伊利诺伊盆地东部新奥尔巴尼页岩（泥盆-密西西比系）天然气成因和体积的地球化学控制因素

摘要

本研究分析了伊利诺伊盆地东部新奥尔巴尼页岩（泥盆系-密西西比系）的干酪根岩相特征、天然气解吸附作用、地球化学特征、微孔隙性和中等孔隙性。在两个地点特别进行了详细的岩心分析，它们分别是印第安纳州的欧文（Owen）县和派克（Pike）县。这两个地点这套页岩的天然气含量取决于页岩的总有机碳含量和微孔隙体积。利用稳定同位素地球化学方法评价了天然气的成因。对于测定的和模拟的镜质体反射率值进行了比较。埋藏深度和地层水的含盐度决定了这两个地点的天然气具有不同的的主导成因。在埋藏较浅的欧文县研究点（新奥尔巴尼页岩埋深415～433m）有大量微生物甲烷加入，而在派克县研究点（新奥尔巴尼页岩埋深832～860m）则全部是热成因气。尽管两地有不同的天然气成因，但总合气量却相近，即均达到了2．1c矗／g。尽管较浅地点的热成因气含量较低（因抬升并通过张性裂缝的泄漏而使成熟度较低和散失较多），但得到了另外生成的微生物甲烷的弥补。是冰川融水的流入造成了页岩中盐水的稀释和微生物的进入，由此激发了生物甲烷的产生。为了使新奥尔巴尼页岩有一个比较对象，还简要探讨了派克县地点的马科基塔（Maquoketa）群（奥陶系）页岩的特征。