Litologia dos folhelhos híbridos do Eoceno das bacias lacustres salinas do leste da China e mecanismo de enriquecimento orgânico

TANG XUAN ,  

YUN LU ,  

HE XIPENG ,  

GAO YUQIAO ,  

LIU YANG ,  

GUAN ZIHENG ,  

ZHOU FUTONG ,  

CHEN YIRAN ,  

YU GUANGZHAN ,  

ZUO PENG ,  

摘要

As bacias lacustres de falha da nova geração no leste da China são importantes áreas de acumulação de petróleo e gás, onde os folhelhos do Eoceno são as principais rochas geradoras e reservatórios de petróleo e gás shale. Embora as épocas de sedimentação dessas bacias sejam semelhantes, existem diferenças significativas nas características litológicas, salinidade da água lacustre e abundância de matéria orgânica, e ainda há falta de compreensão sistemática dos mecanismos de enriquecimento de matéria orgânica nos folhelhos. Este artigo seleciona as depressões de Jiyang, Liaohe, a bacia de Jianghan e a bacia de Nanxiang da bacia da Baía de Bohai como objetos de estudo, analisando de forma integrada a classificação litológica, composição mineralógica, características elementares e isotópicas, para explorar as diferenças nos ambientes de sedimentação dos folhelhos continentais impulsionados pelo clima do leste da China e os mecanismos de enriquecimento de matéria orgânica. Os resultados mostram que o fortalecimento da monção de verão no leste da Ásia durante o Eoceno causou fortes oscilações climáticas, com profundidade máxima da água alcançada em cerca de 40 milhões de anos em todas as bacias. As variações climáticas cíclicas provocaram mudanças regulares na salinidade da água, formando diversos tipos litológicos de grãos finos, como calcário/dolomita estratificada, folhelhos calcários/dolomíticos, folhelhos silicosos e folhelhos calcários/dolomíticos. A depressão de Liaohe é caracterizada por dolomita microcristalina contendo zeólita argilosa, a depressão de Dongying por folhelhos cinzas, a bacia de Nanxiang por siltitos principalmente, e a bacia de Jianghan dominada por dolomitas/folhelhos calcários com nitrato de cálcio. A salinidade da água lacustre apresenta uma diferenciação regional regular, gradualmente mudando de água salobra para água salgada e ambientes de lagos salinos do norte para o sul. A salinidade da água e o estado redox controlam a formação e preservação da matéria orgânica: o clima quente e úmido favorece a proliferação biológica e a entrada de matéria orgânica, geralmente resultando em alto teor de carbono orgânico total (TOC); enquanto o clima seco causa alta salinidade da água, fortalecendo a estratificação da água e a anoxia do fundo, favorecendo a preservação da matéria orgânica com alta taxa de conversão de geração de hidrocarbonetos, embora o TOC não seja necessariamente alto. Os folhelhos da depressão de Jiyang apresentam alto teor de TOC (1,5%~4,5%) e índice de saturação de óleo (OSI) de 131 mg/g. Os folhelhos das bacias de Jianghan e Liaohe têm baixo teor de TOC (0~3%), com OSI médio de 16 mg/g em Liaohe e 159 mg/g em Jianghan, indicando que ambientes deposicionais salinos alcalinos com alta salinidade, forte estratificação e boas condições de preservação podem ser fatores chave controlando o enriquecimento de óleo em folhelhos. Os resultados revelam a relação acoplada entre paleoclima, salinidade da água lacustre, ambiente deposicional e enriquecimento orgânico nas bacias lacustres de falha do Eoceno no leste da China, fornecendo uma base geológica regional para entender os mecanismos de formação e enriquecimento do óleo de folhelhos continentais impulsionados pelo clima.

关键词

bacias lacustres salinas; folhelhos híbridos; litologia dos folhelhos; enriquecimento orgânico; oxirredução; paleosalinidade; paleoclima; Eoceno

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