摘 要 【目的】古龍頁巖形成的古沉積環(huán)境是頁巖油甜點(diǎn)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)?！痉椒ā客ㄟ^松遼盆地現(xiàn)代湖盆水體鹽度、古龍頁巖的常微量元素、稀土元素及生物標(biāo)志化合物等方法，深入研究了古龍頁巖沉積環(huán)境的地球化學(xué)特征與有機(jī)質(zhì)富集機(jī)理。【結(jié)果】古龍頁巖形成時(shí)期氣候整體溫暖潮濕，發(fā)育淡水—微咸水還原環(huán)境，具有較高的古湖泊生產(chǎn)力，沉積速率低，水體較深，為有機(jī)質(zhì)形成、保存與富集提供了地質(zhì)基礎(chǔ)。頁巖沉積時(shí)期古氣候指數(shù)CIA介于63～74，以溫濕氣候?yàn)橹?，頁巖沉積時(shí)期古鹽度w（Sr）/w（Ba）介于0.23～1.00，為淡水—微咸水環(huán)境，w（V）/w（V+Ni）介于0.6～0.9，以還原—強(qiáng)還原水體為主，古水深25～117 m，屬于半深湖—深湖沉積，（La/Yb）N值在0.90和1.41之間浮動(dòng)變化，代表較低的沉積速率?！窘Y(jié)論】古龍頁巖有機(jī)質(zhì)富集主要受古氣候、古鹽度、古水深、沉積速率和古湖泊生產(chǎn)力等因素的有利耦合。研究成果可有效指導(dǎo)松遼盆地古龍頁巖油甜點(diǎn)預(yù)測(cè)和勘探開發(fā)工作。

關(guān)鍵詞 古龍凹陷；頁巖油；古氣候；古鹽度；古生產(chǎn)力；沉積速率

第一作者簡介 何文淵，男，1974年出生，博士，教授級(jí)高工，石油地質(zhì)和非常規(guī)油氣，E-mail： hewenyuan@cnpcint.com

通信作者 付秀麗，女，高級(jí)工程師，頁巖油基礎(chǔ)地質(zhì)，E-mail： 77025183@qq.com

中圖分類號(hào) P618.13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

0 引言

近年來，頁巖形成的古沉積環(huán)境研究成果國內(nèi)外頗多也較豐富，環(huán)境參數(shù)多以古氣候、古鹽度、古氧化還原及古物源為主[1?5]，其中多以微量元素定性和定量分析、生物群定性判斷沉積環(huán)境。前人研究頁巖的沉積環(huán)境主要作用在于分析頁巖中有機(jī)質(zhì)富集程度的控制作用，集中在古生產(chǎn)力、氧化還原條件、陸源碎屑對(duì)有機(jī)質(zhì)的影響分析。隨著國內(nèi)外頁巖油勘探的深入，越來越多的學(xué)者關(guān)注沉積環(huán)境或者突發(fā)地質(zhì)事件對(duì)頁巖中有機(jī)質(zhì)富集程度的控制作用。例如，三塘湖盆地蘆草溝組和鄂爾多斯長7段頁巖不僅發(fā)育有機(jī)質(zhì)紋層，還發(fā)育火山灰，火山灰或熱液流體提供的營養(yǎng)元素促進(jìn)藻類繁盛，進(jìn)而使有機(jī)質(zhì)富集[6?7]。渤海灣盆地沙河街組頁巖沉積環(huán)境參數(shù)分析表明鹽度、陸源碎屑輸入量和氣候變化綜合控制了有機(jī)質(zhì)的富集[8?9]。四川盆地五峰組—龍馬溪組海侵體系域中發(fā)育的硅質(zhì)頁巖更加富集有機(jī)質(zhì)[10]。部分學(xué)者認(rèn)為湖侵體系域晚期和湖退體系域早期發(fā)育的頁巖最富有機(jī)質(zhì)[11]。由此可見，不同地質(zhì)背景下有機(jī)質(zhì)富集的主控因素差異極大。

松遼盆地古龍頁巖油資源潛力巨大，頁巖油勘探的重點(diǎn)層位是青山口組。前人對(duì)于沉積環(huán)境的研究，以利用生物標(biāo)志物、微量元素、同位素等某一個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)開展單井沉積環(huán)境的研究和分析[12?15]，沉積相分析和研究也以盆地級(jí)及區(qū)帶級(jí)大尺度為主。但受巖心取樣的限制，目前對(duì)頁巖發(fā)育關(guān)鍵層位古沉積環(huán)境系統(tǒng)分析及有機(jī)質(zhì)富集主控因素及富集機(jī)理認(rèn)識(shí)不清。近幾年，古龍頁巖油勘探程度的加大及取心資料的日益豐富，為全面分析頁巖沉積環(huán)境奠定了基礎(chǔ)。本文利用古龍頁巖豐富的巖心鉆井資料，通過常微量元素、稀土元素及生物標(biāo)志化合物等系統(tǒng)分析，結(jié)合現(xiàn)代湖泊水體環(huán)境分析將今論古類比分析古龍頁巖沉積環(huán)境，分析古龍頁巖有機(jī)質(zhì)富集機(jī)理，建立頁巖油形成富集模式，為預(yù)測(cè)頁巖油甜點(diǎn)區(qū)及生產(chǎn)井位部署提供重要理論依據(jù)。