濟陽坳陷古近系沙三下—沙四上亞段咸化湖盆證據(jù)及頁巖油氣地質(zhì)意義

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摘要：濟陽坳陷是渤海灣盆地常規(guī)油氣最為富集的坳陷之一，也是頁巖油獲得全面戰(zhàn)略性勘探突破的坳陷，古近系沙河街組發(fā)育沙三下亞段、沙四上亞段2套主力烴源巖，其沉積環(huán)境頗受爭議。利用頁巖系統(tǒng)取芯井巖石學(xué)、元素地球化學(xué)、同位素和包裹體等資料對頁巖沉積環(huán)境進行系統(tǒng)研究。結(jié)果表明：古近系沙三下—沙四上亞段頁巖為氣候控制下的咸化湖盆的產(chǎn)物，主要發(fā)育富碳酸鹽紋層狀巖相，碳酸鹽礦物質(zhì)量分數(shù)高，多呈紋層狀、透鏡狀產(chǎn)出，平均質(zhì)量分數(shù)為43%，背散射掃描電鏡下部分頁巖樣品發(fā)現(xiàn)NaCl、BaSO4 和SrSO4典型的咸化湖盆標志性礦物，頁巖沉積期水體鹽度相對較高；水體環(huán)境的w（Sr）/w（Ba）大于1，Sr元素質(zhì)量分數(shù)大于500 μg/g，B元素質(zhì)量分數(shù)大于75×10-6，相當(dāng)硼質(zhì)量分數(shù)主要分布在300×10-6～700×10-6，均顯示為咸化環(huán)境；頁巖w（87Sr）/w（86Sr）為0.710 7～0.712 4，明顯高于同期海水的w（87Sr）/w（86Sr），結(jié)合對應(yīng)稀土元素Ce正異常特征，認為沉積期水體條件受控于盆地自身環(huán)境，與海侵沒有必然聯(lián)系；碳酸鹽礦物δ18O主要分布在-11‰～-3‰，δ13C主要分布在0～6‰，δ18O、δ13C均偏大，與沉積期湖盆氣候相對干旱、湖水蒸發(fā)作用增強有關(guān)；頁巖中檢測到氣液兩相原生鹽水包裹體均一化溫度范圍在32.5～45.3 ℃，對應(yīng)鹽度范圍為19.21%～27.78%，成巖早期地層流體鹽度較高;氣候控制下的咸水環(huán)境為富碳酸鹽頁巖形成提供條件，奠定濟陽坳陷古近系沙三下—沙四上亞段頁巖油富集高產(chǎn)的基礎(chǔ)。（剩余15560字）