩相比风化程度较高的更为温暖湿润环境,而煤发育在风化丰度较低的偏温暖湿润气候阶段。生物标志化合物(Pr/Ph、Pr/n-C17、Ph/n-C18)、Sr/Ba元素比值表明,李家崖组高品质油页岩主要形成于弱还原的半咸水-咸水条件下,其盐度的增加可能与海侵事件有关,低品质油页岩形成于弱氧化的淡水环境中,而煤形成于氧化的淡水环境。基于古气候、古水体条件、有机质来源及类型,建立了研究区油页岩和煤垂向演化的有机质富集模型（A-E阶段）。在温暖湿润的古气候背景下,高品质油页岩形成于A和C阶段,此时,湖泊水体较深的浅湖环境,水体加深形成贫氧环境,海侵作用导致海水的大量注入使水体盐度增大,形成盐度分层,同时携带的大量营养物质,使水生生物大量繁盛,较高的湖泊生产力和良好的有机质保存条件下,最终形成高品质油页岩;低品质油页岩形成于B和E阶段,此时海侵作用结束,湖泊水体较浅,为浅湖淡水环境水生生物量减少,陆源有机质及碎屑矿物输入量增加,给湖泊水体携带较多的氧气,导致水体向弱氧化条件转化,因此,较低的古湖泊生产力和不利于有机质保存的淡水弱氧化环境形成品质较低的油页岩;煤形成于D阶段,此时湖盆沼泽化,浅湖淤积形成沼泽环境,盆地内植物繁盛,为煤的形成提供丰富的有机质来源。得出湖泊水体环境和有机质来源是研究区形成高、低品质油页岩形成的主控因素。

论文目录

• 中文摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 选题依据及研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 研究内容及技术路线
•   1.4 完成的工作量
•   1.5 主要成果与认识
• 第二章 区域地质概况
•   2.1 区域构造特征
•   2.2 区域地层特征
•   2.3 岩浆岩
• 第三章 实物材料与测试方法
•   3.1 实物资料与取样
•   3.2 测试方法
• 第四章 油页岩特征
•   4.1 岩石学特征
•   4.2 矿物学特征
•   4.3 工业品质特征
•   4.4 地球化学特征
•     4.4.1 元素地球化学特征
•     4.4.2 有机地球化学特征
• 第五章 油页岩展布特征
•   5.1 油页岩和煤层垂向展布特征
•   5.2 油页岩和煤层平面展布特征
• 第六章 油页岩与煤成矿条件
•   6.1 古湖泊条件
•     6.1.1 有机质来源与类型
•     6.1.2 古湖泊水体条件
•   6.2 古气候条件
•     6.2.1 古气候判别
•     6.2.2 古气候演化特征
•   6.3 古地理条件
•     6.3.1 单井沉积相分析
•     6.3.2 连井沉积相分析
•   6.4 李家崖组油页岩与煤有机质富集模型
• 结论
• 参考文献
• 作者简介及科研成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈玲玲

导师: 孟庆涛

关键词: 黄县盆地,李家崖组,油页岩和煤,地球化学特征,展布特征,有机质富集

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 吉林大学

基金: 国土资源部油气资源战略研究中心项目《全国油页岩资源评价》

分类号: P618.12

总页数: 103

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