碱湖沉积-成岩系统及有机质富集机理

本书以玛湖凹陷风城组为例，在简单梳理碱湖主要特征和玛湖凹陷风城组构造沉积背景的基础上，系统探讨了古老碱湖沉积中典型矿物发育特征及成因；结合岩相组合特征和各类沉积构造等，恢复了玛湖凹陷不同区域、不同时期的沉积相展布；综合对比了玛湖凹陷不同沉积区烃源岩质量差异，提出了碱湖环境下可以发育浅水优质烃源岩;依据有机质含量对浅水区页岩岩相进行划分，对比不同岩相页岩沉积环境和成岩演化的差异性;最后，从古生产力和保存条件人手，归纳分析了碱湖优质烃源岩的富集机理和形成模式，总结了富有机质页岩的识别特征。

本书着力于碱湖研究理论前沿，详细论述古老碱湖地层的沉积-成岩成烃过程，可为碱湖页岩的研究提供重要的理论支撑，同样也可为常规泥页岩的研究提供借鉴和参考。

前 言

碱湖(pH＞9)是现代湖泊常见的类型之一，典型实例如我国的青海湖、土耳其的凡(Van)湖、肯尼亚的马加迪(Magadi)湖、美国的瑟尔斯(Searles)湖等。地质记录中该类型湖泊沉积虽然较少，却赋存着极为重要的油气、碱矿、硼矿等矿产资源，世界上最大的碱矿和硼矿均发育于古老碱湖沉积中。碱湖沉积中的碱盐、硼酸盐以及油页岩常常密切共生、成因相关，共同受控于碱湖的沉积-成岩-成烃过程。近年来，我国准噶尔盆地西北部上古生界风城组烃源岩和油页岩的勘探地位日益突出，这套古老碱湖沉积受到了前所未有的关注。同时，由于特殊的火山-碱湖背景，加之相对于世界其他碱湖沉积而言时代更为古老，风城组呈现出极为罕见的复杂岩性组合，给油气的勘探开发造成了较大困难。以往对碱湖沉积环境及油气地质条件的研究，通常采用一般淡水或咸水湖泊的研究思路，很少从 pH 值(酸碱度)升高的角度系统地研究古代碱湖的沉积-成岩-成烃过程，造成对碱湖复杂岩相组合和烃源岩生烃机理的认识不清。从生物化学角度分析，水体 pH 值升高，一方面可改变元素和化合物在水体中的活跃性和溶解性，另一方面可控制湖泊中水生生物的种类和数量，进而影响湖泊中无机矿物和有机物质的沉淀、保存、富集以及成岩转化等一系列过程，从而更有利于系统理解碱湖沉积-成岩系统及有机质富集机理。

本书共分为 7 章：

第 1 章为碱湖概述，通过对水体酸碱度、湖泊分类、全球碱湖分布特征、碱湖形成的主要原因以及碱湖常见自生矿物的介绍，让读者初步了解碱湖沉积的基本特征；

第 2 章主要介绍风城组沉积的古地理、古气候、古构造、火山活动背景；第3 章主要讨论风城组自生矿物的发育特征及成因，主要包括含钠碳酸盐、含钠硼酸盐、白云石、方解石和燧石；

第 4 章主要介绍风城组碱湖沉积微相的识别及沉积环境的演化过程；

第 5 章主要从有机质丰度、成熟度和类型及生烃母质方面对比风城组不同沉积环境的烃源岩质量；

第 6 章主要对比不同有机质丰度页岩的沉积-成岩条件，探讨有机质演化在无机矿物演化中的作用；

第 7 章主要探讨碱湖有机质富集的机理，包括对其生烃母质和有机质保存机制的研究。

透过复杂现象探寻事物本质。通过本书的研究，使读者可以深入理解碱湖沉积复杂的岩相组成和特殊的生烃母质，究其根本，在于其湖泊原始特殊的水化学性质，对其研究应从碱性水体控制矿物和有机质沉积-成岩作用的角度出发。

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本书可供地质学等相关专业的高校师生，以及石油地质工作者和相关研究人员参考阅读。

（本文编辑：罗莉 luoli@mail.sciencep.com）

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