烃源岩中有机质部分呈有机碎屑状,部分与无机矿物相结合,形成了不同的赋存态,因此,在烃源岩的研究过程中既要关注有机质的特征,更要关注有机质与无机矿物(以粘土矿物为主)间的相互关系,这样才能深刻揭示烃源岩的本质特征。本研究选取东营凹陷Es组烃源岩,从烃源岩的分离方法探索入手,配合各项检测手段,揭示烃源岩中不同赋存态有机质的特征差异。对原样和经不同方式处理后的样品进行密度分组,并对各组进行显微观察、TOC和热解测试,研究烃源岩密度分组方法的可靠性和不同赋存态有机质的差异性;对烃源岩和提取<2μm的有机粘土复合体,进行孢粉相和有机质粒级分离以及显微镜检、TOC、热解、氯仿A和色谱分析,对比研究烃源岩中粘土结合有机质特征;对比密度分组与孢粉相和有机质粒级分离的测试结果,研究烃源岩中有机碎屑和粘土结合有机质的特征,估算烃源岩中不同赋存态有机质的含量,为烃源岩有机质保存机制和油气生成研究提供科学依据。
Source rock;Fractionation;Organic composition;Occurrence characters;Preservation mechanism
该项目选取表层沉积物及东营凹陷Es组烃源岩,采用分级分离以及多项检测手段等,揭示烃源岩中有机质构成及赋存特征的差异。对表层沉积物分级分离后发现,粗颗粒中富集陆源有机质碎屑;细颗粒中富集无定形有机质且具有抗氧化降解的能力,可以长期保存以及参与更长周期的碳循环。对烃源岩的密度分级分离后发现,烃源岩的有机质由颗粒态与无机矿物(粘土)结合态组成,且无机矿物(粘土)结合态有机质对烃源岩总有机质量及生烃的贡献量最大。对比烃源岩与粘粒级(<2μm)有机质特征发现,粘粒级主要结合的无定形、品质好、且以水生来源为主的有机质;进一步开展的产烃量的定量计算发现,粘粒结合有机质以低碳数有机质为主,表明粘粒结合的有机质是烃源岩有机质重要的赋存形态。对比烃源岩及粘粒级(<2μm)有机颗粒的分级分离特征发现,在粘粒级中<1μm有机质颗粒主要富集;在烃源岩中<1μm有机质颗粒随埋深的增加而降低,>10μm随埋深的增加而增加,10~1μm有机质颗粒随埋深的增加其含量变化不大,这表明<1μm有机质颗粒的生烃贡献最为显著。采用不同的分级分离方法,揭示出烃源岩有机质由不同赋存态的有机质构成,且各赋存态有机质的特征具有差异性,这将对烃源岩不同赋存态有机质的含量估算、有机质的保存机制以及油气生成机制的研究产生影响。