珠一坳陷小型洼陷文昌組烴源巖發(fā)育模式與主控因素

趙鵬，彭光榮，吳靜，許新明，熊萬林，石創(chuàng)，蔡國富，張月霞

中海石油（中國）有限公司深圳分公司，廣東深圳 518000

0 引言

小型盆地一般系指面積小于5 000 km2的沉積盆地[1]。全國第三次資源評價結(jié)果顯示小型盆地總資源量為94.4億噸，占陸上盆地總量資源量的14%，勘探潛力得到證實[2]。小型盆地具有面積小、水體淺、沉積環(huán)境偏氧化、沉積速率大等特征，烴源巖發(fā)育模式及后期油氣成藏規(guī)律區(qū)別于大型盆地[3]。近年有相關(guān)勘探研究成果發(fā)表，趙賢正等[4]、丁修建等[5]從有機質(zhì)供給、有機質(zhì)保存、稀釋作用等方面研究總結(jié)了二連盆地小型斷陷湖盆烴源巖形成機制并總結(jié)了不同的發(fā)育模式。朱麗旭[6]研究了海塔盆地小型斷陷湖盆構(gòu)造發(fā)育的疊合特征與烴源巖演化的關(guān)系。隨著大型盆地勘探和開發(fā)程度的提高，小型盆地勘探逐漸得到重視。

珠江口盆地珠一坳陷由西向東分布有恩平凹陷、西江凹陷、惠州凹陷、陸豐凹陷，凹陷一般由2～3個小型洼陷組成（圖1）。小型洼陷之間烴源巖豐度和勘探成效存在明顯差異[7-8]，部分洼陷已證實為富生烴洼陷，如番禺4洼文昌組面積僅250 km2，但已發(fā)現(xiàn)石油地質(zhì)儲量已超過1 億噸。與番禺4 洼相鄰的西江36 洼，洼陷規(guī)模相近，尚未獲得商業(yè)性油氣發(fā)現(xiàn)，烴源巖發(fā)育潛力存疑。因此，研究小型洼陷烴源巖的發(fā)育模式和主控因素對推進(jìn)該地區(qū)的勘探十分重要。張功成等[9]研究提出了近海富烴凹陷油源追蹤法和地震相分析法進(jìn)行定富洼—選富帶—優(yōu)選領(lǐng)域目標(biāo)的研究思路。吳克強等[10]、劉志峰等[11]、胡小強等[12]通過地震相和油源對比等方法研究了珠一坳陷的烴源巖發(fā)育特征和分布規(guī)律。張向濤等[13]研究珠一坳陷番禺4 洼烴源巖和原油生物標(biāo)志化合物特征，厘清了番禺4洼油源和烴源巖的對應(yīng)關(guān)系及分布規(guī)律。朱明等[14]研究總結(jié)了珠江口盆地不同時期烴源巖的總體特征。張麗麗等[15]利用微體古生物及地球化學(xué)等資料研究珠江口盆地始新世—漸新世沉積環(huán)境演變及對烴源巖的影響。薛羅[16]從元素地球化學(xué)的角度研究恩平凹陷烴源巖生烴潛力，并與番禺4洼進(jìn)行類比。上述研究大多利用巖心資料從有機地球化學(xué)角度研究烴源巖本身的特征，而對小型洼陷烴源巖發(fā)育模式的特殊性未予關(guān)注，對不同洼陷烴源巖形成環(huán)境的差異性和主控因素亦未做系統(tǒng)研究。吳克強等[17]、姜雪等[18-19]從構(gòu)造活動、古氣候、古沉積環(huán)境等方面研究了黃河口凹陷、渤中凹陷湖相烴源巖的發(fā)育模式，其成果和研究思路對本地區(qū)小型洼陷烴源巖發(fā)育模式的研究具有重要啟示。本文以珠江口盆地北部的陽江東凹、恩平凹陷、西江凹陷為研究對象，利用近年新增的鉆探資料，結(jié)合有機地球化學(xué)、元素地球化學(xué)和始新世文昌期的構(gòu)造演化、沉積環(huán)境，研究總結(jié)烴源巖發(fā)育模式和主控因素，為該地區(qū)小型洼陷石油地質(zhì)研究提供思路和建議，并為其他盆地小型洼陷的勘探提供經(jīng)驗。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造綱要與地層柱狀圖Fig.1 Tectonic outline and stratigraphic column of the study area

1 區(qū)域地質(zhì)

珠江口盆地北部珠一坳陷是發(fā)育在中生代復(fù)雜褶皺基底上的新生代盆地，其北部淺水區(qū)海水深度5～200 m，由一系列北東方向展布的半地塹和復(fù)式半地塹的構(gòu)成，是我國的主要油氣產(chǎn)區(qū)[20]。由西向東發(fā)育恩平、西江、惠州、陸豐等凹陷，各凹陷有2～3 各次級洼陷組成（圖1）。陽江東凹位于陽江—一統(tǒng)走滑斷裂帶，同恩平凹陷毗鄰。雖屬珠三坳陷，但地質(zhì)特征與珠一坳陷更相近，故一并論述。

珠一坳陷經(jīng)歷了裂陷期、拗陷期、斷塊活動等三個構(gòu)造演化階段（圖1）。始新世受神狐運動、珠瓊一幕、珠瓊二幕構(gòu)造運動影響，形成文昌、恩平兩期裂陷活動，發(fā)育了一系列NE 方向排列展布的凹陷，發(fā)育以湖相沉積為主的陸相地層。漸新世伴隨南海擴張，珠一坳陷裂陷演化階段結(jié)束，進(jìn)入拗陷演化階段。中中新世—晚中新世末的“東沙運動”在珠一坳陷存在廣泛的影響，形成一系列NWW方向展布的斷層以及大量斷層的活化，此次構(gòu)造活動對珠一坳陷晚期油氣成藏具有重要的控制作用[21]。

始新統(tǒng)文昌組是目前已證實的最重要的半深湖—深湖相烴源巖發(fā)育層系，目前珠一坳陷已發(fā)現(xiàn)地質(zhì)儲量中90%以上來自文昌組烴源巖[15]。漸新世之后南海擴展形成的海侵作用使陸相沉積轉(zhuǎn)變?yōu)楹ｊ戇^渡—淺海陸架沉積環(huán)境，發(fā)育淺海陸棚—三角洲沉積，其中珠江組、韓江組是新近系主要的油氣成藏層系。

2 小型洼陷地質(zhì)特征

小型洼陷的構(gòu)造演化和沉積過程是控制烴源巖形成的地質(zhì)背景，對小型洼陷地質(zhì)特征的剖析有助于對烴源巖發(fā)育模式和主控因素的研究。

2.1 構(gòu)造特征

2.1.1 洼陷結(jié)構(gòu)

珠一坳陷的小型洼陷一般都具有“下斷上坳”的疊合結(jié)構(gòu)，始新世裂陷期在區(qū)域拉張應(yīng)力背景下發(fā)育一系列高陡正斷層控制的窄條狀箕狀斷陷?？赝輸嗔岩訬E/NEE方向為主，形成的洼陷多呈簡單箕狀半地塹或復(fù)式半地塹結(jié)構(gòu)。文昌期斷陷湖盆之間彼此分割，呈“隆洼相間”的平面特征，因此裂陷期洼陷面積只占拗陷期面積的一小部分。小型洼陷面積較小，一般200～500 km2。洼陷地層厚度平面變化突出，一般在控洼斷裂一側(cè)形成沉積沉降中心，地層厚度大，緩坡方向地層厚度逐漸減薄。

陽江東凹由陽江24洼、恩平19洼、恩平20洼、恩平21 洼等四個次級洼陷組成。陽江24 洼是受南傾斷裂控制的北斷南超半地塹，整體呈NEE走向，文昌組面積約340 km2，文昌組最大厚度2 600 m（圖2a、圖3）。恩平19洼是復(fù)式半地塹，近EW走向，文昌組面積約130 km2，文昌組最大厚度1 400 m。恩平20 洼是受南北斷裂控制的雙斷復(fù)合地塹，呈EW 走向，文昌組面積約178 km2，最大厚度1 790 m（圖2b、圖3）。恩平21 洼是受NE 走向的斷裂控制的南斷北超半地塹，文昌組面積約167 km2，最大厚度1 750 m（圖2c、圖3）。EP3 井、EP4 井分別在恩平21 洼的陡坡帶和洼陷帶鉆遇了文昌組優(yōu)質(zhì)烴源巖。恩平20洼發(fā)現(xiàn)的油田證實其為小而富的洼陷[22-23]。恩平19 洼和陽江24洼生烴潛力尚未得到證實。

圖2 小型洼陷裂陷期結(jié)構(gòu)特征Fig.2 Structural characteristics of a small sag in the rifting stage

恩平凹陷由恩平17 洼、恩平12 洼、恩平18 洼三個次級洼陷組成，恩平凹陷文昌期受北部NE走向控洼斷層控制，沉積沉降中心在北部，向南部為緩坡，呈簡單半地塹結(jié)構(gòu)。次級控洼斷裂番禺7 斷裂將恩平凹陷分割為三個次級洼陷，恩平17 洼文昌組面積343 km2，最大厚度3 100 m（圖2d、圖3），恩平南部隆起帶的油田群證實恩平17 洼為富烴洼陷[24-25]。恩平18洼控洼斷層EW向展布，呈北斷南超特征，文昌組面積263 km2，厚度3 200 m，恩平12洼控洼斷層與恩平17 洼一致，文昌晚期遭受抬升剝蝕，殘留面積110 km2，殘留最大厚度2 100 m（圖2e、圖3）。恩平12洼證實生烴，恩平18洼生烴潛力尚未證實。

圖3 文昌組地層等厚圖Fig.3 Isopach map of the Wenchang Formation

西江凹陷文昌期是受多條邊界斷層控制的復(fù)合半地塹，番禺4洼和西江主洼分別受南北控洼斷層控制，東側(cè)控洼斷層控制西江36洼，三個洼陷洼環(huán)繞西江中低凸起。番禺4 洼整體呈NE 走向，向東與西江36洼相接。西江36洼控洼斷層呈NEE走向，文昌組呈南斷北超。西江主洼早期受NE 走向控洼斷層控制，表現(xiàn)為北斷南超，晚期南側(cè)EW斷層活動，文昌組面積501 km2，厚度3 900 m（圖2f、圖3）[26]。番禺4 洼文昌組面積250 km2，厚度2 500 m（圖2g、圖3）。番禺4 洼已證實為富烴洼陷[24]，PY1 井在洼陷帶鉆探了文昌組優(yōu)質(zhì)深湖相烴源巖。西江36 洼文昌組面積40 km2，厚度1 000 m（圖2h、圖3）。

2.1.2 構(gòu)造沉降特征

珠一坳陷裂陷期構(gòu)造演化具有幕式裂陷特征[24]。小型洼陷形成于文昌期的裂陷活動，受區(qū)域應(yīng)力方向控制，控洼斷裂呈NE/NEE方向。文昌期由于控洼斷層的強烈活動，使得洼陷發(fā)生快速沉降，形成深水“窄條狀”湖盆，為烴源巖的發(fā)育創(chuàng)造了構(gòu)造條件。高沉降速率創(chuàng)造的可容空間形成了半深湖—深湖環(huán)境，為有機質(zhì)的形成和保存創(chuàng)造條件。小型洼陷平面范圍小、易被填充，只有快速沉降才能在較長的地質(zhì)歷史時期保持半深湖—深湖相的穩(wěn)定發(fā)育。目前已證實的富烴洼陷文昌期構(gòu)造沉降速率明顯高于其他的生烴潛力未證實的洼陷，番禺4 洼、恩平17 洼、沉降速率均大于300 m/Ma。小型洼陷快速沉降和低物源輸入形成的半深湖—深湖環(huán)境是烴源巖發(fā)育的先決條件。

2.2 文昌期沉積特征

2.2.1 沉積古地理

在以伸展構(gòu)造為主的斷陷湖盆中，同沉積斷裂是沉積古地貌與沉積盆地結(jié)構(gòu)變化的主要控制因素，裂陷作用導(dǎo)致盆地不同位置古地形及水體深度有明顯差異，進(jìn)而造成沉積充填特征的不同[27]。小型洼陷由于橫向延伸有限、可容空間小，沉積體系對外部碎屑物源輸入敏感，因而物源輸入強度對小型洼陷沉積體系的空間展布具有重要控制作用。文昌期華南古陸的物源尚未輸入到珠江口盆地，洼陷物源以周緣隆起為主[28]。洼間低凸起面積相對較小、風(fēng)化剝蝕碎屑供給量少，有利于洼陷保持欠補償環(huán)境。而凹陷邊緣的東沙隆起、海南隆起、神狐隆起等規(guī)模大，物源供給量大，易造成相鄰?fù)菹葸^補償。

簡單半地塹一般可劃分為陡坡帶，洼陷帶，緩坡帶。小型洼陷在欠補償?shù)臈l件下陡坡帶發(fā)育扇三角洲、近岸水下扇、深湖。扇三角洲多為砂礫巖、含礫粗砂巖，沉積碎屑分選較差。深湖相泥巖顏色較深，多為黑色、灰黑色，由于有陸源有機質(zhì)輸入，常見植物碎屑。近岸水下扇為含礫粗砂巖、粗砂巖等，夾于厚層泥巖段中。洼陷帶發(fā)育半深湖—深湖和湖底扇沉積，巖性組合呈大套泥巖，偶夾薄層泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖。泥巖呈深灰色，有機質(zhì)含量高，形成優(yōu)質(zhì)烴源巖，如EP4井，PY1井（圖4）。緩坡帶發(fā)育的辮狀河三角洲水體淺、環(huán)境偏氧化，不利于優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育。在不同構(gòu)造演化階段，相帶在平面上有所變化，但有效烴源巖主體發(fā)育在陡坡帶和洼陷帶。

圖4 EP4 井和PY1 井文昌組有機地球化學(xué)綜合狀圖Fig.4 Geochemical map of the Wenchang Formation in wells EP4 and PY1

2.2.2 沉積環(huán)境

烴源巖中的微量元素對環(huán)境變化十分敏感，其含量和變化可以以為恢復(fù)古沉積環(huán)境提供可靠的判別依據(jù)。利用泥巖的微量元素數(shù)據(jù)研究文昌組沉積時期水體環(huán)境結(jié)果如下（表1）。

古鹽度：Sr 及Sr/Ba 可以作為古鹽度的判定指標(biāo)，三口井泥巖巖屑樣品的分析結(jié)果表明，文昌組沉積時期為淡水環(huán)境。有機質(zhì)中大量伽馬蠟烷的存在表明烴源巖沉積時存在分層水體，且往往為高鹽度分層水體[17]。珠一坳陷小型洼陷烴源巖和原油的生物標(biāo)志化合物中伽馬蠟烷含量較低，表明小型洼陷文昌組烴源巖形成于淡水環(huán)境。

古氣候：溫暖濕潤的氣候有利于多種屬藻類的生長，良好的氣候條件是維持湖泊高生產(chǎn)力的必要條件。Sr/Cu 比值對古氣候變化具有靈敏的指示作用，比值小于10 反映溫暖潮濕氣候，大于10 反映干燥炎熱氣候。文昌組泥巖巖屑一般為3.3～15，大部分小于8，表明文昌組沉積時期整體處于溫暖潮濕的氣候條件，有利于湖泊高生產(chǎn)力的形成。

EP3 井烴源巖有機質(zhì)含量（TOC）為1.85%～3.66%，平均2.31%，氫指數(shù)（HI）132～271 mg/g，平均221 mg/g，有機質(zhì)類型多為Ⅱ1～Ⅱ2型，均屬于較好—好烴源巖等級（圖6）。烴源巖及原油生物標(biāo)志化合物中C304-甲基甾烷豐度較高、雙杜松烷T 構(gòu)型化合物豐度明顯、Ts較Tm優(yōu)勢顯著、奧利烷豐度較高，顯示水生生物貢獻(xiàn)為主，而高等植物存在較大貢獻(xiàn)（圖8）。恩平17 洼南部隆起帶的EP1 井珠海組、西江主洼XJ1 井文昌組原油生物標(biāo)志化合物具有相似的特征（圖8）。

表1 文昌組烴源巖元素表Table 1 Source rock elements in the Wenchang Formation

古氧相：氧化還原條件對有機質(zhì)的保存具有關(guān)鍵的控制作用，V/（V+Ni）常做為判別氧化還原條件的參數(shù)，文昌組泥巖巖屑分析化驗結(jié)果比值整體上大于0.7，表明文昌組沉積時期處于典型的還原條件。

古生產(chǎn)力：生產(chǎn)力是湖相烴源巖形成的基礎(chǔ)，藻類勃發(fā)是高生產(chǎn)力的具體表現(xiàn)。文昌組深湖半深湖泥巖中浮游藻類豐度高，顯示沉積藻類蓬勃發(fā)育[24]，已發(fā)現(xiàn)原油中大部分儲量均為這類烴源巖的貢獻(xiàn)。

綜上，始新世文昌期烴源巖發(fā)育的沉積水體是溫暖潮濕氣候下，有利于浮游藻類大量發(fā)育的淡水還原環(huán)境。

3 烴源巖特征

恩平21 洼EP4 井、EP3 井分別位于洼陷帶和陡坡帶，番禺4 洼PY1 井位于洼陷帶，三口井均鉆遇了文昌組烴源巖，獲取樣品并進(jìn)行了分析化驗。烴源巖多為灰褐色、深灰色、灰黑色泥巖，局部頁理發(fā)育，巖心易沿層理面斷開。泥巖內(nèi)部或夾植物碳屑、局部頁理發(fā)育。泥巖段內(nèi)或夾泥質(zhì)粉砂巖等細(xì)粒湖底扇沉積，也見少量砂礫巖等扇三角洲等事件性沉積。EP4 井在文昌組揭示泥巖呈灰褐色，泥巖段厚度為310 m，內(nèi)部夾湖底扇泥質(zhì)粉砂巖，夾層多有油氣顯示。PY1井文昌組泥巖呈灰黑色，內(nèi)部夾薄層泥質(zhì)粉砂巖，泥質(zhì)細(xì)砂巖等（圖4）。EP3 井鉆探在陡坡帶，文昌組泥巖呈灰色，厚度約500 m（圖5）。

烴源巖有機質(zhì)豐度是衡量烴源巖品質(zhì)優(yōu)劣的直接標(biāo)志，其受控于原始沉積環(huán)境、母源特征、生源構(gòu)成及保存條件。生物標(biāo)志化合物對沉積環(huán)境和有機質(zhì)母源具有指示意義。海域洼陷鉆取烴源巖樣品較少，除EP4、PY1、EP3的烴源巖樣品外，利用相關(guān)原油樣品、砂巖抽提烴分析油源特征。

EP4、PY1 兩口井烴源巖有機質(zhì)含量（TOC）為2.3%～6%，平均3.6%，氫指數(shù)（HI）353～624 mg/g，平均515 mg/g，有機質(zhì)類型以Ⅰ～Ⅱ1型為主，屬于好烴源巖等級（圖6）。烴源巖及原油生物標(biāo)志化合物中C304-甲基甾烷呈高峰度，雙杜松烷T構(gòu)型化合物呈明顯的低豐度；Ts與Tm相對含量均勢。生物標(biāo)志化合特征表明有機質(zhì)來源以水生生物貢獻(xiàn)為主，高等植物貢獻(xiàn)較少（圖7）。恩平17洼南部隆起帶的EP2井、西江主洼XJ2 井珠江組砂巖抽提烴生物標(biāo)志化合物具有相似的特征（圖7）。

圖5 EP3 井文昌組有機地球化學(xué)綜合狀圖Fig.5 Geochemical map of the Wenchang Formation in well EP3

圖6 文昌組烴源巖有機質(zhì)類型和豐度評價圖版Fig.6 Evaluation chart of organic matter types and abundance in source rocks from the Wenchang Formation

圖7 PY1、EP4 井烴源巖及XJ2、EP2 井烴類生物標(biāo)志化合物特征C27-C29為ααα20R-規(guī)則甾烷；C304-MSt為甲基甾烷；OL為奧利烷；C30H為藿烷；T為雙杜松烷（T）；G為伽馬蠟烷Fig.7 Characteristics of biomarkers in the source rock of wells PY1 and EP4 and related hydrocarbon of wells XJ2 and EP2

圖8 EP3 井烴源巖及XJ1、EP1 原油生物標(biāo)志化合物C27-C29為ααα20R-規(guī)則甾烷；C304-MSt為甲基甾烷；OL為奧利烷；C30H為藿烷，C30Dia-H為17α（H）-重排藿烷；T為雙杜松烷（T）；G為伽馬蠟烷Fig.8 Characteristics of biomarkers in source rock of well EP3 and oil of wells XJ1 and EP1

4 主控因素

小型洼陷平面規(guī)模和垂向地層厚度相對大型洼陷存在明顯限制，只有在有限的空間范圍內(nèi)發(fā)育高品質(zhì)的烴源巖才能形成“小而肥”的富烴洼陷。研究認(rèn)為小型洼陷優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成主要受高沉降速率、低物源輸入、高湖泊生產(chǎn)力等因素控制。

4.1 高沉降速率

沉降速率對有機質(zhì)豐度有明顯的控制作用，高沉降速率有利于深水湖盆和還原條件的形成，促進(jìn)有機質(zhì)的聚集、保存以及快速掩埋，從而形成烴源巖發(fā)育層段[29-30]。咸化水體有利于水體分層，在底層形成還原環(huán)境，因而對構(gòu)造活動速率要求較低[17-19]。姜雪等[18-19]研究認(rèn)為在淡水—微咸水環(huán)境下沉降速率達(dá)到100 m/Ma、沉積/沉降速率介于0.7～1、斷層活動速率大于100 m/Ma，就會有好烴源巖發(fā)育。珠一坳陷已證實的富烴洼陷陸豐13洼、番禺4洼、恩平17洼等富烴洼陷文昌期構(gòu)造沉降速率超過300 m/Ma，表明珠一坳陷的小型淡水洼陷，對構(gòu)造活動速率要求則更高，高沉降速率利于形成富烴洼陷。

4.2 低物源輸入

小型洼陷裂陷期平面范圍小、相帶窄，沉積體系對外界碎屑物源的輸入反應(yīng)敏感。若物源輸入量大則易成為“沉沙池”，難以發(fā)育規(guī)模烴源巖[31]。文昌期珠一坳陷洼陷具有隆洼相間的格局，沉積物源主要來自周邊隆起，其物源形成與分配對周邊洼陷烴源巖貧富差異具有重要的影響。珠一坳陷的富烴洼陷陡坡一側(cè)的隆起形成外傾的地貌，隆起形成的碎屑物源以河流形式搬運至洼陷外部。低凸起物源不均勻分配、多個洼陷之間平面配置、洼陷長軸方向大型斷裂帶是常見的三種影響形式。

洼陷周緣的低凸起在裂陷期一般繼承性地向單一方向傾伏—掀斜形成穩(wěn)定的古地貌，從而造成了低凸起物源向周緣洼陷的不均分配?；菸鞯屯蛊鸸诺孛蔡攸c為向西江36 洼方向傾伏，風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物絕大部分搬運至西江36 洼，致使該洼陷文昌期洼陷處于過補償狀態(tài)，而西江30洼由于物源輸入偏少、保持欠補償狀態(tài)，形成了富烴洼陷（圖9）。

洼陷周緣若存在其他洼陷作為物源輸入屏障，則有利于保護(hù)洼陷內(nèi)中深湖相的發(fā)育范圍。在緩坡和洼陷長軸方向存在同期的洼陷，此類周緣洼陷吸收屏蔽周緣大隆起的物源，起到沉砂池的作用，保障富烴洼陷欠補償環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)育。陽江東凹恩平20洼東側(cè)為恩平21洼、恩平17洼，南側(cè)為恩平27洼、文昌A洼，西側(cè)為陽江24洼、恩平19洼，北側(cè)為陽春凹陷（圖1）。周緣洼陷有效地屏蔽了海南隆起、神狐隆起、番禺低隆起的物源輸入，使得恩平20洼有效烴源巖的發(fā)育得到保護(hù)[22]。

大型斷裂帶是一類隱性物源，在古地貌研究中往往將其作為物源輸入通道，忽略其物源供給的作用。小型洼陷周緣的大型斷裂由于斷裂的作用以及水系的發(fā)育、風(fēng)化剝蝕強度大、形成穩(wěn)定的長軸方向物源，限制中深湖相范圍，如恩平18 洼，其東部斷裂帶長軸物源輸入明顯，洼陷烴源巖發(fā)育潛力尚未證實。

圖9 西江36 洼與西江30 洼文昌組沉積差異模式圖（剖面位置見圖1）Fig.9 The depositional difference of the Wenchang Formation between the Xijiang 36 sag and Xijiang 30 sag(see Fig. 1 for profile position)

4.3 高湖泊生產(chǎn)力

珠一坳陷小型洼陷石油資源豐度突出的差異性表明小型洼陷形成優(yōu)質(zhì)烴源巖并油氣富集對沉積古地理要求更嚴(yán)格。空間限制是小型洼陷湖盆烴源巖的發(fā)育不利條件，易形成過補償淺水—氧化環(huán)境，不利于形成富烴洼陷。適宜的氣候和富營養(yǎng)水體形成的高生成力則能夠提高烴源巖品質(zhì)有利于在規(guī)模有限的條件下形成油氣富集。文昌期同我國其他陸相盆地?zé)N源巖發(fā)育期次相同，對應(yīng)于始新世全球溫暖氣候，溫暖潮濕的氣候背景有利于湖盆烴源巖的發(fā)育[32-33]。文昌期洼陷帶中形成的深色泥巖中普遍富含藻類，且藻類含量大于40%。最高可達(dá)80%[24]。藻類以盤星藻和球藻為主，少量百色藻和葡萄藻，而陸源蕨類孢子和裸子被子植物花粉的含量基本較低。高峰度的藻類組合說明文昌期湖盆水體深、富營養(yǎng)的欠補償環(huán)境，形成了較高的生產(chǎn)力，促使小型洼陷在空間有限的條件下形成富烴洼陷。當(dāng)有機質(zhì)的生產(chǎn)力構(gòu)成較單一，以浮游藻類為主要初級生產(chǎn)力時，有機質(zhì)類型好[17]，易形成優(yōu)質(zhì)烴源巖，如EP4 井和PY1井?？拷钙聨Ш途徠聨恢脽N源巖生物標(biāo)志化合物中C304-甲基甾烷峰度不及洼陷帶的烴源巖，同時存在明顯的陸源高等植物貢獻(xiàn)，顯示生產(chǎn)力相對于洼陷帶弱，已成藏油氣中此類烴源巖貢獻(xiàn)亦偏少。

5 優(yōu)質(zhì)烴源巖沉積模式

前人研究認(rèn)為陸相斷陷湖盆形成優(yōu)質(zhì)烴源巖需具備如下基本條件：長期非補償古湖盆的發(fā)育，有持久的沉積可容空間和可被利用的水體；高湖泊生成力，向湖底沉積物提供大量的有機質(zhì)；缺氧的底層水體，易于富烴有機質(zhì)的保存和堆積[34]。富烴洼陷內(nèi)部不同部位烴源巖發(fā)育模式存在差異，分析泥巖巖屑、砂巖井壁心、原油等樣品的有機地球化學(xué)特征，結(jié)合構(gòu)造和沉積背景研究表明小型洼陷內(nèi)主要有兩種烴源巖發(fā)育模式（圖10）。

圖10 小型洼陷文昌組優(yōu)質(zhì)烴源巖沉積模式圖Fig.10 Sedimentary model diagram of high-quality source rocks in a small sag from the Wenchang Formation

5.1 洼陷帶單源型

此模式形成于強裂陷期的洼陷帶半深湖—深湖相帶內(nèi)，沉積水體較深，水體還原性強。地層巖性組合以厚層深色泥巖為主，或夾薄層泥質(zhì)粉砂、粉砂巖。由于距離物源區(qū)遠(yuǎn)，陸源高等植物有機質(zhì)一般難以搬運至此，烴源巖有機質(zhì)來源主要以水生生物貢獻(xiàn)為主，有機質(zhì)來源單一，形成的烴源巖品質(zhì)好。生物標(biāo)志化合物中C304-甲基甾烷呈高豐度，雙杜松烷T 構(gòu)型化合物呈明顯的低豐度，如EP4 井、PY1 井鉆遇的文昌組烴源巖。有機質(zhì)類型多為Ⅰ～Ⅱ1型、類型好，因而生排烴期早，成藏層位淺。恩平20 洼、恩平17 洼、西江主洼、番禺4 洼隆起區(qū)新近系韓江組、珠江組油田中發(fā)現(xiàn)的石油大多形成于此類模式下的烴源巖。若洼陷以此模式占優(yōu)勢，則易形成富烴洼陷。

5.2 邊緣帶陸源貢獻(xiàn)型

此模式形成于洼陷邊緣部位，包括陡坡帶和緩坡帶，沉積相帶包括淺湖—半深湖，扇三角洲—深湖相。沉積泥巖顏色較淺，陡坡帶泥巖段內(nèi)或夾砂礫巖等近岸水下扇事件沉積產(chǎn)物。緩坡帶淺湖—半深湖環(huán)境下形成的烴源巖，泥巖顏色淺，水體環(huán)境偏氧化。生物標(biāo)志化合物中C304-甲基甾烷豐度較高、雙杜松烷T構(gòu)型化合物豐度明顯、奧利烷豐度較高。此模式下烴源巖陸源有機質(zhì)輸入明顯，烴源巖品質(zhì)良好，但不及前模式。有機質(zhì)類型常見為Ⅱ1～Ⅱ2型，生排烴期相對晚，多在古近系文昌組、恩平組、珠海組成藏，成藏層位相對較深。恩平21 洼EP3 井鉆探該模式下烴源巖，恩平17 洼EP1 井珠海組、西江主洼XJ1井文昌組的原油來自此模式下的烴源巖，在富烴洼陷中此類型烴源巖貢獻(xiàn)有限。

6 結(jié)論

（1）小型洼陷烴源巖沉積模式包括兩種：洼陷帶單源型和邊緣帶陸源貢獻(xiàn)型。前者模式下形成的烴源巖有機質(zhì)來源單一、以水生生物為主，品質(zhì)好。小型洼陷烴源巖受限于空間規(guī)模，烴源巖品質(zhì)相對于規(guī)模更重要，洼陷帶單源型烴源巖發(fā)育模式占優(yōu)勢的洼陷易形成富烴洼陷。

（2）高沉降速率和低沉積物供給是保障烴源巖發(fā)育環(huán)境的關(guān)鍵，較一般大型盆地要求更嚴(yán)苛。富營養(yǎng)水體形成的高生產(chǎn)力控制著小型洼陷優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育規(guī)模。

致謝 感謝審稿專家和編輯老師對本文提出的修改意見