第四章 页岩中的有机显微组分成岩演化
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第一章绪论主要内容:本章主要论述了煤层气开发地质学研究的目的与意义,以及煤层气勘探的开发的现状。
从多个方面分析了我国煤层气的储量、勘探、开发等情况,深入细致的描述了目前我国使用煤层气、利用煤层气的状况,同时也对未来我国煤层气开采的发展和利用做了一定的分析和研究。
第二章煤的物质组成及其基本物理化学性质主要内容:一、煤的物质组成1、煤储层固态物质组成(1)宏观煤岩组成煤是一种有机岩类,包括三种成因类型:①主要来源于高等植物的腐殖煤;②主要由低等生物形成的腐泥煤;③介于前两者之间的腐殖腐泥煤。
宏观煤岩成分是用肉眼可以区分的煤的基本组成的单位,宏观煤岩组成是根据肉眼所观察到的煤的光泽、颜色、硬度、脆度、断口、形态等特征区分的煤岩成分及其组合类型。
(2)显微煤岩组成显微煤岩组成包括有机显微组分和无机显微组分—矿物质。
在光学显微镜下能够识别的煤的基本有机成分,称为有机显微组分,是由植物残体转变而来的显微组分。
无机显微组分指显微镜下观察到的煤中矿物质。
2、煤中的水和气(1)煤中的水煤中的液相是指存在的水。
煤中水存在于煤孔隙—裂隙中,其形态分为液态水、固态水(2)煤中的气煤层中赋存的气态物质就是煤层气,主要化学组分为甲烷、二氧化碳、氮气、重烃气等。
二、煤化作用及煤层气的形成1、煤化作用成煤作用是原始煤物质最终转化成煤的全部作用,它分成两个相继的阶段:从成煤原始物质的堆积,经生物化学作用直到泥炭的形成,称为泥炭化作用阶段;当泥炭形成后,由于沉积盆地的沉降,泥炭被埋藏于深处,在温度、压力增高等物理、化学作用下,形成褐煤、、烟煤、无烟煤和变无烟煤的过程,称为煤化作用阶段,包括成岩作用阶段和变质作用阶段。
2、煤化作用特点及煤化程度指标(1)煤化作用特点①增碳化趋势②结构单一化趋势③结构致密化和定向排列趋势(反光性增强)④煤显微组分性质的均一性趋势⑤煤化作用的不可逆性⑥煤化作用发展的阶段性和非线性(2)煤化程度指标煤化程度指标简称煤化指标,又称煤级指标,不同煤化阶段中各种指标变化的显著性各不相同。
苏北盆地古近系泥页岩有机质孔发育特征及影响因素马存飞;董春梅;栾国强;林承焰;刘小岑;段宏亮;刘世丽【摘要】通过对苏北盆地古近系泥页岩研究并结合美国Marcellus页岩研究成果,定义有机质孔的概念,归纳有机质孔的类型及特征,探讨有机质孔发育的影响因素并总结有机质孔演化规律.结果表明:有机质孔泛指在有机质内部或边界处发育并与有机质具有成因联系的所有孔隙,包括原生有机质孔和次生有机质孔两类;有机质孔形态多样,分布具有非均质性,特别当有机质孔大量发育时,其内部结构是具有层状格架的似蜂窝状连通体;温度、上覆岩层压力、无机矿物和流体是影响有机质孔发育的外部条件,有机质类型、有机质成熟度和有机质含量是控制有机质孔发育的内部因素;苏北盆地古近系泥页岩实际样品和热模拟实验样品中有机质孔均表现出阶段性演化特征,这与干酪根热解生烃过程中的组构演化和生烃机制密切相关.%Based on the study of Paleogene shale in Subei Basin,and combining results of the Marcellus shale,this paper defined the concept of organic-matterpore,summarized its types and characteristics,discussed its influencing factors and finally concluded evolution rule of organic-matter pore.The results show that organic-matter pores generally refer to pores which are within or at the boundary of organic matter and are genetically associated with it,and they include primary and secondary organic-matteranic-matter pores display various shapes and are distributed heterogeneously.Especially when they are well developed,the internal structure is a honeycomb connecting component in the layered framework.Temperature,overburden pressure,inorganic mineral and fluid are the external conditions influencing the development of organicmatterpores and organic matter type,while maturity and content are the internal factors controlling the development of organic-matter anic-matter pores of both Paleogene shale samples in Subei Basin and the thermal simulations have the characteristics of episodic evolution,which is closely related to the fabric evolution and hydrocarbon-generating mechanism during the process of hydrocarbon generation from Kerogen.【期刊名称】《中国石油大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(041)003【总页数】13页(P1-13)【关键词】有机质孔;类型及特征;外部条件;显微组分;总有机碳;有机质成熟度;演化规律【作者】马存飞;董春梅;栾国强;林承焰;刘小岑;段宏亮;刘世丽【作者单位】中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580;山东省油藏地质重点实验室,山东青岛266580;中石油油气储层重点实验室中国石油大学研究室,山东青岛266580;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580;山东省油藏地质重点实验室,山东青岛266580;中石油油气储层重点实验室中国石油大学研究室,山东青岛266580;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石化江苏油田分公司地质科学研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司地质科学研究院,江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】TE122.2北美地区页岩油气的成功商业化开发以及中国四川盆地南部古生界和北部中生界页岩气勘探开发的突破,使人们认识到富有机质泥页岩可以形成源、储一体型油气聚集[1]。
松辽盆地北部青山口组一段泥页岩储集层特征李占东;王义军;胡慧婷;王海生;张海翔;李阳;朱晓萌【摘要】泥页岩层系储集层的性质是决定页岩油藏存在与否的关键因素之一.以松辽盆地北部白垩系青山口组一段泥页岩层系为例,对其烃源岩地球化学特征、矿物含量以及储集空间特征等开展了研究,结果表明:青一段泥页岩层系有机质丰度较高(有机碳含量大都在1%~3%),干酪根类型以I型和Ⅱ1型为主,且大部分泥页岩层系正处于生油高峰阶段;脆性矿物含量适中,发育大量不同类型的孔隙,为排烃提供了有效的通道,也为残留在泥页岩层系中的油气提供了充足的储集空间.青一段泥页岩层系整体含油性较好,估算页岩油资源量为78.37×108~97.97×108t.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2015(036)001【总页数】5页(P20-24)【关键词】松辽盆地;白垩系;青一段;泥页岩;页岩油;储集层特征【作者】李占东;王义军;胡慧婷;王海生;张海翔;李阳;朱晓萌【作者单位】东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318;中国石油大庆油田有限责任公司第一采油厂,黑龙江大庆163000;东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆163318;中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦124010;东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318;大庆职业学院,黑龙江大庆163255;东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318【正文语种】中文【中图分类】TE112.23页岩气目前已成为全球非常规天然气勘探开发的热点,而页岩油的相关研究尚处于起步阶段。
一般认为,富有机质黑色页岩主要作为生油岩,或为阻止油气继续运移、逸散的封盖层,而非油气储集层,故长期未被纳入油气勘探开发之目的层系。
但在大量钻遇富有机质黑色页岩中发现了丰富的油气显示,证明富有机质页岩中存在页岩油资源[1]。
本文以松辽盆地北部(图1)白垩系青山口组一段泥页岩为研究对象,针对其地球化学特征、储集空间及沉积环境开展了系统研究,以期对页岩油气的研究提供一些有益的思路。
海相优质烃源岩的超显微有机岩石学特征与岩石学组分分类秦建中;腾格尔;申宝剑;陶国亮;卢龙飞;仰云峰【摘要】为研究海相优质烃源岩的超显微结构特征,对我国南方海相优质烃源岩层系开展了岩石学和有机岩石学综合分析。
通过扫描电镜与能谱进行矿物组成和有机质类型与赋存特征分析,发现有机质主要以硅质生屑颗粒、钙质生屑颗粒、黏土颗粒和有机颗粒4种方式赋存,进而对海相优质烃源岩提出了按生物类型、生物分子结构组成及其生烃特征和沉积成岩变化的成因分类方案,包括生物骨壳碎屑(包括生物矿物)、成烃生物碎屑、沥青组、自生矿物(或原生矿物)、次生矿物(包括表生矿物)和他生黏土矿物等6大类。
这对海相优质烃源岩的有机岩石学和岩相学研究具有指导作用。
%Petrology and organic petrology analyses were completed for excellent marine source rocks collected from South China in order to study their ultramicroscopic structure. Scanning electron microscope ( SEM) and energy dispersive spectrum ( EDS) were applied to study mineral components and organic matter occurrence. Organic matter mainly occurs as siliceous biodetritus, calcareous biodetritus, clay⁃size particles and organic particles. Excellent marine source rocks were classified into six types, including shell detritus, biodetritus, bitumen, authigenic mineral, secondary mineral and terrigenous clay mineral, according to their biotype, biomolecule structure, hydrocarbon generation characteristics and diagenesis evolution.【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】10页(P671-680)【关键词】超显微特征;有机岩石学;岩石学;海相优质烃源岩;中国南方【作者】秦建中;腾格尔;申宝剑;陶国亮;卢龙飞;仰云峰【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡214126;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214126【正文语种】中文【中图分类】TE122.1+13有机岩石学是经由孢粉学发展起来的干酪根方法和由煤岩学发展起来的全岩方法为理论基础,以光学显微镜为技术手段,应用透射白光、反射白光、反射荧光综合研究烃源岩中分散有机质的特征、成因及光学参数[1-3]。
显微组分组成一、显微组分组成与有机质类型根据源岩干酪根所表现出来的化学性质,源岩中的有机质被划分为腐泥型(Ⅰ型)、过渡型(Ⅱ型)和腐殖型(Ⅲ型)三种类型。
这种有机质类型实际上是根据显微组分混合物的平均化学成分在van krevelen图解上的演化轨迹划分出来的。
有机质类型的差别,实质上是显微组分的差别(表2-12),由于镜质组、惰性组、壳质组和腐泥组构成了源岩有机质的绝大部分,所以也就是它们组成上的差别。
造成显微组分组成差别的原因,一是原始物源不同,二是沉积环境和微生物改造作用的差异。
对于煤层而言,有机质都是原地堆积的,原始物源的差别是最主要的。
而对于碎屑岩和碳酸盐岩,沉积环境的控制作用更明显,腐泥物质的形成往往与滞留缺氧的特定环境有关;惰性组、镜质组和壳质组等腐殖物质则是沉积物的碎屑成分,必然按其颗粒大小,形状、比重和抗磨蚀性被分选。
像惰性组分脆易碎,抗磨性差,经过不长距离搬运便成为细小的碎屑,但有时盆地边缘森林火灾形成的丝质体也可能被风力送至比较远的地方还见棱见角,呈比较大的碎片出现。
壳质组分比重小、性韧抗磨,其化学成分对地表地质营力的侵蚀破坏非常稳定,故而在煤岩学中也被称为稳定组分(liptinite),壳质组分很容易被水流、风力运送,散布在各种环境的沉积物中。
镜质组分的性质介于惰性组分和壳质组分之间。
若镜质组分的先质是腐殖溶胶的话,则可能出现在沉积盆地的较深水相带。
源岩形成于不同环境中,自然也就是有不同的显微组分组成。
1.Ⅰ型有机质(图版Ⅷ-1,2)Ⅰ型有机质的显微组分组成简单。
腐泥组含量60%以上,壳质组含量0—40%,镜质组+惰性组含量小于10%。
常见的富集的Ⅰ型有机质,如各种腐泥煤(藻煤、烛藻煤等),主要的显微组分是藻类体和沥青质体,孢子体也是腐泥煤的常见组分。
一般不存在惰性组分或偶尔见丝质体碎屑和惰屑体。
沥青质体作为基质,而藻类体A和孢子体则是被基质“胶结”的形态分子。
一些腐泥煤中,无结构镜质体含量可达15%左右,呈条带状、脉状出现。
四川盆地复兴地区凉高山组陆相页岩有机质孔隙发育特征及主控因素王鹏威;申宝剑;刘忠宝;李敏;李倩文;戎佳;王倩茹【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2024(46)3【摘要】四川盆地复兴地区侏罗系凉高山组发育一套典型的中高成熟度陆相页岩凝析油藏。
针对处于凝析油阶段的页岩储层中有机孔发育特征及发育规律的研究比较薄弱,采用全岩光片有机显微组分鉴定、氩离子抛光—扫描电镜观察和能谱测量等实验方法,分析了复兴地区凉高山组页岩有机质孔隙发育特征及主控因素。
研究结果表明,在高成熟演化阶段(R_(o)=1.30%),凉高山组陆相页岩的原始有机质和固体沥青内部发育有机质孔隙,有机质孔以纳米级孔隙为主,形状不规则,以蜂窝状聚集,局部连通形成微米级孔隙或微裂缝。
有机显微组分类型是凉高山组页岩有机质孔发育的基础,相对高的有机质丰度及热演化程度是凉高山组页岩有机质孔隙发育多少的关键因素,无机矿物格架及成岩—生烃演化过程是有机质孔保存的最终保障。
【总页数】11页(P499-509)【作者】王鹏威;申宝剑;刘忠宝;李敏;李倩文;戎佳;王倩茹【作者单位】页岩油气富集机理与有效开发全国重点实验室;中国石化页岩油气勘探开发重点实验室;中国石化石油勘探开发研究院【正文语种】中文【中图分类】TE122.23【相关文献】1.四川盆地及周缘地区龙马溪组页岩微观孔隙结构及其发育主控因素2.四川盆地下志留统龙马溪组页岩纳米孔隙发育特征及主控因素3.上扬子地区寒武系牛蹄塘组页岩有机质孔隙发育特征及主控因素4.四川盆地复兴地区侏罗系凉高山组致密砂岩储层特征及其主控因素5.陆相淡水湖盆页岩有机质富集主控因素研究:以四川盆地东北部侏罗系自流井组为例因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
4.阿克库勒凸起奥陶系碳酸盐岩成岩作用类型与成岩作用序列4.1主要成岩作用类型与形成环境依据区内有关钻井奥陶系岩芯及岩石薄片观察,并结合有关样品的阴极发光、碳氧稳定同位素、锶同位素、包裹体类型及均一法温度测定、稀土元素分析,本次研究较为全面系统地认识了区内奥陶系碳酸盐岩的成岩作用类型和形成环境。
阿克库勒凸起奥陶系碳酸盐岩经历了漫长的地质发展历史,成岩作用现象复杂多样,主要有胶结作用、重结晶作用、硅化作用、压溶作用与多期多类缝合线的形成、白云石化作用、溶蚀作用及岩溶作用、破裂作用与多期多类裂缝的形成和充填以及油气的充注等;此外,还可见到海百合碎片的共轴生长与生物壳的泥晶化现象,下面分别叙述之。
1)胶结作用胶结作用是奥陶系碳酸盐岩中最为普遍的成岩作用现象之一,在各井奥陶系剖面上均可识别出来,它主要发育于颗粒灰岩中,另外,也发生在藻粘结灰岩中,它具体表现为如下6种形式:①粒间微亮晶方解石胶结此为奥陶系颗粒灰岩颗粒间的主要胶结形式,几乎各井奥陶系均能见到此胶结形式,并显鹰山组及一间房组下部更为发育的特征;具体可为整个颗粒灰岩层粒间为微亮晶方解石胶结,或为颗粒灰岩内部部分粒间为微亮晶方解石胶结,部分粒间为粒状亮晶方解石胶结,甚或部分粒间为微晶方解石胶结;分析它可能为粒间的微晶灰泥重结晶而来,并由此揭示此类颗粒灰岩的沉积环境能量并不太高。
②粒间粒状亮晶方解石胶结本次研究中在绝大多数钻井奥陶系岩芯薄片中见到颗粒间为此类胶结形式,并显示出一间房组上部更为发育的特征;具体可为整个颗粒灰岩粒间为粒状亮晶方解石完全胶结,或为颗粒灰岩内部部分粒间为粒状亮晶方解石胶结,部分粒间为微亮晶或微晶方解石胶结;粒间粒状亮晶方解石应是颗粒沉积后由粒间孔隙水作用化学沉淀形成,粒间粒状亮晶方解石完全胶结的颗粒灰岩所反映的沉积环境能量高或较高;而部分粒间为粒状亮晶方解石胶结、部分粒间为微亮晶或微晶方解石胶结的颗粒灰岩,所反映的沉积环境能量亦不太高。
《石油地质学》课程笔记第一章绪论1.1 石油和天然气在现代社会中的地位石油和天然气是现代社会最重要的化石能源,对于全球经济发展和社会进步具有举足轻重的作用。
它们不仅是能源的主要来源,还是化学工业、农业、医药、制冷和运输等行业不可或缺的原材料。
随着全球经济的快速增长,石油和天然气需求持续增加,导致资源紧张和价格波动。
因此,石油和天然气资源的勘探、开发和利用成为各国政府和企业关注的焦点。
1.2 我国油气地质与勘探发展简史我国石油和天然气的开发利用历史悠久,早在公元前就有关于石油和天然气的记载。
20世纪初,我国开始引进西方的地质理论和勘探技术,开展油气资源的调查和勘探。
新中国成立后,我国油气地质与勘探事业取得了举世瞩目的成就。
1950年代,发现了大庆、胜利等大型油田,使我国成为石油生产大国。
此后,我国在陆地和海域油气勘探不断取得突破,形成了多个重要的油气产区。
1.3 世界油气地质与勘探发展简史世界油气地质与勘探的发展历程与人类对能源的需求密切相关。
19世纪初,人们开始使用煤油作为照明燃料,推动了石油勘探的兴起。
随着内燃机的发明和应用,石油需求激增,促使勘探技术不断进步。
20世纪初,地质学家们提出了油气成因理论,为油气勘探提供了科学依据。
此后,地震勘探、钻井技术、油气藏评价等技术的突破,使得油气勘探领域不断扩大,发现了大量油气田。
第二章石油、天然气、油田水的基本特征2.1 石油的元素组成石油是一种复杂的混合物,主要由碳(C)和氢(H)两种元素组成,碳的含量约占83%至87%,氢的含量约占11%至14%。
此外,石油中还含有少量的硫(S)、氮(N)、氧(O)和微量金属元素等。
2.2 石油的化合物组成石油中的化合物主要包括烷烃、环烷烃和芳香烃。
烷烃是石油中含量最高的化合物,主要包括甲烷、乙烷、丙烷等。
环烷烃包括环戊烷、环己烷等。
芳香烃包括苯、甲苯、二甲苯等。
2.3 石油的馏分组成与组分组成石油可以通过蒸馏分离成不同的馏分,主要包括:轻馏分(液化石油气、汽油)、中馏分(柴油、煤油)、重馏分(润滑油、沥青)和残余油(重油、渣油)。
碳质页岩的结构和构造
碳质页岩是一种含有高比例有机质的沉积岩石,其结构和构造主要包括以下几个方面:
1. 有机质: 碳质页岩的主要组成成分是有机质,包括死亡植物、动物和微生物的残骸、腐殖质等。
这些有机质在长时间的沉积和压实作用下,形成了碳质页岩的基质。
2. 黏土矿物: 碳质页岩中常含有大量黏土矿物,如蒙脱石、伊利石等。
这些黏土矿物在页岩中具有胶结作用,起到固结岩层的作用,并对页岩的力学性质和物理性质产生影响。
3. 硅质颗粒: 碳质页岩中可能还含有少量的硅质颗粒,如石英、长石等。
这些硅质颗粒通常呈细粒状,随着页岩成岩作用的发展,这些颗粒可能会被溶解或与有机质结合。
4. 裂缝和孔隙: 碳质页岩中可能存在一些微观裂缝和孔隙,这些裂缝和孔隙的形成主要是由于页岩层的压实和抬升过程中的应力变化引起的。
这些裂缝和孔隙对页岩的渗透性和储层特性有着重要影响。
5. 层理结构: 碳质页岩通常具有明显的层理结构,即岩石在垂直方向上呈现出交替的亮暗色带。
这种层理结构是由于沉积环境的变化、季节性沉积和有机质含量的差异引起的。
需要注意的是,碳质页岩的结构和构造会受到多种因素的影响,包括沉积环境、岩石成岩作用、构造应力等。
因此,在不同地区和不同时期形成的碳质页岩可能会存在一定的差异。
第四章页岩的有机显微组分成岩演化对黑色页岩研究的关键之一就是其中的有机组分。
无论作为多金属富集层或作为气(油)源岩层而言,有机组分的研究对矿床的形成、分布和利用都具有关键的作用,同时对生物演化的研究也具有重要的意义。
我们通过在对早寒武世黑色页岩以及塔里木海相页岩的有机显微组分特征及其与生物关系研究的基础上,利用投射光、反射白光和反射荧光想结合,以干酪根为主,再结合全岩研究的方法进行分析解释组分的成因。
通常,黑色页岩的很多细微的形态的观察不容易,因此多采用对分散有机质加以富集来进行研究,常常通过制作薄片、光片的方法进行对其中有机质的赋存状态、分布特点进行观察,并加以解释显微组分的成因。
第一节页岩中的有机显微特征1 有机显微组分的划分通常的,对于烃源岩来说,主要的组分为惰质组、镜质组和壳质组。
这类经典的煤岩学分类方法适用于高等植物的残体堆积形成的腐殖煤,而对于由海相浮游生物残体聚积形成的腐泥型有机质的分类则不适合。
为此,根据海相有机组分的形态、产状、生源和成因等特征,对其进行了划分。
根据组分的存在形式,可分为:生物有机碎屑、沥青基质和沥青脉体;根据生源,可以分为动物型,植物型和混合型;根据沉积类型可分为原地和异地;根据成因可以分为原生、新生和外来的。
综合的看,根据张爱云老师对南方海相页岩的有机组分的划分为如下表1。
表1 南方海相页岩有机组分划分根据金奎励老师等对塔里木海相页岩的划分可以分为三类:原生形态有机质、原生无形态有机质和次生有机质。
根据组分的母质来源、成烃贡献可以将原生态有机质分为陆生形态有机质和水生形态有机质;其中陆生形态有机质为高等植物成因的三大组分,可与煤岩组分相对比,出现在晚古生代海相烃源岩中。
水生形态有机质主要指由水生生物所形成的形态有机组分,包括了藻类组、凝源组及动物有机组,其中包含有镜状体、海相惰性体。
其中镜状体水生生物凝胶作用而形成,海相惰性体在低成熟-成熟时主要为动物硬质部分形成,而在高成熟-过成熟时还包括活性物质转变而来的惰性体。
动物有机组分由动物外皮形成的动物碎屑体(其中包括有笔石、几丁虫、牙形刺、介形虫、有孔虫等)及动物软体两个亚类。
原生无形态有机质主要指的是沥青质体,在干酪根中归入无定型体。
次生有机质包括微粒体、渗出组(油滴、油膜、渗出沥青体)、沥青组及包体有机质。
微粒体生烃残余物,既可以由高等植物形成,也可以由低等水生生物形成;沥青组,可以根据生油成熟期和再作用方式将沥青分为原沥青、运移沥青和再循环沥青,由于形成母质类型又可分为藻类型沥青和动物性沥青。
2 有机显微组分特征的描述2.1 南方海相页岩根据张爱云老师对南方广阔海相页岩的系统性研究,并做了大量观察,通过反光显微镜的观察,得出南方海相页岩的有机显微特征如下表2.2.1.1植物型显微组分-藻类体藻类体由于早期成岩作用阶段生物化学作用的强烈程度不同,可以分为结构胶质体(图版I-1)、隐结构胶质体和无结构胶质体三种组分(图版I-2)。
(1) 结构胶质体具有清晰的细微的藻类群体曲解剖细胞结构。
在低倍显微镜下呈蜂窝状、海绵状或席状,外形不规则,轮廓不清楚,有的则呈显微条带形。
在高倍显微镜下可看到圆形或椭圆形的细胞,直径约2—3pm,脑腔中被硅质或粘土质充填。
藻类体细胞有的不规则地聚集成群;有的三、五成行;还有的规则地呈直线型排列成丝状体。
还有的由数条单胞藻丝扭结而成“藻丝扭结体”。
丝体管径均匀,自然弯曲,呈明显的生物结构。
也有少数单独形体的单细胞浮游藻类。
根据藻类群体细胞的密集程度可以分为高度密集的、密集的与稀疏的三种组分。
(2) 隐结构胶质体细胞壁膨胀变形,隐约显示生物有机残体的细胞结构。
在低倍显微镜下有机残体的细胞结构不易观察到,但在高倍显微镜下,细胞结构尚可辨认。
常与结构胶质体共生,多里渐变关系。
(3) 无结构胶质体由于细胞壁强烈膨胀,细胞腔被腐泥胶质所充填,生物有机残体的细胞结构已经消失,但其细胞壁和细胞腔部位的色调深浅不同而有不明显的棉絮状或网状结构,在高倍显微镜下隐约可见细胞残迹。
2.2.2动物显微组分-浮游动物体主要以浮游动物外皮为主,从形体上又分为菱形,条带型与纺锤形团块两类。
(1) 以菱形与条带型为主,多具有裂纹(图版I-3)。
由于切面不同,有时还可呈圆点状与椭圆形,分布散乱,少量还在生物残体之外。
长短不一,长的可达0.3-1mm,常与植物型组分共生。
反光为灰黄—灰白色,组成均一,不显结构。
具有强烈均质性,呈明暗四次消光。
(2) 外皮团块,多呈纺锤形,有时破碎,强非均质性,具有明暗四次消光,反光色为灰黄—灰白色,在中间可以看到垂向裂隙。
2.2.3新生组分沥青体(1)无结构胶质体表面均一,无结构,显微丝带状,水流线形或斑点状,藻丝体状(图版I-4)。
多分布在结构胶质体与隐结构胶质体密集处,围绕结构胶质体、隐结构胶质体及其他组分分布,联结有机显微组分与无机显微组分。
偶尔还有胶质体从胞点型、团块型向流水线形逐渐变化。
(2)运移沥青体结构均一,角砾状,团块状,强非均质性,明暗四次消光,常与热液脉共生。
上述的所有显微组分分布都有一定规律。
植物型组分的分布与动物型组分分布密切相关,这是由食物链的关系所影响的,多数由于食物的关系在沉积物中共生。
运移沥青体多分布在裂隙与断裂通道内,常与热液脉共生,反映了它是有机质演化生成物—油气,经过运移至通道内后,又再经过热演化或热演化加风氧化作用形成。
2.3塔里木海相页岩整个塔里木地区的海相岩按照分类可分为原生形态有机质、原生无形态有机质和次生有机质三大部分。
2.3.1原生形态有机质原生形态有机质的组分最多,最广,主要包含有陆源的隋质组、镜质组、壳质组和海相的属于水生形态有机质的藻类组、动物有机组等。
2.3.1.1陆源组分在塔里木的晚古生代的海相烃源岩中,镜下观察可以发现,惰性组主要呈碎屑状、条带状和片状分布,反射色为灰白—白,主要能够见到的为丝质体、半丝质体、菌类体以及碎屑惰性体。
镜质组在镜下可分为正常镜质组、富氢镜质体和碎屑镜质体。
在海相烃源岩中,富氢镜质体是一种比较常见的镜质体类型,观察可知其反射率偏低、镜质体反射率受抑制,在过成熟时候,镜质组脱氢、去氧,反射色增高,但不出现各向异性。
2.3.1.2水生形态有机质是我们所描述的重点,在整个页岩中所占种类也最多,最为复杂。
⒈藻类组寒武系到奥陶系期间,塔里木早古生代海相烃源岩中的藻类体主要为蓝藻藻类体,其次为绿藻藻类体,此外还有少量的褐藻藻类体以及红藻藻类体。
蓝藻藻类体在油页岩中常见粘球形藻(Gloeocapsomorphaprisca)以及类胶球藻(Myxoccoides)等。
绿藻藻类体主要有原始球形藻(Protosphaeridium)、四分球藻(Tetraphycus)等。
(1)粘球形藻:这是蓝藻中比较原始的一个属,为单细胞或多细胞,胞壁厚。
Stasiuk (1993)认为粘球形藻可能为光合作用形成的蓝藻丝状体。
根据其生烃潜力和荧光性,可以将粘球形藻分为原始球状的、较进化的具护皮连接的胶群体型(palmelloid)以及更进化的叠层石状的(stromatolitic)。
①原始球形的(图版II-1),油浸下有内反射,荧光下有黄绿荧光,随着深度的增加,荧光变化由负正型—负型,可见微粒体:②胶群体型(图版II-2),油浸反光下具强烈的内反射,荧光为黄—褐黄色,随着深度的增加,荧光变化由负正型变为负型;③叠层石型(图版II-3),油浸下亦具强烈反射,呈层分布,荧光下具较强烈的黄色—褐黄色荧光,随着深度的增加,荧光变化为负型。
上述的三种类型的粘球形藻存在一定的生烃差异,一是与所属的生物种差别有关,叠层石型的G.prisca是具有高脂族烃组成的生物聚合物,该生物聚合物主要是由藻类外层细胞壁形成的耐降解的大分子组成(Derenne et al.,1990;Douglas et al.,1991);二是叠层石状的G.prisca可以看作巨型的晶胞有机质,从而推迟了它的成熟期。
在大多数的奥陶系源岩中,特别是Є-O1源岩中粘球形藻已变为藻类体(meta-alginite),荧光消失,且出现微粒体,可见对生烃做出过贡献。
(2)类胶球藻(图版II-4):多个细胞群成球形、椭球形。
油浸下,有内反射,表面光滑。
群体细胞被包在一共同的均匀不成层的有机基质中。
荧光下,有黄—褐色荧光。
(3)原始球形藻(图版II-5):是绿藻门的一个属,藻体为单细胞,不具胶鞘,细胞呈球形至亚球形,直径20~30um,细胞壁厚,表面光滑,边缘略呈锯齿。
油浸反光下有内反射,荧光黄—黄绿色。
⒉动物有机组塔里木常见的动物有机遗体主要是无脊椎动物的残体,包括了笔石、几丁虫、牙形刺、有孔虫、苔藓虫、海绵以及一些节肢动物,保存的只是外皮(残壁)。
笔石壁的原始物质为蛋白质,几丁虫壳壁为类几丁质,牙形刺骨骼为含有机质的磷酸盐,有孔虫的壳壁由分泌的蛋白质和分泌的碳酸盐、二氧化硅组成,苔藓虫虫体则由分泌的几丁质或有机质和钙质组成,节肢动物外壳为含几丁质,海绵体壁细胞组织主要由蛋白质与脂肪组成。
上述的生物软体部分在沉积阶段部分降解掉,部分转化为无定形的分散有机质而保留下来,外皮有机质发生演化,但仍然是有机组分,对生烃有贡献。
而介壳类动物的壳则主要由钙质与几丁质组成,常常因为矿化而无生烃能力。
(1)动物软体:一般较难保存,大部分被细菌降解成无定形参与成烃。
(2)动物碎屑体:主要包括了笔石、几丁虫、有孔虫等成分。
①笔石:笔石的时代分布为寒武纪-志留纪,Kozlowski(1949)认为笔石外皮是由几丁质组成,通过对塔里木早古生代海相烃源岩中笔石样品的光学特征可以发现其碎屑具有较强的双轴光性和各向异性的特点。
笔石的外皮往往具颗粒状、纹层状的显微构造(图版II-6、7),在偷光下呈黄褐-红褐色,具网格状内部结构(图版II-8)。
对笔石做最大反射率需要在其平行层面的层面上进行,而且笔石的最大油浸反射率R O,max随成熟度增加而有规律的变化,通过对其最大油浸反射率的换算和计算,可以与相同层位的沥青反射率相对比。
因此,在缺乏镜质体的地层中,通常可以用笔石的最大反射率作为烃源岩有机质成熟度的指标。
②几丁虫:具有与笔石相类似的化学成分和近似的生活历程(Goodarzi,1985)几丁虫呈现轴对称的瓶装形态,表面均一,外壁常为两层或多层以上的结构,颜色呈浅灰色(图版II-9)。
通过对几丁虫反射率R O的测定,发现几丁虫具各向同性的化学特征,并且根据Betrand等(1987)的研究结果以及所做的测试可以得出,几丁虫随机反射率随成熟度的增加而增加。
因此,几丁虫随机反射率也可以作为源岩成熟度的指标。
③有孔虫:在整个地区奥陶系以及石炭系的源岩中均有发现有孔虫,多具有平旋式、多房室壳,油浸下呈灰白色,轮廓清楚,荧光下具褐黄色荧光。