中新元古界海相烃源岩中原沥青的成因机制和演化特征

In China, the Meso-Neoproterozoic sediments have become the new targets for the exploration of petroleum because they contain superior hydrocarbon source rocks and have primary petroleum resources. The biology is very simple in the Meso-Neoproterozoic ocean, whereas the occurrence of macerals in the Meso-Neoproterozoic sediments is complex. However, the scholars paid little attention on the biological sources, formation and thermal evolution of macerals in the Meso-Neoproterozoic sediments, especially the genetic mechanism and thermal evolution of the protobitumen (vitrinite-like particles). Organic petrology, organic, element and isotope geochemistry are employed to study the characteristics of macerals, the biological sources, the biomarkers, the redox conditions, the genetic mechanism of the protobitumen, and the thermal evolution of the protobitumen and its application for the thermal maturity. This project will not only be helpful to understand the genetic mechanism and the thermal evolution of the protobitumen, but also guide the exploration of the petroleum resources in the Chinese old sediments. Thus, this project has important scientific and application significance.

中国中新元古界不仅发育了优质的烃源岩，而且具有相当规模的原生油气资源，正成为中国未来油气勘探的全新领域。中新元古代古海洋中生物类型简单，但是中新元古代的富有机质烃源岩中显微组分却具有复杂的面貌。以往国内外学者对中新元古界显微组分的生源、成因和演化关注较少，尤其是对光性特征和产状类似于镜质组的原沥青的成因机制和演化特征缺少研究。本项目拟通过有机岩石学、有机地球化学、元素地球化学和同位素地球化学等研究中新元古界海相富有机质沉积物显微组分特征及生源物质；富有机质沉积物的生物标志物组合特征；生物有机质转化形成原沥青的环境条件与机制；原沥青演化特征及其对有机质成熟度的标志意义。这项研究不仅有助于认识原沥青的成因机制和演化特征，而且还有助于指导中国古老地层的油气勘探，具有重要的科学和应用意义。

中国中新元古界不仅发育了优质的烃源岩，而且具有相当规模的原生油气资源，正成为中国未来油气勘探的全新领域。中新元古代古海洋中生物类型简单，但是中新元古代的富有机质烃源岩中显微组分却具有复杂的面貌。以往国内外学者对中新元古界显微组分的生源、成因和演化关注较少，尤其是对光性特征和产状类似于镜质组的原沥青的成因机制和演化特征缺少研究。本研究综合采用有机地球化学和有机岩石学等手段，研究了古老海相烃源岩富有机质沉积物的显微组分组成和特征、生物标志物组合特征和沉积环境，进一步明确了古老海相烃源岩富有机质沉积物中原沥青的成因和演化机制。取得了如下创新性成果：.①通过对前泥盆系大量块光片中显微组分的光学特征观察，建立了古老海相烃源岩的不同显微组分鉴定标志；②生物标志物和显微组分组成表明中新元古界海相烃源岩中有机质的生源贡献以低等水生生物为主；③原沥青可能是低等水生生物遭受强烈的缺氧微生物降解作用所形成；④结合光学显微镜和扫描电镜发现原沥青几乎不发育孔隙，而源内次生固体沥青中发育丰富的微纳米孔隙，这些孔隙为页岩气的富集提供了丰富的储存空间；⑤通过低成熟煤和含原沥青页岩的共置热压模拟实验，提出了一项确定古老海相烃源岩有机质成熟度的新参数——原沥青随机反射率，为确定古老海相烃源岩有机质成熟度提供了一种可信的解决方案；⑥通过自然样品和热模拟样品的拉曼光谱实验，建立了原沥青随机反射率和拉曼光谱参数的相关关系式。.这些成果的取得对于确定古老海相烃源岩有机质成熟度和生烃潜力具有重要意义，同时对于中国南方页岩气勘探也具有指导意义。.项目共发表5篇国际SCI收录的论文。共培养博士研究生1人，硕士研究生5人，其中已毕业4人。