滇东北及邻区万寿山组烃源岩有机地球化学特征研究

摘要

中国南方海陆过渡环境至海洋环境下沉积的地层厚度较大，是烃源岩赋存的主要区域之一。研究区位于云南省东北部与贵州省西部交界处，近年来区域非常规油气勘探取得了较大的进展，由研究区及邻区钻孔揭示发现，石炭系万寿山组是重要的烃源岩发育层，并且显示出研究区不仅有丰富的煤层气，还有较好的页岩气富集。
　　泥盆-石炭纪时期，研究区西南部受特提斯洋活动影响，南部有较强的造山作用，在区域构造作用下于威宁一带形成了独特的裂陷海沟。石炭纪总体为一个由海侵到海退的大旋回，以早石炭世的海侵规模最大，海侵过程中发育了海陆过渡环境至海洋环境下形成的烃源岩。研究区烃源岩后期经过长期演化和复杂的地质构造运动，使得烃源岩的地球化学特征有了较大的改变，单独凭借有机碳含量、氯仿沥青“A”的含量和生烃潜量等传统的有机地球化学指标不能完全准确的反映出研究区烃源岩特征。因此，为了深入了解研究区烃源岩形成机理，在烃源岩传统有机地球化学特征研究的基础上，进一步利用微量元素特征和饱和烃生物标志特征，全面的分析研究区烃源岩特征具有极强的研究价值及研究意义。
　　本文旨在理清区域地质背景与构造演化的基础上，结合滇东北及邻区万寿山组烃源岩的分布规律和沉积相展布特征，利用有机地球化学、沉积地球化学原理，通过对比烃源岩中有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度、微量元素、稀土元素和饱和烃生物标志等特征，分析烃源岩生成时沉积环境对烃源岩富集的影响，进而总结有利于研究区烃源岩生成的环境特征并预测烃源岩有利区。
　　本文取得的主要成果和认识如下:
　　(1)研究区万寿山组烃源岩总体有机质含量较高，页岩中总有机碳均值1.73％，属于较好的烃源岩;炭质泥岩总有机碳均值18.15％，煤岩总有机碳均值45.22％，属于中等-较好的烃源岩。有机质类型以Ⅲ型腐殖型干酪根为主，含Ⅱ2型腐泥-腐殖型干酪根，烃源岩整体处于成熟～过成熟阶段，在有机质充足的情况下为干气生成阶段。
　　(2)研究区内万寿山组沉积相类型以滨岸相、潮坪相和陆棚相为主，整体处于海陆过渡环境-海洋沉积环境。受北东、南西方向古隆起的存在，形成了北西向的似半闭塞海湾，沉积物受陆源碎屑物影响较为明显，北东方向的古海岸一带水体流通受到一定程度的限制，局部多形成潮坪沼泽和泻湖亚相。
　　(3)通过对研究区烃源岩微量元素的分析，V/(V+Ni)比值反映为缺氧情况下的还原环境，局部水体流通受限，盐度增高导致出现一定的分层;Rb/K比值反映为咸水-半咸水沉积环境;Sr/Ba比值反映水体从威宁至彝良方向逐渐变浅，向陆源方向靠拢;稀土元素中∑REE值偏高，说明有一定的陆源碎屑输入;Ceanom值均大于-0.1，Ce/La＞1.5，均表现为缺氧环境;受源岩影响δEu亏损呈明显负异常。
　　(4)研究区烃源岩生物标志化合物表明烃源岩的有机质来源是以陆源植物等有机质输入为主，水生生物有机质为辅的双重生物源，甾烷类化合物中C27＞C29，烃源岩受生物降解程度不高。植烷与姥鲛烷（Pr/Ph）比和Ts/(Tm+Ts)均反映烃源岩总体形成于还原环境背景。
　　研究区浅水陆棚、潮坪沼泽环境为烃源岩的有利发育区，其有机质丰度较高，母源有陆生植物与水生生物的双重来源，处于成熟～过成熟阶段的干气生成阶段，水体受到一定程度的淡水改造，局部盐度较高，有利于烃源岩的生成与富集，具有良好的烃源岩潜力。

目录

声明

摘要

1．1 选题依据及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 烃源岩研究现状

1．2．2 烃源岩研究方法

1．3 主要研究内容及技术路线

第2章 研究区地质背景

2．1 研究区位置

2．2 区域地层概况

2．3 区域构造演化

2．3．1 大地构造位置

2．3．2 区域构造演化

2．3．3 区域深大断裂

2．4 区域沉积背景

2．4．1 研究区下石炭统炎方组沉积背景

2．4．2 研究区下石炭统万寿山组沉积背景

2．4．3 研究区下石炭统梓门桥组及大埔组沉积背景

第3章 研究区烃源岩特征及分布规律

3．1 样品情况及实验分析

3．1．1 样品情况

3．1．2 实验分析

3．2 烃源岩有机质丰度

3．3 烃源岩有机质类型

3．4 烃源岩有机质成熟度

3．5 烃源岩分布规律

第4章 万寿山组沉积相类型及特征

4．1 万寿山组岩性特征研究

4．1．1 岩性基本特征

4．1．2 岩性区域变化特征

4．2 万寿山组沉积相特征研究

4．2．1 颜色特征

4．2．2 沉积构造标志

4．2．3 沉积相类型分析

4．3 万寿山组沉积相演化规律

4．3．1 垂向演化特征

4．3．2 沉积相平面展布特征

第5章 万寿山组烃源岩沉积环境分析

5．1 微量元素特征

5．1．1 古氧相

5．1．2 古盐度与古水深

5．2 稀土元素

5．2．1 稀土元素含量特征

5．2．2 稀土元素分异特征

5．3 烃源岩饱和烃生物标志特征

5．3．1 正构烷烃

5．3．2 类异戊二烯烃

5．3．3 萜类化合物

5．3．4 甾烷类化合物

5．4 不同沉积环境烃源岩特征分析

第6章 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果