火山灰对富有机质页岩形成的影响
——以西西伯利亚盆地中生界巴热诺夫组为例
2021-02-22梁新平金之钧刘全有ShpilmanAlexanderMorozovVladimirUspenskyBoris
梁新平,金之钧, 刘全有,Shpilman Alexander,李 鹏,Morozov Vladimir, Uspensky Boris
(1.北京大学 能源研究院,北京 100871; 2.页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京 100083;3.中国石化 石油勘探开发研究院,北京 100083; 4.俄罗斯汉特-曼西斯克州国有地下资源合理利用分析研究中心,俄罗斯 秋明 625026; 5.俄罗斯喀山联邦大学 地质与石油技术研究院,俄罗斯 喀山420008)
火山灰是岩浆喷出过程中的细粒碎屑物,直径小于2 mm,由岩石、矿物和火山玻璃碎片组成,分布于相应火山锥体周边或者飘散至距离火山口数千公里的沉降区[1-2]。距离火山口较远的沉降火山灰层,通常为毫米或厘米级,肉眼不可见的多由玻屑和晶屑组成,粒径通常小于125 μm[3-4]。火山灰沉积对富有机质页岩形成的控制作用主要表现在火山灰沉降过程前后在烃源岩形成过程中的影响[5-13]。首先,火山灰本身可为沉积盆地提供物源[5-7];其次,火山灰喷出过程中携带大量碳源(CO2,CH4)以及其他营养物质(N,Si,P)和微量金属元素(Fe,Zn,Mn,Ni,V)等,这些外源物质进入水体引起藻类及细菌大量繁殖,为海洋和湖泊初级生产力的提高提供物质基础[14-18];同时,藻类和细菌的大量勃发消耗水体中氧含量,使得水体由火山喷发时期的弱氧化环境向强还原环境转变,减少有机质氧化和降解,促进了有机质的有效保存[19-20]。尽管火山灰未喷出之前尚未对沉积盆地输入物质,但其酝酿过程中的热能提高了烃源岩发育地区的地温梯度,改变了局部的温度场和压力场,加速了烃源岩热成熟[21]。另外,火山灰引起藻类勃发消耗透光层中CO2使水中CaCO3达到过饱和析出,有利于碳酸盐岩纹层和藻类有机质纹层交互沉积,形成层间裂缝,易于后期页岩油气运移。……
