祁連山凍土區(qū)木里煤田侏羅系烴源巖地球化學特征

程青松，龔建明，張 敏, 趙青芳，王偉超，程文潔，田瑞聰，陳志強

(1.長江大學 資源與環(huán)境學院，湖北 武漢 430100；2.青島海洋地質(zhì)研究所，山東 青島 266071；3.青海煤炭地質(zhì)一0五勘探隊，青海 西寧 810007；4.廣西第七地質(zhì)隊，廣西 柳州 545100)

祁連山凍土區(qū)木里煤田侏羅系烴源巖地球化學特征

程青松1,2，龔建明2，張 敏1, 趙青芳2，王偉超3，程文潔4，田瑞聰2，陳志強2

(1.長江大學 資源與環(huán)境學院，湖北 武漢 430100；2.青島海洋地質(zhì)研究所，山東 青島 266071；3.青海煤炭地質(zhì)一0五勘探隊，青海 西寧 810007；4.廣西第七地質(zhì)隊，廣西 柳州 545100)

為了查明祁連山凍土區(qū)木里煤田天然氣水合物的氣源，從QH-1、QH-2、QH-3井采集侏羅系樣品44塊，在常規(guī)的巖石熱解和有機碳分析的基礎上，進行GC-MS分析和顯微組分鏡下鑒定。樣品TOC在1.4%～16.6%之間，Ro為0.71%～0.79%；泥巖TI大于40，煤小于0。正構(gòu)烷烴呈前峰型分布，主峰碳為C17-C19，Pr/Ph普遍大于1.1；三環(huán)萜烷以C19TT-C20TT為主峰，C24Te對C26TT有絕對優(yōu)勢；甾烷系列C27-C28-C29甾烷呈反“L”形分布；藿烷系列C31升藿烷占優(yōu)勢，C34、C35升藿烷含量低且G/C30H低，大部分小于0.2。結(jié)果表明，該區(qū)侏羅系烴源巖基本處于成熟階段，有機質(zhì)為Ⅱ2型-Ⅲ型，主要來自陸相高等植物輸入，為河湖沼澤相沉積。有機質(zhì)豐度較高，屬中等-好烴源巖。綜合分析認為，研究區(qū)侏羅系烴源巖處于成熟度階段但未到主生氣期，不是研究區(qū)水合物主力氣源巖。

烴源巖；成熟度；有機質(zhì)豐度；有機質(zhì)類型；生物標志化合物

0 引 言

天然氣水合物的全球資源量是煤和石油總和的兩倍，資源潛力巨大，是一種新的潛在能源，具有重大的戰(zhàn)略意義。因此，世界各國尤其是發(fā)達國家和能源短缺國家非常重視天然氣水合物的調(diào)查研究和勘探開發(fā)。我國陸域凍土區(qū)的天氣水合物具有緯度低、海拔高、埋藏淺、成因復雜、含烴重、易開發(fā)等特點。我國自2002年開始設立了多個地質(zhì)調(diào)查項目，對凍土區(qū)天然氣水合物的成礦條件、異常標志和找礦前景開展調(diào)查研究。2008—2009年間中國地質(zhì)調(diào)查局組織中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所、勘探技術研究所和青海煤炭地質(zhì)一0五 勘探隊等單位, 在祁連山木里地區(qū)實施“祁連山凍土區(qū)天然氣水合物科學鉆探工程”, 成功鉆獲天然氣水合物實物樣品, 取得了找礦工作的重大突破[1]。自祁連山凍土區(qū)發(fā)現(xiàn)天然氣水合物以來，在祁連山凍土區(qū)開展了大量的工作，取得了很多成果[2-7]，但是對于天然氣水合物的氣源尚存在很大爭議。前人的研究表明，同處青藏高原的烏麗地區(qū)天然氣水合物氣源主要是熱解成因氣和無機CO2氣體[8]，祁連山凍土區(qū)的天然氣水合物的氣源主要為熱解成因氣及煤層氣[9]。為了查明祁連山凍土區(qū)天然氣水合物的氣源，需要了解其烴源巖的地球化學特征。本文對采集自木里煤田水合物發(fā)現(xiàn)區(qū)三口相鄰鉆井(QH-1、QH-2、QH-3)的侏羅系烴源巖進行測試分析，研究其地球化學特征，為以后的氣源對比提供基礎資料。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造綱要圖及井位圖(據(jù)文獻[14-15]修改)Fig.1 Tectonic outline and well location in the study area (modified from references of [14-15])

1 區(qū)域地質(zhì)背景

青藏高原東北部的祁連山凍土區(qū)分為北祁連、中祁連和南祁連3大構(gòu)造單元[10]，平均海拔4 200 m。自震旦紀以來，祁連山先后經(jīng)歷了多期構(gòu)造演化而形成了現(xiàn)今的構(gòu)造格局[11](圖1)。祁連山志留紀晚期加里東運動使古洋盆封閉并開始隆升剝蝕；石炭紀時處于淺海陸棚沉積環(huán)境；二疊紀時為陸棚淺海或陸表海海灣沉積；早三疊世至中三疊世為陸表淺海；中三疊世晚期早印支運動使該區(qū)相對隆升，至晚三疊世末抬升為陸；早侏羅世晚期，區(qū)域性引張作用在該區(qū)形成大通河斷陷，形成一套侏羅紀山間河湖沼澤相含煤碎屑巖建造；晚侏羅世燕山運動使該區(qū)上升，氣候向炎熱干旱轉(zhuǎn)變，沉積面積大范圍萎縮；白堊紀和第三紀以紅色細粒碎屑巖-黏土巖為主；第四紀廣泛發(fā)育冰水-洪積相和冰川相沉積。區(qū)域上自下而上發(fā)育 4 套烴源巖: 石炭系暗色泥(灰)巖、下二疊統(tǒng)草地溝組暗色灰?guī)r、上三疊統(tǒng)尕勒得寺組暗色泥巖、侏羅系木里組和江倉組暗色泥頁巖，有機質(zhì)處于成熟階段，具有良好的生油氣潛力[12-13]。

2 地層特征

本次鉆探的 QH-1、QH-2和QH-3井緊鄰2008年發(fā)現(xiàn)水合物的DK-2井，位于木里煤田聚乎更礦區(qū)三露天井田。地理坐標為: 東經(jīng)99°09′54″～99°14′40″，北緯38°03′41″～38°06′15″。QH-1、QH-2和QH-3井深600 m左右，呈鈍角三角形分布，從QH-1到QH-3地勢依次降低，其中QH-1位于坡上，QH-2位于坡底并緊鄰河流，QH-3位于平地(圖1)。三口井主要鉆遇侏羅系木里組和江倉組。木里組(J2m)巖性以泥巖、碳質(zhì)泥巖和煤為主，厚130～250 m，平均170 m左右，下部含有2層分布廣的巨厚可采煤層；江倉組(J2j)在下部含數(shù)層不可采和局部可采煤層，中部為巨厚的粉細砂巖，向上以淺湖相瀝青質(zhì)泥巖和油頁巖為特征，厚270～550 m，平均 400 m左右[16]。

圖2 野外巖心樣品圖(據(jù)盧振權(quán)[6])Fig.2 Photos of gas hydrate-bearing core samples (from LU Zhenquan[6])

圖3 鉆孔巖性柱狀圖Fig.3 Lithological columns of drilling holes

其中，QH-2井在140～152 m、200～205 m、260～264 m、295～326 m井段發(fā)現(xiàn)水合物；QH-3井的144～160 m和265～285 m為含水合物層段。研究區(qū)水合物主要出現(xiàn)在140～330 m的層段，縱向上分布不連續(xù)，橫向上沒有明顯的對比關系。以薄層狀、片狀、團塊狀賦存于泥巖、油頁巖、煤等層段中，與巖性關系不大，主要產(chǎn)于巖層的裂隙或孔隙中，明顯受裂隙控制(圖2)。根據(jù)神華青海能源開發(fā)有限責任公司提供的井下巖性資料，筆者編制的井下巖性地層柱狀圖(圖3)清晰反映了研究區(qū)的地層、巖性及水合物產(chǎn)出情況。

3 樣品與實驗

為了研究鉆探區(qū)侏羅系的烴源巖地球化學特征，對QH-1、QH-2和QH-3井600多米的巖心進行取樣，共采集44個樣品，其中，泥巖樣品36個，煤巖3個，碳質(zhì)泥巖5個(表1)。上述樣品的巖石熱解、有機碳測試、鏡質(zhì)體反射率檢測、顯微組分鑒定，可溶有機質(zhì)抽提和色譜-質(zhì)譜等實驗在長江大學油氣資源與勘查技術教育部重點實驗室完成。QH-1、QH-2和QH-3井的44個侏羅系烴源巖樣品的有機地球化學和有機巖石學的測試結(jié)果見表2和表3(因為3口井相距很近，所以測試數(shù)據(jù)依據(jù)深度排序)。

有機碳分析采用OGM-Ⅱ型儀器，用5%的稀鹽酸去掉碳酸鹽礦物, 然后在900 ℃高溫有氧條件下將有機質(zhì)灼燒成CO2, 測得有機碳含量。巖石熱解用Rock-Eval儀, 載氣為高純N2。在300 ℃下恒溫3 min,檢測游離烴S1；然后以50 ℃/min的速度升溫到500 ℃,恒溫1 min,檢測裂解烴S2。在完成常規(guī)地球化學分析之后選取11個樣品進行GC-MS分析，其中QH-1井1個，QH-2井8個，QH-3井2個。具體數(shù)據(jù)見表4。

可溶有機質(zhì)族組分分離：將樣品粉碎至100目加銅片去硫索氏抽提72 h，正己烷沉淀瀝青質(zhì)，用氧化鋁色層柱進行族組分分離，正己烷、正己烷/二氯甲烷和三氯甲烷/無水乙醇為沖洗劑，分別得到飽和烴、芳烴和非烴。用GC-MS對飽和烴進行分析，GC-MS分析條件為：Agilent 6890N/5995MSD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。色譜柱為HP5-MS石英彈性毛細柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。升溫程序：初始溫度為50 ℃，恒溫2 min后，從50 ℃至100 ℃的升溫速率為20 ℃/min，再以3 ℃/min的速率升溫至310 ℃，維持恒溫15 min。以脈沖不分流方式進樣，進樣器溫度300 ℃，載氣為氦氣，流速為1 mL/min，電離能量為70 eV，檢測方式為全掃描(SCAN)/多離子檢測(SIN)。

表1 鉆孔采樣信息

表2 QH-1、QH-2和QH-3井烴源巖有機地球化學測試結(jié)果

Table 2 Organic geochemical results of samples from drilling holes of QH-1,QH-2 and QH-3

井號層位深度/m巖性產(chǎn)油潛率氫指數(shù)最高峰溫降解率有機碳Pg/(mg/g)HI/(mg/g)Tmax/℃D/%TOC/%QH?2QH?2木里組630泥巖758259004470023922291030泥巖105640045200597086QH?3江倉組1053泥巖05912717444001415035QH?2QH?2QH?2木里組1177泥巖02602840521002660811190泥巖0573500451003910641404泥巖24912000443001082201QH?3QH?3QH?2QH?2QH?3QH?3QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?3QH?3QH?3QH?2QH?3QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?1QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2QH?2江倉組1450泥巖081176994590019830341480碳質(zhì)泥巖1598184420010912101506泥巖2407500446006892451512碳質(zhì)泥巖4595088467004488511567泥巖107236424440028370311593泥巖07188004440011790501626泥巖1948700444007822411780煤28412640044600239631001840碳質(zhì)泥巖85647534690042816601856煤94604800044500410948601940泥巖0965400447005691411996碳質(zhì)泥巖1721256004450024177362125泥巖282171004430017341582360泥巖577193004440018283032520泥巖102102004430010200982550碳質(zhì)泥巖276169724480016131422600泥巖508409484400036351162690泥巖1092226114480021134292737泥巖1129300447009681152810泥巖697144844420012974462840泥巖258139004430013301862960泥巖4773530044000314219630571泥巖1428284452008801343060泥巖659362004350035522093160泥巖793367004390035772713250泥巖931254634450024693133260泥巖2540765004340064873363418泥巖5715913004410076755703450泥巖5060833004420070353923655泥巖4188817004360069114693690泥巖5010831004430070363193717煤76471232444100112556403940泥巖1482429004380037962954400泥巖388192004440018301224930泥巖351160004380014491844983泥巖455212004430020092225340泥巖2318700452009042355968泥巖104940045400959087

表3 QH-1、QH-2、QH-3井烴源巖有機巖石學測試結(jié)果

Table 3 Results of organic petrology of samples from drilling holes of QH-1,QH-2 and QH-3

井號深度/m巖性Ro/%腐泥組/%殼質(zhì)組/%鏡質(zhì)組/%惰質(zhì)組/%QH?314807碳質(zhì)泥巖07123812386667714QH?215117碳質(zhì)泥巖07742865194545649QH?328104泥巖 071666714491449435QH?230571泥巖 0799333400267000QH?137170煤 0702726688713347

表4 樣品烴源巖部分生物標志物參數(shù)

Table 4 Biomarker data of Jurassic source rocks of samples from drilling holes of QH-1,QH-2 and QH-3

井號層位巖性12345678QH?1J煤 07027098888720287085004059QH?2J泥巖104048224286329704166010058QH?2J碳質(zhì)泥巖077146343232329734704012058QH?2J煤 102243266157434404986015058QH?2J泥巖074222342826903882030054QH?2J泥巖103074171311931993683049055QH?2J泥巖098080316300727474246010058QH?2J泥巖078043310358927323680015058QH?2J泥巖085047090350530633432023060QH?3J碳質(zhì)泥巖071104299298927604252025057QH?3J泥巖071112452341925614020008058

注：1.Ro；2. Pr/Ph；3. C24TeT/C26TT； 4. C27甾烷，%；5.C28甾烷，%；6. C29甾烷，%；7.G/C30H；8. C31H-22S/(22S+22R) 。

4 烴源巖地球化學特征

4.1 有機質(zhì)豐度

目前，有機質(zhì)豐度評價指標主要有TOC、氯仿瀝青“A”、總烴“HC”、生烴潛量“Pg”等。煤系烴源巖的評價標準不能簡單套用一般湖相泥巖的評價標準,應把熱解生烴潛量作為基本評價依據(jù)。煤系泥巖、煤系碳質(zhì)泥巖、煤的不同評價標準見表5、表6、表7[17]。

下面分別討論本次采集到的煤、碳質(zhì)泥巖和泥巖樣品。據(jù)表2、表4—表6分析上述3口井的煤系泥巖的S1+S2與TOC的關系 (圖4)，研究區(qū)泥巖為好烴源巖。碳質(zhì)泥巖的TOC值為1.42%～16.6%，均值為8.9%；HI值為8.18～256 mg/g，平均值為106.5 mg/g，為差烴源巖。由表2可見，3塊煤樣的“S1+S2”值都小于100 mg/g，然而HI值分別為132.2 mg/g、264 mg/g和480 mg/g，平均值為289 mg/g，綜合分析認為，煤為中等烴源巖。

表5 煤系泥巖烴源巖相關評價標準

Table 5 Evaluation criteria for hydrocarbon-generating potential of coal-bearing mudstone

烴源巖類型級別TOC/%(S1+S2)/(mg/g)氯仿瀝青“A”/‰總烴/‰煤系泥巖非 <075<050<015<005差 075～15005～20015～030005～012中 15～3020～6003～06012～030好 30～6060～20006～1203～07極好>60>200>12>07

表6 煤系碳質(zhì)泥巖烴源巖相關評價標準

Table 6 Evaluation criteria for hydrocarbon-generating potential of coal-bearing carbonaceous mudstone

烴源巖類型級別TOC/%(S1+S2)/(mg/g)HI/(mg/g)煤系碳質(zhì)泥巖非 6～10<10<60差 6～1010～3560～200中 10～1835～70200～400好 18～3570～120400～700極好35～40>120>700

表7 煤巖的烴源巖相關評價標準

Table 7 Evaluation criteria for hydrocarbon-generating potential of coals

烴源巖類型 級別氯仿瀝青“A”/‰總烴/‰(S1+S2)/(mg/g)HI/(mg/g)煤非<75<15<100<150差75～20015～60100～200150～275中200～55060～250200～300275～400好>550>250>300>400

圖4 煤系泥巖S1+S2與TOC關系圖 Fig.4 Scatter diagram of S1+S2 and TOC from coal-bearing mudstones

由于本次取樣以泥巖為主，煤和碳質(zhì)泥巖只占極小的一部分，由上文的分析結(jié)果可知，泥巖主要為好烴源巖，碳質(zhì)泥巖為差烴源巖，煤為中等烴源巖。因此，研究區(qū)烴源巖大體上為中等-好烴源巖，具有較好的生烴潛力。通過分析其“深度-TOC”的關系圖，可以看出在深度180 m、270 m及350 m左右，有機質(zhì)豐度出現(xiàn)峰值(圖5)，與含水合物層段(圖中灰色區(qū)塊)的深度相符。

圖5 3口鉆井樣品的TOC與深度關系(灰色區(qū)為水合物區(qū))Fig.5 Scatter diagram showing relationship between TOC and depth of samples from three wells

4.2 有機質(zhì)類型

巖石有機顯微組分反映了沉積水體的有機質(zhì)輸入特征及保存條件,烴源巖全巖有機顯微組分的組成特征及含量反映有機質(zhì)的類型和生烴潛力(尤其是富氫顯微組分)[18]。研究區(qū)侏羅系不同深度烴源巖的顯微組分的定量分析結(jié)果表明，顯微組分鏡質(zhì)組占優(yōu)(表2，圖6)。另外，還可用干酪根的顯微組分定量描述干酪根的類型特點，即干酪根類型指數(shù)TI：Ⅰ型干酪根，TI≥80；Ⅱ1型干酪根，40≤TI<80；Ⅱ2型干酪根，0≤TI<40；Ⅲ型干酪根，TI<0。通過計算得到TI的值分別為-32.40、4.87、58.70、93.33和-62.75。結(jié)果顯示泥巖有機組分為Ⅰ-Ⅱ1型有機質(zhì)，碳質(zhì)泥巖為Ⅱ2-Ⅲ型有機質(zhì)，煤為Ⅲ型有機質(zhì)。

圖6 研究區(qū)侏羅系烴源巖樣品鏡下顯微組分三角圖Fig.6 Triangular chart of microscopical organic fractions of samples from Jurassic source rocks

由于顯微組分鏡下鑒定的樣品數(shù)過少，雖然典型但不足以說明整體的情況，因此，利用有機地球化學的“HI與Tmax”及“D與Tmax”的關系(圖7)進一步分析研究區(qū)烴源巖的有機質(zhì)類型。結(jié)果表明，泥巖有機質(zhì)類型以Ⅱ1型與Ⅰ型為主；煤為Ⅱ2型和Ⅲ型；碳質(zhì)泥巖為Ⅱ型和Ⅲ型有機質(zhì)。因此，綜合上述分析結(jié)果可知，有機質(zhì)是以陸生高等植物的輸入為主的混合型來源。研究區(qū)的烴源巖主要為Ⅱ-Ⅲ型有機質(zhì)，具有良好的生烴潛力。

4.3 有機質(zhì)成熟度

有機質(zhì)成熟度是表示有機質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的熱演化程度，能反映有機質(zhì)成熟度指標的參數(shù)很多。其中，鏡質(zhì)體反射率(Ro)是目前研究干酪根熱演化和成熟度的最佳參數(shù)[19]。如表2顯示，樣品的烴源巖Ro值為0.70%～0.79%之間；巖石熱解峰溫Tmax值介于434～521 ℃之間，均值為447.07 ℃。根據(jù)劉寶泉等人的判別標準[20]，Tmax-深度關系圖表明(圖8)，研究區(qū)侏羅系烴源巖均已進入成熟階段，總體處于主生油期，伴有部分生氣，能否提供形成充足天然氣水合物的氣源應綜合考慮烴源巖厚度及平面展布。

圖7 研究區(qū)烴源巖Tmax與HI及Tmax與D的相關關系Fig.7 Scatter diagrams of Tmax vs. HI and Tmax vs. D

圖8 樣品深度與Tmax的關系圖Fig.8 Diagram showing relationship between depth and Tmax of samples from three wells

5 可溶烴地球化學特征

研究區(qū)侏羅系烴源巖正構(gòu)烷烴碳數(shù)范圍大多數(shù)為nC12—nC38。其中泥巖正構(gòu)烷烴多為前單峰型，主峰碳為nC18—nC19，其中部分泥巖正構(gòu)烷烴主峰碳為nC21；QH-2井、QH-3井兩個碳質(zhì)泥巖中正構(gòu)烷烴均為前峰型，主峰碳分別為nC18、nC17，碳質(zhì)泥巖與泥巖正構(gòu)烷烴峰型特征相似； QH-2井煤樣為前單峰型(圖9)。井下烴源巖類異戊二烯烷烴系列中泥巖和碳質(zhì)泥巖的植烷相對優(yōu)勢以及煤樣中姥鮫烷的絕對優(yōu)勢，Pr/Ph值0.43～2.70，均值為1.1。泥巖的沉積環(huán)境為弱氧化-弱還原，煤則在偏氧化環(huán)境中沉積[21-22]。

由表7和圖10可見，侏羅系泥巖中以C19—C20三環(huán)萜烷為主峰，C24Te/C26TT處于0.90～4.52之間；碳質(zhì)泥巖以C19—C20三環(huán)萜烷為主峰，且C24四環(huán)萜烷對C26三環(huán)萜烷為絕對優(yōu)勢，C24Te/C26TT介于3.00～3.43間；煤以C19TT為主峰，C24Te/C26TT為2.66～9.88，說明侏羅系烴源巖以陸源生物為主要來源[23-25]。此外，井下泥巖與碳質(zhì)泥巖中的規(guī)則甾烷C27、C28、C29均呈“V”字形或不對稱“V”字形分布，即C29>C28但C28C28>C27的特征，C29甾烷含量均在50%以上。這種現(xiàn)象與C27-C28-C29αααR甾烷三角圖(圖11)都反映陸源生物與水生生物對烴源巖都有貢獻，且以陸生植物為主[26-27]。樣品的升藿烷呈現(xiàn)遞減的趨勢， C34、C35升藿烷含量低，指示環(huán)境有游離氧的存在；井下烴源巖伽馬蠟烷指數(shù)G/C30H值均較低，處于0.08～0.30之間，大部分在0.2以下，表明沉積水體的鹽度較低，為淡水-微咸水沉積[28-29]。

圖9 典型烴源巖總離子流圖Fig.9 Flow chart of total ion of typical hydrocarbon source rocks

圖10 井下典型烴源巖生物標志化合物分布圖Fig.10 Biomarker distribution of typical source rocks

從圖7可以看出，不論是降解率D還是氫指數(shù)HI都顯示煤的有機質(zhì)類型較好。這說明研究區(qū)侏羅紀地層的煤可能形成于低位沼澤環(huán)境。低位沼澤就是在原始沉積體系的偏低部位形成的沼澤相沉積[30]。在巖性上表現(xiàn)為泥巖、碳質(zhì)泥巖與煤層的互層，這與研究區(qū)侏羅系的巖性相似。因為沉積環(huán)境宜于富生烴母質(zhì)的堆積和保存，分布于偏高部位的富生烴組分易被雨水和河水帶到低位區(qū)堆積，增大了低位沼澤環(huán)境生油組分的豐度，進而導致煤的有機質(zhì)類型偏好?？傮w看來，研究區(qū)為偏氧化環(huán)境的山間低位沼澤相沉積，有機質(zhì)來源豐富，陸生高等植物是主力供給者。

圖11 研究區(qū)樣品C27甾烷-C28甾烷-C29甾烷三角圖Fig.11 Triangular chart for C27 sterane, C28 sterane and C29 sterane

6 結(jié) 論

(1)祁連山凍土區(qū)木里煤田侏羅紀地層烴源巖中泥巖的Ro值為0.71%～0.79%，碳質(zhì)泥巖的Ro值為0.71%～0.76%，煤的Ro值為0.7%。Tmax值介于434～521 ℃之間，均值為447.07 ℃。總體上，侏羅系烴源巖處于成熟階段。

(2)通過對TOC 、S1+S2、 HI等指標及其相關圖件的綜合分析認為，研究區(qū)侏羅系烴源巖有機質(zhì)豐度總體較高，為中等-好烴源巖。

(3)研究區(qū)侏羅紀地層的有機質(zhì)豐度在200 m、300 m和350 m左右出現(xiàn)峰值，與含天然氣水合物層段相鄰，但綜合有機質(zhì)成熟度分析顯示侏羅系烴源巖正處于主生油期，伴有少量生氣。因此，主要的氣源應該來自更深部的高成熟烴源巖。

(4)Tmax-HI和Tmax-D的相關關系圖以及有機顯微組分三角圖、TI值都表明，研究區(qū)烴源巖有機質(zhì)類型為Ⅱ型和Ⅲ型，說明有機質(zhì)來源以陸相高等植物輸入為主。

(5)正構(gòu)烷烴以及甾烷、萜烷等生物標志化合物分析結(jié)果表明，研究區(qū)侏羅系烴源巖是在偏氧化的山間低位沼澤相沉積的。

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Geochemical Characteristics of Jurassic Source Rocks in the Muli Coal Field, Qilian Mountain Permafrost

CHENG Qingsong1，2, GONG Jianming2, ZHANG Min1, ZHAO Qingfang2，WANG Weichao3, CHENG Wenjie4， TIAN Ruicong2，CHEN Zhiqiang2

(1.School of Earth Environment and Water Resources, Yangtze University, Wuhan, Hubei 430100, China；2.QingdaoInstituteofMarineGeology,Qingdao,Shandong266071,China；3.QinghaiNo.105CoalGeologicalExplorationTeam,Xining，Qinghai810007,China；4.GuangxiNo.7GeologicalExplorationTeam，Liuzhou，Guangxi545100，China)

In order to find out the gas source of gas hydrates in Muli coal field of Qilian Mountain permafrost, forty-four Jurassic samples were collected from drilling holes of QH-1,QH-2 and QH-3 for geochemical analysis. On the basis of GC-MS experiment and microscopical maceral identification of organic matters, the results show that the ranges of TOC andRoof samples are 1.4%-16.6% and 0.71%～0.79%, respectively; mudstones’ TI is greater than 40, and coals’ TI is less than 0;the peak of normal alkanes appears in the first and the main peak of carbon distribution is C17-C19,while Pr/ Ph is generally greater than 1.1; tricyclic terpenes has the main peak with C19TT-C20TT, and C24Te has absolute advantage to C26TT; the distribution of C27-C28-C29sterane series shows as a reverse “L”; C31homohopane is an important component in hopane series and the content of C34-C35homohopane is low, and G/C30H is low and mostly less than 0.2. The results reveal that the Jurassic source rocks stay in a mature stage;organic matters mainly belong to Ⅱ2-Ⅲ type, which are mainly from higher plants;the sedimentary environment belongs to swamp facies; the organic matter abundance is relatively high, indicating to be medium-good source rocks.It can be drawn a conclusion that Jurassic source rocks in the study area are keeping in an oil-generating stage and not the main gas source rocks.

source rock；maturity；abundance of organic matter；organic matter type；biomarker

2015-11-16；改回日期：2016-10-10；責任編輯：潘令枝。

國家自然科學基金項目(41273066)。

程青松，男，碩士研究生，1990年出生，地球化學專業(yè)，主要從事油氣地球化學研究。

Email：1092980292@qq.com。

龔建明，男，研究員，1964年出生，石油地質(zhì)專業(yè)，主要從事地球化學和天然氣水合物等研究。

Email：gongjianm@aliyun.com。

P618.1；TE132.2

A

1000-8527(2016)06-1408-09