1.地質(zhì)概況

撫順盆地位于郯廬斷裂帶北延分支——敦密斷裂帶西端，現(xiàn)今撫順盆地面貌為新生代裂谷盆地的殘留盆地，據(jù)現(xiàn)存細(xì)粒沉積物的特征分析，現(xiàn)盆地范圍屬原始盆地中心部位。撫順盆地地層主要由前震旦系、中生界白堊系、新生界古近系及第四系組成（圖13-6）（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989），油頁巖礦床主要發(fā)育于古近紀(jì)沉積期。古近系沉積于白堊系侵蝕面之上，在白堊系缺失地區(qū)直接覆蓋花崗片麻巖，走向近東西。該地層自下而上進(jìn)一步可劃分為老虎臺組、栗子溝組、古城子組、計(jì)軍屯組、西露天組、耿家街組。

圖13-6 撫順盆地地層綜合柱狀圖

2.油頁巖特征

A.油頁巖物理特征

撫順油頁巖顏色為褐色、棕褐色及深灰色。撫順深褐色油頁巖的含油率最高，可達(dá)12%，褐色次之，灰色者最低，一般為3.5%～6%，貧礦油頁巖通常具有暗淡光澤，富礦油頁巖具有較強(qiáng)的瀝青光澤。油頁巖呈致密塊狀構(gòu)造，參差狀斷口，油頁巖密度為2.12g/cm3，具有彈性，用指甲刻劃呈光滑條痕，火燒冒煙，帶有濃烈的瀝青味。

B.油頁巖質(zhì)量特征

（1）灰分：灰分越低，有機(jī)質(zhì)含量越高，發(fā)熱量和含油率也增加。撫順油頁巖的灰分較高，平均為77.65%，灰分成分十分復(fù)雜，主要有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CuO、Ni2O3等。其中，Al2O3約占30%，SiO2約占55%，Ni2O3約占0.05%。

（2）揮發(fā)分：揮發(fā)分是油頁巖品質(zhì)好壞的定性指標(biāo)，一般油頁巖的揮發(fā)分高，含油率也高。撫順油頁巖揮發(fā)分較高，平均為17.45%，主要與油母質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。

（3）水分：含水分越高，加工時(shí)需要蒸發(fā)水分的熱量越大，而水分含量高不利于油頁巖的加工。撫順油頁巖礦區(qū)西部勘查區(qū)水分含量為3.39%，龍鳳勘查區(qū)水分含量為3.31%，水分含量中等，加工時(shí)所需要熱量較少，有利于加工；老虎臺礦區(qū)水分含量為8.05%，水分含量較高，加工頁巖油時(shí)所需熱量多，對加工不利。

（4）發(fā)熱量：油頁巖發(fā)熱量，主要決于其中有機(jī)可燃物的含量和組成。撫順油頁巖礦區(qū)西部礦區(qū)發(fā)熱量為5.7MJ/kg，東部露天礦為5.07MJ/kg。

（5）含油率：平均含油率在5%～8%之間，含油率高值出現(xiàn)在礦區(qū)內(nèi)六號斷層和十三號斷層附近。

C.油頁巖巖石學(xué)特征

主要由石英（48.2%）、長石（7.7%）等碎屑礦物，高嶺石（15.6%）、伊蒙混層（9.9%）、伊利石（6.2%）等黏土礦物，及菱鐵礦（9.9%）和少量的黃鐵礦組成，部分樣品中含少量的方解石。

撫順盆地貧、富礦油頁巖在礦物組合上存在較大的差別。貧礦油頁巖中陸源碎屑礦物含量明顯高于富礦，主要體現(xiàn)在石英含量明顯偏高，富礦油頁巖中石英含量為19%～43%，貧礦油頁巖中石英含量為46%～54%。在黏土礦物成分上，貧礦層中伊蒙混層含量明顯小于富礦層，貧礦層中伊蒙混層含量最大值為3%，富礦層中伊蒙混層含量最大值為17%。陸源碎屑含量與離岸距離成反比，離岸越遠(yuǎn)，陸源碎屑含量越低。油頁巖貧、富礦段陸源碎屑的變化特征，在一定程度上反映了富礦油頁巖沉積時(shí)的水體較貧礦深，更靠近盆地中心。

D.油頁巖有機(jī)地球化學(xué)特征

撫順油頁巖的有機(jī)碳含量較高，一般在7.94%～25.39%之間，平均為14.1%。其中，富礦油頁巖有機(jī)碳含量高于貧礦油頁巖，一般大于10%。隨著有機(jī)碳含量增高，油頁巖含油率呈線性正相關(guān)關(guān)系。在有機(jī)碳含量 ＞6%左右時(shí)，該巖石的含油率能達(dá)到3.5%以上，這一特征可以為缺少含油率測試數(shù)據(jù)的常規(guī)油氣資源區(qū)的油頁巖資源評價(jià)提供依據(jù)。

有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ、Ⅱ1和Ⅱ2型。其中富礦呈現(xiàn)為Ⅰ和Ⅱ1型，而貧礦為Ⅱ1-Ⅱ2。富礦油頁巖干酪根顯微組分主要以腐泥無定形為主，僅含有少量的無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體和絲質(zhì)體，缺少殼質(zhì)組組分；貧礦油頁巖干酪根顯微組分以腐泥無定形和無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體為主，其次為殼質(zhì)碎屑體、絲質(zhì)體和孢粉體，與富礦油頁巖相比，腐泥無定形組分含量明顯偏少，殼質(zhì)組、鏡子組和惰質(zhì)組組分含量明顯偏高。富礦油頁巖有機(jī)質(zhì)類型要優(yōu)于貧礦油頁巖。

對撫順盆地油頁巖鏡質(zhì)體反射率的分析表明，Ro＜0.5%，處于未熟—低成熟熱演化階段。

3.成礦主控因素

A.沉積條件

撫順盆地始新統(tǒng)沉積相演化規(guī)律主要表現(xiàn)為從湖沼亞相-淺湖亞相-半深湖亞相-深湖亞相-半深湖亞相-淺湖亞相，水體深度變化總體表現(xiàn)為淺-深-淺的過程。油頁巖主要沉積環(huán)境為半深湖-深湖湘。

半深湖、深湖亞相主要發(fā)育在撫順盆地計(jì)軍屯組，半深湖亞相主要沉積了巨厚的灰黑色油頁巖，水平層理較發(fā)育；深湖亞相主要沉積了巨厚的褐色油頁巖，塊狀層理較發(fā)育，貝殼狀斷口。根據(jù)油頁巖含油率的測試結(jié)果，深湖相油頁巖的含油率和厚度明顯高于半深湖相油頁巖，高含油率的油頁巖在野外風(fēng)化后呈頁片狀。

B.古氣候條件

溫暖濕潤的氣候條件，減少了湖泊陸源碎屑物質(zhì)的供給，帶來充足的營養(yǎng)物質(zhì)，使湖泊的生產(chǎn)力大大提高。撫順盆地油頁巖沉積時(shí)期，氣候溫暖濕潤，降雨量充足，植被比較繁盛。湖盆范圍擴(kuò)大、水體加深，以浮游生物和藻類供給為主。

溫暖濕潤的氣候條件，也有利于有機(jī)質(zhì)的保存。在撫順盆地，油頁巖中有機(jī)碳含量較高，一般介于8.5%～13.1%之間，平均為11.4%，最高可達(dá)20.4%。有機(jī)質(zhì)類型主要以Ⅰ型和Ⅱ1型為主，且油頁巖中含有黃鐵礦結(jié)核，油頁巖富礦層水平層理發(fā)育，表明屬較深水環(huán)境，具備湖水長期分層條件，底層水處于嚴(yán)重缺氧的還原環(huán)境，有利于有機(jī)質(zhì)保存。

C.構(gòu)造條件

構(gòu)造對于油頁巖礦的控制作用，體現(xiàn)在沉積時(shí)和沉積后兩方面。

沉積時(shí)的控制作用主要是體現(xiàn)為同沉積斷裂的控制作用，通過對比分析計(jì)軍屯組貧、富礦油頁巖等厚圖以及古城子組地層等厚圖、計(jì)軍屯組地層等厚圖、西露天組地層等厚圖等可見，在撫順盆地，沿著控盆斷裂F1油頁巖厚度明顯加厚（圖13-7）。盆地內(nèi)部的同沉積斷層控制了油頁巖礦帶的整體展布及較厚油頁巖的塊段分布；從南至北的控盆斷裂，含油率也有增高的趨勢。

沉積之后的控制作用，主要指的是后期構(gòu)造對油頁巖礦體的破壞作用。在撫順盆地，后期構(gòu)造的破壞作用主要指的是F1逆沖斷層造成上盤油頁巖全部抬升遭受剝蝕。此外，其伴生的F16斷層導(dǎo)致油頁巖地層發(fā)生反轉(zhuǎn)。

圖13-7 撫順油頁巖含礦區(qū)19號勘探線剖面圖

（據(jù)郭巍，2009）

標(biāo)簽：撫順油頁巖盆地