祁連山地區天然氣水合物生烴潛力綜分析

余 玥

（湖北省武漢市蔡甸區長江大學,武漢 430100）

1 區域地質概況

祁連山地處青藏高原北部，主要位于青海、甘肅兩省毗鄰地帶，是華北板塊西南部的加里東褶皺帶，夾與阿拉善與柴達木兩個盆地之間。祁連山地區是中國西部多年凍土廣泛分布的地區之一。

研究區范圍以祁連山凍土區為中心，北起甘肅省走廊南山，南抵青海省烏蘭縣和青海湖地區，西達哈拉湖以西，東至民樂縣和海晏縣。大地構造位置大致包含北祁連地塊新元古至早古生、中祁連地區大地陸塊以及疏勒南-拉脊山古生代和南祁連大地陸塊幾個部分組成（圖1）。

圖1 區域地質位置圖

2 地層發育

祁連山地區晚古生代－中生代地層經歷多期構造運動，形成南北有一定差異的沉積地層格架。

（1）石炭系：石炭系的第一套沉積蓋層,其分布在哈拉湖以北的烏蘭坂地區,而其中木里坳陷只有零星出露。與前寒武系變質基底兩者之間呈現角度不整合接觸。其中的盆地內石炭統發育較為廣泛,上石炭統分布極為有限,其兩套地層之間為平行不整合接觸。下部為黑色薄層泥質灰巖、生物碎屑灰巖，中含化石。上部巖性為深綠色石英砂巖成熟度較高,少量黑色粉砂巖在粗砂巖之間可見、含粉砂泥巖、灰巖產出呈現透鏡狀。

（2）二疊系：下二疊統地層產出大體包含石英砂巖，顏色較深、細粉砂巖夾細粒砂巖于其中及含少量含礫狀灰巖，顏色較深故沉積物主要以碎屑巖沉積產出,少量碳酸鹽巖在其間可見。時代為二疊世的黃色、灰色長石石英砂巖夾泥質的粉砂巖，在粉砂質泥巖中可見發育了綠色粉砂質泥巖。通過對研究區草地溝組碳酸鹽巖有機碳對比分析,南祁連草地溝組碳酸鹽巖有機碳豐度為中等烴源巖級別；若根據生烴潛量評價標準，草地溝組石灰巖的生經巖為較差的烴源巖級別。該時代的草地溝組有機碳和生烴潛量評價標準綜合探討，草地溝組碳酸鹽巖總體評價為中等水平烴源巖。

（3）三疊系：為一套巨厚的陸相碎屑為主沉積，化石含量較多。其中主要巖性為泥巖、厚層砂巖夾薄煤巖系，灰白色粗粒砂巖。中下三疊統地層發育的粗砂巖和礫粗砂巖顏色為紫紅,地層底部發育紅色的礫巖，可知為沖刷接觸關系；中下三疊統巖性主要為成熟度較低長石砂巖、含粉砂夾粉砂巖且顏色較深、又可見泥巖及少量的鈣質粉砂巖、砂質灰巖,瓣鰓化石豐富可見；其間中下三疊世主要由長石砂巖,顏色較深、石英砂巖深色粉砂巖、含碳質頁巖并交灰白色含礫長石砂巖組成的地層，其碎屑巖組合較為常見,局部大地構造中可見有一些碳酸巖的沉積,其中含有大量海百合莖等化石和可見瓣鰓化石；上三疊統地層中可見長石砂巖，顏色為灰白色、鈣質細砂巖、成熟度高的石英砂巖包括含粉砂的泥巖；一套由石英砂巖、細砂巖顏色為紫色、粉砂巖、泥巖或碳質頁巖組成的巖性組合在上三疊可見,其呈互層產出。

（4）侏羅系：中下侏羅統窯街組巖性為灰色石英砂巖成熟度高、長石砂巖產出、也可以可見煤線及菱鐵礦扁豆體；在中侏羅世的地層發育主要巖性為灰、灰黑色不等的長石石英砂巖、石英砂巖、砂巖夾一些礫巖、泥質巖并且又可見其中夾有頁巖及相關煤線；上侏羅統地層組中主要巖性發育為含礫長石砂巖顏色為黃色、長石石英砂巖、中含粉砂質泥巖、在地層組中也可見泥質頁巖,地層的最晚發育一套為白色礫巖沖刷接觸。

3 烴源巖生烴潛力綜合分析

（1）窯街組煤。煤作為烴源巖一般認為以生氣為主，主要作為氣源巖，部分地區發育的腐泥型（富氫組分含量高）的煤可能形成一定量的輕質煤成油。研究區窯街組煤屬于非－差烴源巖，有機質類型為腐殖型為主，整體處于成熟熱演化階段。整體以生氣為主，具有一定的生氣潛力。部分地區、個別層段具有一定的生成液態烴的潛力，整體生烴潛力一般。

（2）窯街組、尕勒得寺組泥巖。研究區窯街組泥巖屬于煤系泥巖，其有機質豐度高，達到好烴源巖級別，有機質類型以Ⅱ2有機質為主，熱演化程度主體處于成熟熱演化階段。具有很強的生氣潛力。尕勒得寺組湖相泥巖同樣具有較高的有機質豐度，有機質類型以Ⅱ2型為主，熱演化階段處于成熟－高成熟階段，同樣具有較強的生氣潛力。考慮到尕勒得寺組在整個祁連山地區廣泛分布，沉積地層厚度大，在區域上認為是最有利的生烴層位。

由于窯街組和尕勒得寺組烴源巖有機質類型都是偏腐殖型有機質，其生烴過程都是以生氣為主，生油為輔，可以成為研究區天然氣水合物的潛在氣源。

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