海底热液活动与富有机质烃源岩发育的关系.PDFVIP

第21卷 第4期 油 气 地 质 与 采 收 率 Vol.21,No.4 2014年7月 PetroleumGeologyandRecoveryEfficiency Jul.2014 海底热液活动与富有机质烃源岩发育的关系 ——以黔西北地区下寒武统牛蹄塘组为例 1，2，3 1，2 1，2 1，2，4 梁 钰 ，侯读杰 ，张金川 ，杨光庆 （1.中国地质大学（北京）能源学院，北京 100083； 2.中国地质大学（北京）海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室，北京 100083； 3.中海石油（中国）有限公司上海分公司，上海200030；4.中国石油长城钻探工程公司，北京 100101） 摘要：为明确海底热液活动对黔西北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的影响，在综合中外热液成矿研 究成果的基础上，结合沉积地球化学与有机地球化学的测试资料，重点研究了海底热液活动特征元素与烃源岩有 机质丰度的相关关系；通过2组沉积环境相似但受热液活动影响明显不同的剖面样品对比，对当时的古生产力和氧 化还原环境进行了恢复。距离热液喷口较近的温水村剖面受到热液活动的影响强烈，特征元素大量富集；而较远 的毛捭村剖面由底部到顶部受到热液活动的影响明显减弱。在恢复古海洋生产力中发现非陆源Ba（热液成因与生 物成因总和）含量与有机碳含量有很好的相关关系，证明热液活动确实参与了海洋中生物的生命活动，从而认为热 液活动可以为海洋生物的发育提供物质基础并提高古生产力。随着底层还原—酸性的热液流体的注入，在大环境 为还原环境的情况下更加深了牛蹄塘组底部的缺氧程度，改善了有机质保存条件。热液活动为黔西北地区下寒武 统牛蹄塘组黑色页岩提供了必要的物质基础和保存条件，有利于形成富有机质的优质烃源岩。 关键词：热液活动古生产力缺氧环境有机质丰度牛蹄塘组黔西北地区 中图分类号：TE111 文献标识码：A 文章编号：1009-9603（2014）04-0028-05 全球能源形势逐渐紧张，石油、天然气的价格 进行研究，重点分析海底热液活动对黑色页岩中有 都在持续上涨，在常规能源不能有大突破的情况 机质富集作用的影响，阐释该区富有机质页岩形成 下，非常规能源开始得到广泛关注。其中，页岩气 的机理，为认识海相富有机质页岩的形成及页岩气 由于在北美地区得到成功的勘探、开发，在中国大 的勘探开发提供信息。 ［1］ 陆也开始逐渐被重视起来 。扬子地区海相地层以 高有机碳含量、高演化程度、高脆性矿物含量、裂缝 1 地质背景 发育等特点而成为中国页岩气勘探开发的主战 ［1］ 场 。近年来，很多学者对黔西北地区的构造活动、 早寒武世，黔西北地区位于扬子陆棚海与江南 沉积环境、古生物群落等方面进行了大量研究，发 边缘海过渡地带，经受一系列北东方向与北北东方 现了大量镍、钼、锰等固体矿产，对于这些很难从正 向延伸的区域性断裂影响，随着冰川融化，海平面 常海水环境中富集形成的大规模金属矿床，热液沉 相对上升，扬子海侵逐渐扩大，形成广泛的南方扬 ［2-3］ ［6］ 积理论可以较好地解释其形成原因 。目前普遍 子地区下寒武统牛蹄塘组黑色岩系 。研究区由北 认为黔西北地区受到华南洋流活动的影响，上升洋 西到南东方向依次分为浅水陆棚区、深水陆棚区、 流的热液活动非常明显，导致了一些微量元素的大 热水深水陆棚区3个明显的沉积相带（图1）。扬子 ［4-5］ 量富集 。然而，对于该区页岩气气源岩的研究， 地台南端处于强烈裂谷作用时期，上升