鄧 磊，文志剛

長(zhǎng)江大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢

漠河盆地二十二站組烴源巖評(píng)價(jià)

鄧 磊，文志剛

長(zhǎng)江大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢

http://dx.doi.org/10.12677/jogt.2016.383022

Received: Mar. 24th, 2016; accepted: Apr. 24th, 2016; published: Sep. 15th, 2016

Copyright ? 2016 by authors, Yangtze University and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

漠河盆地中侏羅統(tǒng)暗色泥巖發(fā)育，但勘探程度相對(duì)較低，區(qū)內(nèi)烴源巖缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)及有效的評(píng)價(jià)。以石油地質(zhì)學(xué)及油氣地球化學(xué)理論為指導(dǎo)，綜合有機(jī)質(zhì)豐度、類(lèi)型、成熟度等指標(biāo)，有效評(píng)價(jià)了漠河盆地二十二站組烴源巖。研究表明：區(qū)內(nèi)暗色泥巖表現(xiàn)為高總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(TOC))特征，平均為1.37%，基本達(dá)到了中等–好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)；有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為II～I(xiàn)II型；有機(jī)質(zhì)演化普遍處于成熟階段–過(guò)成熟階段，且由東至西有機(jī)質(zhì)演化程度逐漸增強(qiáng)。

烴源巖，有機(jī)質(zhì)，二十二站組，漠河盆地

1. 引言

漠河盆地是中國(guó)勘探程度相對(duì)較低，但含油氣遠(yuǎn)景相對(duì)較高的盆地之一。前人對(duì)其研究程度較低，基礎(chǔ)資料極為匱乏。20世紀(jì)90年代以來(lái)，以中石油大慶油田有限責(zé)任公司為代表的少數(shù)企業(yè)及研究單位對(duì)其進(jìn)行了初步的油氣資源調(diào)查，但未形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，對(duì)生烴源巖的研究也多集中在漠河組，而忽視了區(qū)內(nèi)另一套潛在的烴源巖——二十二站組[1]-[3]。筆者在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及有機(jī)地球化學(xué)分析的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)剖析了漠河盆地二十二站組烴源巖的豐度、類(lèi)型、分布及有機(jī)地球化學(xué)特征，為區(qū)內(nèi)油氣資源的有效勘探提供地質(zhì)依據(jù)。

2. 區(qū)域地質(zhì)

漠河盆地位于中國(guó)最北端，黑龍江省西北部，與北部俄羅斯境內(nèi)的上阿穆?tīng)柵璧叵噙B，為同一盆地。區(qū)域構(gòu)造位于黑龍江中小地塊群中的興安–內(nèi)蒙地槽褶皺帶額爾古納地塊，其西北端為蒙古–鄂霍茨克褶皺帶，東南端為大興安嶺地塊(圖1)，屬于上黑龍江中生代斷(坳)陷帶，為一構(gòu)造殘留盆地[4]-[6]。盆地呈東西向展布，面積約 21,500 km2，森林覆蓋率高，水系發(fā)育，常年低溫，為國(guó)內(nèi)三大多年凍土區(qū)之一。

區(qū)內(nèi)發(fā)育的巨厚層陸源碎屑巖沉積主要形成于中侏羅世，自下而上依次為繡峰組、二十二站組、漠河組、開(kāi)庫(kù)康組[7]，其中二十二站組頂部與漠河組構(gòu)成區(qū)內(nèi)主要的近源緩坡型沉積體系(辮狀河三角洲–湖泊沉積體系)，暗色泥巖相對(duì)較為發(fā)育，為潛在的烴源巖層系[8]-[10]。

Figure 1. The tectonic location of Mohe Basin圖1. 漠河盆地大地構(gòu)造位置圖

3. 有機(jī)質(zhì)豐度

共采集二十二站組暗色泥巖樣品47塊(露頭樣品7塊，巖心樣品40塊) (圖2)。露頭樣品中，其總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(TOC))為0.07%～2.34% (平均0.76%)；生烴潛量(w(S1+ S2))為0.01～0.86 mg/g (平均0.33 mg/g)。巖心樣品中，暗色泥巖w(TOC)與露頭樣品相比有明顯的升高，介于0.06%～9.46%之間，集中分布于0.53%～1.69%，平均為1.46%；而氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(“A”))、總烴含量(w(HC))、w(S1+ S2)均偏低，平均分別為0.007%、16.46 μg/g、0.17 mg/g。由于研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)較為頻繁，部分烴源巖存在輕微變質(zhì)的現(xiàn)象，導(dǎo)致其熱演化程度偏高，故選擇受影響相對(duì)較弱的w(TOC)作為烴源巖豐度評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)，w(“A”)、w(HC)、w(S1+ S2)加以輔助判斷。結(jié)合上述樣品w(TOC)分布(圖3)，判斷區(qū)內(nèi)二十二站組烴源巖基本達(dá)到了中等–好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)。

在區(qū)域上，研究區(qū)西部二十二站組烴源巖w(TOC)平均為1.08%，綜合評(píng)價(jià)為中等–差烴源巖；中部地區(qū)局部區(qū)域發(fā)育濱淺湖–半深湖相，沉積了中厚層泥巖，其w(TOC)平均為1.88%，局部地區(qū)最高可達(dá)2.28%，基本達(dá)到好–最好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)；東部地區(qū)多為林區(qū)覆蓋，樣品采集有限，w(TOC)平均僅為0.34%，綜合評(píng)價(jià)為差–非烴源巖。

4. 有機(jī)質(zhì)類(lèi)型

通過(guò)對(duì)漠河盆地侏羅系暗色泥巖樣品熱解參數(shù)的統(tǒng)計(jì)與分析，其氫指數(shù)(IH)為2～82.8 mg/g (平均14 mg/g)，干酪根烴降解率(D)為0.29%～7.12% (平均1.71%)，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以III型為主，少量為II2型。而在區(qū)域上，二十二站組東部、西部有機(jī)質(zhì)類(lèi)型均為III型，僅中部地區(qū)存在極少樣品為II2型(圖4)。

二十二站組樣品顯微組分分析結(jié)果顯示，腐泥組體積分?jǐn)?shù)為43.7%～83% (平均68.4%)，鏡質(zhì)組體積分?jǐn)?shù)為17%～56.3% (平均31.6%)，類(lèi)型指數(shù)(Ti)為0.5～70.3 (平均44.8)，指示其有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要以II1、II2型為主。該結(jié)論與巖石熱解分析結(jié)果存在一定差異，究其原因主要為動(dòng)力變質(zhì)作用導(dǎo)致的熱演化差異所致。故綜合判斷，區(qū)內(nèi)二十二站組暗色泥巖的有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為II～I(xiàn)II型。

5. 有機(jī)質(zhì)成熟度

由于區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頻繁，導(dǎo)致部分巖石的熱演化程度過(guò)高。二十二站組烴源巖鏡質(zhì)體反射率(Ro)為0.73%～2.37% (平均1.28%)，tmax為292℃～567℃ (平均為447℃)，均反映有機(jī)質(zhì)演化處于成熟–過(guò)成熟階段。

Figure 2. The position of source rock sample圖2. 漠河盆地?zé)N源巖取樣剖面位置圖

Figure 3. The organic matter abundance distribution frequency of Ershierzhan formation in Mohe Basin圖3. 漠河盆地二十二站組有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo)分布頻率圖

Figure 4. The D-tmaxand IH-tmaxclassification organic matter of Ershierzhan formation in Mohe Basin圖4. 漠河盆地二十二站組烴源巖D-tmax及IH-tmax有機(jī)質(zhì)類(lèi)型劃分圖

從平面上來(lái)看，研究區(qū)東部地區(qū)樣品Ro為0.73%～1.24% (平均1.07%)，烴源巖演化程度偏低，處在成熟階段；中–西部地區(qū)樣品Ro為0.99%～2.37% (平均1.54%)，有機(jī)質(zhì)演化程度逐漸增高，普遍處于高–過(guò)成熟階段。由此判斷，研究區(qū)烴源巖樣品有機(jī)質(zhì)成熟度由東至西逐漸增加，熱化程度逐漸變高。

6. 結(jié)論

1) 漠河盆地二十二站組烴源巖w(TOC)相對(duì)較高，平均為1.37%，基本達(dá)到了中等–好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)。而受沉積相控制，研究區(qū)中部發(fā)育深湖–半深湖相沉積，暗色泥巖沉積厚度大，w(TOC)較東、西部地區(qū)高，局部烴源巖可達(dá)好–最好標(biāo)準(zhǔn)。

2) 區(qū)內(nèi)烴源巖雖存在一定的熱演化差異，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)類(lèi)型變化較大，但仍表現(xiàn)為較為明顯的 II～I(xiàn)II型有機(jī)質(zhì)特征。

3) 區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頻繁，導(dǎo)致部分烴源巖受動(dòng)力作用而熱演化程度較高，從而提前進(jìn)入生排烴期，該趨勢(shì)由東至西逐漸增加。

References)

[1] 吳根耀, 馮志強(qiáng), 楊建國(guó), 等. 中國(guó)東北漠河盆地的構(gòu)造背景和地質(zhì)演化[J]. 石油與天然氣地質(zhì), 2006, 17(4): 529-535.

[2] 吳河勇, 王世輝, 楊建國(guó), 等. 大慶外圍盆地勘探潛力[J]. 中國(guó)石油勘探, 2004, 31(3): 23-33.

[3] 張順, 林春明. 黑龍江漠河盆地構(gòu)造特征與成盆演化[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào), 2003, 9(3): 36-42.

[4] 許家姝. 漠河盆地構(gòu)造特征及油氣遠(yuǎn)景研究[D]: [博士學(xué)位論文]. 長(zhǎng)春: 吉林大學(xué), 2010.

[5] 李春雷. 漠河盆地構(gòu)演化與成盆動(dòng)力學(xué)研究[D]: [碩士學(xué)位論文]. 北京: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京), 2007.

[6] 辛仁臣, 吳河勇. 漠河盆地上侏羅統(tǒng)層序地層格架[J]. 地層學(xué)雜志, 2003, 27(3): 199-204.

[7] 侯偉, 劉招君, 何玉平. 漠河盆地上侏羅統(tǒng)沉積特征與構(gòu)造背景[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 40(2): 289-297.

[8] 遲煥遠(yuǎn). 海拉爾盆地呼和湖凹陷烴源巖評(píng)價(jià)[J]. 大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā), 2012, 31(1): 19-24.

[9] 南征兵, 張艷玲, 李永鐵, 等. 羌塘盆地中侏羅統(tǒng)布曲組烴源巖評(píng)價(jià)[J]. 油氣地質(zhì)與采收率, 2012, 19(3): 15-17.

[10] 韓宗元. 鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)探1井烴源巖有機(jī)地球化學(xué)特征[J]. 油氣地質(zhì)與采收率, 2012, 19(5): 10-14.

Source Rock Evaluation of Ershierzhan Formation in Mohe Basin

Lei Deng, Zhigang Wen
School of Resources and Environment, Yangtze University, Wuhan Hubei

The Middle Jurassic dark mudstone was developed in Mohe Basin, but the degree of exploration was relatively low. It was lack of systematic understanding and effective evaluation on source rocks in the area. Guided by the petroleum geology and petroleum geochemical theory, the index of organic matter abundance, type and maturity was comprehensively used for evaluating the source rocks of Ershierzhan Formation in Mohe Basin. Research shows that the dark mudstone has high w(TOC). It is 1.37% in averages, and it reaches the standard of medium-good hydrocarbon source rocks. The organic matter type is II～I(xiàn)II. The evolution of organic matter is generally at the mature-over-mature stage, and the evolution of organic matter enhances gradually from the east to the west.

Source Rock, Organic Matter Abundance, Ershierzhan Formation, Mohe Basin

鄧?yán)?1983-)，男，博士，講師，現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)學(xué)方面的教學(xué)及研究工作。

2016年3月24日；錄用日期：2016年4月24日；發(fā)布日期：2016年9月15日

文章引用: 鄧?yán)? 文志剛. 漠河盆地二十二站組烴源巖評(píng)價(jià)[J]. 石油天然氣學(xué)報(bào), 2016, 38(3): 30-34. http://dx.doi.org/10.12677/jogt.2016.383022

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局國(guó)家海洋地質(zhì)專(zhuān)項(xiàng)(2014GZH-003-24-5)。