柴达木盆地北缘油页岩低伽马控制因素初探

摘要

油页岩,典型的富有机质细粒沉积岩,没有严格的地质和化学上的定义,任何在一定条件下能够形成现今认为具有商业数量石油的岩石均可认为是油页岩,包括黑色页岩、沥青页岩、碳质页岩及碳酸盐岩等,一般具有高的含油(气)率(一般＞3.5％)、高的有机质(主要指TOC)含量及高的放射性(自然GR).本文主要采取对比分析的方法，对油页岩及上下泥岩均进行组构分析，而后结合沉积构造背景演化，对油页岩低GR的控制因素进行初步探讨。结合区内沉积、气候研究成果可知，不同于常规认为温暖湿润的古气候条件利于高品质源岩的形成，研究区J2d7沉积期对应的古气候为温湿偏干热，同期构造沉降速率大于气候变干导致的湖平面下降速率，使得该时期湖泊规模达到顶峰，形成了灰黑色泥（页）岩和灰褐色油页岩等生油潜力俱佳的烃源岩，但两类源岩的性质是有所差异的。干热气候具有越往后越加强的趋势，导致经常性河流注入减少，有利于还原条件及稳定湖泊水体的发育，进而有利于湖泊中非陆相高等植物来源的Ⅰ～Ⅱ1型有机质的形成，因此在湖侵加强及最大湖泛面条件下发育的油页岩的有机质丰度大于湖侵开始条件下形成的泥（页）岩的有机质丰度。河流注入的减少也意味着陆源碎屑物质输入的减少，由于该时期地层的粘土矿物及放射性元素主要为陆源成因，因此同时也导致粘土矿物及陆源放射性元素的输入减少，使得上部油页岩的粘土矿物含量普遍低于下部泥（页）岩的粘土矿物含量。尽管油页岩具有高的有机质丰度，有利于放射性元素的吸附，但过低的粘土矿物含量影响岩层总的放射性，甚至是决定因素。初步推断，研究区J2d7沉积期，温湿但逐步干热的气候条件导致陆源粘土矿物及陆源放射性元素输入有限，形成了最大湖泛期富有机质但放射性有限的低GR油页岩.