有机质演化对油页岩形成的控制作用
沉积环境对油页岩矿层空间分布、赋存层位、含油率高低有着重要的控制作用。影响矿区油页岩形成的沉积环境主要为湖泊沼泽相、浅湖相及半深湖相。
湖泊-沼泽相常发育在水进体系域，形成的中-下煤层间油页岩层为灰褐色、致密、夹泥岩及含少量植物化石碎片，偶见镜煤线，近水平层理，油页岩常与煤层共生。油页岩中含有黄铁矿和菱铁矿，反映成岩早期为弱还原—强还原静水环境，水动力条件弱，沉积环境属覆水较深的沼泽相或浅湖相—半深湖相，油页岩中陆源碎片矿物含量相对较多，电镜分析显示长石蚀变成片状高岭石(图版Ⅴ-6)，高岭石钾长石晶体表面被溶蚀(图版Ⅴ-7)，厚片状云母与粒表片状高岭石穿插(图版Ⅴ-2)，具有近物源特点;油页岩标志化合物C27规则甾烷相对较低，C29规则甾烷相对较高，说明有机质大部分来源于沼泽相的高等植物，少部分源于湖泊的水生生物;油页岩微量元素分析表明，Sr、Ba元素含量高，其中Ba元素含量达(161～258)×10-6，V、Ni、Cr、Co、Cu、Pb、Zn元素含量较低，V/Ni值为1.44～3.31，Sr/Ba为0.65～0.89，具明显湖相淡水沉积环境的特征，中-下油页岩煤层间层湖泊-沼泽相沉积时期，古地理环境为湖盆范围较小，水体深浅不一，低洼部位，水体较深，油页岩沉积厚度较大，突起部位覆水较浅沼泽相十分发育，由于气候温暖潮湿，植物和低等水生生物繁盛，有机质供给充足，油页岩含油率高，品质较好，但油页岩厚度薄，平面上分布不够稳定。
浅湖相-半深湖相发育在高水位体系域，分布在达连河组中部，形成由褐色、浅褐色油页岩夹薄层粉细砂岩组成的巨厚油页岩段，以分布广，厚度大，含油率低，粘土矿物含量高，陆源碎屑矿物含量少，油页岩质量差为特点，其沉积环境为浅湖与半深湖交替沉积。油页岩中一般都含有植物化石碎片和菱铁矿，反映成岩早期为弱还原环境。浅湖相在高水位体系域中规模较大且持续沉积时间较长，形成油页岩夹粉细砂岩及泥岩薄层，常见生物活动引起的遗迹相如枝形潜穴、钻孔、逃逸遗迹(图版Ⅰ-5)，并常拌有泥砾、冲刷面等沉积构造(图版Ⅰ-8)，反映环境条件具有相对较高能量，时常受到较强水流或波浪动，快速侵蚀，改造作用较强，对有机质富集和保存特别不利，这也是造成低含油率的影响因素之一。油页岩稀土元素表现HREE较高，微量元素Th、V、Ga、Ba、Cu、Zn含量较高，其中Ba元素含量334×10-6最高，V/Ni值为3.97～5.17，Sr/Ba为0.20～0.36，为湖相淡水沉积环境的特征;半深湖相发育于高水位体系域的早期、中后期，早期湖盆水体范围进一步扩大，水体较深，伴有滑塌浊流沉积，出现沉积物匮乏现象，有机质供给不足，其丰度相对较低，含油率不高，形成的油页岩分布范围广且厚度稳定，并在该体系域最大湖泛面附近沉积形成密集段，即上煤1顶板油页岩层(厚度3m左右，焦油产率平均达到3.89%)，该层位有机质丰度相对较高，分布也广泛，质纯色暗，成为寻找油页岩富集的重要层位，该层油页岩稀土元素分析显示，LREE、LREE/HREE、∑REE相对富集，δCe具微弱正异常，说明油页岩形成于深水还原条件。
油页岩生物标志化合物ααα(20R)C27/C29的比值显示，YL04-3井中水生浮游生物的含量约为陆生高等植物的50%，水生浮游植物(主要是藻类)以富含C27胆甾烷为特征，表明部分有机质来源于湖泊深处的水生生物，反映了半深湖沉积环境特点。
达连河矿区巨厚油页岩段与煤层间油页岩层分别形成于高水位体系域浅湖-半深湖相和水进体系域湖泊-沼泽相中，代表着不同沉积环境下形成的两种成因类型，表明沉积环境对油页岩矿层空间分布、赋存层位、含油率高低有着重要的控制作用。
(1)沉积条件
抚顺盆地主要发育了滨浅湖和和湖泊棚沉积，进一步可以划分为湖沼、浅湖、半深湖和深湖4个亚相。
滨浅湖相湖沼亚相主要发育在抚顺盆地的底部古城子组含煤段，是成煤的主要环境之一，主要由煤层和泥质粉砂岩互层组成。煤层底板为凝灰质页岩，顶板为浅湖环境的炭质页岩和粉砂质泥岩，煤层中含有丰富的植物茎干化石和大量的碳屑。
湖泊相主要分为浅湖、半深湖和深湖亚相。浅湖亚相主要发育在抚顺盆地始新统计军屯组底部和西露天组。计军屯组底部粉砂质泥岩或泥质粉砂岩中水平层理和透镜状层理发育，并含有大量的鱼类化石和植物化石残片。西露天组主要由褐色页岩、绿色泥岩和灰—绿色泥灰岩互层组成，这3种不同颜色的沉积物交互出现，表明当时水体不会太深，同时在页岩中水平层理发育，含有浅水介形虫化石和大量的碳屑。半深湖、深湖亚相主要发育在抚顺盆地计军屯组，半深湖亚相主要沉积了巨厚的灰黑色的油页岩，水平层理较发育；深湖亚相主要沉积了巨厚的褐色油页岩，块状层理较发育，贝壳状断口。根据油页岩含油率的测试结果，深湖相油页岩的含油率和厚度明显高于半深湖相油页岩，高含油率的油页岩在野外风化后呈页片状。
抚顺盆地始新统沉积相演化规律主要表现从湖沼亚相—浅湖亚相—半深湖亚相—深湖亚相—半深湖亚相—浅湖亚相，水体深度变化总体表现为由浅—深—浅的过程。油页岩主要沉积环境为半深湖—深湖湘环境。
(2)古气候条件
油页岩是一种富含有机质的岩石，主要由藻类及一部分低等生物遗骸或高等植物残体演化而成。大量藻类、低等生物和陆地植被的繁盛是油页岩形成的基本物质基础，气候是控制地球表面外生作用和生物界繁衍的基本因素。气候的变化会影响到沉积盆地中水体的酸碱度、含盐度和氧化还原环境的变化，影响沉积盆地中有机物质的形成和分布。古气候是沉积盆地控制油页岩聚集的重要因素之一。
抚顺盆地油页岩中黏土矿物非常丰富，其中高岭石含量高于伊蒙混层，并含有少量伊利石，这种黏土矿物组合指示一种温暖湿润、降雨量大的气候特征。
温暖湿润的气候一方面可以降低湖泊陆源碎屑物质的供给；另一方面可以带来充足的营养物质，使湖泊的生产力大大提高。抚顺盆地油页岩沉积时期，气候温暖湿润，降雨量充足，植被比较繁盛。湖盆范围扩大、水体加深，沉积物有机质类型从Ⅲ型变为I和Ⅱ1型，有机质来源从以陆源高等植物供给为主，变为以浮游生物和藻类供给为主，表明该时期湖泊的生产力逐渐增大，并成为油页岩中有机母质的主要来源。
温暖湿润的气候也有利于有机质的保存。在抚顺盆地，油页岩中有机碳含量较高，一般介于8.5%～13.1%之间，平均为11.4%，最高可达20.4%。有机质类型主要以I型和Ⅱ1型为主，且油页岩中含有黄铁矿，油页岩富矿层水平层理发育，这都表明当时属较深水环境，具备湖水长期分层的条件，不利于上下水层的混合与交换，使底层水处于严重缺氧的还原环境，有利于有机质保存。
(3)构造条件
构造对于油页岩矿的控制作用体现在沉积时期的控制作用和沉积之后的控制作用。
前者主要体现在同沉积断裂的控制，通过对比分析计军屯组贫、富矿油页岩等厚图以及古城子组地层等厚图、计军屯组地层等厚图、西露天组地层等厚图等可见，在抚顺盆地，沿着控盆断裂F1，油页岩厚度明显加厚。盆地内部的同沉积断层控制了油页岩矿带整体展布及较厚油页岩的块段分布。对比计军屯组贫、富矿油页岩含油率等值线图，得出从南至北边有控盆断裂，含油率也有增高趋势。
沉积之后的控制作用，主要指的是后期构造对油页岩矿体的破坏作用。在抚顺盆地，后期构造的破坏作用主要指的是，F1逆冲断层造成上盘油页岩全部抬升遭受剥蚀。此外，其伴生的F16断层导致油页岩地层发生反转。
油页岩形成在一定深度的水体环境中，沉积水体内的有机质经历一个沉积—消耗—聚集—保存的过程后形成了油页岩中有机质，影响有机质丰度和类型因素比较多，如有机质生物来源、气候、水介质条件、沉积环境、有机质生产能力、保存条件等，都能直接或间接地控制着油页岩形成。
有机质生物来源主要有陆源高等植物与低等水生生物(藻类、底栖动物、游泳生物、浮游动物)等，一般认为，浮游生物特别是浮游植物中藻类的大量繁殖是沉积有机质的主要来源，对烃类生成的贡献大，可有效提高含油率;陆源高等植物等有机质贡献很小或没有。矿区达连河组油页岩段有机质丰度低，有机质类型主要为腐泥腐殖型，据镜下鉴定和有机地化分析结果，有机质主要来自搬运而来的陆生植物碎屑，有机显微组分中稳定组分较少，低等水生生物形成的腐泥组分也少，原始有机质产率小是造成页岩油含量低的重要原因;而含煤段中-下煤层间油页岩层有机质丰度相对较高，有机质类型主要为腐殖腐泥型，稳定组分较多，特别是低等水生生物形成的腐泥组分偏多，使得含油率大幅度提高，最高可达17.05%，以上两者相比，可以发现有机质丰度高低和类型不同是造成上下两个层位油页岩含油率差别较大的主要因素。
古气候条件，如温度、大气降水、湿度变化影响生物种群繁茂，对生物的生长与发育起着控制作用，实际上也就控制了沉积物原始有机质的产率。矿区在早始新世至晚始新世气温总体降低趋势背景下间歇性地出现炎热气候，如YL04-3井380m、425m附近出现两次炎热气候，温度升高时，湖水中的浮游生物与植物生长速度加快，导致生物群落相对繁盛，提供了较丰富的有机质，形成了有机质富集带，当含油率达到一定程度时，可形成湖相油页岩。
水介质条件包括水体盐度、深度及氧化还原程度等水化学条件，影响生物发育程度，控制盆地有机质生产力。有机质生产力与水体盐度关系较大，在淡水、微咸水和正常咸水环境，水生生物都可大量发育，高盐度则不利生物的发育。已有研究显示适当的沉积水体深度、强还原条件及水体盐度周期性变化，十分有利于原始有机质的沉积和保存，可造成不同生物群落的周期性繁殖和死亡，提供丰富的有机质，形成含油率较高的油页岩。矿区油页岩段为长期浅湖与短期半深湖沉积，形成了巨厚油页岩，氧化还原条件多处弱还原-弱氧化环境与还原环境交替中，在垂向上具明显的波动性。微量元素分析结果表明水体盐度属淡水湖相沉积，水生生物不甚发育，水体盐度有波动但无大的周期性变化，原始有机质的沉积和保存条件差，有机质遭受氧化、分解作用较强，有机质丰度低，应与此有关。
油页岩的形成除需要大量丰富的原始有机物质外，还取决于有机质适宜的聚集与保存条件，有机质赋存状态的研究发现，即使沉积水体中具备较高的原始有机质生产力，若聚集与保存条件不利，多数有机质就会发生氧化、分解或变质，有机质类型受到明显的改造而变差，有机质丰度偏低(＜0.1%)。在沉积水动力条件弱，还原程度强，有机质能被及时埋藏的半深湖，油页岩一般具有机质丰度高，有机质类型好的形成特点，如中-下煤层间油页岩与顶部油页岩段比较，水体总体还原程度处于弱还原一强还原环境，生态环境相当稳定，适宜种群生物的大量繁衍，沉积有机质的保存条件比顶部油页岩段好，油页岩含油率相对较高。
在垂向上有机质富集程度(有机碳值)自上而下增高，表现在层序地层格架上，存在三套有机质富集带，均对应着三级层序的体系域，第一套有机质富集带为湖泊-沼泽相沉积，分布含煤段中，与煤层互层，以低位体系域最为发育，第二套有机质富集带为半深湖相沉积，分布油页岩段低部，以高位体系域最为发育，岩性以灰黑色油页岩为主，在矿区及深部均非常发育，第三套有机质富集带分布在高位体系域油页岩段中部，有机质富集带受气候影响，富集程度波动性较大。
值得注意的现象是油页岩段中有机碳与含油率呈反相关系，有机碳含量低对应的含油率相对较高，造成这种现象的原因为在有机质丰度相同条件下，有机质类型决定了含油率大小，偏腐泥型的有机质，含油率较高，通过对油页岩构造演化、沉积环境分析、有机岩石、有机地球化学特征初步研究，煤层群顶部巨厚油页岩段油贫，有机质丰度低，应为湖相沉积环境多变，改造作用强和气候变冷双重因素所致。
有机质演化对油页岩形成的控制作用
答：油页岩形成在一定深度的水体环境中，沉积水体内的有机质经历一个沉积—消耗—聚集—保存的过程后形成了油页岩中有机质，影响有机质丰度和类型因素比较多，如有机质生物来源、气候、水介质条件、沉积环境、有机质生产能力、保存条件等，都能直接或间接地控制着油页岩形成。有机质生物来源主要有陆源高等植...
油页岩是怎么形成的
答：能按层分裂成薄片.可直接点燃,燃烧时发出沥青臭味.页岩油经炼制可获汽油、煤油、柴油、润滑油和石蜡等.一般认为,油页岩是粉沙、淤泥和低等生物残体腐 解的有机质沉积形成的.有机质在厌氧细菌的活动下,经过沥青化作用并与掺入的粉沙、淤泥等形成含矿物杂质较多的腐泥物质,沉积在地下深处,经成岩作用...
抚顺盆地油页岩成矿主控因素
答：有机质类型主要以I型和Ⅱ1型为主，且油页岩中含有黄铁矿，油页岩富矿层水平层理发育，这都表明当时属较深水环境，具备湖水长期分层的条件，不利于上下水层的混合与交换，使底层水处于严重缺氧的还原环境，有利于有机质保存。(3)构造条件 构造对于油页岩矿的控制作用体现在沉积时期的控制作用和沉积之后...
油页岩成矿模式
答：在研究矿区油页岩成矿地质特征基础上，分析盆地在不同演化阶段油页岩成矿的主要控制因素，总结古构造、沉积环境、古气候、生物及有机质的时空分布规律，建立油页岩成矿模式。通过分析研究认为矿区有两种成矿模式，即湖泊-沼泽相油页岩成矿模式与浅湖相-半深湖相油页岩成矿模式。现分述如下:图5-11 达...
油页岩形成
答：腐泥煤有机质大部分是均匀的，但有些腐泥煤仍存在着原始形态的物质，如藻类、孢子，甚至鱼类化石。腐泥煤中除有机质外，不同程度地含有无机矿物质。(2)油页岩形成的时代 世界上现已发现有油页岩矿的国家达42个以上，其生成的地质年代，自寒武纪至古近纪和新近纪的地层中均存在。油页岩的生成，要求...
含油页岩盆地形成条件
答：因为气候的变化,会影响到沉积盆地中水体的酸碱度、含盐度和氧化还原环境的变化,从而影响了沉积盆地中有机物质的形成和分布。因此,古气候也是沉积盆地控制油页岩聚集的重要因素之一。一般在温暖潮湿气候条件,湖盆易于保持一定的水体深度,有机质丰盛,水介质具有一定盐度,有利于油页岩的形成。油页岩形成的有利古气候条件...
油页岩形成的过程
答：假如腐泥岩的有机质是均匀的，基本上已不含原始形态的组分，且所含的无机质又不多，这样形成的含无机物质很少的腐泥岩，称为藻煤。如果腐泥岩中的有机质较均匀，但含有大量的无机物质，且占腐泥岩质量的1/3以上，则此种腐泥岩即称为油页岩。有些油页岩含有不同数量的腐殖物质，并含有烟煤的微颗粒...
含油页岩盆地成矿规律
答：当时气候温暖潮湿,植物繁盛,水生生物极为发育,有机质丰富,在半深湖—深湖沉积环境中,沉积了厚度巨大的油页岩层。水进体系域半深湖沉积中,芦草沟组二段在妖魔山含矿区发育了 8 层油页岩,每一层油页岩的沉积代表着不同程度的湖侵。高水位体系域深湖沉积中,芦草沟组三段、四段沉积了巨厚的油页岩沉积。
油页岩矿成因类型
答：陆相油页岩中的有机质是由富含脂质的有机物组成,主要有树脂、袍子、蜡质表皮和那些常见于成煤湿地或沼泽的陆源植物根径的软组织,它们埋藏后经过煤化作用,形成油页岩中的有机质;因此,这种油页岩也是一种含有较高矿物质的腐泥煤。湖相油页岩中的有机质母质主要是指生活于淡水、咸水和盐湖的低等浮游...
油页岩形成的条件
答：因为气候的变化，会影响到沉积盆地中水体的酸碱度、含盐度和氧化还原环境的变化，从而影响沉积盆地中有机物质的形成和分布。因此，古气候也是沉积盆地控制油页岩聚集的重要因素之一。一般在温暖潮湿气候条件，湖盆易于保持一定的水体深度，有机质丰盛，水介质具有一定盐度，有利于油页岩的形成。油页岩形成的...
