陆相断陷咸化湖盆细粒沉积有机质富集主控因素及其轨道周期的响应
编号:122
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更新:2025-11-12 20:36:39 浏览:38次
口头报告
摘要
湖相细粒沉积泥页岩储层“甜点段”的发育与有机质富集密切相关,但目前针对断陷咸化湖盆泥页岩有机质富集控制因素的探究及富集模式的建立等相关研究较少。东营凹陷沙河街组第四段上亚段纯上次亚段(Es4scs)时期发育典型的陆相断陷咸化湖盆,本次为深化对研究区细粒沉积地层有机质富集规律的认识,从沉积学、地球化学、古生物学及分子地层学等方面入手,利用薄片鉴定、X射线衍射、氩离子抛光—扫描电镜、孢粉鉴定、生物标志物色谱—质谱分析等技术手段,运用各项指标详细探究有机质富集的控制因素[1],在沉积环境演化阶段划分的基础上[2],建立适用于研究区各环境演化阶段的有机质富集模式[3],并进一步探究轨道周期对富集模式的控制作用[4-5]。结果表明:
(1)东营凹陷Es4scs湖相细粒沉积岩的有机质丰度较高且聚集较为集中,其赋存状态存在条带状有机质、充填有机质、分散有机质和交互状有机质等赋存状态,同时,各类生物标志化合物指标表明有机质来源以藻类等浮游生物为主,在中上部地层出现少量的陆源高等植物。总之,有机质具有条带状、充填式、分散式等微观赋存状态,母质来源主要为藻类等低等水生生物,在中上部地层出现少量的陆源高等植物来源。
(2)湖相细粒沉积岩的沉积环境介质条件演化及各沉积要素对轨道周期具有响应。沉积环境经历了较浅水半干旱弱氧环境—深水半湿润还原环境—次深水半干旱贫氧环境3个演化阶段(图1);偏心率值较高的层段TOC平均含量、干湿指数C值一般较高,碳酸盐矿物(主要为方解石)含量、Na/Al值和Fe/Mn、(Fe+Al)/(Ca+Mg)等元素组合的比值较小。各项指标的变化进一步说明了偏心率增大时气候会向暖湿转变。通过各沉积要素对轨道周期的响应特征探究可知,轨道周期控制湖相细粒沉积环境的演化,偏心率增大时气候会向暖湿转变,这为认识地球轨道力对气候和环境变化的影响做出贡献。
(3)Es4scs有机质富集主要受控于古气候、古盐度、古氧化还原性、古生产力和沉积速率,而古水深、陆源输入、火山作用及热液活动是有机质富集的次要控制因素。
(4)建立了适合研究区的各环境演化阶段的有机质富集模式,指出有机质的富集和富有机质细粒沉积岩的形成是多个要素相互配置与耦合的结果,即较高的生产力、一定的还原保存条件和盐度及适宜的沉积速率主导了高有机质的富集,该时期沉积的细粒沉积岩是页岩油气勘探的有利层段。
(5)天文轨道周期控制沉积环境演化。长偏心率各暖湿气候半周期旋回内,偏心率周期的幅值和幅度变化均较大,TOC的振幅和含量也相应增大,进一步说明偏心率处于暖湿阶段时沉积层段的TOC平均含量相对较高。当地球轨道周期更接近椭圆时,近日点和远日点的距离差增大,受偏心率调制的斜率和岁差振幅增大,使得季节差异增大而夏季风增强,气候偏暖湿,物源供给充足,生物有机质丰富,细粒沉积岩中TOC平均含量相对较高且为缺氧的还原环境(图2)。
本次探究了有机质富集的主控因素,建立了适用于陆相断陷咸化湖盆细粒沉积地层的有机质富集模式,研究成果对我国陆相页岩油气勘探开发具有重要意义,即高生产力、还原环境、适宜的盐度和沉积速率主导了高有机质富集,该环境的沉积产物是页岩油气勘探的有利层段。
关键字
主控因素;沉积环境;富集模式;轨道周期;东营凹陷
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