新疆西昆侖石炭系他龍群烴源巖成油條件分析

謝日實 王輝春 吳春偉 楊文臣

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第三地質大隊 庫爾勒 841000）

1 引言

石炭系他龍群由地質部第十三大隊二中隊張良臣等（1958）在昆侖山西北部進行1∶20萬地質測量及普查工作時創名“塔侖巖系”。原始定義：塔侖巖系呈北西西-南東東的帶狀延伸，與下伏巖系關系不清，與上覆巖層未見直接接觸。下部沉積物是由黑色泥質碳質頁巖所組成，占全巖系的30×10-2，其中夾有砂巖、石灰巖、大理巖以及綠色絹云母綠泥石片巖和細砂巖；上部沉積物主要有黑色、灰黑色碳質泥質頁巖和砂巖組成。1984年新疆地質局區調大隊四分隊、十分隊分別在西昆侖康西瓦-喀喇昆侖河尾灘地區、葉爾羌河上游地區進行1∶100萬區域地質調查時，將該套地層命名為他龍群。《新疆維吾爾自治區巖石地層》重新定義：指與上覆庫爾良群斷層接觸，與下伏奇自拉夫組不整合接觸的一套海相細碎屑巖夾少量碳酸鹽巖和粗碎屑巖及火山碎屑巖沉積。巖性為灰黑色碳質泥質粉砂巖、石英砂巖夾大理巖、晶屑巖屑凝灰巖，局部夾絹云綠泥石英片巖。依據生物化石將其時代置于早石炭世。

2 地層特征

2.1 地層特征

據本次工作，該群呈近東西向帶狀分布于葉城縣托帕達坂一帶，主要為一套海相細碎屑巖夾少量碳酸鹽、粗碎屑巖建造，與上伏庫爾良群（C2k）呈斷層接觸。其巖性主要由黑色泥質-炭質頁巖、砂巖、粉砂巖組成。總體而言，他龍群地層巖石以灰黑色為主，含炭質、泥質成分較高，且沿走向自西向東，炭質成分含量降低，變質程度加深，厚度減小。剖面上出露總厚度為1 906.2 m。

2.2 巖石地球化學特征

據硅酸鹽分析結果（表1）可以看出，他龍群中長石石英砂巖化學成分中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量較高，而TiO2、MnO等含量較低，其中MgO＞CaO、Na2O＞K2O。

表1 他龍群硅酸鹽分析結果 10-2

據微量元素分析結果表（表2）可以看出，他龍群中微量元素含量變化均較大。除Sc、Hf等元素外，其它元素幾何平均值均低于地殼克拉克值，Rb、Nb、Ba、Ta、Th、U等元素幾何平均值明顯低于地殼克拉克值，說明微量元素總體呈虧損。微量元素聚集類型：Hf元素為聚集型，Sc元素為弱聚集型，Cr、Sr、Zr、P、Co、Ga等元素為分散型，其余元素均為極分散型。微量元素分布類型：微量元素總體分異程度較高，Sr、Ba、Th、U、P等元素為強分異型，Sc、Co、Ga等元素為弱分異型，Ni為均勻分布型，其余元素為分異型。

他龍群中主要成礦元素均未見明顯的富集（表2），7種成礦元素幾何平均值均低于地殼克拉克值，說明元素成礦背景值較低。主要成礦元素聚集類型：Hg為極分散型，Sb、Au、Ag、Cu、Pb、Zn等元素為分散型。主要成礦元素分布類型：Sb、Au為強分異型，Ag、Cu為分異型，Hg為弱分異型，Pb、Zn為均勻分布型。

2.3 沉積環境分析

他龍群下部巖性為變質中-細粒長石石英砂巖、灰-淺灰綠色綠泥石鈉長片巖夾絹云千枚巖等。砂巖主要為長石石英砂巖，碎屑物結構和成分成熟度均較低，發育粒序層理。地層中由變砂巖-千枚巖構成的韻律發育，具有較深水復理石沉積特征。該群上部主要為含炭質千枚巖夾炭質灰巖，前人在該群灰巖中采到有大化石，表明該群上部沉積水體較淺。將該群碎屑巖微量元素分析結果用Th-Sc-Zr/10判別圖解，投點較為分散，有三個點落入大陸島弧區，四個點落入大洋島弧區，兩個點位于大洋島弧區附近，表明他龍群構造背景比較復雜，可能具有擴張的裂谷盆地性質，物源主要來自于島弧區。

表2 他龍群微量元素分析結果 10-6

3 烴源巖特征

本次工作在托帕達坂一帶的他龍群進行了1∶1萬地質填圖，通過填圖發現，他龍群地層夾于上石炭庫爾良群（C2k）的中間，產狀基本北陡傾，傾角在60°以上，該地層構造總體為一倒轉背斜。巖性主要為砂巖、炭質粉砂巖、炭質頁巖、含炭質粉砂巖及片巖組成，其中以砂巖和炭質粉砂巖為主，地層巖性南北具有一定的對稱性。

通過工作，在他龍群地層中發現了長度＞15 km，寬度介于1.5～2 km的暗色巖系，巖性主要為炭質粉砂巖，其次為炭質泥巖，巖層北陡傾，傾角＞60°。其圍巖為灰綠色砂巖，顯示其水沉積環境相對較深，處于還原沉積環境。在炭質粉砂巖中部，圈定出一層厚大的炭質泥頁巖層，長9.54 km，厚度在350～450 m。

該炭質泥頁巖頁理相對發育，陽光下頁理面上可見暈色，疑似油侵痕跡，火燒具噼啪聲，同時可炸裂成細小碎屑，含油氣特征相對明顯。

2016年在該區域施工了4條探槽、3個鉆孔。探槽中采取樣品的分析結果，樣品含油率最高為2.45%，其中有153件含油率在1%以上，610件樣品含油率在0.5%以上，總體含油率較低。三個鉆孔共完成鉆探工作量1 418.35 m。ZK0001見炭質頁巖371 m，ZK0002孔見炭質頁巖425 m，ZK0003孔見炭質頁巖厚度196 m。通過分析結果，含油率最高為1.15%，僅有109件含油率在0.5%以上。從采取的地化樣可以看出，該區烴源層有機碳含量（TOC）在1.41%～4.26%，大多在3%左右，烷烴含量在30%以上，最高可達40.91%，芳烴含量在23%以上，最高可達31.82%。

4 結論

通過對托帕達坂一帶的石炭系他龍群工作發現，該群內分布有厚大的暗色巖系烴源巖，且地表有一些油氣顯示，可以確定為較好的成油有利區。但通過探槽及鉆探工程驗證，樣品含油率往深部有變小的趨勢，通過分析認為，該群烴源巖有機碳含量過高，成熟度已達過成熟狀態，不利于成油，因此進一步工作價值不大。

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