臺北坳陷中生界烴源巖生烴潛力分析

林小云，周新碩，鄧曉暉，程蘭嘉，王 蒙，宋陽林

(1.長江大學油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室，湖北武漢 430100；2.長江大學地球科學學院)

臺北坳陷中生界烴源巖生烴潛力分析

林小云1,2，周新碩1,2，鄧曉暉1,2，程蘭嘉2，王 蒙1,2，宋陽林1,2

(1.長江大學油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室，湖北武漢 430100；2.長江大學地球科學學院)

東海陸架盆地是在元古界、古生界復雜基底上發展形成的中、新生代疊合含油氣盆地，臺北坳陷位于東海陸架盆地西部坳陷帶南部，中生界陸相河湖沉積體系發育有福州組泥巖、石門潭組泥巖。結合有機質豐度、有機質類型和有機質成熟度等烴源巖評價指標，對福州組、石門潭組泥巖的生烴潛力進行了分析，研究結果表明：福州組泥巖有機質豐度較高，石門潭組泥巖有機質豐度低；福州組烴源巖有機質類型為Ⅲ型，石門潭組烴源巖有機質類型為Ⅱ2-Ⅲ型；有機質處于成熟階段。烴源巖評價結果表明，福州組泥巖具有較好的生烴潛力。

臺北坳陷；福州組；石門潭組；烴源巖特征；生烴潛力

東海陸架盆地位于中國東部寬闊的大陸架之上，盆地自西向東分為西部坳陷帶、中央低隆起和東部坳陷帶3個次級構造單元，西部坳陷帶包括長江、臺北和彭佳嶼三個坳陷[1]。臺北坳陷位于盆地的西南部，面積約5.69×104km2，由麗水、椒江凹陷組成西部帶，福州凹陷為東部帶，東西帶之間為雁蕩凸起[2]。臺北坳陷在盆地基底形成之后，經歷了早、中侏羅世克拉通邊緣坳陷盆地和白堊紀弧前盆地2個發育階段[3]。臺北坳陷中生界的油氣地質條件具有差異性[4]。烴源巖發育于早、中侏羅世和晚白堊世，中-下侏羅統福州組、上白堊統石門潭組主要發育陸相河湖沉積體系[5]，烴源巖類型以泥巖為主。本文通過研究烴源巖的特征，主要分析臺北坳陷中生界烴源巖的生烴潛力。

1 有機質豐度

有機質豐度是評價烴源巖生烴能力的重要指標[6]。通常認為，高TOC含量烴源巖等同于好烴源巖[7]。對臺北坳陷9口井共67個樣品的有機碳、氯仿瀝青“A”及熱解資料的統計和分析表明(表1)，福州組泥巖有機碳含量平均值為0.88%，眾數值落在0.6%～1.0%；氯仿瀝青“A”含量都大于0.05%，數值多落在0.05%～0.10%。石門潭組有機質豐度較低，有機質含量平均值為0.37%，多數落在0.2%～0.6%；氯仿瀝青“A”含量多小于0.05%，數值多落在0.01%～0.05%。臺北坳陷福州組主要為一套陸相近海河湖相沉積，石門潭組主要為一套陸相河湖相沉積。采用我國目前較為通用的陸相烴源巖有機質豐度評價標準(胡見義、黃第藩等,1991)[8]，福州組為較好烴源巖，石門潭組為較差烴源巖。

表1 臺北坳陷中生界烴源巖有機質豐度統計

注：表中數據格式為最小值-最大值/平均值(樣品數)

2 有機質類型

烴源巖有機質類型決定了烴源巖生烴能力的大小，國內根據實際石油地質勘探的情況將干酪根類型分為Ⅰ型、Ⅱ1型、Ⅱ2型和Ⅲ型[91]。不同類型的有機質在油氣組成、性質方面都有著差異，對于一個地區的產烴能力及油氣組成性質都有著比較大的影響。有機質類型判別方法較多，本文主要通過生物標志化合物、干酪根顯微組分分析和巖石熱解分析對福州組、石門潭組的有機質類型進行討論。

2.1 生物標志化合物

生物標志化合物是較穩定的有機質，它能直觀地反應有機質的生源構成。臺北坳陷福州組泥巖的飽和烴/芳烴比值在0.42～0.84，平均值為0.60；泥巖以植烷(Ph)占優勢，Pr/Ph分布在0.42～1.33，平均值為0.80(表2，圖1)。通常認為，腐殖型烴源巖的飽和烴/芳烴比值則小于0.5，腐泥型烴源巖的飽和烴/芳烴比值大于3[10-11]，有機質飽和烴中的Pr/Ph比值受沉積環境影響，Pr/Ph小于1指示還原條件，Pr/Ph大于1指示氧化條件。因此，福州組泥巖的有機質類型以Ⅲ型為主。

樣品中五環三萜烷的分布相似，以C30為主峰呈正態分布，指示來源于水生生物特征，多數樣品含有伽馬蠟烷，反映具有一定的鹽度。各組烴源巖中C27～C29規則甾烷具有相似的分布模式，多數C27、C28和C29αααR三峰構成“V”型(圖2)，說明烴源巖生源構成陸源有機質有一定貢獻。表明研究區烴源巖有機質類型以Ⅱ2-Ⅲ型為主。

表2 福州組泥巖烴源巖飽和烴色譜參數

圖1 臺北坳陷福州組泥巖飽和烴色譜特征

圖2 臺北坳陷烴源巖飽和烴甾烷系列(m/z217)特征分布

2.2 干酪根顯微組分分析

顯微組分是顯微鏡下可識別的烴源巖的有機成分。一般將其分為鏡質組、殼質組、腐泥組和惰性4個組分。臺北坳陷烴源巖顯微組分三角圖顯示，福州組和石門潭組烴源巖樣品都落在腐殖型分布區內，腐泥組含量占20%以下，殼質組含量占30%～40%，鏡質組+惰質組含量占40%左右，為Ⅲ型干酪根(圖3)。

圖3 臺北坳陷烴源巖有機質顯微組分三角圖

2.3 巖石熱解分析

通過熱解參數對有機質進行分類也是比較常用的辦法，常用的參數有氫指數(IH)與氧指數(IO)、氫指數(IH)與最高熱解峰溫Tmax等。烴源巖的熱解分析資料顯示，臺北坳陷大部分樣品氫指數值在50～120 mg/g，氧指數值在50～140 mg/g，Tmax值分布在400～450 ℃。石門潭組樣品落在Ⅱ2-Ⅲ區域，福州組樣品落在Ⅲ區域(圖4、5)，反應了有機質母質來源以陸源有機質輸入為主，也有水生生物的成分。

綜合考慮臺北坳陷烴源巖生物標志化合物、干酪根顯微組分參數和巖石熱解參數，認為石門潭組烴源巖有機質類型主要為Ⅱ2-Ⅲ型，福州組烴源巖有機質類型為Ⅲ型。

3 有機質成熟度

有機質的成熟度是評價烴源巖的重要指標，也是決定一個地區是否有工業油氣藏形成的最關鍵問題。反映有機質演化程度的指標很多，本文主要利用鏡質體反射率及生物標志化合物成熟度參數來研究各層段中烴源巖的熱演化程度。

3.1 鏡質體反射率(Ro)

圖4 臺北坳陷烴源巖氫氧指數劃分類型

圖5 臺北坳陷烴源巖氫指數與Tmax值劃分類型

鏡質體反射率Ro是確定烴源巖有機質成熟度有效指標[12-13]。分析結果顯示，石門潭組泥巖樣品Ro平均值為0.71，屬于成熟階段；福州組泥巖樣品Ro平均值為0.80，屬于成熟階段。

3.2 生物標志化合物

生物標志化合物是反映成熟度較可靠的指標。臺北坳陷福州組泥巖飽和烴色譜圖大多數為單峰型，其主峰碳分布范圍集中在C17～C18，OEP值接近1(表2)，反映了臺北坳陷烴源巖演化程度較高，為成熟階段。

甾萜類化合物不同異構體含量的比值是反應成熟度十分有效的指標。一般過成熟烴源巖中不含甾類化合物或含量很低。由C2920S/C2920(S+R)、ββ-C29/(ββ+αα)-C29的值組成的成熟度圖可見，福州組和石門潭組樣品C29甾烷異構體比值落在成熟區，烴源巖處于成熟演化階段。

綜合考慮鏡質體反射率、生物標志化合物成熟度參數特征，認為石門潭組和福州組烴源巖演化階段已進入成熟階段。

4 生烴潛力分析

對臺北坳陷中生界烴源巖的地球化學特征分析表明：福州組泥巖有機質豐度較高，石門潭組泥巖有機質豐度低；福州組泥巖有機質類型以Ⅲ型為主，石門潭組泥巖有機質類型為Ⅱ2-Ⅲ型；有機質處于成熟階段。因此，臺北坳陷中生界烴源巖具有較好的生烴條件，其中，福州組優于石門潭組，具有一定的生烴潛力。

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編輯：吳官生

1673-8217(2015)01-0035-04

2014-09-21

林小云,博士，教授，1965年生，1987年大學畢業，主要從事油氣成藏地質與資源評價的科研和教學工作。

國家科技重大專項“近海中、古生界殘留盆地特征及油氣潛力”(2011ZX05023-003)資助。

TE112.115

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