英国阿拉斯加诺顿盆地的石油地质学

<正> 诺顿盆地主体下面的基岩在晚侏罗世到早白垩世发生了变形并受到热力烘烤,以致在白垩纪最晚期或早第三纪早期盆地形成时,这些岩石已不能产生烃类。所以,石油的源岩(假如它们存在的话)很可能是在盆地充填物中。假如诺顿盆地在65百万年前开始形成,并大致按恒定的速率沉陷,且平均地温梯度为35—45℃/公里,那么像上渐新统这样年轻的岩石也处于生油窗(镜质组反射率在0.65—1.30％之间)内。所     

南斯拉夫亚得里亚海长岛盆地中有机相的地球化学特征

长岛盆地的沉积物主要是早、晚白垩世的。为了确定有机相的特征,我们采同了不同井的岩心样品和少数露头样品的地球化学分析资料。 地球化学资料表明,早白垩世的碳酸盐序列是一种具有高度石油潜势的良好生油岩。这种生油岩由暗灰色均一的微晶状灰岩和高沥青质层纹状灰岩组成。它们伴生有沥青和油渍。有机质主要为海相成因(藻类-腐泥型),有少量陆地组分的输入。样品的抽提量异常高,含有不同量的烃,并且炮和烃/芳烃比值低。成熟作用期为不成熟到边缘成熟,其鉴定特征是:高比例的树脂和沥青烯,伴有高含量硫;正烷烃的偶数优势;无环异戊间二烯化合物与正烷烃比值高;Pr/Ph<1;在430℃附近出现T_(max)。 长岛盆地的有机相是变化的,因而有可能发现富有机质的沉积物和氧化的贫有机质的沉积物。有机相的差异,是由于沉积环境中的许多变化及可造成有机相的不均一性的构造作用而造成的。     

孢粉颜色指标及其在生油岩研究中的应用

<正> 七十年代以来,用孢粉颜色指标确定有机质成熟度是国外石油公司在研究生油岩时广泛开展的项目。近两年来,国内的一些石油普查勘探部门陆续引进了这一方法。当前,我国正在寻找深部油气资源,并开展大陆架找油研究,这就愈加需要尽快地采用新技术、新方法。 为了探索沉积物中油气生成潜力,采用了各种指标来研究生油岩的油气成熟度,孢粉颜色是讨论有机质成熟度和评价生油岩的重要指标之一。此方法具有获得结果快、设备简便、费用少等优点,因而受到人们的重视。     

沉积盆地古地温与油气形成演化(摘要)

<正> 沉积盆地古地温的研究对研究盆地油气形成与演化及盆地地质成因都具有重要意义。为了研究沉积盆地(尤其是象准噶尔盆地这样的老盆地)的古地温与热历史,笔者应用镜煤反射率拟合计算古地温、矿物流体包裹体测温及磷灰石裂变径迹等多种方法以研究恢复准噶尔盆地古地温,并且通过与大港油田歧口凹陷的对比研究,深入地讨论了地温与油气形成演化的关系。 依据镜煤反射率拟合计算沉积盆地古地温是目前普遍应用的一种方法。     

地球化学远景评价准则

我们现在对导致油气形成有经济价值的聚集的地球化学过程的理解,可以简化成简单的准则和公式,石油地质工作者就能在钻探之前用地球化学估计输送到圈闭中的油气体积和成分。在大多数沉积盆地中,油在120—150℃之间从油源岩中排出,而大多数气和凝析油在150—230℃之间释放。当油源岩的初期产量超过10kg/t时,油的排出效率为60—90%。排出的油和气以被流体位能梯度所驱动的富油相形式运移。在水平有效渗透率大于1md的地层中,油和气大多数沿倾向横着向上运移。在渗透率低的岩石中,石油流体沿着将它和高渗透横向运油层隔开的阻力最小的通道(即渗透性最好或最薄的地层)垂直向上或向下运移。留在运移通道内的石油的剩余饱和度与百分之几的孔隙度不相上下。油源岩的地球化学分析可帮助人们确定在石油远景区储油区中排出的石油流体的产量和组成。根据石油流体的相关系和密度,可将这些流体质量转换成体积。对可能运移石油的岩石总体积和构成运移通道的岩石的平均孔隙度进行估算,便有可能估算出运移损失。这些损失限制了石油流体离开成熟油源岩的运移范围和在远景区聚集的剩余石油的体积。     

沉积盆地的演化模式

<正> 引言沉积盆地发育的最简单模式是地形低地被沉积物所充填。由于沉积物负载而发生沉降,从而使沉积盆地的深度大于原始低地的深度。低地可能与洋壳有关。洋壳上沉积物充填的一个例子是象亚马孙河和尼日尔河那样的大河三角洲。在其他情况下,如加利福     

压溶引起的孔隙度减小:一种石英砂屑岩的理论模式

<正> 为了研究压溶对原生粒间孔隙的破坏作用,本文为一套沉积层序提出了一个孔隙介质模式。在分析中,对矿物类型、粒径、沉积速率、地温梯度和孔隙水排出等都作了考虑。虽然缝合作用可能是一个重要的胶结因素,但本文只着重讨论埋藏时普遍存在的粒间溶解作用。此外,本文的研究范围也仅限于石英砂屑岩的岩化作用,因为石英砂屑岩的矿物学性质稳定,而且其成岩作用的资料也很丰富。     

金的变质热液成矿作用模拟实验

本文研究了金在100MPa、温度呈梯度曲线变化条件下,在一些岩石柱(砂岩、泥质页岩、碳泥质页岩、石灰岩和花岗岩)中的重新分配。在以蒸馏水作为初始流体的系统中,未见金的明显再分配。在有NaCl参予的硅酸盐岩石柱中,金发生再分配,同时转移到“碳酸盐地障”中。在硅酸盐-碳酸盐岩石柱中,即使有NaCl参予,金也不发生再分配。在使用现代海洋沉积物的实验中,金的再分配是由于保存在沉积物中海水的氯化物水解所致。在“碳酸盐层”和岩石柱的低温带,随着有机质含量的增高,岩石中的活化金再沉淀形成自然金。     

西西里三叠系-里阿斯统碳酸盐岩、粘土沉积物互层中的有机质

在西西里岛东南部的拉古萨盆地中,被认为是主要生油岩的诺托组(上三叠统)和斯特雷佩诺萨组(下里阿斯统),是由毫米级至米级的粘土岩、泥灰岩和碳酸盐岩组成的。 除描述了沉积学特征和矿物学特征外,还描述了有机质的特征。采用生油岩评价技术和离析的干酪根,分析了未成熟样品中的有机质。就总有机碳(TOC)来说,最富含有机碳的沉积物(TOC>3％)通常是粘土。然而,所有岩石类型的氢指数(HI)非常高(HI达900)。干酪根的H/C原子比在1.2—1.6的范围内。另一方面,干酪根的O/C原子比的分布范围相当大,确定两极干酪根的成分是可能的。用OPTIM法计算了每个极的典型有机样品的裂解动力学参数。 根据光学显微镜和扫描电子显微镜的观测结果,讨论了典型沉积物,尤其是纹层岩中有机质含量与性质的变化。提出了一种确定古环境的方法,概述了最有利于有机质富集的条仵。一般的环境是局部坍塌的三叠纪碳酸盐台地。生油潜力最大的岩石既不与诺托组的藻类沉积纹层岩有关,也不与斯特雷佩诺萨组的盆地粉砂质相有关,而是与这些相内的黑色页岩夹层和富含粘土的纹层岩有关。     

上地幔中的岩墙、节理和断层

在世界各地火山岩内的上地幔和下部地壳捕虏体中,已辨认出三种不同的宏观断裂:(1)节理——未被结晶岩浆产物占据的张性断裂;(2)岩墙——被镁铁质岩浆结晶形成的辉石岩、辉长岩或富含水矿物岩石占据的张性断裂;(3)断层——表现出剪切位移的表面痕迹的、未被充填的剪切断裂。除了捕虏体内的断裂外,捕虏体通常具多边形或多面体状,这种形状体现了捕虏体加入把它们带到地表的主岩浆内时所利用的断裂。这种种断裂的形成被认为是由于受岩浆流体的压力和周围构造应力场作用的结果。断裂组和穿切关系的存在表明,有岩浆充填的断裂和无充填的断裂可能是同期生成的,而且局部应力场可能随时间变化,导致重复出现幕式断裂。这些观测结果,使人们对地幔中深部断裂作用的特性和流体-橄榄岩相互作用的重要意义有了深入的了解。我们认为,未被充填的断裂是被从上升到正在形成中的岩墙顶部的岩浆释放出的挥发性流体打开的。这些挥发性流体很重要,一是因为它们的粘度低,能快速地把流体压力传递到岩墙和断层的两端,二是因为它们能降低扩展宏观裂隙和在先存断裂中滑动所需的能量和构造应力。在夏威夷火山活动中心之下20—65km深处发生的地幔地震,对应于这样一个深度区间,据推测,那里的富CO_2流体是从正在上升中的玄武质岩浆中释放     

天水地区新近纪沉积物地球化学特征及其意义

通过对天水盆地新近纪沉积物地化特征的研究表明:(1)天水盆地下山剖面泥岩富MgO、CaO、Nb、Sr、Th,贫SiO2、Al2O3、Ba、Cr、Ni、Rb,高Al2O3/TiO2、Cr/Zr、Cr/Th、Th/Sc,结合盆地的平面展布特征和地层厚度变化规律及沉积相的横向变化,初步认为盆地南区西秦岭北缘各时代花岗闪长岩和偏中性岩主要控制着该区的沉积物地球化学组成,而古秦岭洋闭合期蛇绿岩套中的基性-超基性岩有很大的影响,其结果是它们高度混合的物质给盆地提供物源,泥岩样品中K2O的含量随时间增长而增高,说明物源区在溯源侵蚀的过程中富钾值岩大量出现;(2)CIA和ICV值指示天水盆地碎屑沉积物的物源区古风化程度较强,沉积物成熟度较低,源区沉积再循环的物质很少或几乎不存在,在上新世到更新世之间存在化学风化作用减弱的趋势;(3)天水盆地从西秦岭山麓到华家岭地层沉积厚度越来越薄,从湖相逐渐过渡为湖泛平原相,结合主、微量元素构造判别图解,认为下山剖面沉积物是在压扭作用下的山前凹陷盆地构造环境中形成。     

生油岩的热成熟作用和原油初次运移的模拟实验研究

<正> 据文献报道,造成原油和生油岩组成差异的主要原因有母质的类型、热成熟作用和原油的初次运移作用。研究是何种因素(或以何种因素为主)导致出现组分差异,对油气成因理论和盆地油源对比及资源评价等都具有重要的意义。地质情况的复杂性造成了上述参量组合的多样化,给直接从野外地质剖面进行研究带来了难以克服的困难。为了有意识地简化一些可变参量,本研究采用以同一种生油岩在外加温加压的条件下进行系统的生油和排烃模拟实验来研究这一问题。     

亚拉巴马州西南部中生界储集层石油与侏罗系斯马科弗组碳酸盐岩类生油岩的地球化学关系

在亚拉巴马州西南部,侏罗系斯马科弗组藻类碳酸盐泥岩是中生界储集层中原油和凝析油的主要生油岩。这一解释依据的是一些页岩(诺夫利特组、海恩斯维尔组、特里尼蒂群、塔斯卡卢萨群)和碳酸盐岩(斯马科弗组)样品中的原油、凝析油和有机质的地球化学分析结果。潜在的和可能的生油岩分别赋存在塔斯卡卢萨群和斯马科弗组中。斯马科弗组碳酸盐岩的可抽提有机质,其分子和同位素特征类似于侏罗系石油。 尽管亚拉巴马州西南部的侏罗系原油与凝析油具有相似的成因,然而其成分由于热成熟度和有机相/岩相的不同而变化很大。有机相反映了不同盆地中生油岩的不同沉积条件。密西西比因蒂里厄索尔特盆地(以下简称为MIS盆地)以较连续的海洋至超盐度环境为特征,而马尼拉和科尼卡海湾周期性地具有较低的酸度,岩屑和陆源有机质有较大量的输入。 亚拉巴马州西南部休罗系岩石中的石油和有机质,显示出一系列热转变作用。储集层中烃的天然气含量随埋藏深度和温度的增加而增高。在温度高于130℃的一些储集层中,凝析油在同位素组成上富含重硫——显然来源于侏罗系蒸发盐的硫酸盐热化学还原作用。这一作用还导致了该天然气中H_2S和CO_2含量的增高以夏凝析油中饱和烃含量的减少。硫酸盐的热化学还原作用可能取决于储集岩的矿物成分?     

热解色谱和热解-气相色谱资料应用新成果介绍

本文主要介绍美国德士古公司以及英国石油公司应用热解色谱和热解-气相色谱资料研究生油岩方面的新成果。 应用热解色谱,并通过分析矿物基质、有机碳丰度及成熟度的影响,提出了S_2与有机碳含量关系的新的干酪根分类图。并提出了不同成熟阶段不同类型干酪根S_2的变化范围,以作为评价有机质质量的标尺。 本文旨在阐述应用热解-气相色谱方法,从不同类型生油岩中分离出各种微量有机组分,并测定它们的地球化学特征;分别评价它们各自的生油潜力,并结合煤和页岩的研究,对各种类型有机质的生烃潜力进行评价。提出了Ⅰ型、Ⅱ型干酪根可作为油源,Ⅲ型干酪根不能作为油源。并提出油气生成指数可用于划分干酪根类型。     

泌阳盆地生物标志物的分布和石油初次运移地球化学研究(摘要)

<正> 一、生物标志物的一般分布 正构烷烃与类异戊二烯烷烃 正构烷烃和类异戊二烯烷烃是原油和生油岩中分布最丰富的生物标志物。采自泌阳盆地下二门油田的四个不同深度的原油的正构烷烃的碳数分布为C_(14)—C_(35),其OEP值=1.08—1.01。浅层泥岩(Eh_2)的OEP=0.98—1.57,高于深层泥     

碎屑沉积物地球化学:物源属性、构造环境和影响因素

碎屑沉积物记录着有关源岩性质和构造演化等诸多重要的信息,对于沉积盆地分析和理解区域构造演化都有重要的指示意义。近年来碎屑沉积物地球化学的研究有了很大进展,尤其是同位素年代学在沉积物地球化学中的应用,如造山带前陆盆地、山间盆地沉积物的同位素年代学的研究可以有效地反演造山带隆升-剥蚀作用与盆地沉降之间的联系,为地壳演化和造山带隆升等地质过程提供了重要的地球化学证据。文章结合近几年来的研究实例,综述了沉积物地球化学方法在物源示踪和源区构造背景判别研究的一些进展。考虑到碎屑沉积物地球化学组成是源岩、风化作用、沉积循环、成岩作用和分选作用等综合作用的结果,我们对其中的主要影响因素进行了分析,指出了当前广泛应用的物源和构造背景判别图解需要注意的一些问题。     

南澳大利亚州安贝拉塔纳地区电气石山花岗岩的流体包裹体研究:热液活动和围岩交代作用的含义

本研究提供了古生代碱性到过碱性花岗岩侵入体中的石英所含的流体包裹体的均一温度和盐度数据。宽的盐度范围(3.8—60.6wt％NaCl)和宽的温度范围(25.8—537℃)表明,不同的流体是连续被圈闭的,因而,作为均一温度下降的直接结果,所测定的盐度也降低了。流体是在537℃下达到NaCl饱和的,热液是在1100±300bar压力下形成的。花岗岩结晶作用期间的热液活动和挥发份F和B的释放,导致侵入体的围岩变泥质岩发生金云母化和电气石化。由于挥发份的排除,超盐度热液流体的存在和铝质沉积物对侵入体边缘的混染,导致K,Rb、Li、Mg、Cs、Be和Ta以卤素配合物的方式从花岗岩系统运移到变泥质岩接触变质带中去。     

在干酪根成熟过程中所产生的挥发性有机酸——数量、组成及其在石油运移中的作用

通过对粉末状生油岩样品进行水热解,研究了北海生油岩中有机化合物的形成与成熟度的关系。应特别强调的是水溶性有机酸的形成过程以及它们的组成(与油田水样品相比较)。研究者发现了类似的组分,但从定量角度看基质吸附效应并不重要。本文还讨论了酸相对于油生成的时间。对水相中某种挥发性有机酸的实际浓度对界面张力的影响也作了测定,同时采用长岩心渗流装置,对通过水饱和砂岩的原油对液体流量的影响进行了研究。     

挪威西部卑尔根弧地壳深部剪切带内流体控制的麻粒岩的榴辉岩化

在加里东造山运动过程中,波罗的地盾西缘的大部分发生了破裂、板片化和堆叠。加里东期的变形作用导致了陆壳的山体加厚。镁铁质麻粒岩和麻粒岩相变斜长岩构成了挪威西南部卑尔根弧地体的大部分。这些岩石代表了典型的前寒武大陆的下地壳。在加里东造山旋回中,这些岩石受堆叠和地壳增厚的影响,发生了广泛的榴辉岩化。榴辉岩形成于剪切变形作用及与之伴生的富H_2O流体的渗滤作用。在早期,榴辉岩相矿物生成于张性破裂(脉)中。这些脉体可能与输送流体相的水致破裂系统有关。在主期,榴辉岩化沿剪切带出现,厚度从几厘米到几十米不等。生成榴辉岩的反应表现为消耗H_2O和碱质,释放出SiO_2。释放出的SiO_2大部分见于晚期石英脉系中。榴辉岩化发生的温度大约为700℃,压力为18～21kbar(1bar=10~5Pa)。流体渗滤作用得到反应过程中岩石体积减少(△V_固<0)的支持。尽管榴辉岩化过程中有水化反应,但反应过程的岩石体积改变量为负值。由麻粒岩形成榴辉岩过程中大约每100cm~3原始麻粒岩可产生15KJ的热量。下地壳部分水化对区域温度影响的数字模拟表明,这些过程不可能引起大的地温扰动。从区域规模看,流体相对流引起的热和物质的迁移都可以忽略不计。     

石油早期生成和聚集的证据

对于经济油藏只是形成于深部热解成因的一般假设,依然存在着不确定性。这些不确定性来源于许多指示油早期进入圈闭的地质标准,此外还来源于不能解决石油从固结沉积物中通过和运移出来的问题。 石油早期就位的证据有;古构造的优先填充,储集石油对成岩作用和压实作用的抑制以及表明巨型重油矿床未成熟性的证据。 阿萨巴斯卡“焦油砂”的未胶结、未压实性质,其中木化石的完整保存以及阿萨巴斯卡、皮斯里弗和冷湖油藏的倾斜的油-水界面都支持石油非常早期就位的地质推论和石油未成熟的地球化学标准。 如果这样巨大体积的石油是未成熟的,那么这与地质观测资料一致。根据这些资料可以得出结论:成熟油藏很可能是早期排出的,生物成因的重油和甲烷经储层内成熟作用形成的。 生油岩中保留的烃在埋藏过程中成熟,但由于逐渐失去有效的渗透性而变得不活动。