1 地质背景
塔城盆地是在古生代褶皱基底上发育的新生代山间盆地, 是一个多旋回的叠加复合型盆地, 位于哈萨克斯坦板块东端, 西准噶尔褶皱带内, 周缘被海西期的褶皱山系环绕, 盆地的西半部延伸至哈萨克斯坦境内。
2 烃源岩有机质丰度、类型及成熟度
2.1 烃源岩有机质丰度
志留系烃源岩以暗灰色灰岩、灰紫色凝灰礫岩、暗色泥岩、板岩为主。该套地层露头暗色泥岩样品的有机质丰度很低, 有机碳含量仅为0.07%, 氯仿“A”含量为0.0021%, 生烃潜量 (S1+S2) 为0.04mg/g, 属于非生油岩。
泥盆系烃源岩为一套暗色泥岩、凝灰岩夹生物灰岩、沉凝灰岩夹煤层、煤线。下泥盆地层露头泥岩样品的有机质丰度差, 有机碳含量很低, 其值小于0.10%, 氯仿沥青“A”含量为0.0013%, 生烃潜量为0.03mg/g, 该套泥质烃源岩为非生油岩。中泥盆地层露头泥岩样品的有机碳含量为0.38%~1.12%, 氯仿沥青“A”含量0.0016%~0.0099%, 生烃潜量为0.05~0.11mg/g, 该套泥质烃源岩为差生油岩。煤的有机碳含量较高, 其含量为13.19%, 氯仿沥青“A”含量为0.3393%, 生烃潜量为39.65mg/g, 煤系烃源岩为好的生油岩。上泥盆地层露头泥岩样品的有机质丰度很低, 有机碳含量为0.09%~0.13%, 氯仿沥青“A”含量为0.0022%, 生烃潜量为004~0.12mg/g, 该套泥质烃源岩为非生油岩。总体来看泥盆系泥质烃源岩的有机质丰度差, 为非-差生油岩, 而煤系烃源岩的有机质丰度好于泥岩。
石炭系主要为一套海陆交互相的碎屑岩和火山岩, 其烃源岩为暗色泥岩、炭质泥岩及煤线。石炭地层露头泥岩样品有机碳含量多数小于0.6%, 氯仿沥青“A”含量为0.0016%~0.0036%, 生烃潜量相对较低, 其值为0.03~0.19mg/g, 该套泥质烃源岩为非-差生油岩。碳质泥岩和煤的有机碳含量较高, 其含量为5.12%~44.73%, 氯仿沥青“A”含量为0.2288%~2.9683%, 生烃潜量为0.65~215.74mg/g, 该煤系烃源岩为好的生油岩。
二叠系是一套陆相碎屑沉积岩和火山岩, 地层露头泥岩样品有机碳含量多数小于0.6%, 氯仿沥青“A”含量为0.0009%~0.0147%, 生烃潜量相对较低, 其值为0.03~0.14mg/g, 该套泥质烃源岩为非-差生油岩
2.2 烃源岩有机质类型
志留系从表征母质类型的参数分析, 热解氢指数小于100mg/g, 反映出该套烃源岩母质类型主要为Ⅲ型。
泥盆系其热解氢指数为4.7~33.3mg/g, 源岩干酪根碳同位素值为-21.26‰~-23.94‰, 干酪根镜鉴其母质为腐质型, 反映出该套烃源岩母质类型为Ⅲ型。
石炭系烃源岩其热解氢指数为4.2~81.8mg/g, 源岩干酪根碳同位素值为-21.60‰~-21.78‰, 干酪根镜鉴其母质为腐质型, 反映出该套烃源岩母质类型主要为Ⅲ型。
二叠系烃源岩其热解氢指数为4.0~22.2mg/g, 源岩干酪根碳同位素值为-22.7‰左右, 干酪根镜鉴其母质为腐质型, 反映出该套烃源岩母质类型主要为Ⅲ型。
2.3 烃源岩有机质成熟度
志留系Tmax值为471℃, 处于高成熟演化阶段。泥盆系烃源岩Tmax值为453℃~491℃, 镜质体反射率Ro值为1.61%~2.20%, 表明该套烃源岩已进入高-过成熟演化阶段。石炭系烃源岩Tmax值为446℃~516℃, 镜质体反射率Ro值为1.02%~2.70%, 处于成熟-过成熟演化阶段。二叠系烃源岩Tmax为440℃~547℃, 反映出该套烃源岩已处于成熟-高成熟演化阶段。
3 烃源岩生烃潜力综合评价
从烃源岩有机质丰度、类型及成熟度参数综合分析看出, 留系烃源岩为Ⅲ型母质类型的非油岩。泥盆系泥质烃源岩母质类型为Ⅲ型的非-差生油岩, 且进入高成熟-过成熟演化阶段, 该套烃源岩生油气能力有限;泥盆系煤岩母质类型为Ⅲ型的好生油岩, 且进入成熟演化阶段, 该套烃源岩具有一定的生烃能力。石炭系泥质烃源岩为非-差生油岩, 其生烃能力不大;石炭系煤岩现今处于成熟演化阶段, 具有一定的生烃潜力。二叠系烃原岩母质类型为Ⅲ型的非-差生油岩, 进入了成熟-高成熟热演化阶段, 生烃潜力有限。
4 烃源岩的地球化学特征
石炭系煤岩样品饱和烃不含γ、β胡萝卜烷, 姥植比大于3.0, 氯仿沥青“A”碳同位素值较重, 其值大于-25%, 表明母质类型为陆源高等植物。在萜烷分布中以五环萜烷为主, 不含或微含γ蜡烷。在甾烷分布中, 以规则甾烷为主, C29规则甾烷占优势, C27、C28规则甾烷含量较低。石炭系泥岩样品的饱和烃不含不含γ、β胡萝卜烷, 姥植比较低, 其值在1.3左右, 氯仿沥青“A”碳同位素值较重, 其值大于-23%。在萜烷分布中以五环萜烷为主, 不含或微含γ蜡烷。在甾烷分布中, 以规则甾烷为主, C29规则甾烷占优势, C27、C28规则甾烷含量较低, 与煤岩相比其C29规则甾烷含量略低, C27、C28规则甾烷含量略高。
二叠系泥岩样品饱和烃不含γ、β胡萝卜烷, 姥植比较低, 其值在1.1左右, 氯仿沥青“A”碳同位素值较重, 其值大于-25%。在萜烷分布中以五环萜烷为主, 含有一定量的γ蜡烷。在甾烷分布中, 以规则甾烷为主, 规则甾烷占优势, C27、C28、C29规则甾烷呈“V”字型分布。
泥盆系煤岩样品饱和烃不含γ、β胡萝卜烷, 姥植比较高, 其值大于2.5, 氯仿沥青“A”碳同位素值较重, 其值大于-22%。在萜烷分布中以五环萜烷为主, 不含或微含γ蜡烷。在甾烷分布中, 以规则甾烷为主, C29规则甾烷占优势, C27、C28规则甾烷含量较低。泥盆系煤岩样品的地球化学特征与石炭系煤岩样品的相似。
5 结语
(1) 塔城盆地泥盆系、石炭系煤系烃源岩处于高成熟的好生油岩, 具有一定的生烃潜力, 其他烃源岩为非-差烃源岩。
(2) 泥盆系、石炭系煤系烃源岩的地球化学特征相似, 具有姥植比高, 碳同位素值重, 不含或微含γ蜡烷, C29规则甾烷占优势。
摘要：从烃源岩的有机质丰度、有机质成熟度、有机质类型对塔城盆地古生界志留系、石炭系、二叠系的烃源岩进行评价, 同时对烃源岩的地球化学特征进行了分析。评价结果认为塔城盆地煤系烃源岩具有一定的生烃潜力, 其他烃源岩为非-差烃源岩, 不具备生烃潜力, 为下一步的勘探提供依据。
关键词：烃源岩,有机质丰度,成熟度,类型,塔城盆地
参考文献
[1] 李椿, 王艳丽, 杜鸿烈, 等.塔里木盆地柯坪地区烃源岩评价[J].新疆石油学院学报, 2001, 13 (1) :22～25.
[2] 王淘.中国天然气地质理论基础与实践[M].北京:石油工业出版社, 1997.