王 元,李賢慶,王 剛,徐新德,劉海鈺
(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 煤炭資源與安全開采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院,北京 100083;3.中海石油(中國(guó)) 有限公司 湛江分公司,廣東 湛江 524057)
鶯歌海-瓊東南盆地(簡(jiǎn)稱鶯瓊盆地)是我國(guó)重要的含氣區(qū),是中國(guó)大陸架第一個(gè)規(guī)模產(chǎn)氣的盆地。自1983年以來,相繼在瓊東南盆地發(fā)現(xiàn)了崖13-1、陵水17-2、陵水25-1氣田,在鶯歌海盆地發(fā)現(xiàn)了東方1-1、東方13-2、樂東22-1、樂東8-1、樂東15-1等大中型氣田及一系列含氣構(gòu)造,成為目前我國(guó)南方最大的天然氣產(chǎn)區(qū)[1]。前人關(guān)于鶯瓊盆地天然氣來源、天然氣和烴源巖地球化學(xué)特征、天然氣成因類型等方面做了許多研究工作,研究認(rèn)為[2-13]:漸新統(tǒng)崖城組為瓊東南盆地的主力生氣層,為海岸平原沼澤相含煤砂泥巖,鶯歌海盆地的主力生氣層則為中新統(tǒng)梅山組,為半封閉淺海及半深海砂泥巖,是底辟淺層氣田的主要?dú)庠磳?。鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較低,TOC多在0.5%以下,有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ2型和Ⅲ型為主,熱演化程度處于成熟階段,同時(shí),強(qiáng)超壓環(huán)境對(duì)有機(jī)質(zhì)熱演化有一定的抑制作用,使深部超壓地層有機(jī)質(zhì)熱演化減緩、生烴作用時(shí)間延長(zhǎng)。鶯瓊盆地中新統(tǒng)烴源巖母質(zhì)來源以陸源高等植物和低等水生生物混源輸入為主。
瓊東南盆地中部坳陷新近系和第四系沉積厚度較大,可達(dá)3 000~4 000 m,且其沉積特征與鶯歌海盆地中央坳陷帶相似,以淺海、半深海相泥巖為主,其生氣潛力未受到足夠的重視,缺乏對(duì)該套海相烴源巖的系統(tǒng)研究,同時(shí),對(duì)鶯歌海盆地中新統(tǒng)海相烴源巖缺乏系統(tǒng)研究,對(duì)其生烴潛力認(rèn)識(shí)不清。目前針對(duì)鶯瓊盆地?zé)N源巖有機(jī)巖石學(xué)研究以干酪根分析法為主,缺少全巖分析,對(duì)顯微組分含量的定量分析研究較為薄弱。本文運(yùn)用有機(jī)碳、巖石熱解、顯微組分定量、飽和烴色譜、色譜-質(zhì)譜等多種實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析,旨在對(duì)鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖進(jìn)行有機(jī)地球化學(xué)和有機(jī)巖石學(xué)的系統(tǒng)研究,揭示鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖的生烴潛力,為鶯瓊盆地下一步油氣評(píng)價(jià)與勘探提供基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。
鶯瓊盆地位于海南島西南—南部海域,東側(cè)為瓊東南盆地,西側(cè)為鶯歌海盆地(圖1),總面積約為19×104km2。
鶯瓊盆地是新生代的年輕拉張型盆地,現(xiàn)今仍在快速沉降,由于巖石圈拉伸減薄,地幔隆起,地溫背景均較高,快速沉降形成的巨厚的欠壓實(shí)沉積體,也使得地溫梯度升高。沉積體內(nèi)由于晚期快速沉降、壓實(shí)與排液不均衡、新生流體和水熱增壓、壓力沿破裂帶或滲透性地層傳遞,形成了異常高壓[14-15]。
鶯歌海盆地呈北西走向展布,發(fā)育在紅河斷裂帶向東南延伸方向上,受其影響巨大,同時(shí),受太平洋構(gòu)造域的控制而具有典型的下斷上坳的雙層盆地結(jié)構(gòu)特征[16-19]。盆地內(nèi)古近系分布范圍窄,受斷層控制;新近系分布廣泛,地層從老到新層層向邊緣超覆,北邊抬起,南邊不斷下降,盆地中部塑性流引起底辟構(gòu)造的大規(guī)模發(fā)育。鶯歌海盆地以坳陷期充填的沉積為主,新近系厚近17 km。
圖1 鶯瓊盆地構(gòu)造帶及采樣井位置圖(底圖據(jù)黃保家[4])Fig.1 Tectonic belt of the Ying-Qiong Basin and the wells locations of sampling
瓊東南盆地呈北東—南西走向展布,新生代受到太平洋構(gòu)造域的控制,經(jīng)歷了古近紀(jì)的伸展斷陷和新近紀(jì)的熱力學(xué)沉降凹陷階段,形成了下斷上坳的雙層盆地結(jié)構(gòu)特征[16-19]。盆地深部的下構(gòu)造層即古近系始新統(tǒng)和漸新統(tǒng)崖城組、陵水組均屬斷陷、斷坳期的湖相和海陸過渡相含煤沉積和海相沉積,發(fā)育有多個(gè)凸起和凹陷。上構(gòu)造層新近系及第四系具有整體南傾單斜型的坳陷特征,沉積了一套厚的海相地層。
鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖層以梅山組和三亞組為主(圖2),為淺海—半深海相沉積,三亞組一段砂巖與泥巖互層,二段以砂巖為主,間夾薄層泥巖;梅山組為泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖與灰色泥巖互層[20]。中新統(tǒng)海相烴源巖主要分布于鶯歌海盆地裂后熱沉降形成的中央坳陷,為一套半封閉淺海及半深海砂泥巖地層,最大厚度可達(dá)5 000 m,砂泥比小于30%,是底辟淺層氣田的主要?dú)庠磶r。瓊東南盆地的樂東—陵水凹陷,裂后期沉積最厚也達(dá)4 000~5 000 m,其沉積特征與鶯歌海盆地中央坳陷帶相似,以淺?!肷詈O嗄鄮r及砂巖為主。
有機(jī)質(zhì)豐度是衡量烴源巖生油氣母質(zhì)含量多少的指標(biāo),常用的有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo)主要包括有機(jī)碳(TOC)、生烴潛量PG(S1+S2)、氯仿瀝青“A”和總烴(HC)[21]。
鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度參數(shù)如表1,由表看出,鶯歌海盆地梅山組烴源巖樣品TOC值分布在0.11%~4.51%之間,平均值為0.51%,三亞組烴源巖TOC值分布在0.15%~0.94%之間,平均值0.41%,梅山組和三亞組烴源巖分別有77.6%和88.5%的樣品TOC值在0.6%以下(圖3)。鶯歌海盆地?zé)N源巖生烴潛量PG值均較低,其中梅山組烴源巖樣品分布在0.12~3.4 mg/g,平均值0.96 mg/g,三亞組烴源巖分布在0.12~1.87 mg/g,平均值0.73 mg/g,總體以小于1.5 mg/g為主,梅山組和三亞組烴源巖分別有80.1%和95.7%的樣品PG值在1.5 mg/g以下(圖4)。鶯歌海盆地?zé)N源巖氯仿瀝青“A”含量總體較低,梅山組和三亞組烴源巖平均含量均在0.05%以下,其中梅山組烴源巖分布在0.002%~0.098%之間,平均值0.046%;三亞組烴源巖分布在0.014 8%~0.065 9%之間,平均值0.040 2%。鶯歌海盆地梅山組和三亞組烴源巖的總烴含量總體較低,梅山組烴源巖總烴含量分布在26.8×10-6~519.1×10-6之間,平均值為166.1×10-6,有73.69%樣品的總烴含量小于300×10-6;三亞組烴源巖的總烴含量分布在22.82×10-6~499.5×10-6之間,平均值為230.6×10-6??傮w來看,梅山組烴源巖在有機(jī)碳含量、生烴潛量和氯仿瀝青“A”含量上均要高于三亞組烴源巖。
瓊東南盆地梅山組烴源巖樣品TOC值分布在0.1%~2.97%之間,平均值為0.65%,三亞組烴源巖TOC值分布在0.07%~2.86%之間,平均值0.64%,梅山組和三亞組烴源巖分別有80.2%和61.3%的樣品TOC值在0.6%以下(圖3)。瓊東南盆地?zé)N源巖生烴潛量PG值均較低,其中梅山組烴源巖樣品分布在0.02~3.76 mg/g,平均值0.92 mg/g,三亞組烴源巖分布在0.02~1.87 mg/g,平均值0.81 mg/g,總體以小于1.5 mg/g為主,梅山組和三亞組烴源巖分別有80.6%和82.9%的樣品PG值在1.5 mg/g以下(圖4)。瓊東南盆地?zé)N源巖氯仿瀝青“A”含量總體較低,梅山組和三亞組烴源巖平均含量均在0.06%以下,其中梅山組烴源巖分布在0.004 1%~0.090 5%之間,平均值0.033%;三亞組烴源巖分布在0.020%~0.092%之間,平均值0.057%。瓊東南盆地梅山組和三亞組烴源巖的總烴含量總體較低,梅山組烴源巖總烴含量分布在43.7×10-6~546×10-6之間,平均值為196.8×10-6,有90.6%樣品的總烴含量小于300×10-6;三亞組烴源巖的總烴含量分布在47.9×10-6~595.7×10-6之間,平均值為243.6×10-6,有71.4%樣品的總烴含量小于300×10-6。
圖2 鶯瓊盆地地層綜合柱狀圖(底圖據(jù)黃保家[1])Fig.2 Schematic stratigraphic column of the Ying-Qiong Basin
總有機(jī)碳含量(TOC)和熱解生烴潛量(PG)是評(píng)價(jià)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度的主要指標(biāo),鶯瓊盆地?zé)N源巖有機(jī)質(zhì)豐度偏低,主要適于生氣,采用黃保家等[22]提出的烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)鶯瓊盆地?zé)N源巖有機(jī)質(zhì)豐度進(jìn)行評(píng)價(jià)。從鶯瓊盆地不同層位烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)圖(圖5)來看,鶯歌海盆地梅山組以中等烴源巖最多,有61.9%的樣品落在中等烴源巖的范圍內(nèi),其次為非烴源巖,占樣品總數(shù)的28.5%,差烴源巖、好烴源巖和很好烴源巖很少,均占5%以下;三亞組也以中等烴源巖為主,有66.7%的樣品落在中等烴源巖的范圍內(nèi),非烴源巖占樣品總數(shù)的29.6%,差烴源巖占3.7%。瓊東南盆地梅山組烴源巖以中等烴源巖和非烴源巖較多,分別占樣品總數(shù)的41.7%和28.6%,差烴源巖占樣品總數(shù)的19.4%,好和很好烴源巖的樣品很少,不足5%;三亞組以中等烴源巖為主,占樣品總數(shù)的68.4%,其次為非烴源巖,占樣品總數(shù)的18.4%,差烴源巖很少,僅占樣品總數(shù)的7.8%,好和很好烴源巖的樣品更少,不足3%??傮w上看,鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖以中等烴源巖為主,比較而言,瓊東南盆地梅山組和三亞組烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度要高于鶯歌海盆地?zé)N源巖。
表1 鶯瓊盆地不同層位烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度統(tǒng)計(jì)
圖3 鶯瓊盆地不同層位烴源巖有機(jī)碳含量分布頻率圖Fig.3 TOC content frequency distribution of source rocks from the different formations in the Ying-Qiong Basin
圖4 鶯瓊盆地不同層位烴源巖生烴潛量分布頻率圖Fig.4 Hydrocarbon generation potential frequency distribution of source rocks from the different formations in the Ying-Qiong Basin
圖5 鶯瓊盆地不同層位烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)圖(底圖據(jù)黃保家[22])Fig.5 Assessment of organic matter abundance of source rocks from the different formations in the Ying-Qiong Basin
有機(jī)質(zhì)類型是評(píng)價(jià)烴源巖有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量指標(biāo),它決定著油氣生成的數(shù)量和質(zhì)量。利用熱解參數(shù)IH與Tmax值關(guān)系圖(圖6(a))和IH與IO關(guān)系圖(圖6(b))對(duì)鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型進(jìn)行了判別,鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ2型和Ⅲ型為主,有少量Ⅱ1型,其中梅山組烴源巖大部分以Ⅲ型為主,三亞組烴源巖有機(jī)質(zhì)類型則Ⅱ2型稍多。
圖6 鶯瓊盆地不同層位烴源巖烴源巖IH—Tmax(a)關(guān)系及IH—IO(b)關(guān)系Fig.6 IH—Tmax and IH—IO of source rocks from the different formations in the Ying-Qiong Basin
從烴源巖樣品的實(shí)測(cè)鏡質(zhì)組反射率Ro來看,鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖樣品主要處于成熟階段(圖7),其中,鶯歌海盆地梅山組烴源巖樣品的Ro值為0.23%~1.04%,平均值為0.67%,98.3%的烴源巖樣品Ro值大于0.5%;鶯歌海盆地三亞組烴源巖樣品的Ro值為0.67%~0.79%,平均值為0.73%,所有烴源巖樣品的Ro值均大于0.5%;瓊東南盆地梅山組烴源巖樣品的Ro值為0.29%~1.36%,平均值為0.69%,77.4%的烴源巖樣品Ro值大于0.5%;瓊東南盆地三亞組烴源巖樣品的Ro值為0.35%~1.38%,平均值為0.67%,90%的烴源巖樣品Ro值大于0.5%。
鶯歌海盆地不同區(qū)域烴源巖有機(jī)質(zhì)熱演化程度有一定的差異。凸起帶和和靠近凸起帶的凹陷邊緣帶有機(jī)質(zhì)熱演化程度略低,凹陷中央帶有機(jī)質(zhì)熱演化程度相對(duì)較高。瓊東南盆地崖南凹陷、樂東-陵水凹陷、陵南低凸起烴源巖有機(jī)質(zhì)熱演化程度較高,有機(jī)質(zhì)熱演化特征總體呈現(xiàn)出西部較高,東部較低的特點(diǎn)。
烴源巖中有機(jī)顯微組分包括干酪根和全巖2種分析方法,前者對(duì)微體化石、動(dòng)物碎屑的描述與鑒定比較細(xì)致,破壞了有機(jī)組分的原始產(chǎn)狀與結(jié)構(gòu),難以確定某些顯微組分的成因;后者保存了有機(jī)組分的原始產(chǎn)狀與結(jié)構(gòu),有利于對(duì)顯微組分的來源、成因和生烴性的研究,注重不同母質(zhì)來源(高等植物、低等生物等)碎屑的成因變化[23-25]。本次研究從有機(jī)巖石學(xué)角度,以全巖樣品為主,采用反射光和熒光方式,對(duì)鶯瓊盆地不同類型烴源巖樣品進(jìn)行系統(tǒng)的顯微組分定量分析研究。
鶯歌海盆地各層位烴源巖的顯微組分總含量總體較低(表2)。梅山組烴源巖TMC(不含礦物瀝青基質(zhì))值占全巖體積的0.2%~3.6%,平均值為1.09%,有85.7%的樣品TMC值分布在0.2%~1.4%之間;TMCS3(包含礦物瀝青基質(zhì))值占全巖體積的0.4%~8%,平均3.23%,有73.8%的樣品TMCS3值分布在0.4%~4.0%之間。三亞組烴源巖TMC值占全巖體積的0.4%~2.2%,平均值為1.02%,有77.8%的樣品TMC值小于1.2%;TMCS3值占全巖體積的0.4%~11.0%,平均值為4.36%,有66.7%的樣品TMCS3值低于4.4%。
圖7 鶯瓊盆地不同層位烴源巖鏡質(zhì)組反射率Ro分布頻率圖Fig.7 Frequency distribution of Ro of source rocks from the different formations in the Ying-Qiong Basin圖中數(shù)據(jù)格式為
盆地層位顯微組分含量(占全巖體積)/%TMCS3TMCVIESS3鶯歌海梅山組0.4~83.23(42)0.2~3.61.09(42)0.2~3.60.88(42)微~0.6微(42)微~0.40.1(42)微~0.2微(42)微~72.14(42)三亞組0.4~114.36(9)0.4~2.21.02(9)0.4~20.87(9)微~0.2微(9)微~0.20.11(9)微(9)微~10.23.33(9)瓊東南梅山組0.2~1.40.6(24)0.2~1.40.39(24)0.2~10.35(24)微~0.4微(24)微~0.2微(24)微(24)微~1.20.21(24)三亞組0.2~41.35(21)0.2~2.60.92(21)0.2~2.40.82(21)微(21)微~0.2微(21)微~0.4微(21)微~3.80.43(21)
圖8 鶯瓊盆地?zé)N源巖顯微組分組成三角圖Fig.8 Ternary diagram of maceral composition of source rocks in the Ying-Qiong Basin
同樣,瓊東南盆地各層位烴源巖顯微組分總含量也較低(表2)。梅山組烴源巖TMC值占全巖體積的0.2%~1.4%,平均值為0.39%,有96%的樣品TMC值小于0.6%,TMCS3值占全巖體積的0.2%~1.4%,平均值為0.6%,有79.2%的樣品TMCS3值低于1%;三亞組烴源巖TMC值占全巖體積的0.2%~2.6%,平均值為0.92%,有76.2%的樣品TMC值小于1%,TMCS3值占全巖體積的0.2%~4.0%,平均值為1.35%,有61.9%的樣品TMCS3值低于1.0%。
鶯瓊海盆地不同層位烴源巖顯微組分組成具有相似的特征(圖8)。鶯歌海盆地中新統(tǒng)梅山組、三亞組烴源巖樣品均落在了“鏡質(zhì)組相對(duì)含量大于50%”的區(qū)域內(nèi),其中有46.3%的樣品鏡質(zhì)組相對(duì)含量大于90%,27.7%的樣品落在“鏡質(zhì)組相對(duì)含量大于60%、殼質(zhì)組+腐泥組相對(duì)含量為10%~40%”的區(qū)域內(nèi),表明梅山組、三亞組烴源巖顯微組分組成均顯示出富含鏡質(zhì)組的特點(diǎn)。對(duì)比來看,梅山組烴源巖中鏡質(zhì)組相對(duì)含量變化較三亞組略大。瓊東南盆地梅山組、三亞組烴源巖樣品均落在了“鏡質(zhì)組相對(duì)含量大于50%”的區(qū)域內(nèi),其中有62.4%的烴源巖樣品鏡質(zhì)組相對(duì)含量大于90%,有25.9%的烴源巖樣品落在“鏡質(zhì)組相對(duì)含量為50%~90%、殼質(zhì)組+腐泥組相對(duì)含量為10%~50%”的區(qū)域內(nèi),反映出瓊東南盆地?zé)N源巖顯微組分組成總體上以鏡質(zhì)組相對(duì)含量高為特征,且不同層位烴源巖顯微組分相對(duì)組成差異較小。鶯瓊盆地中新統(tǒng)烴源巖顯微組分組成整體具有富含鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組+腐泥組次之、貧含惰性組的特征,有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ2型和Ⅲ型,烴源巖以生氣為主。
油氣地球化學(xué)中的生物標(biāo)志化合物是指沉積物中的有機(jī)質(zhì)、原油和烴源巖中那些來源于活生物體,具有穩(wěn)定的碳骨架,在沉積成巖和熱演化過程中沒有或很少發(fā)生變化,而基本保持能被識(shí)別和追蹤其原始先質(zhì)的碳骨架、具有明顯分子結(jié)構(gòu)特征的有機(jī)化合物。生物標(biāo)志化合物在指示生源輸入、母質(zhì)類型、沉積環(huán)境、有機(jī)質(zhì)熱演化方面有廣泛的應(yīng)用[26]。
鶯歌海盆地梅山組和三亞組烴源巖CPI值分布在1.0~2.1之間,具奇偶優(yōu)勢(shì)或不具奇偶優(yōu)勢(shì),OEP值介于0.58~2.58;∑nC21-/∑nC22+值變化較大,介于0.7~16.3之間,(nC21+nC22)/(nC28+nC29)值分布范圍為0.69~6.18,表明梅山組和三亞組烴源巖中低碳數(shù)正構(gòu)烷烴較高碳數(shù)正構(gòu)烷烴占優(yōu)勢(shì),反映出烴源巖母質(zhì)來源中低等生物生源占有較大比例。梅山組烴源巖Pr/Ph值分布在0.31~5.06之間,平均值為2.14,大部分樣品Pr/Ph值為1~2.5;三亞組烴源巖Pr/Ph值分布在0.44~3.22之間,平均值為1.79,有74%的樣品Pr/Ph值為1~2,表明鶯歌海盆地梅山組和三亞組烴源巖大多數(shù)樣品具有姥鮫烷對(duì)植烷優(yōu)勢(shì)的特征,其沉積環(huán)境主要為弱氧化-弱還原環(huán)境。
瓊東南盆地梅山組和三亞組烴源巖正構(gòu)烷烴的碳數(shù)范圍為C13-C39,有單峰型和雙峰型分布:?jiǎn)畏逍椭鞣逄紨?shù)以小于C21為主,∑nC21-/∑nC22+比值大于1,平均6.13,具有輕碳優(yōu)勢(shì),(nC21+nC22)/(nC28+nC29)值平均為1.98。雙峰型主峰碳數(shù)以C20和C27為主,低碳數(shù)正構(gòu)烷烴和高碳數(shù)正構(gòu)烷烴均有發(fā)育(圖9)。梅山組烴源巖Pr/Ph值分布在0.51~5.19之間,平均值為1.58,有75%的樣品Pr/Ph值為1~2;三亞組烴源巖Pr/Ph值分布在0.41~4.73之間,平均值為1.8,有50%的樣品Pr/Ph值為0.5~2,沉積環(huán)境主要為弱氧化-弱還原環(huán)境。
圖9 鶯瓊盆地不同層位烴源巖飽和烴色譜譜圖Fig.9 Chromatogram of the saturated hydrocarbons in source rocks from the different formations in the Ying-Qiong Basin
圖10 鶯瓊盆地?zé)N源巖飽和烴m/z191質(zhì)量色譜圖Fig.10 Mass chormatograms of terpenes (m/z 191) in source rocks from the different formations in the Ying-Qiong Basin
鶯瓊盆地中新統(tǒng)各層位烴源巖中三環(huán)萜烷碳數(shù)分布范圍為C19-C30,主要以C21、C23三環(huán)萜烷為主峰(圖10)。鶯歌海盆地各層位烴源巖中三環(huán)萜烷含量較低,梅山組烴源巖的三環(huán)萜烷/藿烷為0.04~0.84,平均值為0.19,三亞組烴源巖的三環(huán)萜烷/藿烷為0.11~0.31,平均值為0.19。瓊東南盆地梅山組和三亞組烴源巖中三環(huán)萜烷含量也較低,前者三環(huán)萜烷/藿烷為0.06~0.48,平均值為0.17,后者三環(huán)萜烷/藿烷為0.04~0.33,平均值為0.15。鶯瓊盆地各層位烴源巖中還檢測(cè)出C23-C27四環(huán)萜烷,以C24四環(huán)萜烷豐度相對(duì)稍高,但四環(huán)萜烷含量較低。
五環(huán)三萜烷中藿烷系列化合物比較發(fā)育,藿烷類化合物以C30藿烷為主峰,包含C27、C30-C35藿烷、C30莫烷、C29重排藿烷和重排莫烷、17α(H)-22,29,30-三降藿烷(Tm)、18α(H)-22,29,30-三降藿烷(Ts)和18α(H)-30降新藿烷(C29TS)等。在鶯瓊盆地中新統(tǒng)烴源巖的C31、C33、C35升藿烷組成中,C31升藿烷相對(duì)含量占優(yōu)勢(shì)(為48.1%~86.7%),C33升藿烷相對(duì)含量次之(占10.7%~37.0%),C35升藿烷相對(duì)含量最低(占2.5%~26.0%),反映其烴源巖主要沉積于弱氧化-弱還原的沉積環(huán)境。鶯瓊盆地各層位烴源巖中檢測(cè)出較豐富的奧利烷,各層位烴源巖的奧利烷指數(shù)(即奧利烷/C30藿烷)存在一定的差異:鶯歌海盆地梅山組烴源巖的奧利烷指數(shù)平均值為0.53,三亞組烴源巖的奧利烷指數(shù)平均值為0.68。瓊東南盆地梅山組烴源巖的奧利烷指數(shù)平均值為0.27,三亞組烴源巖的奧利烷指數(shù)平均值為0.41。鶯瓊盆地各層位烴源巖中也檢測(cè)出伽馬蠟烷,但其豐度不高,伽馬蠟烷指數(shù)小于0.3,說明其沉積環(huán)境水體鹽度低,還原性不強(qiáng)。
甾烷系列化合物組成差別較小(圖11),鶯歌海盆地梅山組烴源巖C27甾烷相對(duì)含量為25%~38%,平均值為31%,C29甾烷相對(duì)含量為33%~41%,平均值為39%,三亞組烴源巖C27甾烷相對(duì)含量為27%~41%,平均值為32%,C29甾烷相對(duì)含量為34%~42%,平均值為38%;瓊東南盆地梅山組烴源巖C27甾烷相對(duì)含量為24%~43%,平均值為32%,C29甾烷相對(duì)含量為32%~47%,平均值為38%,三亞組烴源巖C27甾烷相對(duì)含量為29%~39%,平均值為32%,C29甾烷相對(duì)含量為35%~43%,平均值為39%,表明鶯瓊盆地梅山組和三亞組烴源巖具有陸生高等植物和低等水生生物生源的混合輸入特征。鶯瓊盆地中新統(tǒng)烴源巖C29甾烷ββ/(αα+ββ)比值和C29甾烷20S/(20S+20R)比值總體上介于0.3~0.5之間,表明鶯瓊盆地中新統(tǒng)烴源巖熱演化程度主要處于成熟階段。
圖11 鶯瓊盆地?zé)N源巖飽和烴m/z 217質(zhì)量色譜圖Fig.11 Mass chormatograms of steranes (m/z 217) in source rocks from the different formations in the Ying-Qiong Basin
Table 3 Hydrocarbon generation potential evaluation of the Miocene marine source rocks in the Ying-Qiong Basin
根據(jù)烴源巖熱解參數(shù)、有機(jī)巖石學(xué)特征和生物標(biāo)志物特征,從烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度等方面,結(jié)合烴源巖厚度,綜合對(duì)鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖進(jìn)行了生烴潛力評(píng)價(jià)(表3)。鶯歌海盆地梅山組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度相對(duì)較高,有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ2型和Ⅲ型為主,有機(jī)質(zhì)成熟度主要處于低成熟-成熟階段,沉積環(huán)境為弱氧化-弱還原環(huán)境,加之地層厚度(可達(dá)2 200 m以上)和烴源巖厚度較大,具有較好的生烴潛力,為鶯歌海盆地最有潛力的烴源巖;三亞組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度略低于梅山組烴源巖,有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ2型和Ⅲ型為主,有機(jī)質(zhì)成熟度主要處于成熟階段,演化程度合適,盆地中部和西南部地層厚度大,也具有一定的生烴潛力。瓊東南盆地梅山組和三亞組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度相對(duì)較高,有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ2型和Ⅲ型為主,有機(jī)質(zhì)成熟度處于低成熟-成熟階段,沉積環(huán)境為弱氧化-弱還原環(huán)境,具有相當(dāng)?shù)纳鸁N潛力。
(1)鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度總體較低,大部分烴源巖按照有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為中等烴源巖,比較而言,瓊東南盆地中新統(tǒng)海相烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度要高于鶯歌海盆地?zé)N源巖,烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ2型和Ⅲ型為主,有機(jī)質(zhì)熱演化主要處于成熟階段。
(2)鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖顯微組分含量總體較低,顯微組分組成具有富含鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組+腐泥組次之、貧含惰性組的特征,有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ2型和Ⅲ型,烴源巖以生氣為主。
(3)鶯瓊盆地中新統(tǒng)海相烴源巖沉積環(huán)境主要為弱氧化-弱還原環(huán)境,具有陸生高等植物和低等水生生物生源混合輸入的特征。
(4)鶯歌海盆地梅山組烴源巖綜合評(píng)價(jià)為中等烴源巖,具有較好的生烴潛力,三亞組烴源巖綜合評(píng)價(jià)為較差—中等烴源巖,具有一定的生烴潛力;瓊東南盆地梅山組和三亞組烴源巖綜合評(píng)價(jià)為中等烴源巖,具有相當(dāng)?shù)纳鸁N潛力,不可忽視。
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