火山活動與頁巖油氣
火山活動與頁巖油氣
李耀華
富有機(jī)質(zhì)細(xì)粒沉積巖層（即廣義頁巖）在我國分布廣泛,。頁巖既是常規(guī)油氣的來源,，也是非常規(guī)油氣勘探開發(fā)的主要領(lǐng)域。頁巖油氣資源是我國“十三五”期間油氣儲產(chǎn)量的重要來源之一,，也是“十四五”期間我國油氣能源實現(xiàn)增儲上產(chǎn)的重點領(lǐng)域,。
在早白堊紀(jì)時期,，特提斯洋域與泛華夏大陸群火山活動頻繁,，造成我國北方地區(qū)大量中生代陸地湖盆沉積的細(xì)粒沉積巖富含火山碎屑物質(zhì)，其中富含有機(jī)質(zhì)頁巖的形成,，通常伴有頻繁的陸地火山活動,。這一現(xiàn)象引起了地質(zhì)學(xué)家高度重視，近年來研究人員不斷用各種化學(xué)理論和實驗方法來解釋陸上噴發(fā)的細(xì)?；鹕剿樾嘉镔|(zhì)對頁巖層有機(jī)質(zhì)生烴和富集的促進(jìn)作用,，并提出火山活動是在原始沉積和成巖過程促進(jìn)頁巖油氣富集的主要誘因。
早白堊紀(jì)全球性活躍火山弧與我國華北地區(qū)火山沉積頁巖層地表露頭
對于火山活動與頁巖油氣資源的密切關(guān)系,，目前認(rèn)識集中在火山活動期火山物質(zhì)對湖盆水體藻類,、細(xì)菌和浮游生物生長的影響，以及火山活動后期火山物質(zhì)風(fēng)化作用對沉積物-水體界面有機(jī)質(zhì)保存的影響這兩方面,。在沉積盆地中,，通常深層斷裂與地下活動巖漿連接形成活動火山群，導(dǎo)致氣溫升高,，大氣CO2量增加,，大量生物死亡，進(jìn)而在一定特殊的古沉積環(huán)境沉積成巖,。這種特殊的古沉積環(huán)境,，會在較高的還原性半封閉湖泊形成氧化水層和缺氧水層的分層水體。陸地湖盆的分層水體上部富氧層水體通常水溫較高,，適宜藻類和浮游生物的繁殖,；寬緩斜坡帶水體較為安靜，季節(jié)性變化導(dǎo)致的分層水體擾動較弱,，水體分層性持續(xù)時間較長,，到下部大范圍的還原性水體則利于藻類等自生有機(jī)物源的堆積和保存。
同時,，由于頻繁的火山活動,，大量火山灰營養(yǎng)物質(zhì)沉積同期及沉積后期的 P、Fe,、S等營養(yǎng)元素遷移,，進(jìn)一步促進(jìn)水體藻類繁殖，形成一個從火山活動到斷陷湖盆水體分層的藻類勃發(fā)循環(huán),。其中,，水體自生的藻類和浮游生物主要貢獻(xiàn)優(yōu)質(zhì)的生烴物質(zhì)基礎(chǔ)。
火山物質(zhì)與有機(jī)質(zhì)物質(zhì)的沉積-成巖協(xié)同演化過程
由于火山活動多期爆發(fā)帶來了大量火山碎屑,，火山碎屑與陸源碎屑相互消長,，在有機(jī)碳埋藏過程中，隨著干酪根熱演化和可溶有機(jī)質(zhì)散失遷移,，不同類型的埋藏有機(jī)質(zhì)與不同類型的火山碎屑蝕變礦物形成大量復(fù)合體,。這類復(fù)合體的無機(jī)礦物特征和有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)復(fù)雜，細(xì)?；幕鹕剿樾荚谖g變過程更易附著,、填充、揉皺,、交雜不同類型的有機(jī)質(zhì),，同時在埋藏過程有機(jī)-無機(jī)物質(zhì)相互作用、協(xié)同演化,，進(jìn)而影響頁巖油氣的生成,、運移、殘留和吸附狀態(tài),，控制著凝灰質(zhì)頁巖中有機(jī)碳埋藏和頁巖油氣富集過程,。
（作者單位：中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心）
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