火山灰對富有機質頁巖形成的影響——以西西伯利亞盆地中生界巴熱諾夫組為例

作者：梁新平,金之鈞,劉全有,Shpilman Alexander,李鵬,Morozov Vladimir,Uspensky Boris

摘要：西西伯利亞盆地上侏羅統-下白堊統巴熱諾夫組硅質-鈣質富有機質泥頁巖總有機碳(TOC)含量高且有機質成熟度適中,是俄羅斯目前頁巖油的勘探首選目的層系。近年研究表明,該套富有機質頁巖層段發育數套厘米-毫米級的火山灰夾層,具黃色熒光,巖心薄片見大量沸石等火山灰蝕變礦物,使該區火山灰與富有機質形成的相互關系引起關注。以該盆地的巴熱諾夫組為例,介紹了火山灰對該區富有機質頁巖形成的影響。巴熱諾夫組的地質-地球化學分析表明,在火山灰發育同期沉積的富有機質層段中不僅硅、磷等營養元素含量高,而且鋇、錳、鉬、鈾等藻類繁殖催化元素含量也高,推測火山灰攜帶物質促進了巴熱諾夫頁巖沉積時期古生物的大量繁殖甚至爆發,為富有機質的形成奠定了物質基礎;同時,在火山灰發育層段之上的富有機質泥頁巖中大量發育草莓狀黃鐵礦,且呈層狀分布,Co/Ni比值小于1,S/Fe比值偏高,指示火山灰噴發之后形成缺氧的強還原環境,有利于泥頁巖中有機質的保存;火山灰發育井區TOC含量高(多>7%),有機質成熟度與鄰近火山灰不發育區相比偏高(R o=0.7%~1.1%),生烴潛力高且已達到生油高峰,推測可能火山灰攜帶的鉬、鎳等元素促進了熱催化生油階段干酪根的成烴演化;火山灰發育的富有機質頁巖層段常見藻類紋層與碳酸鹽巖紋層互層,多見層間孔縫,利于頁巖油氣的運移。因此,火山灰與巴熱諾夫組富有機質頁巖的形成具有一定的內在聯系,火山灰不僅能夠提高沉積時期的古生產力和保存條件,促進有機質的成烴演化,而且利于形成富有機質交互紋層,易于后期壓裂開發。

發文機構：北京大學能源研究院 頁巖油氣富集機理與有效開發國家重點實驗室 中國石化石油勘探開發研究院 俄羅斯漢特-曼西斯克州國有地下資源合理利用分析研究中心 俄羅斯喀山聯邦大學地質與石油技術研究院

關鍵詞：藻類勃發還原環境成烴演化富有機質形成火山灰頁巖巴熱諾夫組中生界西西伯利亞盆地algae boomreducing environmenthydrocarbon generationformation of organic-rich mattersvolcanic ashBazhenov FormationMesozoicWest Siberian Basin

分類號： TE122.2[石油與天然氣工程—油氣勘探]