鄂尔多斯盆地东缘晚古生代泥岩地球化学特征及有机质富集机理

作者：杨晋东; 于振锋; 郭旭; 赵瑞熙

来源：岩矿测试, 2023, 42(06): 1104-1119.

DOI：10.15898/j.ykcs.202306060075

• 鄂尔多斯盆地
• 有机质
• 富集机理
• 石西地区
• 电感耦合等离子体质谱法
• 扫描电镜

鄂尔多斯盆地东缘煤层气、致密砂岩气资源丰富且含气层位较多，为探究煤系地层泥质烃源岩有机碳含量及其影响因素，指导该区煤系气资源高效开发，本文采集了石西地区石盒子组、山西组和太原组共计26块泥质岩样品，利用ICP-MS、SEM、XRF和同位素质谱仪开展有机碳含量、干酪根碳同位素、主微量元素和黏土矿物组成等分析测试工作。基于实验结果，对石炭—二叠系沉积环境(包括氧化还原条件、古气候及陆源碎屑)进行了分析，并进一步探究其对有机质富集的控制作用。结果表明，研究区山西组和太原组泥岩样品有机碳含量介于0.31%～5.97%(均值2.87%)，而石盒子组为0.09%～2.75%(均值0.72%)。太原组至石盒子组样品Sr/Cu和Mg/Ca值偏低，Fe/Mn值较高，指示该沉积时期整体属于温暖潮湿气候，氧化还原敏感元素(RSEs)指标V/(V+Ni)和Ce/La均值分别为0.75、1.93，呈现缺氧环境特征。TOC值与Sr/Cu、Fe/Mn等气候指标相关性很弱，当TOC值小于1，与氧化还原敏感元素(RSEs)无明显相关性；当TOC值大于1,TOC和Al、RSEs元素之间分别存在显著正相关性。上述表明太原组和山西组有机质富集主要受水体氧化还原条件和陆源碎屑控制，石盒子组沉积时期受鄂尔多斯盆地东缘晚古生代海退趋势影响，由浅海陆棚相过渡为海陆过渡相，处于动水、高能环境，有机质不易富集保存。