《黑色岩系有机质与钒地球化学特征及伴生机制》一书是国家自然科学基金项目“碳沥青与钒矿物伴生机理研究”(41572099)的主要研究成果,是系统研究柴达木盆地北缘和湘西地区黑色岩系分布规律与钒矿伴生机制的学术成果结晶。本书包括以下四点重要认识。
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柴达木盆地北缘与湘西地区黑色岩系中的碳沥青外观上与煤相似,镜下呈球状、片状、流动状、镶嵌状结构充填于岩石的裂缝、溶蚀孔、粒间孔中。扫描电镜观察并未发现钒矿物的明显结晶矿体,表明钒矿不是单独成矿,而是以吸附或取代的分散形式存在于黏土矿物、有机质或与其他金属氧化物结合。
图3.20 柴北缘地区黑色岩系有机质吸附态V元素扫描电镜特征与能谱分析图
图3.31 湘西地区黑色岩系有机质吸附态V扫描电镜特征与能谱分析图
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柴达木盆地北缘与湘西地区黑色岩系样品元素含量差异较小,有机质丰度差别较大,湘西地区黑色岩系中有机质丰度明显高于柴达木盆地北缘。黑色岩系中的有机质形成于还原性较强的沉积环境,类型主要为I或Ⅱ1型。有机质均达到高—过成熟度阶段。
图4.2 柴北缘黑色岩系TOC含量与V含量对应关系图
图4.4 湘西地区黑色岩系TOC含量与V含量对应关系图
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明确了钒在有机质演化过程中的作用。地质条件下适量的钒化合物对有机质生烃或演化产生一定的促进作用,而当钒浓度过高或有机质热演化程度较高时,这种促进作用受到很大的限制。钒主要通过降低C—C键、C—H键和C—O键的离解能来降低有机质生烃反应所需要的活化能,从而促进生烃作用。
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有机质与钒的伴生机制主要有三种,即微生物成矿作用、有机质吸附作用、黏土矿物吸附作用。在这三种作用的影响下,钒赋存于沉积岩中,并以金属络合物的形式随着油气的生成与演化,在后期构造活动影响下,钒被富集和固定在固体沥青中不再发生迁移。
图8.3 湘西地区钒在有机质中的迁移和聚集模式
本书作者刘成林教授及团队一直致力于油气地球化学与非常规油气地质研究,研究成果是基于大量实际分析测试所得,与相关科研机构充分交流并得到认可。此书不仅反映黑色岩系油气成藏与钒矿富集机制研究的最新进展,也是开展盆地内多种能源协同勘探研究的重要参考。
作者简介
刘成林,四川省资阳市人。教授,博士生导师,现任中国石油大学(北京)地球科学学院油气勘探与开发地质系主任,资源勘查工程专业负责人。研究方向为油气成藏与资源评价、非常规油气地质。1994年毕业于中国石油大学(北京)综合勘探专业,2004年获得中国石油大学(北京)矿物学、岩石学与矿床学专业博士学位。入选新疆“自治区天山英才计划”及“中国地质调查局高层次地质人才培养计划”;中国地质学会地质力学专业委员会委员。获国家科学技术进步奖二等奖1项,省部级奖5项。在国内外学术期刊上发表论文100余篇,其中SCI收录40余篇;作为第一作者撰写专著6部。
本文选自《黑色岩系有机质与钒地球化学特征及伴生机制》序一
本书/本文编辑:焦 健
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