蘇北盆地溱潼凹陷阜二段不同巖性烴源巖的地球化學特征及生烴潛力對比

李志鵬，余麒麟，昝 靈，余文端，張枝煥

(1.中國石油大學(北京)地球科學學院，北京 102249；2.中國石油大學(北京)油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249；3.中國石化華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇 南京 210019)

0 引 言

溱潼凹陷位于蘇北盆地南部，該凹陷古近系烴源巖主要分布于阜寧組二段(阜二段)、四段(阜四段)和泰州組，其中阜四段烴源巖埋藏較淺、成熟度偏低，泰州組的探井較少，其生烴潛力仍不明確，而阜二段是被證實的主力烴源巖層系。近年來，不同學者對研究區(qū)阜二段烴源巖進行了比較系統(tǒng)的研究。研究表明，阜二段泥頁巖形成于相對穩(wěn)定的湖泊環(huán)境，為深湖-半深湖相沉積，從阜二段沉積早期到晚期，古氣候由干旱逐漸變潮濕，湖平面上升，水體鹽度降低，水體由強還原環(huán)境轉變?yōu)槿踹€原環(huán)境[1-2]。阜二段烴源巖巖性以灰黑色泥巖為主[3]，分布范圍較廣[4-5]，厚度較大，沉積中心區(qū)烴源巖厚度為200～400 m。從縱向分布上看，研究區(qū)阜二段中部的E1f24(龜背亞段)、E1f23(七尖峰亞段)和E1f22(四尖峰亞段)泥頁巖有機質豐度相對較高，生烴基礎較好；頂部的E1f25(泥脖子亞段)與底部的E1f21(山字形亞段)烴源巖有機質豐度中等偏低，生烴潛力較差[2-3，6-9]。研究區(qū)阜二段烴源巖顯微組分以腐泥組和鏡質組為主，殼質組和惰質組含量偏低。研究區(qū)阜二段烴源巖主要處于低熟-成熟階段[10]。阜二段泥巖具有良好的形成頁巖油資源的地質條件和物質基礎[11]，目前研究區(qū)已經(jīng)有14口井在阜二段泥頁巖層系發(fā)現(xiàn)了油氣顯示，并在部分井獲得工業(yè)油流，顯示了阜二段頁巖油良好的勘探潛力[3]。

溱潼凹陷阜二段烴源巖層系巖性復雜，不同巖性烴源巖的生烴潛力及形成環(huán)境的差異還不明確，因此本文在泥頁巖巖心樣品地球化學分析的基礎上，對研究區(qū)阜二段不同亞段、不同巖性泥頁巖生烴潛力和形成環(huán)境的差異進行對比研究，為后期研究區(qū)阜二段烴源巖的生油氣潛力評價、油源對比和頁巖油勘探提供地球化學依據(jù)。

1 地質概況

蘇北盆地位于江蘇省長江以北，是蘇北—南黃海盆地的陸上部分，盆地東與黃海相連，西以郯廬斷裂為界，西北與魯蘇隆起接壤，北臨濱海隆起，西南臨張八嶺隆起，南與蘇南隆起接壤(圖1(a))，面積約為32800 km2，是中國東南部重要的中、新生代含油氣斷陷盆地[4，6，12-14]。盆地內自南向北分布有東臺坳陷、建湖隆起和鹽阜坳陷3個一級構造單元[15-16]。溱潼凹陷處于盆地南部，屬于東臺拗陷內的一個次級構造單元，位于泰州凸起與吳堡低凸起之間，面積約為1100 km2[11]，整體呈北東東—南西西向展布，自北到南可以劃分為斜坡帶、深凹帶和斷階帶3個構造單元(圖1(b))。溱潼凹陷新生界自下而上發(fā)育有第四系東臺組、新近系鹽城組和古近系三垛組、戴南組、阜寧組、泰州組等地層，其中阜寧組二段為一套富含有機質的泥頁巖，自下而上可劃分為山字形(E1f21)、四尖峰(E1f22)、七尖峰(E1f23)、龜背(E1f24)、泥脖子(E1f25)5個亞段(圖1(c))，具有很好的生烴潛力[1]。溱潼凹陷阜二段形成于相對穩(wěn)定的湖泊環(huán)境，為半深湖-深湖相沉積，巖性復雜，主要發(fā)育深灰色-灰黑色泥巖、云灰質泥巖、云灰質頁巖和泥灰?guī)r等，在泥脖子亞段頂部還發(fā)育少量粉砂質泥巖[1，15]。

圖1 蘇北盆地溱潼凹陷區(qū)域地質構造圖及阜二段地層柱狀圖(圖(c)修改自文獻[1])

2 樣品信息與實驗測試方法

本次研究在研究區(qū)采集阜二段泥頁巖樣品133件，采樣井以及收集到烴源巖地球化學分析資料的井分布如圖1(b)所示。完成了烴源巖樣品巖石熱解以及總有機碳含量測定，并從中選取不同亞段、不同巖性的27個烴源巖樣品進行氯仿瀝青“A”抽提、族組分分離和飽和烴氣相色譜-質譜分析。巖石熱解、總有機碳測定、氯仿瀝青“A”抽提、族組分分離和飽和烴氣相色譜-質譜分析實驗均在中國石油大學(北京)油氣資源與探測國家重點實驗室完成，檢測標準分別為GB/T19145—2016、GB/T18602—2016、SY/T5163—2010、SY/T5779—2008和GB/T18606—2017。

3 結果與討論

3.1 烴源巖地球化學特征與生烴潛力

3.1.1 主要巖石類型與縱向巖性組合特征

根據(jù)研究區(qū)部分重點井烴源巖巖心樣品紋層發(fā)育情況，將紋層厚度小于1 cm的烴源巖劃分為頁巖，大于1 cm的烴源巖劃分為泥巖，根據(jù)已經(jīng)劃分好的泥巖和頁巖的測井曲線響應特征的差異性，提出了研究區(qū)泥巖與頁巖的測井識別標志，其中頁巖自然伽馬(GR)大于82 API，聲波時差(AC)小于260 μm/s；泥巖自然伽馬(GR)小于82 API，聲波時差(AC)大于260 μm/s(圖2)。在此基礎上，根據(jù)黏土礦物、長英質礦物(包括長石和石英)、碳酸鹽礦物(包括白云石和方解石)的相對含量將研究區(qū)阜二段烴源巖劃分為泥巖、鈣質泥巖以及鈣質頁巖三類，其中泥巖中碳酸鹽礦物相對含量小于10%(研究區(qū)阜二段碳酸鹽礦物含量低于10%的細粒巖中紋理均不發(fā)育，沒有單獨劃分出頁巖類)，鈣質泥巖與鈣質頁巖中碳酸鹽礦物含量介于10%～50%之間。其中泥巖主要發(fā)育在泥脖子亞段(E1f25)和龜背亞段(E1f24)的上部和中部；鈣質泥巖以及鈣質頁巖主要發(fā)育在七尖峰(E1f23)、四尖峰(E1f22)以及山字形亞段(E1f21)，其中E1f23主要分布鈣質泥巖夾鈣質頁巖，E1f22為鈣質泥巖夾鈣質頁巖或者鈣質泥巖與鈣質頁巖互層，E1f21主要為鈣質泥巖夾鈣質頁巖(圖3)。

圖2 溱潼凹陷阜二段測井響應特征巖性識別圖

圖3 溱潼凹陷典型井阜二段烴源巖層系巖性組合剖面

3.1.2 有機質豐度

研究區(qū)阜二段不同亞段烴源巖有機質豐度與生烴潛力存在比較明顯的差異，泥脖子亞段(E1f25)烴源巖總有機碳含量(TOC)為1.50%～2.06%，平均值為1.76%(n=6)；生烴潛量(S1+S2)為4.55～6.95 mg/g，平均值為5.96 mg/g(n=6)。龜背亞段(E1f24)的TOC為1.83%～2.33%，平均值為2.08%(n=5)；S1+S2為7.40～9.87 mg/g，平均值為8.66 mg/g(n=5)。七尖峰亞段(E1f23)的TOC為0.20%～3.79%，平均值為1.35%(n=11)；S1+S2為0.43～14.93 mg/g，平均值為5.43 mg/g(n=11)。四尖峰亞段(E1f22)TOC為0.21%～2.47%，平均值為1.07%(n=24)；S1+S2為0.23～12.28 mg/g，平均值為4.54 mg/g(n=24)。山字形亞段(E1f21)TOC為0.12%～1.59%，平均值為0.65%(n=37)；S1+S2為0.07～6.18 mg/g，平均值為2.12 mg/g(n=37)。根據(jù)中國陸相盆地烴源巖地球化學評價方法[17]，E1f25、E1f24、E1f23烴源巖有機質豐度均較高，其中E1f25烴源巖主要分布在好烴源巖的范圍，E1f24烴源巖為好-很好烴源巖，E1f23烴源巖介于中等-好之間；E1f22和E1f21烴源巖有機質豐度變化較大，從差到好烴源巖均有分布(圖4(a))。

圖4 溱潼凹陷阜二段烴源巖TOC和S1+S2有機質豐度劃分

研究區(qū)阜二段不同巖性的烴源巖有機質豐度存在比較大的差別(圖4(b))，泥巖和鈣質頁巖有機質豐度相對較高，鈣質泥巖有機質豐度相對較低，其中泥巖TOC介于1.04%～2.33%之間，平均值為1.75%(n=14)；S1+S2介于4.5～9.87 mg/g之間，平均值為6.8 mg/g(n=14)。鈣質頁巖TOC介于0.69%～2.47%之間，平均值為1.51%(n=11)；S1+S2介于1.8～12.28 mg/g之間，平均值為6.69 mg/g(n=11)。鈣質泥巖TOC介于0.23%～3.79%之間，平均值為0.73%(n=52)；S1+S2介于1.8～12.28 mg/g之間(n=52)，平均值為6.69 mg/g。根據(jù)中國陸相盆地烴源巖有機質豐度評價標準[17]，泥巖分布在好-很好烴源巖范圍；鈣質頁巖大部分分布在好-很好烴源巖的范圍，少數(shù)樣品分布在中等烴源巖的范圍；鈣質泥巖大部分分布在差-中等烴源巖的范圍，少部分分布在非烴源巖或好烴源巖的范圍。

3.1.3 有機質類型與傾油氣性

有機質類型是烴源巖評價的重要指標之一，根據(jù)巖石熱解氫指數(shù)(HI)和最高熱解峰溫(Tmax)可以對低成熟-中成熟烴源巖進行有機質類型判識[18]。由圖5(a)、圖6(a)和圖7(a)可以看出，各個亞段烴源巖的有機質類型存在較大差異，其中E1f25和E1f24樣品的有機質類型主要為Ⅱ1型，顯微組分以腐泥組和殼質組為主，鏡質組含量次之，惰質組含量最少，表現(xiàn)出較高的傾油性；E1f23大部分樣品為Ⅱ1型，少量樣品為Ⅱ2型，顯微組分以腐泥組和殼質組為主；E1f22樣品的有機質類型為Ⅱ1型和Ⅱ2型，顯微組分以腐泥組、殼質組和鏡質組為主，主要表現(xiàn)為傾油性，少數(shù)表現(xiàn)為傾氣性；E1f21有機質類型主要為Ⅱ2型，少部分樣品為Ⅱ1型和Ⅲ型，顯微組分以腐泥組、殼質組和鏡質組均占有一定的比例，但有些樣品中鏡質組占比明顯偏高，整體表現(xiàn)為傾氣性。阜二段不同亞段的烴源巖中顯微組分組成存在較大的差別，尤其是E1f21烴源巖中這種差別尤為明顯，這些差別主要是巖性變化造成的。

圖5 溱潼凹陷阜二段烴源巖HI和Tmax有機質類型劃分圖

圖6 溱潼凹陷阜二段烴源巖TOC與HI關系圖

圖7 溱潼凹陷阜二段烴源巖顯微組分三角圖

根據(jù)烴源巖顯微組分相對含量(圖7(b))及類型指數(shù)，并結合巖石熱解參數(shù)分布特征(圖5(b)和圖6(b))綜合分析表明，阜二段不同巖性烴源巖有機質類型也有較大差別，其中泥巖顯微組分以腐泥組為主(17.11%～88.74%，平均值62.55%)，并含有大量次生組分，鏡質組含量相對較低(9.86%～36.89%，平均值21.92%)，TI指數(shù)大部分大于40，氫指數(shù)較高，有機質類型以Ⅱ1型有機質為主，整體為傾油性烴源巖；鈣質泥巖顯微組分以鏡質組為主(18.39%～85.56%，平均值66.17%)，腐泥組次之(12.15%～44.18%，平均值28.53%)，殼質組和惰質組含量不高(0～5.74%，平均值1.5%；0～35.63%，平均值6.54%)，TI指數(shù)大部分介于0～40之間，部分小于0，氫指數(shù)偏低，有機質類型以Ⅱ2型和Ⅲ型有機質為主，少量樣品為Ⅱ1型，表現(xiàn)出較高的傾氣性；鈣質頁巖顯微組分組成與泥巖接近，以腐泥組為主(11.09%～88.02%，平均值52.87%)，鏡質組次之(10.42%～38.87%，平均值27.31%)，殼質組含量偏低(0～16.99%，平均值5.65%)，TI指數(shù)大部分大于40，氫指數(shù)較高，有機質類型以Ⅱ1型為主，少量為Ⅱ2型，表現(xiàn)為傾油-傾氣性。

3.1.4 有機質成熟度

有機質成熟度可用來反映烴源巖的熱演化程度，鏡質組反射率(Ro)是常用的指標之一[19-20]。溱潼凹陷阜二段烴源巖Ro主要介于0.45%～1.20%之間，處于低成熟-成熟階段。Tmax也是判斷有機質成熟度的重要參數(shù)之一[21]，研究區(qū)阜二段烴源巖樣品Tmax整體介于411～451 ℃之間，平均值為435 ℃，反映阜二段烴源巖整體處于低成熟-成熟階段。從烴源巖埋藏深度與Ro關系圖(圖8(a))中可以看出，隨著埋藏深度增加，Ro整體呈現(xiàn)有規(guī)律增大的趨勢，而且埋藏深度與Ro具有很好的相關性，埋藏深度在1800 m左右達到生烴門限，Ro為0.5%左右；2800 m左右達到成熟階段，2800～3650 m處在成熟階段早期，對應Ro范圍為0.7%～1.0%；埋藏深度大于3650 m時處在成熟階段中后期，Ro整體大于1%。根據(jù)重點鉆井烴源巖Ro實測數(shù)據(jù)以及埋藏深度與Ro相關關系擬合數(shù)據(jù)編制出溱潼凹陷阜二段烴源巖Ro平面等值線圖(圖8(b))，從圖中可以看出，目前溱潼凹陷外斜坡帶阜二段烴源巖處于未成熟-低成熟階段，內斜坡帶處于成熟階段早期，深凹帶處于成熟階段中后期。

圖8 溱潼凹陷阜二段烴源巖埋藏深度-Ro相關圖(a)及Ro等值線圖(b)

升藿烷異構化參數(shù)C31升藿烷22S/(22S+22R)也可以被用來表征成熟度，該值在0.50～0.54時進入生油窗，在0.54～0.62時達到平衡點，此時對應的Ro約為0.6%[22]。研究區(qū)阜二段泥頁巖C31升藿烷22S/(22S+22R)介于0.33～0.59之間，平均值為0.51，表明研究區(qū)阜二段烴源巖處于低成熟-成熟階段。

除此之外，甾類化合物中C29規(guī)則甾烷20S/(20S+20R)和C29規(guī)則甾烷αββ/(αββ+ααα)也可以被當作判斷烴源巖有機質成熟度的參數(shù)，其值會隨著成熟度的升高而增加[21]。其中C29規(guī)則甾烷20S/(20S+20R)值在0.5～0.55時趨于平衡，C29規(guī)則甾烷αββ/(αββ+ααα)值在0.67～0.71時趨于平衡。研究區(qū)阜二段泥頁巖C29規(guī)則甾烷20S/(20S+20R)介于0.12～0.57之間，平均值為0.41；C29規(guī)則甾烷αββ/(αββ+ααα)介于0.17～0.60之間，平均值為0.40，反映樣品處于低成熟-成熟階段。

除甾萜類相關參數(shù)之外，一些芳烴化合物參數(shù)也能很好地指示烴源巖的有機質成熟度。甲基菲化合物中常用甲基菲指數(shù)來作為成熟度參數(shù)[21]，其中主要包括MPI1=1.5×(2-MP+3-MP)/(P+1-MP+9-MP)，相應的反射率RMPI1=0.6×MPI+0.4(0.65%

綜合以上烴源巖有機質成熟度參數(shù)綜合分析表明，阜二段泥頁巖整體處于低成熟-成熟階段。

3.2 烴源巖生物標志物特征與形成環(huán)境

本文在部分典型生物標志物組成特征分析的基礎上，對比研究區(qū)阜二段泥巖、鈣質頁巖和鈣質泥巖三類烴源巖生物標志物組成特征的差異，并根據(jù)Pr/Ph、伽馬蠟烷/C30藿烷、nC21-/nC22+和C24TeT/C26TT等生物標志物參數(shù)的分布特征，以及C27、C28、C29規(guī)則甾烷的相對豐度等，討論研究區(qū)阜二段不同巖性烴源巖的有機質生源及形成環(huán)境的差異。

3.2.1 烴源巖生物標志物組成特征

研究區(qū)阜二段泥巖中正構烷烴呈正態(tài)型或單峰態(tài)后峰型分布，nC21-/nC22+值較高，分布在0.47～0.92之間，平均值為0.75；Pr/Ph介于0.95～1.66之間，平均值為1.29；伽馬蠟烷和β胡蘿卜烷的相對豐度均偏低，伽馬蠟烷/C30藿烷介于0.05～0.08之間，平均值為0.06；三環(huán)萜烷/C30藿烷介于0.12～0.19之間，均值為0.15；C24TeT/C26TT值很高，分布在1.80～2.59之間，均值為2.10；C27-C28-C29ααα20R規(guī)則甾烷中具有C29規(guī)則甾烷優(yōu)勢(圖9(a)和(b))。

圖9 溱潼凹陷阜二段不同類型烴源巖部分生物標志物譜組成特征

鈣質泥巖中正構烷烴呈單峰態(tài)后峰型分布，nC21-/nC22+值偏低，分布在0.40～0.63之間，平均值為0.51，Pr/Ph值介于0.46～0.81之間，平均值為0.63；β胡蘿卜烷和伽馬蠟烷相對豐度均較高，伽馬蠟烷/C30藿烷值介于0.27～0.63之間，平均值為0.46；三環(huán)萜烷/C30藿烷值較高，介于0.49～0.76之間，均值為0.62；C24TeT/C26TT值較高，分布在0.97～2.35之間，均值為1.31；C27-C28-C29ααα20R規(guī)則甾烷相對豐度呈“V”型分布，具有C29規(guī)則甾烷優(yōu)勢(圖9(c)和(d))。

鈣質頁巖中正構烷烴呈單峰態(tài)后峰型分布，nC21-/nC22+值偏低，分布在0.44～0.56之間，平均值為0.48；Pr/Ph值介于0.38～0.51之間，平均值為0.46；β胡蘿卜烷和伽馬蠟烷相對豐度均很高，伽馬蠟烷/C30藿烷值介于0.54～1.25之間，平均值為0.89；三環(huán)萜烷/C30藿烷值較高，介于0.90～1.92之間，均值為1.41；C24TeT/C26TT值較低，分布在0.38～0.71之間，均值為0.57；C27-C28-C29ααα20R規(guī)則甾烷相對豐度呈“V”型分布，略具有C29規(guī)則甾烷優(yōu)勢(圖9(e)和(f))。

3.2.2 生源母質

在烴源巖生物標志化合物中，類異戊二烯烷烴既可以用來指示烴源巖沉積環(huán)境，又可以用來反映烴源巖中有機母質來源。溱潼凹陷阜二段泥巖中Pr/nC17值介于0.31～1.14之間，平均值為0.59，Ph/nC18值介于0.17～0.84之間，平均值為0.42；鈣質泥巖Pr/nC17值介于0.29～1.02之間，平均值為0.55，Ph/nC18值介于0.28～3.82之間，平均值為0.95；鈣質頁巖Pr/nC17值介于0.41～1.25之間，平均值為0.72，Ph/nC18值介于0.80～1.61之間，平均值為1.06。根據(jù)Pr/nC17與Ph/nC18關系圖(圖10(a))分析表明[23-25]，泥巖中有機母質為混合來源，既有陸源高等植物貢獻，也有低等水生生物貢獻；鈣質頁巖和鈣質泥巖中有機母質主要來源于藻類等低等水生生物與高等植物混源。

圖10 溱潼凹陷阜二段不同類烴源巖Ph/nC18與Pr/nC17關系圖[23-25](a)、C29ααα(20R)/C27ααα(20R)與Pr/Ph關系圖(b) [25-27]

C27-C29規(guī)則甾烷也可以用來反映有機母質的輸入來源。前人研究表明，C27規(guī)則甾烷指向藻類等低等水生生物輸入有優(yōu)勢[26]，C28規(guī)則甾烷指示含有葉綠素c的水生生物的貢獻，例如硅藻類等[27]，C29規(guī)則甾烷指向陸源高等植物的輸入占有優(yōu)勢。但近年來研究表明，C29規(guī)則甾烷也可以來源于部分低等水生生物，比如藍藻等。結合C27-C28-C29規(guī)則甾烷三角圖(圖11)可以判識[25，28-29]，研究區(qū)阜二段泥巖中有機質為混合來源，高等植物的生源貢獻較大，低等水生生物有一定的貢獻；鈣質頁巖和鈣質泥巖有機質也為混源型，浮游生物和低等水生生物輸入占有優(yōu)勢，陸源高等植物占有一定貢獻。

圖11 溱潼凹陷阜二段不同類型烴源巖C27-C29規(guī)則甾烷三角圖[25，28-29]

三環(huán)萜烷參數(shù)(C19TT+C20TT)/C23TT可以用來指示有機質來源[27]，一般來說，C19TT-C20TT來源于高等植物，而C23TT主要與藻類有關[30]。研究區(qū)阜二段不同巖性烴源巖中該比值具有較大差別，其中泥巖(C19TT+C20TT)/C23TT值為0.88～2.48，平均值為1.70，表明有機質生源中陸源高等植物的貢獻較大；鈣質泥巖(C19TT+C20TT)/C23TT值為0.59～1.55，平均值為1.03，表明鈣質泥巖為低等水生生物和陸源高等植物混合有機質來源；鈣質頁巖(C19TT+C20TT)/C23TT值為0.38～0.51，平均值為0.46，表明低等水生生物輸入占有優(yōu)勢，而高等植物也有一定貢獻。

利用生物標志物判斷的生源與顯微組分及熱解參數(shù)分析得到的有機質類型存在一定的差別，這種現(xiàn)象與顯微組分組成特點及不同巖性烴源巖之間顯微組分組成的差別有關，由于顯微組分和巖石熱解數(shù)據(jù)所反映的是烴源巖中有機質的總貌，而生物標志物反映的是可溶有機質的特征。烴源巖中具生油能力的主要是富氫組分(如腐泥組中主要來源于水生生物的藻類體和來源于高等植物的殼質組等)，鏡質組的生油潛力相對較小，可溶有機質中鏡質組的貢獻很小，所以利用生物標志物判斷的生油組分主要是腐泥組和殼質組。由于研究區(qū)烴源巖陸源有機質以鏡質組為主，殼質組含量偏低，特別是鈣質泥巖中殼質組的相對含量明顯偏低，從而造成根據(jù)生物標志物參數(shù)分析得到的低等水生生物的生物貢獻偏高。因此在判斷烴源巖母質來源的時候需要結合顯微組分和熱解參數(shù)綜合分析。綜合研究區(qū)生物標志物和顯微組分分析結果分析表明，泥巖的有機質生源主要為富氫生油母質生源藻類等低等水生生物與高等植物殼質組混源；鈣質泥巖的有機質生源以高等植物鏡質組為主要來源，以低等水生生物為次要來源的混源型母質來源；鈣質頁巖的有機質生源主要為富氫生油母質等低等水生生物為主，高等植物有一定貢獻的混源母質來源。鈣質泥巖和鈣質頁巖的富氫生油母質生源為混源型，低等水生生物輸入占有優(yōu)勢。

3.2.3 沉積環(huán)境

姥鮫烷(Pr)和植烷(Ph)是光合生物中葉綠素a或葉綠素b植醇側鏈的衍生產(chǎn)物，植醇在氧化條件下形成姥鮫烷(Pr)，而在還原環(huán)境下會形成植烷(Ph)。在不同環(huán)境條件下形成的烴源巖中Pr和Ph的相對含量存在差別，因此可以用Pr/Ph指示古沉積環(huán)境[31-32]。研究區(qū)阜二段泥巖中Pr/Ph值介于0.95～1.66之間，平均值為1.29，反映其沉積于弱氧化-弱還原的淡水環(huán)境；鈣質泥巖中Pr/Ph值介于0.46～0.81之間，平均值為0.63，指示此類烴源巖沉積于還原的半咸水環(huán)境；鈣質頁巖的Pr/Ph值介于0.38～0.51之間，平均值為0.44，指示該類烴源巖沉積于強還原的咸水環(huán)境。從Pr/Ph與C29ααα(20R)甾烷/C27ααα(20R)甾烷沉積環(huán)境判識圖版(圖10(b))[25，33-35]也可以得到，泥巖形成于淡水還原環(huán)境，鈣質泥巖與鈣質頁巖形成于強還原環(huán)境。根據(jù)Pr/nC17與Ph/nC18關系圖(圖10(a))同樣得出泥巖主要沉積于弱還原-弱氧化的過渡環(huán)境，鈣質頁巖和鈣質泥巖沉積于還原性沉積環(huán)境的結論。

伽馬蠟烷(Ga)的主要來源是半咸水與咸水中食菌纖毛蟲產(chǎn)生的四膜蟲醇，高豐度的伽馬蠟烷指示著高鹽度的水體分層現(xiàn)象以及強還原的沉積水體條件[21]。研究區(qū)阜二段烴源巖樣品中均檢測出了一定量的伽馬蠟烷，但不同巖性類型的烴源巖中伽馬蠟烷的相對豐度存在比較明顯的差別(圖12(a))[36]，其中泥巖中伽馬蠟烷指數(shù)(Ga/C30H)為0.05～0.08，平均值為0.06，指示該類烴源巖沉積于淡水湖相環(huán)境；鈣質泥巖中伽馬蠟烷指數(shù)為0.27～0.78，平均值為0.5，表明該類烴源巖沉積于半咸水環(huán)境；鈣質頁巖中伽馬蠟烷指數(shù)為0.54～1.25，平均值為0.89，表明該類烴源巖沉積于強還原的咸水環(huán)境。

圖12 溱潼凹陷阜二段不同巖性烴源巖Pr/Ph與Ga/C30藿烷關系圖[36](a)及Pr/Ph與DBT/PHE關系圖[37-38](b)

除飽和烴以外，部分芳烴化合物組成也可以作為沉積環(huán)境和有機質生源判識的指標。姥鮫烷/植烷(Pr/Ph)與二苯并噻吩/菲(DBT/P)所構建的圖版可以判識烴源巖的沉積環(huán)境[37-38]。如圖12(b)所示，研究區(qū)阜二段烴源巖樣品中DBT/P均小于1，而泥巖分布在區(qū)域3，屬于淡水湖相泥頁巖，鈣質頁巖和鈣質泥巖分布在區(qū)域2，表明沉積環(huán)境為貧硫的湖相還原環(huán)境。

3.2.4 生物標志物特征在油氣源對比中的意義

烴源巖生物標志物組成特征能夠有效地反映烴源巖地生源母質輸入和形成環(huán)境，是油源對比的主要依據(jù)。綜合上述分析，研究區(qū)阜二段3種不同巖性類型的烴源巖中生物標志物特征有比較明顯的差別(圖13)，其中泥巖具有Pr/Ph、C24TeT/C26TT較高、Ga/C30H偏低、ααα20RC27甾烷/ααα20RC29甾烷中等-高的特點；鈣質泥巖具有Pr/Ph值較低、C24TeT/C26TT較高、ααα20RC27甾烷/ααα20RC29甾烷和Ga/C30H中等的特點；鈣質頁巖具有Pr/Ph和C24TeT/C26TT較低、Ga/C30H高-很高、αααRC27甾烷/αααRC29甾烷中等的特點。這些特征反映出泥巖、鈣質泥巖和鈣質頁巖具有不同的沉積環(huán)境和有機質母質來源，表明不同巖性類型烴源巖生成的原油必然也存在類似的差異，因此可以根據(jù)不同巖性類型烴源巖生物標志物組成及參數(shù)分布特征的差異為研究區(qū)油源對比提供依據(jù)，即可以根據(jù)原油與3類烴源巖生物標志物組成特征的對應關系進行油氣源對比。

圖13 溱潼凹陷阜二段不同巖性類型烴源巖生物標志物參數(shù)對比箱狀圖

4 結 論

(1)溱潼凹陷阜二段烴源巖的巖性主要包括泥巖、鈣質泥巖與鈣質頁巖，其中泥巖主要發(fā)育于E1f25與E1f24亞段，鈣質泥巖與鈣質頁巖主要發(fā)育于E1f21、E1f22和E1f23亞段，其中E1f22和E1f23以鈣質泥巖與鈣質頁巖互層為主，E1f21以鈣質泥巖為主。

(2)溱潼凹陷阜二段不同亞段烴源巖中有機質豐度和類型均存在一定的差別，E1f25和E1f24烴源巖中有機質豐度相對較高，有機質類型以Ⅱ1型為主；E1f23與E1f22烴源巖中有機質豐度中等-較高，有機質類型以Ⅱ1型和Ⅱ2型為主；E1f21烴源巖中有機質豐度總體偏低，且非均質性較強，有機質類型以Ⅱ2型為主。

(3)溱潼凹陷阜二段不同巖性烴源巖中有機質豐度和類型均存在一定的差別，泥巖中有機質豐度相對較高，有機質類型以Ⅱ1型和Ⅰ型為主；鈣質泥巖中有機質豐度相對較低，有機質類型以Ⅱ2型為主，部分樣品為Ⅱ1型和Ⅲ型；鈣質頁巖中有機質豐度中等-較高，有機質類型以為Ⅱ1型為主，部分樣品為Ⅱ2型。

(4)溱潼凹陷阜二段烴源巖整體處于低成熟-成熟階段，其中外斜坡帶烴源巖處于未成熟-低成熟階段，內斜坡帶烴源巖處于成熟階段早期，深凹帶烴源巖處于成熟階段后期。

(5)溱潼凹陷阜二段泥巖沉積于弱氧化-弱還原的淡水環(huán)境，沉積有機質來源以低等水生生物為主的混源型；鈣質泥巖沉積于還原的半咸水環(huán)境，為低等水生生物和陸源高等植物混合有機質來源，陸源高等植物占有一定優(yōu)勢；鈣質頁巖沉積于強還原的咸水環(huán)境，生源母質為低等水生生物和陸源高等植物混合有機質來源，低等水生生物占有一定優(yōu)勢。

(6)溱潼凹陷阜二段不同巖性烴源巖的生物標志物組成特征差別比較明顯，泥巖具有Pr/Ph、C24TeT/C26TT較高、Ga/C30H偏低、ααα20RC27甾烷/ααα20RC29甾烷中等-高的特點；鈣質泥巖具有Pr/Ph值較低、C24TeT/C26TT較高、ααα20RC27甾烷/ααα20RC29甾烷和Ga/C30H中等的特點；鈣質頁巖具有Pr/Ph和C24TeT/C26TT較低、Ga/C30H高-很高、αααRC27甾烷/αααRC29甾烷中等的特點，生物標志物組成及參數(shù)分布特征的差異可以為研究區(qū)阜二段不同巖性烴源巖油源貢獻分析提供依據(jù)。