Geochemical Characteristics and Geological Significance of Mud Shale of the Second Member, Permian Lucaogou Formation, Jimsar Sag (Junggar Basin, NW China)
Authors: Цзинь Ц. , Лю Ц. , Лу Ч. , Ван Ц. , Ли Ц. , Чжу Ж. , Ван Ю. 
Published: May 2024

Формация Лукаогоу в Джимсарском прогибе является важным продуктивным пластом сланцевой нефти в Джунгарском бассейне. В данной работе информация о керне, содержании органического углерода и углеводородных биомаркерах, а также результаты пиролиза горных пород и разделения компонентов органического вещества были использованы для изучения обстановки осадконакопления, типа исходного материала, зрелости органического вещества и нефтеносных свойств глинистых сланцев второй пачки формации Лукаогоу. Полученные результаты показали полуокислительную-полувосстановительную обстановку осадконакопления. Исходный материал был в основном аквагенным с незначительной примесью высших растений. Среднее общее содержание органического углерода (TOC) составляет 7.43 %, среднее значение генерационного потенциала углеводородов (S1 + S2) — 50.54 мг/г, а средняя температура Tmax составляет 446 ºС, что указывает на высокую зрелость глинистого сланца. Хлороформный битум «А» отличается высоким содержанием предельных углеводородов (в среднем 34.10 %), низким содержанием ароматических углеводородов (в среднем 15.39 %) и высоким соотношением насыщенных и ароматических углеводородов (2.54). По числу атомов углерода насыщенные углеводороды находятся в интервале между n-C13и n-C33. Спектры их распределения демонстрируют преобладание алканов средней и низкой молекулярной массы, основные пики приходятся на n-C17 и n-C23. Среднее значение ΣC–21/ΣC+22 составляет 1.19, что указывает на преобладание алканов с короткой цепью. Глинистые сланцы второй пачки формации Лукаогоу характеризуются большой мощностью, высоким содержанием органического вещества и высоким нефтегенерационным потенциалом. Они являются перспективным объектом для добычи сланцевой нефти в Джимсарском прогибе и имеют важное значение для поисково-разведочных работ в будущем.

The Lucaogou Formation in Jimsar sag is an important shale oil-producing layer in the Junggar basin. In this paper, core data, organic carbon, rock pyrolysis, biomarker compounds, and organic matter group component separation were used to study the sedimentary environment, parent material type, organic maturity and oil-bearing property of mud shale of the Second member of the Lucaogou Formation. The results showed that the sedimentary environment is a semi-oxidation and semi-reduction environment. The parent material is mainly aquatic with minor input of higher plants. The average TOC is 7.43%, the average value of hydrocarbon generation potential (S1+S2) is 50.54 mg/g, and the average value of Tmax is 446 °C, showing high maturity of the mud shale. The chloroform bitumen “A” features high saturated hydrocarbon content (34.10% on average), low aromatic hydrocarbon content (15.39% on average), and high saturated/aromatic ratio (2.54). The carbon number of saturated hydrocarbons is distributed between n-C13and n-C33. Their peak are mainly n-C17 and n-C23, which are biased toward medium-low molecular weight alkanes. The average of the ΣC–21/ΣC+22is 1.19, indicating that the alkane has advantage of short chain. The mud shale in the Second member of the Lucaogou Formation has a large sedimentary thickness, high organic matter content, and high oil generation potential. It is an important replacement target for shale oil in Jimsar sag and has important exploration significance in the future.