中國(guó)湖相烴源巖類型及特征

(1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 吉林 長(zhǎng)春 130000；2.中國(guó)石油冀東油田公司工程監(jiān)督中心 河北 唐山 063000)

中國(guó)湖相烴源巖類型及特征

張航1張楊2

(1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院吉林長(zhǎng)春130000；2.中國(guó)石油冀東油田公司工程監(jiān)督中心河北唐山063000)

依據(jù)陸相湖盆湖水含鹽量或礦化度的多少，將陸相湖盆劃分為淡水湖泊、微咸水湖泊、半咸水湖泊、咸水湖泊和超咸水湖泊等五類(鹽度/‰分別為<0.5、0.5～5、5～18、18～40、﹥0.5；氯度/‰分別為<0.3、0.3～3、3～10、10～22、﹥22)。從陸相湖泊發(fā)育的規(guī)模和普遍性來(lái)說(shuō)，淡水湖泊最為重要，進(jìn)一步劃分為中小型斷陷型湖盆和大型拗陷型湖盆[1]。對(duì)于鹽湖相烴源巖又可劃分為深水鹽湖相烴源巖和淺水鹽湖相烴源巖兩類[2]。

湖相烴源巖；類型及特征

一、淡水湖相烴源巖特征

(一)中小型斷陷型盆地湖相烴源巖特征。中小型斷陷湖盆的形成發(fā)育是構(gòu)造活動(dòng)及結(jié)構(gòu)控制的結(jié)果，強(qiáng)烈斷陷作用占主導(dǎo)地位，湖盆，以不對(duì)稱箕狀型最為普遍[4]。此類湖盆最主要的沉積特點(diǎn)為陡?jìng)?cè)沉積厚度大、水體深，湖盆的沉積沉降中心，是烴源巖有利發(fā)育區(qū)[5]。

二連盆地為其典型代表，由50多個(gè)斷陷組成。下白堊統(tǒng)存在三大成湖期：阿二段沉積期、騰二段沉積期和都二段沉積期，其中阿二段和騰二段沉積的白堊統(tǒng)巴彥花群湖相碎屑沉積為湖盆內(nèi)的主力生油巖系[6]。方杰[7]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)二連盆地下白堊統(tǒng)湖相烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型主要為II1和II2型，其中II1型干酪根占20%，II2型干酪根占60%，干酪根類型以腐殖混合型占主導(dǎo)地位。干酪根的顯微組分中以類脂體為主，烴源巖以生油為主。陳治軍[8]對(duì)二連盆地多個(gè)凹陷和多口探井的暗色泥巖厚度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)暗色泥巖一般厚700-1800m，烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較高，呈現(xiàn)北高南低、西高東低的變化趨勢(shì)，TOC一般在0.5%-3.48%，生烴潛量S1+S2一般在1.06-14.3%，氯仿瀝青“A”和總烴含量也總體中等偏高，認(rèn)為二連盆地下白堊統(tǒng)湖相烴源巖總體上為中等-好烴源巖。

(二)大型拗陷型盆地湖相烴源巖特征。大型拗陷型湖盆一般面積大，地形較為平坦，構(gòu)造活動(dòng)以比較均勻的整體升降為主[1]。邊緣斜坡較緩，湖盆中心沒(méi)有大規(guī)模的凸起分割。湖盆的沉積和沉降中心均位于中央地帶，沉積特征一般表現(xiàn)為從湖盆邊緣向中心，巖性逐漸變細(xì)，顏色由紅變黑，沉積厚度逐漸變厚，沉積相由濱湖亞相→淺湖亞相→半深湖亞相→深湖亞相變化。

松遼盆地為其典型代表，盆地中晚期發(fā)育了半深湖-深湖相為主的上白堊統(tǒng)青山口組和嫩江組兩套主力烴源巖。青一段發(fā)育湖盆中最主要的烴源巖，厚度一般在40-90m，最厚達(dá)120m，TOC一般在1.0%-4.0%，且相當(dāng)部分能達(dá)到4.0%-8.0%，平均為2.43%，有機(jī)質(zhì)以湖相藻類體為主，有機(jī)質(zhì)類型為I和II1型，S2和氯仿瀝青“A”含量相對(duì)較高，RO在0.42%-1.42%，處于低熟-高成熟階段[10,11]，為一套優(yōu)質(zhì)烴源巖。青二段、青三段為次要烴源巖，厚度一般在50-400m，最厚達(dá)500m，TOC一般在1.0%-4.0%之間，有機(jī)質(zhì)為湖泊生物和陸地高等生物雙向來(lái)源，S2和氯仿瀝青“A”含量相對(duì)于青一段較低，RO一般在0.58%-1.19%之間，處于低熟-成熟階段[10,11]，為中等-好烴源巖。

二、半咸化-咸化湖相烴源巖特征

半咸水-咸水湖盆發(fā)育的古氣候?yàn)闈駶?rùn)、溫暖的亞熱帶氣候，具有一定干濕交替的變化規(guī)律，且季節(jié)性降水差異較大[1]。我國(guó)晚第三系和白堊紀(jì)半咸化-咸化湖相烴源巖基本上都是在近海湖泊或是在海陸交互環(huán)境下形成的。

冀中拗陷饒陽(yáng)凹陷下第三系沙一下段為古湖發(fā)展中期的全盛時(shí)期，湖盆面積最大，短期的海侵使湖盆水體呈半咸化-咸化，浮游生物和藻類較發(fā)育，發(fā)育了頁(yè)理極為發(fā)育的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖[1]。這套富烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高，TOC平均值為2.89%，S1+S2平均值為7.86 mg/g，氯仿瀝青“A”平均值為0.59%，干酪根顯微組分以腐泥組分為主，陸源高等植物碎屑含量較少，有機(jī)質(zhì)類型以II1型為主，烴源巖多處于未成熟-低成熟階段[3]。

三、鹽湖相烴源巖特征

鹽湖是指鹽度大于5%和以沉積蒸發(fā)鹽礦物為主的湖泊，從生物學(xué)角度來(lái)看，這個(gè)鹽度是大多數(shù)淡水生物生存的上限[1,12]。近二十年來(lái)，鹽湖優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)現(xiàn)對(duì)其研究具有極其重要的科學(xué)勘探研究意義。

東濮凹陷沙三段烴源巖為其典型代表，沙三段為湖盆穩(wěn)定擴(kuò)張期，出現(xiàn)同層位膏巖和烴源巖沉積現(xiàn)象。生油巖系為暗色泥頁(yè)巖并夾有油頁(yè)巖，烴源巖的TOC一般大于1%，高者可達(dá)3%-4%，氯仿瀝青“A”含量一般在0.08%-0.20%之間，平均為0.14%，最高可達(dá)0.40%，總烴平均值為509.3ppm，最大可達(dá)1525.7ppm，RO平均值為0.4%，為未成熟烴源巖[2]。

四、結(jié)論

(1)淡水湖相烴源巖又可分為中小型斷陷型盆地湖相烴源巖和大型拗陷型盆地湖相烴源巖，中小型斷陷型盆地湖相烴源巖主要賦存于湖盆的凹陷區(qū)，烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度較高，有機(jī)質(zhì)類型主要為II1和II2型，為中等-好烴源巖。大型拗陷型湖盆烴源巖以高TOC、高生烴潛量、高氯仿瀝青“A”為主要特征，有機(jī)質(zhì)類型以I和II1型為主，為好烴源巖。

(2)半咸化-咸化湖相烴源巖以高有機(jī)質(zhì)豐度為主要特征，有機(jī)質(zhì)類型以II1型為主，為好烴源巖，目前廣泛認(rèn)為是海侵優(yōu)化了此類烴源巖的質(zhì)量。

(3)鹽湖相烴源巖多出現(xiàn)與膏巖同層位沉積現(xiàn)象，烴源巖TOC較高，氯仿瀝青“A”含量中等偏高，總烴含量也較高，為中等-好烴源巖，一般而言深水鹽湖相烴源巖質(zhì)量要優(yōu)于淺水鹽湖相烴源巖。其中的堿湖優(yōu)質(zhì)烴源巖以高有機(jī)質(zhì)豐度和生烴類型好為主要特征，有機(jī)質(zhì)類型為II1型。

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張航(1992-)，男，漢族，河北邯鄲人，碩士研究生，吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，礦產(chǎn)普查與勘探；張楊(1988-)，女，漢族，河北邯鄲人，本科，中國(guó)石油冀東油田公司工程監(jiān)督中心，油氣勘探。