火山活動(dòng)與頁(yè)巖油氣
◎? 李耀華
富有機(jī)質(zhì)細(xì)粒沉積巖層(即廣義頁(yè)巖)在我國(guó)分布廣泛。頁(yè)巖既是常規(guī)油氣的來(lái)源,,也是非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)的主要領(lǐng)域,。頁(yè)巖油氣資源是我國(guó)“十三五”期間油氣儲(chǔ)產(chǎn)量的重要來(lái)源之一,也是“十四五”期間我國(guó)油氣能源實(shí)現(xiàn)增儲(chǔ)上產(chǎn)的重點(diǎn)領(lǐng)域,。
在早白堊紀(jì)時(shí)期,,特提斯洋域與泛華夏大陸群火山活動(dòng)頻繁,造成我國(guó)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(yè)巖的形成,,通常伴有頻繁的陸地火山活動(dòng)。這一現(xiàn)象引起了地質(zhì)學(xué)家高度重視,,近年來(lái)研究人員不斷用各種化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)方法來(lái)解釋陸上噴發(fā)的細(xì)?;鹕剿樾嘉镔|(zhì)對(duì)頁(yè)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(dòng)是在原始沉積和成巖過(guò)程促進(jìn)頁(yè)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(guó)華北地區(qū)火山沉積頁(yè)巖層地表露頭
對(duì)于火山活動(dòng)與頁(yè)巖油氣資源的密切關(guān)系,,目前認(rèn)識(shí)集中在火山活動(dòng)期火山物質(zhì)對(duì)湖盆水體藻類(lèi),、細(xì)菌和浮游生物生長(zhǎng)的影響,以及火山活動(dòng)后期火山物質(zhì)風(fēng)化作用對(duì)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(dòng)巖漿連接形成活動(dòng)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(huì)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(lèi)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(dòng)較弱,,水體分層性持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),,到下部大范圍的還原性水體則利于藻類(lèi)等自生有機(jī)物源的堆積和保存。
同時(shí),,由于頻繁的火山活動(dòng),,大量火山灰營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沉積同期及沉積后期的 P、Fe,、S等營(yíng)養(yǎng)元素遷移,,進(jìn)一步促進(jìn)水體藻類(lèi)繁殖,形成一個(gè)從火山活動(dòng)到斷陷湖盆水體分層的藻類(lèi)勃發(fā)循環(huán),。其中,,水體自生的藻類(lèi)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(guò)程
由于火山活動(dòng)多期爆發(fā)帶來(lái)了大量火山碎屑,,火山碎屑與陸源碎屑相互消長(zhǎng),,在有機(jī)碳埋藏過(guò)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(lèi)型的埋藏有機(jī)質(zhì)與不同類(lèi)型的火山碎屑蝕變礦物形成大量復(fù)合體。這類(lèi)復(fù)合體的無(wú)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(guò)程更易附著、填充,、揉皺,、交雜不同類(lèi)型的有機(jī)質(zhì),,同時(shí)在埋藏過(guò)程有機(jī)-無(wú)機(jī)物質(zhì)相互作用、協(xié)同演化,,進(jìn)而影響頁(yè)巖油氣的生成,、運(yùn)移、殘留和吸附狀態(tài),,控制著凝灰質(zhì)頁(yè)巖中有機(jī)碳埋藏和頁(yè)巖油氣富集過(guò)程,。
(作者單位:中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心)
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