王立成，王成善，伍新和，李亞林，魏玉帥,4

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；3.中國(guó)石油化工股份有限公司 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；4.西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查研究院，拉薩 850000)

波林盆地位于青藏高原西南部，地處西藏西部札達(dá)縣一帶，北西向延伸，盆地范圍北緯29°30′～33°00′，東經(jīng)77°00′～82°00′。盆地形狀極不規(guī)則，在我國(guó)境內(nèi)延伸長(zhǎng)約300 km，中部較寬(100 km左右)，面積約30 000 km2。

波林盆地是以中生代沉積為主的海相盆地，發(fā)育了從晚三疊世—白堊紀(jì)的特提斯喜馬拉雅海相沉積地層近6 000 m。王成善等[1]認(rèn)為波林盆地以被動(dòng)大陸邊緣為背景的中生代海相地層是主要的勘探目的層。盡管目前還未在波林盆地發(fā)現(xiàn)油氣顯示，但是在盆地鄰區(qū)如尼泊爾北部木斯塘地區(qū)已發(fā)現(xiàn)產(chǎn)自侏羅系頁(yè)巖中的天然氣[2-3]，尼泊爾穆格蒂納特地區(qū)的印度教神廟中燃燒的圣火也是來自上侏羅統(tǒng)怒普拉頁(yè)巖的天然氣[4-5]；西藏崗巴地區(qū)也在古近系的生物灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)了原油[6]。這些油氣顯示的發(fā)現(xiàn)表明特提斯喜馬拉雅地區(qū)有過油氣生成的過程，具有較好的油氣遠(yuǎn)景，因此對(duì)波林盆地的油氣前景也有積極的意義。然而，限于青藏高原特殊的自然地理?xiàng)l件，目前針對(duì)該海相盆地的石油地質(zhì)工作幾乎是空白。以第一輪選區(qū)調(diào)查為契機(jī)，作者等開展了對(duì)該盆地的油氣地質(zhì)條件調(diào)查。本文對(duì)波林盆地侏羅—白堊系海相烴源巖作了初步的評(píng)價(jià)，將有助于該盆地下一步的油氣勘探工作。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

波林盆地在大地構(gòu)造上屬于特提斯喜馬拉雅，夾于雅魯藏布江縫合帶與高喜馬拉雅結(jié)晶巖帶之間(圖1)。藏南特提斯喜馬拉雅的盆地演化自二疊紀(jì)陸緣海以來，從晚二疊世—始新世經(jīng)歷了新特提斯洋的完整威爾遜旋回[9]，經(jīng)歷了三疊紀(jì)裂谷盆地、早侏羅世—早白堊世的被動(dòng)大陸邊緣和晚白堊世的殘留洋盆3個(gè)演化階段[9-10]。

波林盆地出露的地層以北喜馬拉雅區(qū)地層為主，時(shí)代從古生代到新生代(圖1)。 盆地侏羅—白堊系地層系統(tǒng)劃分分歧較大[8,11-14]，鑒于其特征與東部崗巴—聶拉木地區(qū)和西部扎斯卡、塔格科拉地區(qū)可明顯對(duì)比，根據(jù)實(shí)測(cè)的札達(dá)縣波林查嘎溝剖面，參考新的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查意見[8]將盆地侏羅—白堊系劃分為下侏羅統(tǒng)普普嘎組(J1p)(該組資料據(jù)河北地調(diào)院[8])、中侏羅統(tǒng)聶聶雄拉組(J2n)和拉弄拉組(J2l)、上侏羅統(tǒng)門卡墩組(J3m)，下—上白堊統(tǒng)崗巴群(K1-2g)和上白堊統(tǒng)宗山組(K2z)(圖2,3)。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)概況

下侏羅統(tǒng)普普嘎組主要為深灰色含生物碎屑泥晶灰?guī)r、灰色中層砂質(zhì)粉晶灰?guī)r、鈣質(zhì)粉砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，厚度大約380 m，為一套開闊臺(tái)地相沉積(圖3)，與下伏上三疊統(tǒng)奇瑪拉組整合接觸[11]。中侏羅統(tǒng)聶聶雄拉組主要為一套臺(tái)地相碳酸鹽巖沉積，巖性以深灰色、灰色泥晶灰?guī)r、顆粒泥晶灰?guī)r、鮞粒灰?guī)r、生物碎屑泥晶灰?guī)r和亮晶顆?；?guī)r為主，與下伏普普嘎組整合接觸，在本次實(shí)測(cè)的札達(dá)縣波林查嘎溝剖面其厚度為476 m(圖3)。拉弄拉組整合于聶聶雄拉組之上，主要為一套厚度僅22 m的紫褐色中厚層鐵質(zhì)鮞粒砂巖，屬濱岸相沉積(圖3)，頂部見有古風(fēng)化殼。上侏羅統(tǒng)門卡墩組黑色頁(yè)巖可以與特提斯喜馬拉雅西部和尼泊爾北部的斯匹提頁(yè)巖對(duì)比，時(shí)代大致從牛津期—提塘期[21-22]。查嘎溝剖面門卡墩組主要為一套外陸棚相的黑色頁(yè)巖、深黑灰色頁(yè)巖和灰黑色粉砂質(zhì)頁(yè)巖，厚度為432 m，該組平行不整合于拉弄拉組之上(圖3)。這種沉積間斷也是斯匹提地區(qū)的常見現(xiàn)象[23]。

圖2 特提斯喜馬拉雅地區(qū)侏羅—白堊系劃分與對(duì)比

崗巴群時(shí)代大致從貝里阿斯期—三冬期，黑色頁(yè)巖段時(shí)代大致相當(dāng)于阿普特期[24]，主要為一套陸棚相黑色頁(yè)巖，灰黑色粉砂質(zhì)頁(yè)巖，巖屑砂巖和石英砂巖以及濱岸相厚層石英砂巖夾巖屑砂巖，厚度162 m，整合于侏羅系門卡墩組之上(圖3)。宗山組整合于崗巴群之上，主要巖性為碳酸鹽緩坡相泥灰?guī)r，泥晶灰?guī)r和有孔蟲灰?guī)r，厚度163 m(圖3)。

2 烴源巖特征

波林盆地海相侏羅—白堊系地層共發(fā)育中侏羅統(tǒng)聶聶雄拉組，上侏羅統(tǒng)門卡墩組以及白堊系崗巴群和宗山組4套潛在烴源巖，總厚度可以達(dá)1 500 m。

2.1 有機(jī)質(zhì)豐度

目前羌塘外圍盆地所采集到的烴源巖樣品均來自露頭，樣品普遍經(jīng)歷了很強(qiáng)的風(fēng)化作用，熱演化程度很高。由于可溶有機(jī)質(zhì)如氯仿瀝青“A”、總烴以及殘余生烴潛力受地面風(fēng)化和成熟度影響極大，未作烴源巖評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)；而殘余有機(jī)碳受地面風(fēng)化和成熟度的影響相對(duì)較小[25]，因此目前對(duì)青藏地區(qū)烴源巖的評(píng)價(jià)多以殘余有機(jī)碳(TOC)為主要指標(biāo)。

聶聶雄拉組灰?guī)r殘余有機(jī)碳為0.06%～0.22%，僅有2個(gè)樣品大于0.1%，其氯仿瀝青“A”含量?jī)H在(1～13)×10-6；門卡墩組6個(gè)頁(yè)巖樣品殘余有機(jī)碳含量在0.67%～1.62%，平均1.03%；氯仿瀝青“A”含量(7～15)×10-6；崗巴群殘余有機(jī)碳含量在0.7%～1.08%，平均0.86%；氯仿瀝青“A”含量在(35～98)×10-6；宗山組灰?guī)r殘余有機(jī)碳含量低，在0.03%～0.05%，氯仿瀝青“A”含量(7～24)×10-6(圖4,表1)。

有不少研究者認(rèn)為，對(duì)高過成熟度的烴源巖來講，如果用殘余有機(jī)碳含量進(jìn)行烴源巖評(píng)價(jià)，可能會(huì)失真，因此有必要進(jìn)行原始有機(jī)質(zhì)豐度的恢復(fù)[26-30]。根據(jù)秦建中等[30]的實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)于高成熟—過成熟優(yōu)質(zhì)烴源巖(TOC>1%)從Ⅰ型—Ⅱ1型—Ⅱ2型，恢復(fù)系數(shù)從1.68～1.48～1.32；低有機(jī)質(zhì)烴源巖(0.3%

圖3 西藏波林盆地查嘎溝剖面侏羅—白堊系地層柱狀圖

圖4 波林盆地侏羅—白堊系潛在烴源巖殘余有機(jī)碳含量

2.2 有機(jī)質(zhì)類型

有機(jī)質(zhì)類型是烴源巖質(zhì)量的直接反映，也是影響油氣生成潛力的重要因素。風(fēng)化作用及高成熟度會(huì)降低有機(jī)質(zhì)中氫的含量, 降低剩余生烴潛力(S2) ，導(dǎo)致氫指數(shù)(IH) 和類型指數(shù)(S2/S3) 降低，使得有機(jī)質(zhì)類型變差[31]。由于樣品熱演化和風(fēng)化程度普遍較高，因此本文參考前人意見[32]主要采用干酪根透射光鏡檢的方法，并輔以干酪根碳同位素特征作為參考。

聶聶雄拉組灰?guī)r顯微組分中含腐泥組為75%～86%，鏡質(zhì)組為2%～5%，惰質(zhì)組分為12%～20%左右；干酪根碳同位素(δ13C)為-25.4‰～-25.5‰，表明有機(jī)質(zhì)為腐泥腐殖型(Ⅱ1型)。門卡墩組頁(yè)巖腐泥組為80%～84%，鏡質(zhì)組為3%～6%，惰質(zhì)組分為10%左右；干酪根碳同位素(δ13C)為-26.1‰～-27.4‰，表明為Ⅱ1型干酪根(表1)。崗巴群頁(yè)巖顯微組分中腐泥組成分為80%～85%，鏡質(zhì)組為8%～12%，惰質(zhì)組分8%左右；干酪根碳同位素(δ13C)為-25.5‰～-26.9‰，表明有機(jī)質(zhì)為Ⅱ1型。宗山組灰?guī)r腐泥組為72%～75%，鏡質(zhì)組為10%～11%，惰質(zhì)組分為14%～18%左右，同樣為Ⅱ1型有機(jī)質(zhì)。

2.3 有機(jī)質(zhì)成熟度

表1 波林盆地侏羅系—白堊系烴源層有機(jī)質(zhì)豐度、類型和成熟度

本次采集的樣品由于S2峰極低或沒有，因此未獲得熱解峰溫(Tmax)的數(shù)據(jù)。另外甾烷異構(gòu)化參數(shù)由于在高成熟時(shí)比值減小[33]，也未作為成熟度指標(biāo)。聶聶雄拉組鏡質(zhì)體反射率(Ro)為1.42%和2.01%，OEP值為1.09～1.11，22S/(22S+22R) (C31藿烷)值為0.58～0.60，表明有機(jī)質(zhì)達(dá)到高—過成熟階段；門卡墩組Ro值為1.43%，OEP值為1.08～1.12，22S/(22S+22R) (C31藿烷)值為0.60，表明有機(jī)質(zhì)已處于高成熟階段；崗巴群Ro值1.20%～1.24%，OEP值為1～1.01，22S/(22S+22R) (C31藿烷)值為0.57～0.61，表明處于成熟階段晚期；宗山組Ro值為1.28%和1.65%，也反映了高的成熟度(表1)。

2.4 烴源巖評(píng)價(jià)

有機(jī)質(zhì)豐度及類型、有機(jī)質(zhì)熱演化程度、烴源巖厚度等是評(píng)價(jià)烴源巖質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)[34]。本文以巖石殘余有機(jī)碳含量和恢復(fù)后有機(jī)碳含量作為主要指標(biāo)，采用秦建中[25]以及趙政璋[32]提出的關(guān)于海相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)測(cè)分析資料，認(rèn)為波林盆地存在2套主要的烴源巖;上侏羅統(tǒng)門卡墩組黑色頁(yè)巖和白堊系崗巴群黑色頁(yè)巖，而宗山組和聶聶雄拉組不發(fā)育烴源巖。門卡墩組黑色頁(yè)巖厚度達(dá)432 m，主要沉積于外陸棚環(huán)境，殘余有機(jī)碳含量在0.67%～1.62%，平均1.03%，恢復(fù)后有機(jī)碳含量在0.91%～2.40%，平均1.48%；崗巴群黑色頁(yè)巖厚度56 m，為一套外陸棚沉積，殘余有機(jī)碳含量在0.7%～1.08%，平均0.86%；恢復(fù)后有機(jī)碳含量在0.96%～1.60%，平均1.21%。這2套黑色頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)類型好(Ⅱ1型)，屬于好烴源巖；而且還可以和尼泊爾塔格科拉地區(qū)牛津期—提塘期怒普拉頁(yè)巖相對(duì)比。怒普拉頁(yè)巖有機(jī)碳含量為0.73%～2.0%，平均1.7%，Ro為1.8%，是喜馬拉雅地區(qū)重要的烴源巖[4]，含有的可對(duì)比的海相腐泥質(zhì)泥巖可以延伸到印尼和澳大利亞西北部[5]。但是門卡墩組有機(jī)質(zhì)成熟度要稍低(Ro為1.43%)，但同樣都處于高成熟階段，對(duì)應(yīng)于生成凝析油—濕氣階段[35]。另外，崗巴群其時(shí)代對(duì)應(yīng)于阿普特期具全球規(guī)模的缺氧事件(OAE1)時(shí)期[36]。從波林盆地阿普特期黑色頁(yè)巖較高的有機(jī)碳含量和OAE1的全球規(guī)模來看，其作為本區(qū)主力烴源巖潛力巨大。

3 結(jié)論

1)波林盆地侏羅系—白堊系發(fā)育碳酸鹽臺(tái)地—陸棚的海相沉積層序，厚度較大，其中發(fā)育外陸棚相的黑色頁(yè)巖，并能與同時(shí)期全球缺氧事件相對(duì)應(yīng)。

2 ) 盆地內(nèi)發(fā)育門卡墩組和崗巴群黑色頁(yè)巖2套主要烴源巖，其有機(jī)質(zhì)含量高，有機(jī)質(zhì)類型好，有機(jī)質(zhì)熱演化達(dá)到了高—過成熟階段，屬于好烴源巖，存在著找氣的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3) 波林盆地的勘探程度極低，本次的烴源巖評(píng)價(jià)僅是在基于少量分析測(cè)試數(shù)據(jù)之上，在盆地主要烴源巖的認(rèn)識(shí)上可能存在局限和不足。另外，盆地鄰區(qū)不少油氣顯示的發(fā)現(xiàn)可能預(yù)示著該區(qū)較好的油氣遠(yuǎn)景，因此需要進(jìn)一步的勘探工作。

致謝;參加野外工作的還有南京大學(xué)的胡修棉教授和陳蕾，司機(jī)羅紅民和尼瑪次仁，在此一并致謝！

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