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松辽盆地东南部上白垩统含油页岩系层序地层格架内有机质富集特征

甄甄  
【摘要】:本次论文以松辽盆地东南部(东南隆起区中西部、中央坳陷区东部)为研究区,区内发育丰富的油页岩资源。本文主要是为了揭示研究区内有机质富集的有利区带和展布规律,为准确高效寻找出本区油页岩资源提供理论依据。研究区含油页岩系是松辽盆地在晚白垩世坳陷阶段沉积的产物,对应着松辽盆地两个最鼎盛的湖泛期,岩性在垂向上变化相对较小。因此从岩相学出发研究地层层序特征的方法已经不能满足本区层序研究的需要。本文将综合岩心资料、测井曲线和地球化学测试分析资料,对研究区层序地层特征进行研究。这一研究对丰富松辽盆地上白垩统层序地层研究成果具有重要意义。 在详细观察重点全取心井和测井曲线分析的基础上,定性分析TOC和岩石热解等测试数据在垂向上的变化趋势,将研究区青山口组至嫩江组一、二段地层划分成7个三级层序。其中,青山口组发育层序I、II、III,姚家组发育层序IV和层序V的上升半旋回,嫩江组一、二段主要发育层序V的下降半旋回和层序VI、VII。 通过岩心观察可知研究区青山口组至嫩江组一、二段主要发育湖泊相沉积,可进一步划分成滨湖泥滩、滨湖砂滩、砂质浅湖、泥质浅湖和半深湖-深湖泥岩5种沉积微相。此外,研究区地层中还可见一定规模的事件沉积,如白云岩沉积、介形虫灰岩沉积和震积岩沉积。 综合分析NGN1井、NGN2井、ZK3389井和ZK0833井的TOC、岩石热解数据可知,研究区层序I、层序V和层序VI地层中有机质丰度最高、类型最好,以Ⅰ型和Ⅱ型有机质为主;层序II次之,有机质类型主要为II型;层序III和层序VII有机质丰度最低、类型最差,以Ⅱ型和Ⅲ型有机质为主。总的来说,在层序内部,HST的有机质丰度和类型最好,TST和RST次之,LST最差。 通过研究本区层序地层格架内油页岩的展布特征可知,油页岩主要发育在层序I、V和VI中,一般对应高水位体系域、水进体系域和水退体系域中。其中,HST中发育的油页岩品质好、层数多、厚度和分布范围大,对应沉积相主要为半深湖-深湖沉积;TST和RST中发育的油页岩品质相对变差、层数减少、厚度和分布范围减小,对应沉积相主要为半深湖-深湖和泥质浅湖沉积。 由研究区沉积演化特征和NGN1井青山口组、嫩江组一、二段中TOC、微量、稀土元素在垂向上的分布特征可知,有机质富集条件主要包括温暖湿润的古气候条件,基准面高、可容纳空间大的半深湖-深湖沉积环境以及缺氧还原的古湖泊水体条件;在淡水和半咸水-咸水沉积环境中均可以形成有机质富集。研究区存在两种油页岩形成条件,两者之间的明显区别在于水体性质:第一种以半咸水-咸水为主,以青一段底部和嫩一段底部油页岩为代表;第二种以淡水为主,以嫩二段底部油页岩段为代表。


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