福建闽西南翠屏山组泥页岩的地球化学特征

（），．ＣｈａｎｃｈｕｎＩｎｓｔ．Ｔｅｃｈ．Ｎａｔ．Ｓｃｉ．Ｅｄｉ．２０１８，Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１Ｊ　ｇ

ＩＳＳＮ１００９９８４８　－／１ＮＣＮ２２３２３　－：／ｏｉ１０．３９６９．ｉｓｓｎ．１００９９８４．２０１８．０１．０２２８ｄ－ｊ

福建闽西南翠屏山组泥页岩的地球化学特征

杨生吉

（）福建省煤田地质勘查院，福州３５０００５

摘　要：通过福建闽西南地区翠屏山组钻孔样品的地球化学分析，从有机碳含量、有机质类型、热成熟度三方面讨论了闽西南翠屏山组泥页岩的地球化学特征及生烃潜力。分析结果表明，福建闽西南翠屏山组泥页岩储层有低有机质、高演化的特征，有机质类型为Ⅲ型。分析认为，翠屏山组泥页岩储层生烃物质基础较差，热演化程度过高，产气潜力不理想。

关键词：页岩气；闽西南；地球化学特征；翠屏山组中图分类号：６１８．１３Ｐ

（）文献标志码：８００００９９８４２０１８０１０９０３Ａ　　　　　　　文章编号：１－－－定县文馆、永定县东门地、永定县石坑岽、新罗区上洋坑、新罗区孔党等１１个矿区采集了翠屏山组泥页岩样品３４块。

泥页岩样品的测试分析由国土资源部华东矿产资源监督检测中心（南京地质矿产研究所）完成。进测定、行３个项目的测试分析：有机碳含量（ＯＣ）Ｔ）测定，干酪根类型分析、镜质体反射率（分别按ｏＲ／／／照ＧＢＴ１９１４５—２００３、ＧＢＴ１８６０２—２０１２、ＳＹＴ　

５１２４—２０１２执行测定。

０　引言

页岩气是指以吸附状态或游离状态为主要形

１］

。式，存在于富有机质泥页岩中的一种非常规能源［

中国的页岩气勘探开发起步较晚，近年来，页岩气勘探相继在扬子地区的四川、贵州和重庆等地获得突

２－４］

，但目前缺乏对东南地块的页岩气资源评价。破［

笔者依托《福建省页岩气资源潜力调查与评价》项目，通过对福建闽西南地区钻孔样品的有机碳含量、有机质类型、热成熟度的测试分析，探讨了研究区的地球化学特征和产气潜力。

３　结果与讨论

３．１　有机质丰度

有机质丰度是评价烃源岩优劣的重要指标，它

６］

。有机质丰度评价的代表着岩石中的有机质含量［

１　翠屏山组泥页岩分布特征

翠屏山组是一套以陆相为主的海陆交互相细碎屑岩沉积岩系，区域分布较为广泛，地层较为连续

［５］

，与其下伏地层童子岩组形影相随，各地岩石组

、氯仿沥青“常规指标有总有机碳含量（以ＯＣ）ＴＡ”及生烃潜量，由于福建闽西南地区翠屏山组泥页岩处于过演化阶段，氯仿沥青“与生烃潜量已不能Ａ”

７］

，因而采用总有机碳含量作为反映其有机质丰度［

合、沉积环境基本相似，可以对比。翠屏山组地层在福建闽西南地区主要出露于尤溪小坂面—德化赤水—安溪剑斗一线以西以及将乐至南平一带以南，空间展布上整体呈北东向。横向上岩性基本稳定，厚度以中部永安—龙岩一带最大，东部和西部都较薄，由南往北也有逐渐变薄趋势。

评价翠屏山组烃源岩有机质丰度的主要指标。张金

１，６］

认为，川等［要获得具有开发价值的页岩气藏，有

机碳的平均含量应大于１％。

此次采集的３４块泥页岩样品岩性主要为粉砂质泥岩、细砂岩。分析表明，所测ＴＯＣ含量介于

平均值为０．．２１％～２．７０％，６２％。ＴＯＣ含量主０

要分布在＜１．占样品总数量的９０％区间，１．１８％；

中等品质烃源岩（与高等级烃源岩０％～２．０％）１．（均较少，分别占样品总数的２．０％～４．０％）．９４％、２５．８８％。测试结果中未出现特高产气能力（＞４％）的烃源岩样品。此外，从图１中观察到低等级烃源

２　样品及实验

本次研究从永安龙塘、永安丰海、龙岩黄塘、永

收稿日期：０１８－０２－０６２

）基金项目：福建省公益性基础性地质调查（２０１４０３０１ＧＹ，，作者简介：男（汉）山东临沂，杨生吉（工程师，硕士９８５－）１

主要研究非常规能源调查。

　杨生吉：福建闽西南翠屏山组泥页岩的地球化学特征岩中有半数以上集中在ＴＯＣ＜０．５％的区间。由上

所述，翠屏山组烃源岩多为低等级，ＴＯＣ含量较低，生烃物质基础较差。

图１　翠屏山组泥页岩有机碳含量分布频率

．２　有机质类型

有机质类型是衡量富有机质页岩产烃能力的参数［

８－９］

，它决定了形成产物是生油还是生气。干酪根类型的常规检测方法主要有干酪根形态鉴定、干酪根热解以及饱和烃色谱鉴定

［１０］

。研究过程中利

用热解烃（Ｓ

２）和ＴＯＣ作交会图，同时与干酪根形态鉴定结果进行对比。

取３块翠屏山组泥页岩样品进行岩石热解实验，将热解烃（Ｓ２）和有机碳含量（ＴＯＣ）作交会图。采用３类４分法划分有机质类型，结果如图２所示，块样品均布于交会图下方，

即Ⅲ型所在区域。交会图表明翠屏山组泥页岩干酪根类型为Ⅲ型。干酪根形态鉴定结果显示３块泥页岩样品的有机质类型同样为Ⅲ型，其显微组分中均是正常镜质体和丝质体相对含量较高。由此判定，翠屏山组泥页岩有机质类型为Ⅲ型，分散有机质属于腐殖的母质，为气源岩。

．

３　有机质成熟度有机质成熟度是表征有机质向油气转化的热演化反映程度，同时还可以用来预测页岩储层中的生

烃潜力［

１１］

，是评价页岩气藏的重要参数之一。此次研究中使用应用最广泛、可靠性最高的镜质体反射率（Ｒｏ）作为判别有机质成熟度的依据。评价有机质成熟度时采用了显微镜油浸物镜下镜质体反射率测定的方法。同时，综合国内外学者

［１

２－１３］的研究成

果，将有机质成熟度的有利开发区间定为１．０％～．５％。

测试结果表明，翠屏山组８块泥页岩样品中Ｒｏ值最大的为５．４５％，最小的为２．４７％，平均Ｒｏ值为３．９４％。当Ｒｏ≥２．０％时即为高热演化程度，处于高成熟的演化阶段，即生干气阶段。翠屏山组泥

９１

页岩Ｒｏ表现出较高的水平，平均值达到３．９４％，主要的变化区间集中在３．３０％～５．５０％，说明翠屏山组处于过成熟演化阶段，已经不利于后期气体的产生。

图２　干酪根类型分布图

．４　讨论分析

通过以上实验分析，福建闽西南地区上二叠统翠屏山组泥页岩储层有机碳含量较低，有机碳含量（Ｔ

ＯＣ）平均值为０．６２％；镜质体反射率较高，Ｒｏ平均值为３．９４％；有机质类型为Ⅲ型。现将实验分析结果与中、美典型盆地的页岩储层生气条件进行对比，结果见表１。

对比美国商业化开发页岩气盆地以及我国的优质页岩气富集区发现，翠屏山组泥页岩储层厚度和页岩气形成因素与以上两者相似，主要区别在有机碳含量和有机质成熟度上。翠屏山组烃源岩相较于中、美典型聚气盆地有低有机质、高演化的特点。翠屏山组泥页岩有机质含量低和地层岩性有较大关

系，美国的聚气地层为富含有机质的黑色页岩［

１

４］，国内的页岩气富集区则以泥岩和砂质泥岩为主，翠屏山组取得样品多为粉砂质泥岩和细砂岩。总结而言，福建闽西南地区翠屏山组的有机质富集条件要次于以上聚气盆地。与此同时，翠屏山组泥页岩储层的过成熟演化和研究区频繁的火山活动有关，岩浆热液的接触以及烘烤作用为地层提供了大量的热

量，促使烃源岩达到过成熟状态［

１５］

。　结语

１

）福建闽西南翠屏山组泥页岩储层有机碳平均含量为０．６２％，镜质体反射率平均值为３．９４％，干酪根类型为Ⅲ型。

２

）对比中、美典型聚气页岩储层可以看出，翠屏山组烃源岩具有低有机质、高演化的特点。综合分析认为，翠屏山组泥页岩储层虽然有机质类型较好，

３３３３４３９２

长春工程学院学报（自然科学版）（）０１８，１９１２

但有机质丰度低，生烃物质基础较差，同时处于过成熟演化阶段，产气潜力不理想。

，］美典型聚气页岩储层生气条件对比表（据文献［有改动）表１　研究区与中、６

地名

富特沃斯（美国）伊利诺伊（美国）密执安（美国）圣胡安（美国）准噶尔（中国）鄂尔多斯（中国）南方—扬子（中国）闽西南（中国）

泥页岩层段ａｒｎｅｔｔＢ　ｅｗ　ＡｌｂａｎＮｙ　ｎｔｒｉｍＡ　ｅｗｉｓＬ　西山窑组山西组龙马溪组翠屏山组

／％ＯＣＴ１．０～４．５　１．０～２５．０　０．３～２４．０　０．５～２．５　２～６．４０．　０～３．０２．５～３．００．　２～２．７０．　

／％Ｒｏ１．０～１．４　０．４～１．３　０．４～１．６　１．６～１．９　０．６～２．５　３＞１．　２．０～３．０　２．５～５．５　

页岩厚度／ｍ６１～９１３１～１２２４９１５２～５７９３５０～４００６０～２００３０～１００２５～１２０

热解生物、热解生物、热解热、裂解热、裂解热解

热解、生物再作用热解生物、

页岩气成因

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