松遼盆地石炭二疊系烴源巖評價(jià)及構(gòu)造體系控源

杜少波，文志剛，溫馨，高永亮

[摘要]通過開展烴源巖分布及盆地油氣形成機(jī)理的研究，為松遼盆地石炭-二疊系下一步的油氣資源勘探及評價(jià)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。經(jīng)過對前人資料的大量搜集、整理及總結(jié)，利用巖石熱解等有機(jī)地球化學(xué)方法，以烴源巖為重點(diǎn)研究對象，對區(qū)內(nèi)代表性鉆井杜101井及四深1井進(jìn)行了烴源巖評價(jià)，同時(shí)就構(gòu)造體系對烴源巖的展布控制進(jìn)行了初探。結(jié)果表明，松遼盆地石炭-二疊系仍具有一定的生烴潛力，從烴源巖分布來看，均明顯受到了來自于華夏構(gòu)造體系的控制并在后期遭受改造，局部地區(qū)受到來自于緯向構(gòu)造體系的控制。

[關(guān)鍵詞]松遼盆地；石炭-二疊系；烴源巖；構(gòu)造體系

1區(qū)域地質(zhì)背景

松遼盆地地處東經(jīng)119°84′～128°24′，北緯42°25′～49°23′，總面積達(dá)到26×105km2，長約750km，寬約330～370km。石炭-二疊紀(jì)，佳蒙地塊在伸展構(gòu)造背景下，沉積了巨厚的、區(qū)域性的地層，期間在地塊南側(cè)發(fā)育了面向古亞洲洋的西拉木倫活動大陸邊緣，控制了盆地的形成及演化[1]。石炭-二疊系形成的泛盆地后期主要經(jīng)歷了印支和燕山2期陸-陸碰撞閉合事件的疊加和改造[2～5]。松遼盆地內(nèi)探井和地震資料揭示了其下發(fā)育有大規(guī)模的逆沖推覆褶皺，存在齊齊哈爾-白城、北安-肇州和哈爾濱-四平3條韌-脆性變形變質(zhì)帶，由此可見松遼盆地是在石炭-二疊系的逆沖褶皺之上形成和演化的[1]。

2烴源巖特征

2.1烴源巖展布

前人[6，7]研究表明，松遼盆地石炭-二疊系烴源巖在東北地區(qū)縱向上分布廣泛，受晚古生代區(qū)域大地構(gòu)造格局控制。從野外露頭調(diào)查情況看，松遼盆地及外圍地區(qū)石炭-二疊系共發(fā)育4套烴源巖層，自上而下為上二疊統(tǒng)林西組(P3l)、中二疊統(tǒng)哲斯組(P2z)、上石炭統(tǒng)及下石炭統(tǒng)，其中以上二疊統(tǒng)及中二疊統(tǒng)烴源巖單層厚度最大，分布最廣[6]，但其厚度差異較大，區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為東厚西薄。烴源巖主要分布于德都-龍江、伊春-濱東、吉林中部地區(qū)，厚200～800m[7，8]。

2.2烴源巖評價(jià)

圖1　w(TOC)與深度關(guān)系圖

圖2　tmaxIH機(jī)質(zhì)類型圖版　　　　　　圖3　松遼盆地石炭二疊系烴源巖　w(TOC)等值線圖

區(qū)內(nèi)共有代表性鉆井2口，其中杜101井鉆遇地層為P2z，而四深1井鉆遇地層為P3l。區(qū)內(nèi)P2z巖性以黑色泥灰?guī)r為主，夾黑色泥巖和細(xì)砂巖；在1692.5～1895.4m深度段，其總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(TOC))最高為1.38%，平均為0.87%(圖1(a))；根據(jù)最高熱解峰溫(tmax)與氫指數(shù)(IH)關(guān)系圖，P2z烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ2-Ⅲ型為主(圖2)，綜合評價(jià)為中等-好的烴源巖。區(qū)內(nèi)P3l巖性以黑色泥巖、細(xì)砂巖和粗砂巖為主；在3448.98～4030.16m深度段，w(TOC)最高達(dá)2%，平均為0.85%(圖1(b))；根據(jù)tmax與IH關(guān)系圖，P3x烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ-Ⅲ型為主，少量為Ⅰ型(圖2)，綜合評價(jià)亦為中等-好的烴源巖。從有機(jī)碳等值線圖(圖3)可以看出，松遼盆地中部地區(qū)發(fā)育的烴源巖為較好烴源巖，甚至在個(gè)別地區(qū)出現(xiàn)了極好烴源巖，w(TOC)達(dá)到1.0%，而在盆地邊緣的剝蝕區(qū)w(TOC)較小，明顯小于中部地區(qū)。故在盆地腹地廣泛發(fā)育的石炭-二疊系烴源巖仍然具有一定的生烴潛力。

3構(gòu)造體系控源

通過松遼盆地石炭-二疊系烴源巖厚度等值線圖(圖4)可以看出，區(qū)內(nèi)烴源巖分布較為密集處主要位于齊齊哈爾以東，哈爾濱以西的盆地腹地，展布方向總體上呈NNE向，而其原始展布方向應(yīng)為NEE向。由于區(qū)內(nèi)主要受華夏構(gòu)造體系控制，后經(jīng)中生代的改造，至使現(xiàn)今石炭-二疊系烴源巖的原始展布方向與華夏構(gòu)造體系一致。而在盆地南部長春以北一帶，烴源巖厚度等值線變化趨勢則呈EW向，除此之外，在盆地的腹地，如大慶一帶、肇東一帶，烴源巖也呈EW向展布，均明顯受到緯向構(gòu)造體系控制。由于各構(gòu)造體系并不是單一存在的，而是相互作用，相輔相成的[9～12]，因此，大致判斷松遼盆地石炭-二疊系烴源巖的展布受到了來自于華夏構(gòu)造體系與緯向構(gòu)造體系的復(fù)合控制。

圖4　松遼盆地石炭二疊系烴源巖厚度等值線圖

4結(jié)論

1)松遼盆地石炭系-二疊系4套烴源巖中，上二疊統(tǒng)林西組與中二疊哲斯組烴源巖w(TOC)較高，有機(jī)質(zhì)類型較好，綜合評價(jià)為中等-好的烴源巖。

2)區(qū)內(nèi)石炭-二疊系烴源巖的展布主要受華夏構(gòu)造體系的控制，局部地區(qū)受到來自于緯向構(gòu)造體系的控制。

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[引著格式]杜少波，文志剛，溫馨，等.松遼盆地石炭-二疊系烴源巖評價(jià)及構(gòu)造體系控源[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版) ,2015,12(11):12～13,51.

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1673-1409(2015)11-0012-02

[中圖分類號]TE122.1

通信作者：

[作者簡介]杜少波(1990-)，男，碩士生，現(xiàn)主要從事油氣地質(zhì)地球化學(xué)方面的學(xué)習(xí)與研究；文志剛，wzg728@sina.com。

[基金項(xiàng)目]中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目(1212011120965)。

[收稿日期]2014-12-02