內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū)中二疊統(tǒng)哲斯組烴源巖特征

王猛 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430100；中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037）

張永生 （中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037）

王延斌 （中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院，北京 100083）

邢恩袁，翟大興，施立志 （中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037）

吳非蒙 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430100；中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037）

內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū)中二疊統(tǒng)哲斯組烴源巖特征

王猛 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430100；中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037）

張永生 （中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037）

王延斌 （中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院，北京 100083）

邢恩袁，翟大興，施立志 （中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037）

吳非蒙 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430100；中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037）

內(nèi)蒙古中東部錫林浩特地區(qū)上古生界勘探程度較低，尚處于早期評(píng)價(jià)階段。通過對(duì)石灰窯剖面、艾格那仁敖包剖面和南石灰廠剖面的測(cè)量和采樣，運(yùn)用有機(jī)碳測(cè)試、巖石熱解、鏡質(zhì)體反射率、干酪根分析、飽和烴氣相色譜質(zhì)譜等技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試與分析，總結(jié)了該地區(qū)哲斯組 （P2z）烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)類型和有機(jī)質(zhì)成熟度的特征。結(jié)果顯示：錫林浩特地區(qū)P2z泥巖屬于中等烴源巖，有機(jī)質(zhì)豐度一般，中等偏低；有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ2型，少量為Ⅱ1；有機(jī)質(zhì)演化程度高，大部分處于高成熟-過成熟階段。

哲斯組；烴源巖；內(nèi)蒙古；錫林浩特

松遼盆地及外圍地區(qū)晚古生代構(gòu)造層長(zhǎng)期以來被視為中－新生代盆地的變質(zhì)褶皺 “基底”而被油氣勘探界所忽略［1，2］。張永生等［3］經(jīng)過近4年的野外調(diào)查和室內(nèi)研究表明，松遼盆地及外圍地區(qū)上古生界并未發(fā)生區(qū)域變質(zhì)作用，中二疊統(tǒng)烴源巖發(fā)育于烏蘭浩特大石寨剖面吳家屯組和扎魯特旗魯北剖面吳家屯組。在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū)油氣資源調(diào)查，首次發(fā)現(xiàn)了大套中二疊統(tǒng)哲斯組 （P2z）暗色泥巖，對(duì)該地區(qū)烴源巖的認(rèn)識(shí)起到了重要的補(bǔ)充和促進(jìn)作用。筆者主要利用煤巖學(xué)、孢粉學(xué)研究方法，同時(shí)結(jié)合有機(jī)地球化學(xué)，對(duì)內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū)P2z烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)類型和有機(jī)質(zhì)成熟度等3個(gè)主要指標(biāo)進(jìn)行分析，研究其有機(jī)巖石學(xué)特征。內(nèi)蒙古地區(qū)晚古生代生物礁的各相帶均較發(fā)育，礁前相的礁塊巖和灘壩相的碎屑巖厚度大，孔隙度高［4］，故P2z烴源巖的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于在內(nèi)蒙古中東部尋找有利的油氣遠(yuǎn)景區(qū)具有一定的指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)背景和樣品選取

錫林浩特地區(qū)大地構(gòu)造上位于中亞造山帶東段，夾持于西伯利亞板塊、華北板塊和太平洋板塊之間，北部以賀根山為界與西伯利亞板塊相鄰，南部以西拉木倫河斷裂為界與華北板塊相鄰，向東以中錫霍特俯沖帶為界瀕臨太平洋板塊，是古亞洲洋向環(huán)太平洋構(gòu)造域轉(zhuǎn)換的重要部位［5，6］。對(duì)區(qū)內(nèi)P2z的石灰窯剖面、艾格那仁敖包剖面和南石灰廠剖面進(jìn)行了采樣、測(cè)試和分析，各剖面位置如圖1所示，共采集暗色泥巖樣品41塊。

2 烴源巖的特征

2.1 有機(jī)質(zhì)豐度

烴源巖的評(píng)價(jià)，首先要以有機(jī)質(zhì)豐度為基礎(chǔ)［7，8］。有機(jī)地球化學(xué)以烴源巖總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)（w（TOC））、氯仿瀝青 “A”質(zhì)量分?jǐn)?shù) （w（“A”））、生 烴 潛 量（w（S1＋S2））以及總烴（w（HC））作為評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)豐度的基本指標(biāo)。筆者主要依據(jù)w（TOC）對(duì)有機(jī)質(zhì)豐度進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

錫林浩特地區(qū)P2z泥巖w（TOC）總 體 介 于0.04%～1.18%之間 （表2），小于0.4%的占51.22%（21塊），介于0.4%～0.6%的占31.17%（13塊），大于1.0%的占4.87%（2塊），整體呈現(xiàn)低－中等水平。在3條剖面上，僅有石灰窯剖面泥巖的w（TOC）相對(duì)較高，艾格那仁敖包剖面和南石灰廠剖面泥巖的w（TOC）均較低?？傮w來看，錫林浩特地區(qū)P2z烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度一般，屬中等烴源巖。

由于采集的樣品均遭受了一定程度的風(fēng)化，對(duì)w（“A”）、w（S1＋S2）及w（HC）的測(cè)試數(shù)據(jù)影響較大，故作為參考指標(biāo)使用［9］。

圖1 錫林浩特地區(qū)P2z泥巖采樣剖面位置圖

表1 烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表2 內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū)P2z烴源巖w（TOC）統(tǒng)計(jì)表

2.2 有機(jī)質(zhì)類型

由于不同來源、不同組成的有機(jī)質(zhì)在生烴潛力上有很大的差別，因此，要客觀認(rèn)識(shí)烴源巖的生烴能力和性質(zhì)，僅僅評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)豐度是不夠的，還必須對(duì)有機(jī)質(zhì)的類型進(jìn)行評(píng)價(jià)。參照秦建中等［10，11］提出的有機(jī)質(zhì)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)類型指數(shù)、巖石熱解氫指數(shù) （IH）、飽和烴氣相色譜質(zhì)譜參數(shù)，對(duì)P2z泥巖進(jìn)行有機(jī)質(zhì)類型的劃分。

通過干酪根有機(jī)顯微組分分析得出的類型指數(shù)最低為2，最高為45，表明干酪根類型偏Ⅱ2型 （表3）。巖石熱解參數(shù)中的IH受風(fēng)化影響偏低，故結(jié)果僅供參考。

艾格那仁敖包剖面P2z泥巖樣品飽和烴氣相色譜質(zhì)譜分析結(jié)果顯示，烴源巖中的規(guī)則甾烷呈不對(duì)稱的 “V”字型分布 （圖2），代表了低等水生生物，特別是藻類對(duì)有機(jī)質(zhì)母質(zhì)的影響。故艾格那仁敖包剖面P2z泥巖有機(jī)質(zhì)類型應(yīng)該屬于Ⅱ1～Ⅱ2型，偏Ⅱ1型［12，13］。

綜上所述，有機(jī)質(zhì)類型總體上以Ⅱ2型為主。

表3內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū)P2z烴源巖干酪根類型統(tǒng)計(jì)表

2.3 有機(jī)質(zhì)熱演化程度

有機(jī)質(zhì)成熟度是烴源巖能否生成大量油氣的關(guān)鍵［14］，一般通過鏡質(zhì)體反射率 （Ro）、巖石熱解最高峰溫度 （tmax）和飽和烴氣相色譜質(zhì)譜參數(shù)來確定。

筆者共挑選了36塊樣品進(jìn)行了測(cè)試，Ro介于0.63%～3.17%之間，普遍大于1.3%（圖3），表明錫林浩特地區(qū)P2z泥巖有機(jī)質(zhì)演化處于高－過成熟階段，偏向過成熟。

圖2 艾格那仁敖包剖面P2z泥巖ααα （20R）-C27、ααα （20R）-C28和ααα （20R）-C29規(guī)則甾烷分布圖

在巖石熱解試驗(yàn)中，tmax受風(fēng)化作用影響較大，出現(xiàn)了高低兩極分化，故結(jié)果只作為輔助判斷依據(jù)。從泥巖中干酪根的顏色來看，主要為棕黃色、棕色、棕褐色、黑色 （圖4～6），反映了烴源巖演化主要處于高成熟階段［15，16］。

在飽和烴氣相色譜色質(zhì)譜試驗(yàn)中，鑒于區(qū)內(nèi)烴源巖成熟度可能過高，利用生物標(biāo)志化合物和奇偶優(yōu)勢(shì)判斷有機(jī)質(zhì)成熟度已經(jīng)失去了準(zhǔn)確性，故僅利用Ts／（Tm＋Ts）做簡(jiǎn)單的推斷。測(cè)試出4塊樣品的Ts／（Tm＋Ts）分別為0.41、0.49、0.51、0.52，反映了烴源巖處于成熟－高成熟階段。綜上所述，P2z泥巖大部分處于高成熟－過成熟階段。

圖3 錫林浩特地區(qū)P2z泥巖Ro分布直方圖

圖4 基質(zhì)鏡質(zhì)體 （×320油浸反射光）

圖5 均質(zhì)鏡質(zhì)體 （×320油浸反射光）

3 結(jié)論

錫林浩特地區(qū)中二疊統(tǒng)哲斯組發(fā)育大套暗色泥巖，累計(jì)厚度大且分布穩(wěn)定，烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度一般，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ1～Ⅱ2型，偏Ⅱ2型，有機(jī)質(zhì)熱演化程度較高，多處于高成熟－過成熟的生干氣階段，屬于中等烴源巖。

圖6 錫林浩特地區(qū)P2z泥巖干酪根顏色分布柱狀圖

［1］龐慶山，方德慶，翟培民，等 .松遼盆地北部基底石炭-二疊系的分布 ［J］.大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，26（3）：92～94.

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［編輯］ 鄧?yán)?/p>

Characteristics of Middle Permian Source Rocks in Zhesi Formation of Xilinhaote Area of Inner Mongolia

WANGMeng，ZHANGYongsheng，WANGYanbin，XINGEnyuan，ZHAIDaxing，SHILizhi，WUFeimeng
（FirstAuthor' Address：SchoolofGeosciences，YangtzeUniversity，Wuhan430100，Hubei，China；InstituteofMineralResources，ChineseAcademyofGeologicalSciences，Beijing100037，China）

Oil exploration extent was lower in Upper Paleozoic of Xilinhaote Area in Inner Mongolia，it was at the earlier stage of evaluation.Through the measurement and collection of samples of the Shihuiyao Profile，Aigenarenaobao Pro-file，Nanshihuichang Profile，and residual organic carbon content，vitrinite reflectivity，kerogen analysis，rock pyrolysis and gas chromatography of saturated hydrocarbon were used for sample testing and analysis.The organic abundance of source rocks，organic types and its maturity were summarized.The results show that shale in Zhesi Formation of Middle Permian in Xilinhaote Area belongs to medium hydrocarbon source rock，organic abundance is at mid to low level.Organic matter is mainly TypeⅡ2，a small amount of sample is TypeⅡ1.The organic matter has a high degree of thermal evolution and is at mature and over mature stage.

Zhesi Formition；source rock；Inner Mongolia；Xilinhaote Area

TE122.1

A

1000-9752（2014）04-0026-04

2013－12－09

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目 （1212011120927）。

王猛 （1987-），男，2011年長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)、沉積學(xué)方面的研究。

張永生 （1963-），男，研究員；E-mai：zys＿601＠126.com。