蘇 飛，卞雄飛，汪 博，張 健

1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，遼寧 沈陽 110034；2.陜西地礦局第二綜合物探大隊(duì)有限公司，陜西 西安 710016

0 前言

土壤油氣化探由于測(cè)量精度較低和資料具多解性，長(zhǎng)期得不到重視，但其也具有成本低、工期短、指示意義強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)［1］.近年來，隨著地球化學(xué)調(diào)查理論和研究方法不斷完善，分析測(cè)試精度逐漸提升，以及數(shù)據(jù)處理手段和綜合解釋水平相應(yīng)提高，土壤油氣化探在很多地區(qū)的生產(chǎn)實(shí)踐中取得一些好的成績(jī)［2-4］，顯示出良好的應(yīng)用前景和較好的經(jīng)濟(jì)效益.

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心以“開辟新區(qū)，探索新層系，攻關(guān)新類型、新領(lǐng)域，支撐百年大慶油田建設(shè)”為目標(biāo)［5-6］，連續(xù)多年在松遼盆地西緣針對(duì)古生界油氣［7-10］開展土壤油氣地球化學(xué)調(diào)查，取得了較好的成果，也積累了有益的經(jīng)驗(yàn).本研究通過對(duì)土壤中酸解烴、芳烴及其衍生物、稠環(huán)芳烴、蝕變碳酸鹽等油氣地球化學(xué)指標(biāo)的分析研究，總結(jié)白城地區(qū)甲烷、重?zé)N和蝕變碳酸鹽的地球化學(xué)異常特征，圈定出不同級(jí)別的綜合異常區(qū)；結(jié)合區(qū)域地質(zhì)、物探、鉆探資料劃分油氣遠(yuǎn)景區(qū)，為進(jìn)一步油氣勘探提供可靠的土壤油氣地球化學(xué)信息，也為油氣化探中一些傳統(tǒng)的技術(shù)方法改進(jìn)提供參考.

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于松遼盆地西部斜坡區(qū)（圖1），基底主要為海西期侵入的花崗巖，局部地區(qū)可見上古生界沉積，深部受侏羅系斷陷控制，斷陷之上為侏羅系地塹式充填沉積［11-13］.白堊紀(jì)地層呈自東向西逐層超覆［14-15］，大部分地區(qū)缺失泉間組一、二段及嫩江組五段.白堊系總厚度在1 000 m 以上.白城地區(qū)是松遼盆地勘探開發(fā)具備形成后備儲(chǔ)量資源的最有利勘探區(qū)［16］.

圖1 松遼盆地西緣土壤油氣化探區(qū)位置圖Fig.1 Location map of soil geochemical exploration for oil-gas in the western margin of Songliao basin

2 樣品采集、加工與分析測(cè)試

根據(jù)以往在同類型地貌區(qū)的工作經(jīng)驗(yàn)，取樣深度選擇1.5 m，取樣層位主要為更新統(tǒng)（Qp）和全新統(tǒng)（Qh），采樣網(wǎng)度1 000 m × 1 000 m，共采集樣品1 749 件.樣品采集時(shí)用外襯牛皮紙的玻璃紙包裝樣品后裝入棉布袋中，并對(duì)樣品進(jìn)行記錄描述.原始樣品在避光通風(fēng)干燥的環(huán)境自然晾干后，過不銹鋼篩取分析樣品（酸解烴樣品粒度為40 目，紫外光譜、熒光光譜樣品粒度為80 目，蝕變碳酸鹽樣品粒度為100 目），過篩后用掀角法混勻，四分法對(duì)角取樣，樣品用外襯牛皮紙的全棉玻璃紙進(jìn)行包裝，并插入標(biāo)簽.

樣品由國(guó)土資源部東北礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心分析測(cè)試，分析項(xiàng)目及方法：甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷等，采用酸解烴法；芳烴及其衍生物采用紫外光譜法（紫外波段分別為220、260、275、290 nm）；稠環(huán)芳烴采用熒光光譜法（熒光波段分別為320、360 nm）；蝕變碳酸鹽采用紅外光譜法分析.

3 異常指標(biāo)與特征

為了圈定有價(jià)值的異常，將分析測(cè)試后的指標(biāo)進(jìn)行篩選，最后選擇具有代表性的甲烷（C1）、重?zé)N（C2＋，由乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷合并而成）和蝕變碳酸鹽（ΔC）3 種指標(biāo)作為直接有效指標(biāo)來分析異常特征.選取360 nm 熒光波段（F360）為熒光光譜法的代表，220 nm 紫外波段（U220）為紫外光譜法的代表.二者可作為間接有效指標(biāo).

（1）甲烷和重?zé)N異常：呈環(huán)狀和條帶狀展布（圖2）.環(huán)狀異常位于研究區(qū)內(nèi)中侏羅統(tǒng)、上古生界沉積層殘余厚度最厚區(qū)，其周邊分布北東向、北西向斷裂，油氣通過斷裂滲逸到地表，引起了雙環(huán)狀異常.在雙環(huán)狀異常的環(huán)內(nèi)為一圈低于異常值的低值帶，在環(huán)心圍繞斷續(xù)的低異常帶，在此低異常帶外圍又出現(xiàn)一圈寬度不等的低于異常值的低值帶，在環(huán)狀外圍形成了一圈斷續(xù)的高異常帶，異常外帶發(fā)育，強(qiáng)度高，異常連續(xù)性好.條帶狀異常為油氣通過斷裂滲逸到地表引起的，呈北東向和北西向展布，與地表斷裂的分布位置基本一致.條帶狀異常分布間接地反映了斷裂淺表的大致位置.

圖2 白城地區(qū)甲烷和重?zé)N異常圖Fig.2 Methane and heavy hydrocarbon anomaly map of Baicheng area

白城地區(qū)甲烷和重?zé)N的異常位置、異常形態(tài)完全相符，都具有異常突出且有規(guī)律性的特點(diǎn)，表明其異常來源基本一致.

烴類異常分布范圍廣反映了該區(qū)有較豐富的油氣聚集，異常與構(gòu)造對(duì)應(yīng)較好，在北東向和北西向斷裂交匯處，異常強(qiáng)度較高.地質(zhì)條件有利于油氣遷移富集，環(huán)狀異常區(qū)是有利的油氣聚集區(qū).

（2）蝕變碳酸鹽異常：呈不規(guī)則條帶狀展布（圖3），代表深部烴類向上逸出活動(dòng)最強(qiáng)的地區(qū)，部分ΔC異常與C1、C2＋異常高值點(diǎn)重合，呈共消長(zhǎng)關(guān)系.其中不規(guī)則分布烴類環(huán)狀異常的外環(huán)內(nèi)西南側(cè)，濃集中心呈北西向展布，與北西向斷裂展布一致；條帶狀異常范圍小，強(qiáng)度低，被烴類異常包圍.從異常的形態(tài)、強(qiáng)度以及與烴類異常的分布，推測(cè)該區(qū)異常油氣成熟度較低或正在向成熟油氣田發(fā)展階段.

圖3 白城地區(qū)蝕變碳酸鹽異常圖Fig.3 Altered carbonate anomaly map of Baicheng area

研究區(qū)內(nèi)土壤油氣化探異?；虍惓｜c(diǎn)，在空間分布上呈條帶狀、環(huán)狀展布，具有明顯的方向性，顯然與油氣以斷裂為通道向上運(yùn)移有關(guān).并且異常分布具有散而集中的特點(diǎn)，異常的強(qiáng)度和襯度差異大，說明控制異常形成的地質(zhì)因素比較復(fù)雜，具有多樣性.

綜合分析甲烷、重?zé)N和蝕變碳酸鹽異常的分布以及與地層、構(gòu)造的相互關(guān)系，認(rèn)為化探異常比較集中的地段，基本上位于生油凹陷周邊及油氣運(yùn)移的指向地區(qū).

4 綜合異常的評(píng)價(jià)

多方法、多參數(shù)化探指標(biāo)間既有內(nèi)在聯(lián)系，又有成因上的差異，它們保持各自獨(dú)立的地球化學(xué)行為［17］.將甲烷、重?zé)N、蝕變碳酸鹽、芳烴及其衍生物（F360）和稠環(huán)芳烴（U220）5 個(gè)指標(biāo)的異常疊和在一起，劃分出2 個(gè)綜合異常，即七棵樹Ⅰ級(jí)綜合異常和前進(jìn)馬場(chǎng)Ⅲ級(jí)綜合異常.

（1）七棵樹Ⅰ級(jí)綜合異常：位于平安鎮(zhèn)斷陷北東部的七棵樹地段，大崗-后大崗-馬鞍山一帶，面積596.57 km2，異常（圖4）受北東、北西向斷裂控制，處于鼻狀隆起帶上.

七棵樹綜合異常指標(biāo)組合復(fù)雜，C1、C2＋、ΔC 異常范圍大、強(qiáng)度高、分帶明顯，反映了該凹陷生、儲(chǔ)、蓋組合較完整，賦存一定規(guī)模的油氣藏.C1、C2＋異常呈偏心雙環(huán)狀展布，C1、C2＋異常疊合較好，與平安鎮(zhèn)斷陷相對(duì)應(yīng)，凹陷周邊斷裂發(fā)育，為油氣滲逸到地表提供了通道；ΔC 異常總體呈斷續(xù)的條帶狀展布，但在環(huán)狀異常西南部，異常梯度變化較大，呈北西向條帶狀展布，是深部烴類向上逸出活動(dòng)最強(qiáng)的地區(qū)；F360 異常、U220異常在環(huán)狀異常均有分布，東北部異常強(qiáng)度最高.

在異常內(nèi)完成的鎮(zhèn)深一井（圖4），在1 263～1 276 m內(nèi)測(cè)得有機(jī)碳為0.16%～0.21%，生烴潛量0.64×10-3～0.69×10-3，氫指數(shù)248×10-3～309×10-3，最高熱解峰溫438～441 ℃，具有較好的油氣顯示.勘探實(shí)踐證明，土壤油氣化探選定的異常指標(biāo)是可靠的，酸解烴方法是有效的.

圖4 七棵樹Ⅰ級(jí)綜合異常分析圖Fig.4 Analysis of Qikeshu grade-I composite anomaly

（2）前進(jìn)馬場(chǎng)Ⅲ級(jí)綜合異常：位于前進(jìn)馬場(chǎng)-富裕大隊(duì)一帶，面積204.61 km2，處于平安鎮(zhèn)斷陷東南部；異常相互間疊合較好，分帶明顯，呈條帶狀分布并與斷裂構(gòu)造在空間上相吻合，為油氣沿?cái)嗔褬?gòu)造滲逸至地表的直接反映；在斷裂交匯部位，C1、C2＋異常強(qiáng)度較高，分別為5 033.20 μL/kg、809.40 μL/kg.ΔC 呈不規(guī)則狀展布，強(qiáng)度較低；F360、U220 異常呈點(diǎn)狀分布；異?？傮w規(guī)模較小.所以推斷該異常為油氣通過斷層滲逸至地表所致，找油氣藏意義不明.

5 結(jié)論

白城地區(qū)土壤油氣地球化學(xué)異常特征相當(dāng)顯著，各指標(biāo)套合關(guān)系較好，集中分布在測(cè)區(qū)北部和東南部.綜合2 個(gè)異常的特征，分別與平安鎮(zhèn)斷陷和斷裂關(guān)系密切，異常均應(yīng)是地下油氣活動(dòng)引起的.

1）甲烷、重?zé)N和蝕變碳酸鹽等地球化學(xué)指標(biāo)的異常與斷裂關(guān)系密切，受沉積環(huán)境、構(gòu)造特征和封蓋與儲(chǔ)層條件的制約，主要是由深部油氣活動(dòng)引起.

2）七棵樹環(huán)狀綜合異常是值得進(jìn)一步勘探的油氣有利區(qū)域.建議對(duì)環(huán)狀異常區(qū)域優(yōu)先開展高精度大比例尺重力測(cè)量，找到含油氣有利部位，再通過地震測(cè)量確定鉆孔位置.