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1、分類號:P5910710-2015027007博士學(xué)位論文鄂爾多斯盆地南部三疊系延長組長7油頁巖地球化學(xué)特征及古沉積環(huán)境分析李得路導(dǎo)師姓名職稱李榮西教授申請學(xué)位類別工學(xué)博士學(xué)科專業(yè)名稱油氣田地質(zhì)與開發(fā)論文提交日期2018年4月12日論文答辯日期2018年6月2日學(xué)位授予單位長安大學(xué)Thegeochemicalcharacteristicsandpaleo-environmentreconstructionofTriassicChang7oilshaleinthesouthofOrdosBasin.ADissertationSubmittedfortheDegreeofD
2、octorCandidate：LiDeluSupervisor：Prof.LiRongxiChang’anUniversity,Xi’an,China摘要鄂爾多斯盆地三疊系延長組油頁巖資源潛力巨大，勘探前景廣闊。油頁巖的含油率、發(fā)熱量等工業(yè)品位參數(shù)與其形成古沉積環(huán)境和后期演化有密切關(guān)系。不同的沉積環(huán)境對油頁巖特征具有重要影響，反之油頁巖特征也可重建沉積期的古環(huán)境。對沉積環(huán)境的恢復(fù)有利于明確油頁巖的形成機(jī)制，探討其發(fā)育環(huán)境，并對鄂爾多斯盆地油頁巖的勘探提出理論指導(dǎo)。基于石油地質(zhì)學(xué)、沉積巖石學(xué)、有機(jī)地球化學(xué)、無機(jī)地球化學(xué)和盆地分析等多學(xué)科理論指導(dǎo)，通過對鄂爾多斯盆地南部三疊
3、系延長組長7油頁巖的巖石學(xué)、礦物學(xué)、元素地球化學(xué)和有機(jī)地球化學(xué)等特征進(jìn)行研究，分析了油頁巖沉積期的沉積相、古氣候、古氧化還原條件、古鹽度、古水深和熱水沉積特征，對油頁巖烴源巖品質(zhì)進(jìn)行評價(jià)，探討有機(jī)質(zhì)來源，并提出油頁巖沉積模型。鄂爾多斯盆地南部三疊系延長組長7油頁巖沉積期發(fā)育大量水平層理、底模構(gòu)造、布丁構(gòu)造、泄水構(gòu)造、包卷層理、滑塌構(gòu)造及大量古生物化石，反映沉積期水體水動(dòng)力相對較弱，沉積相為深湖-半深湖相。油頁巖中礦物以粘土礦物、石英和長石為主，見少量白云石、磷鐵礦和方解石，粘土礦物主要包括伊利石、伊/蒙混層、高嶺石和綠泥石。鄂爾多斯盆地南部鉆孔中長7油頁巖含油率為4.3
4、-9.1%，發(fā)熱量為3.85-9.49MJ/kg，灰分為68.15-86.08%(平均76.93%)，全硫?yàn)?.47-7.48%，表明鄂爾多斯盆地南部三疊系延長組長7油頁巖的工業(yè)品級為中等品級-高硫油頁巖。鄂爾多斯盆地南部三疊系延長組長7油頁巖主量元素中SiO2含量最高，其次為Al2O3和TFe2O3，其余氧化物含量均較低。油頁巖Al/Si比值較低，為0.26-0.37，反映SiO2的賦存形式主要是石英。Si/(Si+Al+Fe)為0.55-0.68，說明鄂爾多斯盆地南部長7油頁巖沉積期距離陸源區(qū)并不遠(yuǎn)。Log(SiO2/Al2O3)-log(TFe2O3/K2O)圖解
5、表明長7油頁巖類型為頁巖和含F(xiàn)e頁巖。相比上陸殼均值（UCC），油頁巖中微量元素Cu、U、Cd和Mo呈極度富集型。微量元素特征、La/Th-Hf和Co/Th-La/Sc判別圖解表明，油頁巖的母源為長英質(zhì)酸性巖石。稀土元素配分曲線表明，鄂爾多斯盆地南部長7油頁巖的物源來自北部陰山結(jié)晶巖和南部秦嶺-大別山巖結(jié)晶漿巖。長7油頁巖樣品化學(xué)蝕變指數(shù)(CIA)為62.07~73.09，平均68.12。Sr/Cu為1.01~3.45，平均為2.06，反映出中等的風(fēng)化程度及溫暖、濕潤的古氣候條件。V/Cr為2.18~5.27，I平均3.72；V/(V+Ni)為0.82~0.92，平均0
6、.88；U/Th為0.91~6.39，平均3.52；δU為1.46~1.90，平均1.77；AU為8.03~62.93，平均39.84，表明油頁巖沉積時(shí)期氧化還原條件以強(qiáng)還原為主。硼元素法及Sr/Ba結(jié)果顯示，油頁巖沉積時(shí)期水體以淡水或微咸水沉積為主，不存在海侵的可能性。通過Co元素法定量恢復(fù)古水深，認(rèn)為長7油頁巖沉積期古水深平均范圍為29.55~83.58m，為深水環(huán)境。Eu異常、Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti、U/Th和Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10和SiO2/(K2O+Na2O)判別圖解均表明，長7油頁巖沉積時(shí)期存在較強(qiáng)的熱液流體活動(dòng)。熱液流體活動(dòng)對對烴
7、源巖主要有兩方面影響。一方面，熱流體活動(dòng)可以促進(jìn)有機(jī)質(zhì)富集，另一方面，可以增強(qiáng)水體的還原性，有利于有機(jī)質(zhì)的保存。鄂爾多斯盆地南部衣食村長7油頁巖剖面樣品實(shí)測結(jié)果表明，長7油頁巖總有機(jī)碳(TOC)為0.29~24.68%，平均12.27%；生烴潛量(S1+S2)為0.29~75.25mg/g，平均為34.63mg/g；氯仿瀝青“A”含量為0.06~0.65%，平均為0.34%，有機(jī)質(zhì)豐度為很好的烴源巖級別。有機(jī)質(zhì)顯微組分及干酪根類型圖解表明長7油頁巖的有機(jī)質(zhì)類型為II型。Tmax為422-469°C，平均437.21°C；Ro為0.98~1
