Question

中国油页岩成矿模式

Answer 1

中国油页岩矿床生成的地质年代范围很广，自古生代的石炭纪、二叠纪，直至中生代的三叠纪、侏罗纪、白垩纪和新生代古近纪，以古近纪为主。中国上古生界油页岩矿床主要分布于新疆北部，中生界油页岩矿床主要分布于东北部、中部与西藏北部地区，新生界油页岩矿床主要分布于东部、东北部与西藏南部地区。中国东部为平原与低山地貌，中部为丘陵、低山与黄土塬地貌，西部为沙漠、戈壁、低山地貌，西藏地区为高原地貌。

油页岩属于未熟的烃源岩，主要分布于含油气盆地中。中国油页岩资源总体分布与中国构造大区的构造演化、沉积盆地形成密切相关。东部属于太平洋构造域作用区，中部为太平洋与古亚洲洋构造作用区，西部为古亚洲洋与古特提斯构造作用区，南方为特提斯与太平洋构造作用区，西藏为新特提斯与古亚洲洋构造作用区。中国油页岩矿床总体表现为北富南贫的特征，北部主要分布于大型坳陷型沉积盆地与古近-新近系小型断陷中，中西部主要分布于大型继承性坳陷与前陆盆地、山间断陷盆地中，南方主要分布于残留断陷盆地与古近-新近系新生断陷中，西藏地区主要分布于特提斯构造域影响下的残留海相前陆盆地与古近-新近系新生断陷中。中国油页岩资源总体也呈现东部、中西部、南方、西藏四大构造区域格局分布特征。油页岩成矿的发育与其构造区域的含油气盆地类型、沉积环境密切相关。中国已发现的油页岩成因多数为湖相成因，其次为海陆交互相、浅海陆棚潟湖相成因，主要有4种不同盆地类型与沉积环境油页岩成矿模式。

1.坳陷深水湖盆油页岩成矿模式

坳陷型深水湖盆中，油页岩主要发育在水进体系域和高位体系域中。高位体系域具有（扇）三角洲——湖泊沉积体系，厚层暗色泥岩与油页岩是水进体系域和高位体系域的主要沉积物（图13-2）。这两个时期，湖盆可容空间的增大速率大于碎屑物质的供给量，为湖盆欠补偿阶段，沉积物的粒度很细，形成油页岩和暗色泥岩。

图13-2 坳陷盆地油页岩成矿模式

（据刘招君等，2009）

HST—高位体系域；TST—水进体系域；RST—水退体系域

2.断陷浅水湖盆油页岩成矿模式

断陷浅水含油页岩湖盆中，以浅湖相—半深湖沉积为主，在湖盆边缘区为水进型（扇）三角洲沉积体系。水进体系域形成在基准面快速上升期，湖岸线向陆地方向推进，形成退积型叠加方式，每一次较大湖侵形成一套油页岩沉积。高位体系域以最大湖泛面为底界，以水退下超面为顶界；由于湖平面和湖岸线不随时间发生大的变化，形成加积式准层序组的叠加方式（图13-3）；该体系域中，暗色泥岩和油页岩发育。

图13-3 断陷湖盆油页岩成矿模式

（据刘招君等，2009）

RST—水退体系域；HST—高位体系域；TST—水进体系域；LST—低位体系域

3.断陷沼泽湖盆油页岩成矿模式

断陷沼泽湖盆中油页岩与煤交替存在，主要发育于水进体系域中，油页岩主要发育在每次湖侵的开始，这时水体较深，而煤往往发育在每次湖侵后的水体变浅阶段。水进体系域形成在基准面快速上升期，每一次较大湖侵形成一套油页岩沉积，湖侵之后，则发育一套煤的沉积（图13-4）。高位体系域形成在基准面上升到最大值时期缓慢转换阶段，形成加积式准层序组，主要发育暗色泥岩和油页岩。

图13-4 断陷沼泽湖盆油页岩成矿模式

（据刘招君等，2009）

4.潟湖油页岩成矿模式

潟湖是为海岸所限制、被障壁岛所遮拦的浅水盆地，以水道与广海相通或与广海呈半隔绝状态。低位时期主要形成一套膏盐沉积；水进体系域时期，水体不断向陆地扩张，主要沉积一套潮坪沉积（图13-5）；高位时期，产生了利于油页岩发育的有机质生产和保存条件，主要形成油页岩与石膏的沉积互层。

图13-5 羌塘盆地中侏罗统夏里组-布曲组沉积柱状图