石油与天然气地质 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (4): 800-810.doi: 10.11743/ogg20200413
收稿日期:
2019-04-12
出版日期:
2020-08-01
发布日期:
2020-08-11
通讯作者:
郑伦举
E-mail:274923143@qq.com;292002418@qq.com
第一作者简介:
程建(1984—),男,高级工程师,含油气盆地分析、构造地质与地质综合评价。E-mail:基金项目:
Received:
2019-04-12
Online:
2020-08-01
Published:
2020-08-11
Contact:
Lunju Zheng
E-mail:274923143@qq.com;292002418@qq.com
摘要:
为了深入研究四川盆地南部下寒武统麦地坪组-筇竹寺组烃源岩发育环境及源岩沉积地球化学特征,通过分析川南井研-犍为地区金页1井麦地坪组与筇竹寺组烃源岩岩矿组成、有机碳含量、成烃生物组合、氧化还原性指标及各项指标之间的内在联系,发现麦地坪组与筇竹寺组烃源岩岩矿组成与成烃环境存在很大差别:麦地坪组烃源岩为含硅质云岩,有机碳丰度中等,δU大于1.7,指示超强还原环境,其成烃生物主要为具有浅水生活习性的小壳生物形成的微生物席,推测其强还原性可能与大量繁盛并死亡的小壳生物迅速消耗海底水中氧气有关,并非由深水相环境造成,虽还原性很强,但烃源岩有机碳丰度并不高,各种沉积地球化学参数关联性分析认为麦地坪组应形成于潮坪沉积环境。筇竹寺组烃源岩主要由硅质与粘土质页岩组成,下、上两段有机碳丰度高低不一,成烃生物以无定形絮状有机聚集体为主,δU指数0.8~1.7,有机碳含量与氧化还原性之间对应关系明显,沉积环境应为氧化至较强还原环境的浅水-深水陆棚相。川南地区早寒武世时期的构造-沉积-岩相古地理环境、原始生物类型、岩石矿物质组成等多种因素共同决定了烃源岩品质的优劣及其沉积地球化学特征。
中图分类号:
表1
沉积环境氧化-还原条件基本特征及识别标准"
沉积环境识别标志 | 缺氧环境 | 富氧环境 | ||
厌氧 | 贫氧 | |||
水体溶氧量(体积分数)/‰ | <0.1 | 0.1~1 | >1 | |
水动力条件 | 低能、滞流、局限 | 高能、循环畅通 | ||
痕量元素 | 氧化态/还原态 | ω(Fe2+)/ω(Fe3+)>1 | ω(Fe2+)/ω(Fe3+)>1 | |
痕量元素含量 | 过渡金属、有机硫、H2S含量高 | 过渡金属、有机硫、H2S含量低 | 过渡金属含量极低 | |
ωV/(ωV+Ni) | >0.54 | 0.46~0.54 | <0.46 | |
ωV/ωCr | >4.25 | 2.00~4.25 | <2.00 | |
ωNi/ωCo | >7.00 | 5.00~7.00 | <5.00 | |
ωU/ωTh | >1.25 | 0.75~1.25 | <0.75 | |
δU | ≥1.00 | <1.00 | ||
稀土元素 | δCe | 正常-正异常,δCe≥1 | 负异常,δCe<1 | |
δEu | 正常-正异常,δEu≥1 | 负异常,δEu<1 | ||
ωCe/ωLa | >2.00 | 1.50~1.80 | <1.50 |
1 | 陈志明, 陈其英. 扬子地台早寒武世梅树村早期的古地理及其磷块岩展布特征[J]. 地质科学, 1987, (3): 246- 257. |
Chen Zhiming , Chen Qiying . Paleogenography of Yangzi platform and the characteristics of the phosphorite distribution of early meishucun stage, earlycambrian[J]. Scientia Geologica Sinica, 1987, (3): 246- 257. | |
2 | 马叶情, 林丽, 庞艳春, 等. 四川峨嵋麦地坪组白云岩有机地球化学特征[J]. 成都理工大学学报(自然科学版), 2008, 35 (3): 242- 247. |
Ma Yeqing , Lin Li , Pang Yanchun , et al. Organic geochemistry of dolomite from the cambrian maidiping formation in emei, sichuan, china[J]. Journal Of Chengdu University of Technology (Science & Technology Edition), 2008, 35 (3): 242- 247. | |
3 | 刘犟, 张克银. 井研-犍为地区麦地坪组-筇竹寺组沉积相特征[J]. 科学技术与工程, 2018, 18 (2): 20- 25. |
Liu Jiang , Zhang Keyin . Sedimentary facies characteristics of maidi-ping-qiongzhusi formation in jingyan-qianwei area[J]. Science Technology and Engineering, 2018, 18 (2): 20- 25. | |
4 | 夏国栋, 冉波, 刘树根, 等. 绵阳-长宁拉张槽北段麦地坪组烃源岩特征-以绵竹清平剖面为例[J]. 成都理工大学学报(自然科学版), 2018, 45 (1): 14- 25. |
Xia Guodong , Ran Bo , Liu Shugen , et al. Characteristics of hydrocarbon source rocks of the lower Cambrian maidiping formation in nor-thern mianyang-changning intracratonic sag, Sichuan, China[J]. Journal of Chengdu University of Technology (Science & Technology Edition), 2018, 45 (1): 14- 25. | |
5 | 黄金亮, 邹才能, 李建忠, 等. 川南下寒武统筇竹寺组页岩气形成条件及资源潜力[J]. 石油勘探与开发, 2012, 39 (1): 69- 75. |
Huang Jinliang , Zou Caineng , Li Jianzhong , et al. Shale gas generation and potential of the lower cambrian qiongzhusi formation in southern Sichuan Basin, China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2012, 39 (1): 69- 75. | |
6 | 刘树根, 孙玮, 钟勇, 等. 四川海相克拉通盆地显生宙演化阶段及其特征[J]. 岩石学报, 2017, 33 (4): 1058- 1072. |
Liu Shugen , Sun Wei , Zhong Yong , et al. Evolutionary episodes and their characteristics within the Sichuan marine craton basin during Phanerozoic Eon, China[J]. Acta Petrologica Sinica, 2017, 33 (4): 1058- 1072. | |
7 | 陈践发, 张水昌, 孙省利, 等. 海相碳酸盐岩优质烃源岩发育的主要影响因素[J]. 地质学报, 2006, 80 (3): 467- 472. |
Chen Jianfa , Zhang Shuichang , Sun ShengLi , et al. Main factors influe-ncingmarine carbonate source rock formation[J]. Acta Geologica Sinica, 2006, 80 (3): 467- 472. | |
8 | 陈践发, 张水昌, 鲍志东, 等. 海相碳酸盐岩优质烃源岩发育的主要影响因素及沉积环境[J]. 海相油气地质, 2006, 11 (3): 49- 54. |
Chen Jianfa , Zhang Shuichang , Bao Zhidong , et al. Main sedimentary environments and influencing factors for development of marine organic-rich source rocks[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2006, 11 (3): 49- 54. | |
9 | 陈建芳. 古海洋研究中的地球化学新指标[J]. 地球科学进展, 2002, 17 (3): 402- 410. |
Chen Jianfang . New geochemical proxies in paleoceanography studies[J]. Advance in Earth Sciences, 2002, 17 (3): 402- 410. | |
10 | 金秉福, 林振宏, 季福武. 海洋沉积环境和物源的元素地球化学记录释读[J]. 海洋科学进展, 2003, 21 (1): 100- 106. |
Jin Bingfu , Lin Zhe hong , Ji Fuwu . Interpretation of element geoche-mical records of marine sedimentary environment and provenance[J]. Advances in Marine Science, 2003, 21 (1): 100- 106. | |
11 | 许淑梅, 张晓东, 翟世奎, 等. 海洋环境中氧化还原敏感性微量元素的地球化学行为及环境指示意义[J]. 海洋地质动态, 2007, 23 (3): 11- 18. |
Xu Shumei , Zhang Xiaodong , Zhai Shikui , et al. Geochemical beha-vior and environmental indication significance of redox-sensitive trace elements in marine environment[J]. Marine Geology Letters, 2007, 23 (3): 11- 18. | |
12 | Hatch J R , Leventhal J S . Relationship between inferred redox potential of the depositional environment and geochemistry of the Upper Pennsylvanian(M issourian)stark shale member of the Dennis limestone, Wabaunsee County, Kansas, U[J]. Chemical Geology, 1993, 99 (1/2/3): 65- 82. |
13 | Jones B , Manning D A C . Comparison of geochemical indices used for the interpretation of palaeoredox conditions in ancient mudstones[J]. Chemical Geology, 1994, 111 (111): 111- 129. |
14 | 马志鑫, 李波, 刘喜停, 等. 黔东下寒武统清虚洞组地球化学特征及其对沉积环境演化的指示[J]. 地质科技情报, 2015, 34 (2): 71- 77. |
Ma Zhixin , Li Bo , Liu Xiting , et al. Geochemical characteristics and implications for the evolution of sedimentary environments of early cambrian qingxudong formation in eastern Guizhou, southwestern China[J]. Geological Science and Technology Information, 2015, 34 (2): 71- 77. | |
15 | 汪凯明, 罗顺社. 海相碳酸盐岩锶同位素及微量元素特征与海平面变化[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2009, 29 (6): 51- 59. |
Wang Kaiming , Luo Shunshe . Strontium isotope and trace element characteristics of marine carbonate and sea level fluctuation[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2009, 29 (6): 51- 59. | |
16 | 黄思静, 石和, 张萌, 等. 上扬子石碳-二叠纪海相碳酸盐的锶同位素演化与全球海平面变化[J]. 沉积学报, 2001, 19 (4): 283- 289. |
Huang Sijing , Shi He , Zhang Meng , et al. Strontium isotope evolution and global sea-level changes of carboniferous and permian marine carbonate, upper Yangtze platform[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2001, 19 (4): 283- 289. | |
17 | 李任伟, 陈锦石, 张淑坤. 中元古代雾迷山组碳酸盐岩碳和氧同位素组成及海平面变化[J]. 科学通报, 1999, 44 (16): 1697- 1702. |
Li Renwei , Chen Jingshi , Zhang Shukun . Carbon and oxygen isotope compositions and sea level changes of carbonate rocks in the middle proterozoic Wumishan formation[J]. Chinese Science Bulletin, 1999, 44 (16): 1697- 1702. | |
18 | 胡明毅. 利用地球化学标志识别沉积环境:以中扬子台地北缘上震旦统为例[J]. 石油勘探与开发, 1999, 26 (6): 39- 41. |
Hu Mingyi . Analyzing sedimentary environment using geochemical indicators-An example from north margin of Middle Yantze platform in Last Sinian[J]. Petroleum Exploration and Development, 1999, 26 (6): 39- 41. | |
19 | 刘英俊, 曹励明. 元素地球化学导论[M]. 北京: 地质出版社, 1987: 15- 34. |
Liu Yingjun , Cao Liming . Introduction to elemental geochemistry[M]. Beijing: Geology Publishing House, 1987: 15- 34. | |
20 | 朱立军, 赵元龙. 贵州台江中、下寒武统界线剖面微量元素地球化学特征[J]. 古生物学报, 1996, 35 (5): 626- 630. |
Zhu Lijun , Zhao Yuanlong . Studies of trace elements and ree geochemistry of sedimentary rocks in middle-lower Cambrian boundary section of taijiang, Guizhou[J]. Acta Palaeontologica Sinica, 1996, 35 (5): 626- 630. | |
21 | 鲍志东, 朱井泉, 江茂生, 等. 海平面升降中的元素地球化学响应以塔中地区奥陶纪为例[J]. 沉积学报, 1998, 16 (4): 32- 36. |
Bao Zhidong , Zhu Jingquan , Jiang Maosheng , et al. Isotope and trace element evolution:responding to sea-level fluctuation-an example of ordovician in middle Tarim basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 1998, 16 (4): 32- 36. | |
22 | 高志前, 樊太亮, 李岩, 等. 塔里木盆地寒武-奥陶纪海平面升降变化规律研究[J]. 吉林大学学报:地球科学版, 2006, 36 (4): 549- 557. |
Gao Zhiqian , Fan Tailiang , Li Yan , et al. Study on eustatic sea-level change rule in cambrian ordovician in Tarim basin[J]. Journal of Jilin Univer sity(Earth Science Edition), 2006, 36 (4): 549- 557. | |
23 | 钱逸. 中国小壳化石分类学与生物地层学[M]. 北京: 科学出版社, 1999: 108- 115. |
Qian Yi . Chinese small shell fossil taxonomy and biostratigraphy[M]. Beijing: Science Press, 1999: 108- 115. | |
24 | 刘满仓, 杨威, 李其荣, 等. 四川盆地蜀南地区寒武系地层划分及对比研究[J]. 天然气地球科学, 2008, 19 (1): 100- 106. |
Liu Mancang , Yang Wei , Li Qirong , et al. Characteristics and stratigraphic classification and correlation of cambrian on south Sichuan basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2008, 19 (1): 100- 106. | |
25 | 李伟, 余华琪, 邓鸿斌. 四川盆地中南部寒武系地层划分对比与沉积演化特征[J]. 石油勘探与开发, 2012, 39 (6): 681- 690. |
Li Wei , Yu Huaqi , Deng Hongbin . Stratigraphic division and correlation and sedimentary characteristics of the Cambrian in central-sou-thern Sichuan Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2012, 39 (6): 681- 690. | |
26 | 牟南, 吴朝东. 上扬子地区震旦-寒武纪磷块岩岩石学特征及成因分析[J]. 北京大学学报:自然科学版, 2005, 41 (4): 551- 562. |
Mu Nan , Wu Chaodong . Characteristics and phosphogenesis of phosphorite of the simian cambrian, west Yangtze area[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2005, 41 (4): 551- 562. | |
27 | 曾允孚, 沈丽娟, 何廷贵. 滇东磷块岩的沉积环境和成矿机理[J]. 矿物岩石, 1989, 9 (2): 45- 59. |
Zeng Yunfu , Shen Lijuan , He Tinggui . Sedimentary environment and minerogenetic mechanism of phosphorite ores in east Yunnan[J]. Minerals and Rocks,, 1989, 9 (2): 45- 59. | |
28 | 谷志东, 李宗银, 袁苗, 等. 四川盆地及其周缘晚震旦世-早寒武世区域抬升运动对岩溶储层发育的影响[J]. 天然气工业, 2014, 34 (8): 37- 45. |
Gu Zhidong , Li Zongyin , Yuan Miao , et al. Influences of regional uplifting during the Late Sinian-Early Cambrian on the development of karst reservoirs in the Sichuan Basin and its peripheral area[J]. Natural Gas Industry, 2014, 34 (8): 37- 45. | |
29 | 王泽成, 姜华, 王铜山, 等. 四川盆地桐湾期古地貌特征及成藏意义[J]. 石油勘探与开发, 2014, 41 (3): 305- 312. |
Wang Zecheng , Jiang Hua , Wang Tongshan , et al. Paleo-geomorphology formed during Tongwan tectonization in Sichuan Basin and its significance for hydrocarbon accumulation[J]. Petroleum Exploration and Development, 2014, 41 (3): 305- 312. | |
30 | 沈安江, 陈娅娜, 张建勇, 等. 中国古老小克拉通台内裂陷特征及石油地质意义[J]. 石油与天然气地质, 2020, 41 (1): 15- 25. |
Shen Anjiang , Chen Yana , Zhang Jianyong , et al. Characteristics of intra-platform rift in ancient small-scale cratonic platform of China and its implications for hydrocarbon exploration[J]. Oil & Gas Geology, 2020, 41 (1): 15- 25. | |
31 | 李双建, 高平, 黄博宇, 等. 四川盆地绵阳-长宁凹槽构造演化的沉积约束[J]. 石油与天然气地质, 2018, 39 (5): 889- 898. |
Li Shuangjian , Gao Ping , Huang Boyu , et al. Sedimentary constraints on the tectonic evolution of Mianyang-Changning trough in the Sichuan Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2018, 39 (5): 889- 898. | |
32 | 梅庆华, 何登发, 文竹, 等. 四川盆地乐山-龙女寺古隆起地质结构及构造演化[J]. 石油学报, 2014, 31 (1): 11- 25. |
Mei Qinghua , He Dengfa , Wen Zhu , et al. Geologic structure andtectonic evolution of Leshan-Longnvsi paleo-uplift in Sichuan Basin, China[J]. Acta Petrolei Sinica, 2014, 35 (1): 11- 25. | |
33 | 刘忠宝, 高波, 冯动军, 等. 上扬子地区下寒武统黑色页岩矿物组成特征及其油气勘探意义[J]. 天然气工业, 2017, 37 (4): 21- 26. |
Liu Zhongbao , Gao Bo , Feng Dongjun , et al. Mineral composition of the Lower Cambrian black shale in the Upper Yangtze region and its significance in oil and gas exploration[J]. Natural Gas Industry, 2017, 37 (4): 21- 26. | |
34 | 李皎, 何登发. 四川盆地及邻区寒武纪古地理与构造-沉积环境演化[J]. 古地理学报, 2014, 16 (4): 441- 460. |
Li Jiao , He Dengfa . Palaeogeography and tectonic-depositional environment evolution of the Cambrian in Sichuan Basin and adjacent areas[J]. Journal of Palaeogeography, 2014, 16 (4): 441- 460. | |
35 | 李延钧, 赵圣贤, 黄勇斌, 等. 四川盆地南部下寒武统筇竹寺组页岩沉积微相研究[J]. 地质学报, 2013, 87 (8): 1136- 1148. |
Li Yanjun , Zhao Shengxian , Huang Yongbin , et al. The sedimentary micro-facies study of the lower cambrian qiongzhusi formation in southern Sichuan basin[J]. Acta Geologica Sinica, 2013, 87 (8): 1136- 1148. | |
36 | 周慧, 李伟, 张宝民, 等. 四川盆地震旦纪末期-寒武纪早期台盆的形成与演化[J]. 石油学报, 2015, 36 (3): 310- 323. |
Zhou Hui , Li Wei , Zhang Baomin , et al. Formation and evolution of Upper Sinian to lower Cambrian intraplatformal basin in Sichuan Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2015, 36 (3): 310- 323. |
[1] | 方锐, 蒋裕强, 杨长城, 邓海波, 蒋婵, 洪海涛, 唐松, 谷一凡, 朱讯, 孙莎莎, 蔡光银. 四川盆地侏罗系凉高山组不同岩性组合页岩油赋存状态及可动性[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(3): 752-769. |
[2] | 何骁, 郑马嘉, 刘勇, 赵群, 石学文, 姜振学, 吴伟, 伍亚, 宁诗坦, 唐相路, 刘达东. 四川盆地“槽-隆”控制下的寒武系筇竹寺组页岩储层特征及其差异性成因[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(2): 420-439. |
[3] | 张赫驿, 杨帅, 张玺华, 彭瀚霖, 李乾, 陈聪, 高兆龙, 陈安清. 川东地区中二叠统茅口组沉积微相与环境演变[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(2): 457-470. |
[4] | 潘辉, 蒋裕强, 朱讯, 邓海波, 宋林珂, 王占磊, 李杪, 周亚东, 冯林杰, 袁永亮, 王猛. 河流相致密砂岩气地质甜点评价[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(2): 471-485. |
[5] | 张宝收, 张本健, 汪华, 陈践发, 刘凯旋, 豆霜, 戴鑫, 陈双玲. 四川盆地金秋气田:一个典型以中生界沉积岩为氦源岩的含氦-富氦气田[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(1): 185-199. |
[6] | 张自力, 乔艳萍, 豆霜, 李堃宇, 钟原, 武鲁亚, 张宝收, 戴鑫, 金鑫, 王斌, 宋金民. 四川盆地蓬莱气区震旦系灯影组二段岩溶古地貌与控储模式[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(1): 200-214. |
[7] | 王光付, 李凤霞, 王海波, 周彤, 张亚雄, 王濡岳, 李宁, 陈昱辛, 熊晓菲. 四川盆地不同类型页岩气压裂难点和对策[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(6): 1378-1392. |
[8] | 胡宗全, 王濡岳, 路菁, 冯动军, 刘粤蛟, 申宝剑, 刘忠宝, 王冠平, 何建华. 陆相页岩及其夹层储集特征对比与差异演化模式[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(6): 1393-1404. |
[9] | 王红岩, 周尚文, 赵群, 施振生, 刘德勋, 焦鹏飞. 川南地区深层页岩气富集特征、勘探开发进展及展望[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(6): 1430-1441. |
[10] | 边瑞康, 孙川翔, 聂海宽, 刘珠江, 杜伟, 李沛, 王濡岳. 四川盆地东南部五峰组-龙马溪组深层页岩气藏类型、特征及勘探方向[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(6): 1515-1529. |
[11] | 李双建, 李智, 张磊, 李英强, 孟宪武, 王海军. 四川盆地川西坳陷三叠系盐下超深层油气成藏条件与勘探方向[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(6): 1555-1567. |
[12] | 曾溅辉, 张亚雄, 张在振, 乔俊程, 王茂云, 陈冬霞, 姚泾利, 丁景辰, 熊亮, 刘亚洲, 赵伟波, 任克博. 致密砂岩气藏复杂气-水关系形成和分布主控因素及分布模式[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(5): 1067-1083. |
[13] | 裴健翔, 郭潇潇, 薛海涛, 吴杨瑜, 李珊珊, 李文浩. 莺歌海盆地中新统海相烃源岩形成环境及控制因素[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(4): 937-945. |
[14] | 刘昇, 范存辉, 张本健, 张亚, 王尉, 罗冰, 白晓亮. 四川盆地东部中二叠统茅口组孤峰段展布特征及其油气地质意义[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(4): 993-1008. |
[15] | 吴冬, 邓虎成, 熊亮, 曹凯旋, 董晓霞, 赵勇, 魏力民, 王同, 马若龙. 四川盆地及其周缘下寒武统麦地坪组-筇竹寺组层序充填和演化模式[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 764-777. |
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