新疆北部吉木乃盆地與塔城盆地石炭系烴源巖特征研究分析

■李斌

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第九地質(zhì)大隊(duì)新疆烏魯木齊830000）

新疆北部吉木乃盆地與塔城盆地石炭系烴源巖特征研究分析

■李斌

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第九地質(zhì)大隊(duì)新疆烏魯木齊830000）

吉木乃盆地與塔城盆地屬于中國西部典型的多旋回疊合盆地，蘊(yùn)藏有石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系以及白堊系等多種烴源巖，廣泛分布于盆地的不同地區(qū)。其中石炭系屬于海陸交互類型的烴源巖，主要分布于這兩個(gè)盆地的大多數(shù)的地區(qū)，其泥巖的有機(jī)質(zhì)程度中等，通過對吉木乃盆地以及塔城盆地的石炭系烴源巖的質(zhì)量分析，結(jié)果表明：該套烴源巖有機(jī)質(zhì)的豐度較高，有機(jī)質(zhì)的類型為Ⅱ2以及Ⅲ型，以Ⅲ型為主，烴源巖現(xiàn)處于成熟-高成熟階段。

烴源巖氣源分析石炭系吉木乃盆地與塔城盆地

位于我國的新疆北部的吉木乃盆地與塔城盆地，貯藏有較為豐富的石炭系油氣資源，主要分布于盆地的西北地區(qū)。近幾年，又陸續(xù)在吉木乃盆地與塔城盆地中心地帶附近的地區(qū)發(fā)現(xiàn)一定含量的石炭系油氣藏，初步形成了具備一定開采價(jià)值的氣田規(guī)模。該地區(qū)的油氣主要來自于石炭系，另外還有一部分來源于二疊系。根據(jù)火成巖氣藏的形成條件，我們可以發(fā)現(xiàn)火成巖氣藏的形成的主要控制因素是火山巖相、基底斷裂以及生烴中心，但對于石炭系來說，其在吉木乃盆地與塔城盆地油氣的勘探中屬于是基底的角色，目前關(guān)于石炭系油氣生成的系列研究相對較少，石炭系烴源巖特征的文章很少。所以本文研究了這一地區(qū)的石炭系烴源巖特征。

1 石炭系烴源巖發(fā)育地質(zhì)背景

新疆地區(qū)的吉木乃盆地與塔城盆地作為古亞洲洋的主體部分，屬于亞洲哈薩克斯坦板塊中一部分，位于其東延地區(qū)。古亞洲洋時(shí)期，準(zhǔn)噶爾及鄰區(qū)屬于多島弧-盆地類型的構(gòu)造環(huán)境，隨著亞洲洋附近板塊的不斷變化以及消減，吉木乃盆地與塔城盆地逐步的與東西準(zhǔn)噶爾地區(qū)互相接觸，然后形成統(tǒng)一的整體構(gòu)造，逐步的形成了目前的吉木乃盆地與塔城盆地的雛形。由于早石炭時(shí)期的板塊構(gòu)造運(yùn)動，導(dǎo)致新疆北部地區(qū)逐步隆起，同時(shí)拼接結(jié)合北部的阿爾泰陸地，此時(shí)的古亞洲洋的海水向南退卻，進(jìn)而形成了目前的北陸南海的地質(zhì)構(gòu)造，總而言之，吉木乃盆地與塔城盆地石炭系的沉積環(huán)境屬于海陸互相沉積的形式。

圖1 吉木乃盆地與塔城盆地地質(zhì)圖

2 石炭系烴源巖分布

我國的新疆北部地區(qū)儲藏著較為豐富的石炭系資源。對于吉木乃盆地與塔城盆地地區(qū)來說，上石炭統(tǒng)巴山組的中段構(gòu)成了該地區(qū)的烴源巖主要組成，另外還有少量的下石炭統(tǒng)滴水泉組資源。沿著縱向切面來看，下石炭統(tǒng)滴水泉組屬于烴源巖，其基本上主要是來自該地區(qū)位于南向以及北向的邊部位置，另外在某些斷陷地帶，例如滴水泉、五彩灣等位置也有少量存在，下石炭統(tǒng)滴水泉組類型的烴源巖的分布受到海相以及海陸過渡相的沉積因素的控制，其中起到主要作用的是海陸過渡相沉積環(huán)境，由于水體的深度比較淺，總體上表現(xiàn)為一定的弱氧化性，所以說烴源巖主要包括有灰色泥巖、凝灰質(zhì)泥巖以及凝灰?guī)r等不同種類；而對于上石炭統(tǒng)烴源巖，起主要分布在盆地的東部地區(qū)，貯藏層的厚度大約為10-350米，主要分布于吉木乃盆地與塔城盆地的南北方向一帶，其中烴源巖厚度最高能夠延伸至280米，隨著方向的走勢厚度逐步降低；上石炭統(tǒng)烴源巖主要分布在盆地的中心地區(qū)，其厚度大約是20-200米，同樣也是厚度隨著東西方向而呈現(xiàn)降低的趨勢，主要集中在盆地心部的地區(qū)；對于盆地西部方向，這一地區(qū)的石炭系烴源巖的厚度可達(dá)10-200米，其分布較為分散。

3 石炭系烴源巖的特征

3.1 烴源巖所含有的有機(jī)質(zhì)

吉木乃盆地與塔城盆地地區(qū)的烴源巖，不同地域的石炭系烴源巖必然存在機(jī)質(zhì)豐度方面具有較為明顯的差異。根據(jù)已經(jīng)在該地區(qū)進(jìn)行勘探獲得的數(shù)據(jù)，例如下石炭統(tǒng)的多塊泥巖的平均熱解生烴潛量是0.07~10.71mg/g，下石炭統(tǒng)的沉凝灰?guī)r的有機(jī)碳含量大約處于0.5-2.2%的范圍內(nèi)，也就是說含量的平均值能夠達(dá)到1%，熱解生烴潛量處于0.11-0.84mg/g的范圍內(nèi)，其平均值能夠達(dá)到0.14mg/g。分析了上石炭統(tǒng)的泥巖以及碳質(zhì)泥巖的有機(jī)碳含量，對于熱解生烴潛量也進(jìn)行了查閱，發(fā)現(xiàn)其有機(jī)碳含量的范圍是0.46-19.26%，平均值是4.07%；熱解生烴潛量處于0.06-28.2mg/g的范圍內(nèi)；而對于沉凝灰?guī)r的分析結(jié)果是其有機(jī)碳含量處于0.5-7.36%的范圍內(nèi)；熱解生烴潛量的范圍是0.1-47.12mg/g，均值5.25mg/g。目前，對于吉木乃盆地與塔城盆地，其中的東部地區(qū)的石炭系烴源巖有機(jī)質(zhì)的種類比較少，而且有機(jī)質(zhì)豐度程度較低，其石炭統(tǒng)烴源巖平均有機(jī)碳含量約為1.02%。而對于其西北部地區(qū)來說，其有機(jī)質(zhì)豐度程度相對較高，且石炭系烴源巖有機(jī)質(zhì)的種類比較多，平均有機(jī)碳含量大約是2.3%；對于吉木乃盆地與塔城盆地地區(qū)的中部地區(qū)以及南部地區(qū)來說，其石炭系烴源巖的研究程度則相對較低，仍需進(jìn)一步探究。

圖2 新疆西北部石炭系烴源巖可溶有機(jī)質(zhì)族組成

3.2 烴源巖有機(jī)質(zhì)類型

如圖2所示是新疆西北部石炭系烴源巖干酪根顯微組分對于吉木乃盆地與塔城盆地地區(qū)來說，對于其石炭系烴源巖的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行顯微成分分析，其主要組成物質(zhì)是鏡質(zhì)組分為主，另外該地區(qū)還有的位置的石炭系烴源巖的有機(jī)質(zhì)顯微成分主要是以殼質(zhì)組分為主。實(shí)際上，對于該地區(qū)來說，其成分是殼質(zhì)組分的地區(qū)當(dāng)中的有機(jī)質(zhì)大多數(shù)屬于腐殖無定形的有機(jī)質(zhì)類型。另外，元素分析的結(jié)果表明，其H/C的原子比要低于1.2，O/C的原子比的范圍則大約是0-0.2；其熱解氫指數(shù)這一指標(biāo)要也相對較低，這說明了該地區(qū)的有機(jī)質(zhì)相對來說氫原子含量少?？傊?，吉木乃盆地與塔城盆地地區(qū)的石炭系烴源巖所含有的有機(jī)質(zhì)的類型主要是Ⅱ2型以及Ⅲ型有機(jī)質(zhì)。

3.3 烴源巖成熟度

對于吉木乃盆地與塔城盆地來說，由于其多次受到構(gòu)造運(yùn)動的影響，再加上火山活動的影響，導(dǎo)致其石炭系的沉積時(shí)間比較長，所以使得盆地的不同地區(qū)的埋藏時(shí)間明顯差異，所以成熟度差異明顯。該地區(qū)的下石炭統(tǒng)烴源巖鏡質(zhì)組分的反射率范圍是0.55-4.21%屬于過成熟階段，而上石炭統(tǒng)鏡質(zhì)組的反射率大約是0.54-1.83%屬于成熟階段。

4 結(jié)論

吉木乃盆地與塔城盆地位于新疆北部地區(qū)，結(jié)合勘探數(shù)據(jù)，我們介紹了其石炭系烴源巖的特征，主要是有機(jī)質(zhì)豐度以及成熟度等方面，該地區(qū)的石炭系烴源巖發(fā)育較為成熟，石炭系具有一定的天然氣生成能力。

[1]趙應(yīng)成，譚開俊，王鵬，等. 準(zhǔn)東地區(qū)石炭系烴源巖特征及分布規(guī)律［J］. 天然氣地球科學(xué)，2011，22（5）：753-759.

[2]秦黎明，張枝煥，劉洪軍，等. 準(zhǔn)噶爾盆地東北部恰庫爾特草-北下石炭統(tǒng)南明水組烴源巖有機(jī)地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義［J］. 天然氣地球科學(xué)，2008,19:761-769.

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F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-108-2

田云（），男，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向?yàn)榈刭|(zhì)礦產(chǎn)勘查。