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入手，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，详细论述了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。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。

第1章 碱湖概述 1
1.1 水体的酸碱性 1
1.1.1 pH和水体碱度定义 1
1.1.2 常见环境的pH值范围 2
1.1.3 水体pH值变化对生物组成的影响 2
1.1.4 影响水体pH值变化的因素 4
1.2 湖泊的分类 5
1.3 全球碱湖分布特征 6
1.3.1 现今全球碱湖分布特征 6
1.3.2 全球主要古老碱湖沉积 8
1.4 碱湖形成的主要原因 8
1.5 碱湖常见自生矿物 9
1.5.1 盐类矿物 9
1.5.2 燧石 11
1.5.3 自生硅酸盐矿物 15
第2章 玛湖凹陷风城组沉积背景 17
2.1 古地理位置及古气候背景 17
2.2 湖盆构造属性及分区 19
2.2.1 构造属性 19
2.2.2 构造-沉积分区 20
2.3 火山活动背景 22
2.3.1 东北部风城组火山活动 22
2.3.2 西南部风城组火山活动 24
第3章 风城组自生矿物发育特征及成因 25
3.1 风城组矿物组成特征 25
3.2 含钠碳酸盐分类及成因 26
3.2.1 碱盐矿物 26
3.2.2 碱盐地球化学特征 29
3.3 含钠硼酸盐分类及成因 32
3.3.1 硅硼钠石时空分布 32
3.3.2 岩石矿物学特征 33
3.3.3 流体包裹体分析 43
3.3.4 硼含量和同位素分析 46
3.3.5 沉积岩中硅硼钠石的成因机制 48
3.4 白云石分类及成因 54
3.4.1 时空分布 54
3.4.2 白云石矿物学特征 55
3.4.3 云质岩碳氧同位素分析 60
3.4.4 白云石成因模式 61
3.5 方解石分类及成因 63
3.5.1 矿物学特征 63
3.5.2 成因模式 64
3.6 燧石分类及成因 65
3.6.1 燧石岩时空分布 65
3.6.2 岩石矿物学特征 67
3.6.3 燧石成因模式 73
第4章 风城组碱湖沉积环境恢复 75
4.1 碱湖中心沉积微相 75
4.1.1 位置分布 75
4.1.2 低水位期 78
4.1.3 高水位期 80
4.2 碱湖缓坡边缘区沉积微相 81
4.2.1 暴露构造 81
4.2.2 浅水沉积构造 85
4.2.3 较深水沉积构造 86
4.2.4 沉积相模式选取 86
4.2.5 沉积微相演化 90
4.3 玛湖凹陷风城组沉积相恢复 91
4.3.1 风一段沉积相 91
4.3.2 风二段沉积相 92
4.3.3 风三段沉积相 93
第5章 不同沉积区烃源岩质量对比 95
5.1 有机岩石学观察 95
5.2 总有机碳和岩石热解分析 98
5.3 气相色谱-质谱分析 99
5.4 烃源岩综合对比 102
5.4.1 有机质成熟度 102
5.4.2 有机质丰度 102
5.4.3 有机质来源 103
5.5 浅水优质烃源岩 105
第6章 浅水区页岩差异性成岩演化 106
6.1 页岩岩相分类 107
6.1.1 贫有机质页岩相 107
6.1.2 富有机质页岩相 108
6.1.3 极富有机质页岩相 109
6.2 页岩主要成岩作用 110
6.2.1 孔洞中矿物成岩作用 110
6.2.2 基质中矿物成岩作用 112
6.3 主要成岩阶段划分 114
6.3.1 近地表蒸发岩结晶及溶解 114
6.3.2 浅埋藏条件下的钙化和白云石化 114
6.3.3 水平裂缝的形成、钙化及硅化 115
6.3.4 硅硼钠石形成 115
6.3.5 的硅化 117
6.4 沉积环境恢复 118
6.5 成岩演化序列对比 120
第7章 碱湖环境有机质富集机理 122
7.1 较高的有机质初始生产率 122
7.1.1 pH值升高造成水体富营养化 122
7.1.2 特殊的菌藻类生烃母质 124
7.2 碱湖系统有效的有机质保存机制 125
7.2.1 水体分层 125
7.2.2 持续的热液输入 126
7.2.3 早期硅化 127
7.3 碱湖浅水烃源岩形成模式 127
7.4 富有机质页岩的识别特征 129
7.4.1 白云石纹层 129
7.4.2 自生钠长石和蝶形硅硼钠石 130
参考文献 132