【摘要】：咸化湖盆的發(fā)育和演化是氣候、構(gòu)造和沉積環(huán)境等多種地質(zhì)因素共同作用的結(jié)果,因此咸化湖盆演化特征研究對區(qū)域構(gòu)造、古氣候和沉積環(huán)境的反演和重建,以及它們之間的關(guān)系和相互作用過程的探討都具有重要的作用。咸化湖盆中生物有機(jī)質(zhì)的發(fā)育和演化、咸化湖盆相烴源巖生排烴及油氣成藏是油氣地質(zhì)要關(guān)注的一個(gè)重要科學(xué)問題。位于六盤山構(gòu)造帶的寧南盆地古近系清水營組主要發(fā)育灰綠色、褐紅色含膏泥巖和石膏層的互層,為典型的咸化湖盆相沉積。寧南盆地清水營組咸化湖盆相烴源巖的發(fā)育特征、形成機(jī)制以及新生界油氣成藏條件的研究,對咸化湖盆背景下油氣成藏的理論研究和寧南盆地新生界油氣勘探的實(shí)踐探索都具有重要的意義。本文以寧南盆地賀家口子剖面清水營組為研究對象,通過對沉積地層特征和清水營組主量元素和鍶、硫同位素特征的研究,并結(jié)合前人區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)的研究成果,分析了清水營組沉積期咸化湖盆的演化特征和發(fā)育機(jī)制;對清水營組泥質(zhì)烴源巖進(jìn)行了評價(jià),探討了咸化湖盆相清水營組烴源巖特征,總結(jié)了清水營組烴源巖的發(fā)育機(jī)制。開展了清水營組石膏中油氣包裹體特征研究和油源對比,總結(jié)寧南盆地新生界油氣成藏條件和運(yùn)聚特征,對寧南盆地新生界油氣資源潛力進(jìn)行了初步評價(jià)。寧南盆地清水營組巖性以灰綠、紫紅色含膏泥巖和石膏層為主,為典型的咸化湖盆相的沉積環(huán)境,沉積環(huán)境可分為深水鹽湖、半深水鹽湖、淺水鹽湖和半咸水湖這4種類型。在清水營組石膏主量元素中,Al_2O_3、MgO、Na_2O、K_2O、SiO_2和P_2O_5的含量特征反映了陸源碎屑物質(zhì)的沉積作用;而CaO含量反映了咸化湖盆中蒸發(fā)巖的化學(xué)沉積作用。清水營組石膏鍶、硫同位素主要記錄了區(qū)域氣候條件,當(dāng)氣候濕潤時(shí),石膏中鍶同位素增大,硫同位素減小;當(dāng)氣候干旱時(shí),石膏中鍶同位素減小,硫同位素增大。寧南盆地清水營組沉積期,區(qū)域氣候整體偏干旱,咸化湖盆演化程度不高,未達(dá)到鉀鹽沉淀的高濃縮階段。根據(jù)沉積學(xué)和地球化學(xué)記錄,將寧南盆地清水期咸化湖盆演化可以分為4個(gè)階段:38-34Ma期間的深水鹽湖階段、34-30Ma期間的半深水鹽湖階段、30-27Ma期間的淺水鹽湖階段和27-23.5Ma期間的半咸水湖階段。咸化湖盆發(fā)育和演化主要受鹽類物質(zhì)來源、湖盆封閉性和干熱的氣候條件這3個(gè)因素共同控制。其中,大氣水循環(huán)攜帶的鹽類物質(zhì)成為咸化湖盆的形成提供了豐富的鹽類物質(zhì)來源;青藏高原演化和全球氣候變冷共同作用下形成了濕-熱(45-40Ma)、干-熱(40-30Ma)、干-冷(30-27Ma)和濕-冷(27-23Ma)這4種氣候類型的演變,這成為咸化湖盆發(fā)育演化的關(guān)鍵;而湖盆封閉性是咸化湖盆發(fā)育、演化的必要條件。寧南盆地清水營組泥巖有機(jī)質(zhì)豐度低,有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ型為主,處于低成熟生烴階段,清水營組部分層位為新生界潛在烴源巖,咸化湖盆相烴源巖具有生烴轉(zhuǎn)化率高、排烴率高和生排烴早的特征。清水營組烴源巖發(fā)育在深水鹽湖演化階段,咸化湖泊中發(fā)育的嗜鹽細(xì)菌等浮游生物和入湖河流帶來的陸生植物組成了混合有機(jī)質(zhì)來源;干旱氣候下湖盆水體濃縮咸化和水體分層形成了強(qiáng)還原的沉積環(huán)境,為沉積有機(jī)質(zhì)在的保存提供有利條件。寧南盆地新生界清水營組兩種類型油氣包裹體和油氣包裹體油源對比研究表明,清水營組泥巖也是寧南盆地潛在的烴源巖;白堊系烴源巖生成的油氣可以沿著斷裂等輸導(dǎo)體系向上覆地層進(jìn)行運(yùn)移和聚集,寧南盆地新生界也是一個(gè)潛在的油氣勘探目標(biāo)層。寧南盆地新生界存在 下生上儲(chǔ)‖和 自生自儲(chǔ)‖2套生儲(chǔ)蓋組合。其中, 下生上儲(chǔ)‖生儲(chǔ)蓋組合油氣成藏的關(guān)鍵在于溝通烴源巖和圈閉的斷裂的發(fā)育,因此斷裂帶附近成為此類油氣聚集的有利區(qū);而 自生自儲(chǔ)‖生儲(chǔ)蓋組合油氣成藏的關(guān)鍵在于優(yōu)質(zhì)烴源巖以及與之相匹配的有效圈閉的發(fā)育,因此在優(yōu)質(zhì)烴源附近的有效圈閉成為此類油氣聚集的有利區(qū)。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P618.13
【圖文】：

長安大學(xué)博士學(xué)位論文湖盆中心沉積大量的富有機(jī)質(zhì)的泥頁巖，成為咸化湖盆中烴源巖的主要發(fā)育期（圖 1.2b咸化湖盆中不同沉積巖在區(qū)域上具有環(huán)狀分布特征（圖 1.1）：深灰色泥頁巖和氯化鹽巖沉積在盆地中央的深水區(qū)；硫酸鹽及含膏泥頁巖分布在盆地的半深水區(qū)；碳酸鹽巖和鈣質(zhì)泥巖分布在盆地邊緣的淺水區(qū)。在柴達(dá)木盆地西部第三系蒸發(fā)巖發(fā)育區(qū)，沉積中心以氯化鹽為主，硫酸鹽環(huán)繞著氯化鹽沉積區(qū)分布，碳酸鹽沉積在盆地最外圈；其中碳酸鹽沉積區(qū)面積最大，該區(qū)之外基本為沖積-河流-三角洲等湖盆邊緣碎屑沉積[27]。

圖 1.2 陸相湖盆沉積有機(jī)質(zhì)富集過程及控制因素示意圖（引自參考文獻(xiàn)[27]）1） 生‖主要為生物生產(chǎn)率，代表有機(jī)質(zhì)的來源。對于陸相湖盆來說，包生高等植物（外源有機(jī)質(zhì)）和湖盆內(nèi)生長的水生生物（內(nèi)源有機(jī)質(zhì)）的發(fā)育言，古氣候溫暖潮濕、陽光充足則生物生產(chǎn)率高，有機(jī)質(zhì)的來源充足。2） 運(yùn)‖主要為原始有機(jī)質(zhì)搬運(yùn)。外源有機(jī)質(zhì)的搬運(yùn)主要依賴入湖河流，水系發(fā)育，且搬運(yùn)過程中的損失少，則有機(jī)質(zhì)搬運(yùn)效率高；內(nèi)源有機(jī)質(zhì)搬內(nèi)部，搬運(yùn)過程不明顯。3） 聚‖主要為有機(jī)質(zhì)的聚集條件。主要為一些構(gòu)造上持續(xù)沉降的負(fù)構(gòu)造處于欠補(bǔ)償?shù)牡刭|(zhì)環(huán)境。陸相湖盆中半深湖-深湖區(qū)等是細(xì)粒碎屑物堆積同時(shí)也是有機(jī)質(zhì)聚集的最佳場所。4） 保‖主要為有機(jī)質(zhì)的聚集后的保存條件。有利保存條件主要包括：有積埋藏和還原性水體這兩個(gè)方面�？焖俪练e埋藏使得有機(jī)質(zhì)富集后免遭水破壞；而還原性水體的存在使得有機(jī)質(zhì)避免了被氧化而遭受化學(xué)破壞。

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本文編號(hào)：2727735