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本文以依兰盆地始新统达连河组含煤—油页岩岩系为主要研究目的层,基于野外剖面实测、工业品质分析、有机地球化学分析及显微镜观察,对含煤—油页岩岩系的有机质聚集条件进行详细研究,建立有机质聚集垂向演化模型。研究区目的层可分为含煤段和油页岩段。其中,含煤段为湖沼相沉积,主要发育煤、油页岩、泥岩和碳质泥岩,含煤段下部发育厚层煤和厚层油页岩互层,泥岩和碳质泥岩主要发育于含煤段上部。油页岩段为半深湖—深湖相沉积,主要沉积泥岩和油页岩,且沉积多套以粉、细砂岩为主的重力流。目的层矿物组成以粘土矿物为主(35.76%97.39%),且粘土矿物中高岭石含量较高(51.68%81.22%)。根据工业分析、有机碳和岩石热解分析,研究区含煤段油页岩品质整体高于油页岩段。含煤段油页岩有机质丰度整体较高(TOC:8.90%30.10%),有机质类型以I—II1为主,含油率较高(3.85%18.57%),具有低—高灰分(56.94%77.41%)、低发热量(3.9315.39MJ/kg)的特点;油页岩段油页岩有机质丰度相对较低(TOC:7.87%10.60%),有机质类型为II1型,含油率较低(3.55%4.18%),具有高灰分(73.83%77.70%)、低发热量(3.474.55MJ/kg)的特点;含煤段煤有机质丰度极高(TOC:41.30%73.70%),有机质类型以II1及II2型为主,含油率较高(10.62%18.38%),为典型“含油煤”,具有特低—高灰分(1.52%35.93%)、中低—高发热量(18.5130.81MJ/kg)的特点。根据有机显微组分和生物标志化合物特征分析,研究区目的层有机质来源整体以陆生高等植物为主,其次为湖泊内源的菌藻类体以及沉水、浮水、挺水等水生生物。其中,含煤段煤以陆生高等植物有机质输入为主,成煤植物类型主要为草木混生型,煤层沉积时古水体的氧化条件较强,且煤层主要沉积于富营养的低位泥炭沼泽,水介质的pH较高,表明存在一定的细菌有机质输入,GI值的变化则表明下含煤段泥炭沼泽的覆水面、pH值相对较高。含煤段高品质油页岩以湖泊内源的藻类体有机质输入为主,沉积于贫氧—含氧的淡水环境,氧化条件相对较弱;含煤段低—中品质油页岩则以陆生高等植物有机质输入为主,其次为菌藻类等水生生物,沉积于含氧的淡水环境;油页岩段油页岩有机质输入为陆生高等植物和菌藻类等水生生物混合来源,沉积于贫氧—含氧的淡水环境。基于古构造—沉积演化背景、古气候、有机质来源及保存条件,建立研究区含煤—油页岩岩系有机质聚集的垂向演化模型(A—E阶段)。A阶段为稳定沉积阶段,在偏温暖湿润、降水充足的亚热带古气候背景下,菌藻类等水生生物、陆生高等植物逐渐繁盛,水体总体为贫氧—含氧的淡水富营养低位沼泽—浅湖环境,经湖泛作用、沼泽化作用,沉积品质较好的油页岩及煤层;B—C阶段为构造活动阶段,依然为泥炭沼泽—浅湖环境,但陆源有机质及碎屑矿物输入增加,导致水体向含氧的淡水环境转化,最终形成品质相对较差的煤和油页岩,且C阶段未沉积油页岩;D—E阶段为最大裂陷阶段,湖盆快速扩张,沉积环境由湖沼相转变为半深湖—深湖相。在温暖湿润、降水较多的暖温带古气候条件下,与B—C阶段相比,菌藻类等水生生物有机质输入相对增加,然而重力流沉积对有机质保存条件的破坏,使得D阶段仅沉积低品质油页岩,且E阶段未沉积油页岩。综合以上分析,在古构造、古气候和沉积环境的综合控制下,有机质来源和保存条件的变化导致研究区有机质垂向上存在差异富集。