王 志，江卫兵，李钟枢，刘文泉，李 俊，郑 兴，邝国墩

南盘江坳陷烃源岩特征及找气方向

王 志1，江卫兵1，李钟枢1，刘文泉1，李 俊1，郑 兴1，邝国墩2

（1.核工业二九〇研究所，广东 韶关 512029；2.广西地质调查院，南宁 530023）

南盘江坳陷发现多处油气显示，指示较好油气资源潜力。桂西“田地1井”位于南盘江坳陷中南部的潞城凹陷，通过对该地区烃源岩进行系统取样、地化录井数据分析，并与中北部邻近的“秧1井”、“双1井”进行对比，结果表明，中石炭统黄龙组TOC范围为0.135%～0.825%，多数大于0.5%，平均0.633%，为本地区新发现的有效烃源岩地层，其干酪根类型主要为混合型及腐植型，总体烃源岩热演化程度高，已进入过成熟阶段，表明该地区已经具备良好找气条件。有效烃源岩地层叠加晚三叠世末期后形成的封闭构造的地段为南盘江坳陷田林地区下一步油气勘查的方向。

南盘江坳陷；烃源岩特征；热演化；找气方向

近年来，广西南盘江坳陷油气勘查取得较好成果，表明该区具有良好的油气成藏潜力，前人对其烃源岩、油气系统以构造与成藏关系开展了一些研究并取得了一定的进展[1-2]。陈国栋等（1998）首次对该盆地烃源岩开展了较系统的研究，认为该区主要烃源岩为中泥盆统、上二叠统、下三叠统、中三叠统；李钜源等（2005）对盆地中北部秧坝凹陷内的秧1井（2003年完钻）进行系统分析后认为，该区的主力烃源岩是中、下泥盆统泥岩和上二叠统泥岩[3]；韦宝东等（2005）对相邻的双1井（2005年完井）研究发现烃源岩应有三套，即上泥盆统泥岩、下石炭统泥岩和上二叠统泥岩[4]。以上烃源岩主要集中于南盘江坳陷中北部，目前对于南盘江坳陷中南部的潞城凹陷尚未开展烃源岩研究，这制约了整个南盘江坳陷成藏潜力的全面认识。笔者依托页岩气地质调查项目在潞城凹陷施工的“田地1井”，开展较为系统的烃源岩特征研究工作，同时通过比对该孔与邻区油气井的热演化特征、烃源岩生烃与构造活动关系，提出了该区下一步油气勘查方向。

1 区域地质背景

南盘江坳陷位于黔西南，属于滇黔桂盆地的一个次级构造单元，大地构造位置上处于华南褶皱系，位于扬子板块东南方向，北部大致以紫云断裂、黔南隆起的南缘为界，南部以德保断隆为界，东抵象州以东大瑶山隆起，西抵隆林隆起西部，南盘江坳陷大体表现为“三凸五凹”的构造格局即隆林凸起、乐业凸起、罗甸凸起、坝林凹陷、西林凹陷、秧坝凹陷、潞城凹陷、向阳凹陷[5]。南盘江坳陷自震旦纪以来，经历了多期强烈的构造运动，主要区域性构造包括富宁—那坡断裂、南盘江断裂、丘北—广南断裂、南丹—都安断裂。海西运动、印支运动及燕山运动对地质构造格局起到了明显的作用。其中海西期、印支早期为南盘江坳陷拉张裂谷发育期，该时期的构造活动致使地壳拉张，形成大量规模较大的正断层；随后直至燕山期构造活动发生转变，由拉张转为挤压，致使南盘江坳陷抬升，遭地表剥蚀，且该时期构造及岩浆活动较强烈，但如今格局形成主要受喜山运动的改造作用[6]。区域地层从泥盆系至三叠系均有发育，三叠、二叠及石炭系岩性主要以灰岩、泥灰岩为主，泥盆系岩性主要以灰岩、泥灰岩、泥岩、泥页岩为主，其中上泥盆统五指山组（D3w）的扁豆状灰岩为一标志层，下泥盆统硅质灰岩较发育。区内烃源岩主要有泥盆、石炭、二叠和三叠系四套[7-8]（图1）。

2 样品数据来源及处理方法

本次研究的样品系统采集自“田地1井”，其地层及岩性见图2，自上而下采集样品共计368个，地球化学分析采用DH—2020地化录井仪，方法为严格挑选和制备具有代表性的岩屑（心）样品，洗净擦干，对岩屑（心）进行程序升温控制；一般在90 ℃可以得到S0—C7以前的烃；在90～300 ℃，得到S1为C7—C32的烃，在300～600 ℃得到S2—重烃和胶质沥青，然后将其含量转换为电信号，经计算机处理，得出有机质丰度（TOC）、组分含量、降解潜率、裂解峰值温度、生烃指数等数据。相关数据见表1。

3 烃源岩及生烃特征

3.1 烃源岩发育层位及岩性

根据烃源岩划分标准（Peters and Cassa, 1994）及表1数据，田林1井自浅至深各个地层特征为：下二叠统栖霞组（P1q）深色泥岩和深灰色含灰泥岩及灰色灰岩TOC为0.023%～0.842%，平均0.118%，局部为烃源岩；上石炭统马平组（C3m）深灰色灰岩和灰白色硅质条带灰岩，TOC为0.009%～0.135%，平均0.050%，为非烃源岩；中石炭统的黄龙组（C2h），

该段岩层厚度104 m，其岩性主要为含燧石条带状灰岩、硅质条带灰岩、灰黑色灰岩及灰黑色泥灰岩，TOC为0.135%～0.825%，平均0.633%，且多数数据大于0.5%（表2），为一套烃源岩，且S0为0～0.003 mg/g，S1为0.024～0.105 mg/g，S3为0.066～0.230 mg/g，整体以重烃为主；下石炭统大塘组（C1d）灰黑色泥灰岩TOC为0.011%～0.052%，平均0.031%，为一套非烃源岩；上泥盆统榴江组（D3l）灰黑色灰岩及灰黑色泥灰岩TOC为0.002%～0.387%，平均0.070%，也是非烃源岩；中泥盆统纳标组（D2n）深灰色硅质灰岩及灰黑色硅质泥岩TOC为0.008%～0.336%，平均0.118%，为非烃源岩。综合来看，中石炭统黄龙组为田林1井新发现的一套有效烃源岩。

1—国镜示意线；2—断裂；3—一级构造分界线；4—二级构造分界线；5—地名；6—井位。

1—灰岩；2—泥岩；3—含灰泥岩；4—泥灰岩；5—硅质灰岩；6—含燧石结核灰岩；7—硅质页岩；8—硅质泥岩；9—灰黑色泥岩；10—灰黑色泥灰岩；11—硅质岩；12—辉长岩。

表1 田地1井地化录井数据

Table 1 The geochemical logging data of “Tiandi 1 well”

注：TOC—有机质丰度；GPI—产气指数。

1—覆盖土层；2—灰岩；3—泥岩；4—含灰泥岩；5—泥灰岩；6—硅质灰岩；7—含燧石结核灰岩；8—硅质页岩；9—硅质泥岩；10—灰黑色泥岩；11—灰黑色泥灰岩；12—硅质岩；13—辉长岩。

1—Overburden layer; 2—Limestone; 3—Mudstone; 4—Limestones; 5—Marl; 6—Siliceous limestone; 7—Chert bearing nodule limestone; 8—Siliceous shale; 9—Siliceous mudstone; 10—Gray black mudstone; 11—Gray black marl; 12—Siliceous rock; 13—Gabbro.

图3 “田地1井”综合柱状图

Fig. 3 The columnar diagram of “Tiandi 1 well ”

3.2 烃源岩的有机质类型

氢指数（IH）的分析结果可用来评价有机质类型[9]。根据有机质类型评价标准，由表1可知，除了下石炭统大塘组IH（mg/g）平均值大于475外，其他层位IH均小于475，基本属Ⅱ型及Ⅲ型，暗示有机质来源主要为动物或者高等植物，缺乏Ⅰ型（腐泥型）。HI-Tmax投影图（图4）也显示，除了大塘组少数散落在腐泥型干酪根区域，多数数据显示干酪根类型主要为混合型及腐植型，且前文分析的有效烃源岩的黄龙组干酪根类型均为腐植型。

表2 中石炭统黄龙组有机质丰度统计表

Ⅰ—腐泥型；Ⅱ1—腐植-腐泥型；Ⅱ2—腐泥-腐植型；Ⅲ—腐植型。

3.3 烃源岩的热演化

烃源岩R0是用来反映热演化程度的重要指标，据中国地质调查局油气资源调查中心分析结果，黄龙组烃源岩Ro为2.50%～3.25%，牙形石色变指数为4～6级，说明其热演化阶段达过成熟阶段，表明该烃源岩中已经大量生烃生气。另外通过对比发现，陈国栋等（2001）研究发现，“双1井”烃源岩Ro为1.85%～2.11%，正处在湿气晚期阶段，干气生成的高峰期即将到来；李钜源等（2005）研究结果表明，“秧1井”的烃源岩有机质演化程度Ro为1.93%，接近过成熟阶段[3]。可以看出，南盘江坳陷南部田林地区与中北部地区烃源岩演化程度上具有较好的延续性和可比性，结合中北部地区钻井中已有油气发现，因此认为田林地区亦具有较好的找气潜力。

3.4 烃源岩生烃期与构造活动关系

田林地区发育大小断层数十条，大体分为南盘江断裂、右江断裂和册亨—贞丰断裂三大断裂体系[10]。其中南盘江断裂活动始于泥盆纪早期，一直持续到燕山期甚至喜山期。在裂谷拉张阶段表现为正断层、同沉积断层，在区域内形成一系列“堑、垒”相间的古地理格局。当进入挤压期，由于断裂带挤压、逆冲、变形作用强烈，断裂带的形式以逆冲推覆、走滑为主，拉张期的地堑带在构造反转期形成了强烈的挤压、剪切变形带，与弱变形的微型地块相配合，排队列成“带、块”相间的构造格局。册亨—贞丰断裂带活动早期始于石炭纪，一直持续到三叠纪，该时期为拉张背景下的正断层，构造活动性质在晚三叠世—白垩纪转变为挤压状态，形成以逆冲推覆、褶皱-冲断为主的断裂形式。右江断裂为逆冲断层，断裂切断寒武系至古、新近系，断裂带挤压导致片理化、糜棱化、硅化强烈，断裂带主要形成于印支期，直至喜山期仍在强烈活动，具右行走滑性质[11]。

南盘江坳陷烃源岩的形成受泥盆纪—石炭纪构造拉张活动的控制，下泥盆统烃源岩生烃始于早二叠世中晚期，直至中三叠世末期—晚三叠世中期烃源岩进入生烃高峰期[4]，此时构造活动性质处于拉张状态，所生成的油气会沿着断裂带向上运移，部分油气流失。烃源岩在晚三叠世末期进入生烃高峰，该时期构造活动性质转变，由原来的拉张应力状为挤压应力，断裂形式由开启逐渐向封闭转变。由于燕山晚期构造的不断运动及抬升，主要断裂带又一次活动，燕山早期所形成的油气不断抬升至地表并遭受剥蚀，形成了如今的古油藏[11-12]。因此烃源岩地层叠加封闭构造的地区南盘江坳陷油气勘查的方向。

4 结 论

1）南盘江坳陷潞城凹陷田林地区中石炭统的黄龙组为一套新发现的有效烃源岩，其主要有机质类型主要为Ⅱ型及Ⅲ型，干酪根类型均为腐植型，总体烃源岩热演化程度很高，具备较好的油气形成条件。

2）根据烃源岩特征，结合构造活动与生烃期的关系，认为有效烃源岩地层叠加晚三叠世末期后形成的封闭构造的地段为南盘江坳陷田林地区下一步油气勘查的方向。

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The characteristic of hydrocarbon source rocks and the gas exploration direction in Nanpanjiang depression

WANG Zhi1, JIANG Weibing1, LI Zhongshu1, LIU Wenquan1, LI Jun1, ZHENG Xing1, KUANG Guodun2

(1. Research Institute No.290, CNNC, Shaoguasn, Guangdong 512029, China; 2. Guangxi geology survey institute，Nanning 530023, China)

The overall thermal evolution degree of source rock in Nanpanjiang depression is high, and oil and gas have been found in many places. “Tiandi well No.1” is located in Lucheng sag in the middlesouth of Nanpanjiang depression, Based on the systematic sampling of the well and the analysis of geochemical logging data the characteristics of source rock in this area were studied, and comparative analyzed with “Yang well No. 1”and “Shuang wells No. 1”. The TOC range of Middle Carboniferous Huanglong formation was found between 0.135%～ 0.825%, most of which are higher than 0.5%, with an average of 0.633%. It is a newly discovered effective source rock formation in this area. The kerogen types are mainly mixed and humic, the Nanpanjiang depression thermal evolution degree is high, which has entered a mature stage. The study showed that this area are with good conditions in gas exploration. The places where the effective source rock strata superimposed by thestructure trap formed after the end of Late Triassic is the next direction for oil and gas exploration in Tianlin area of Nanpanjiang depression.

Nanpanjiang depression; hydrocarbon source rock characteristic; thermal evolution; direction for surveying natural gas

P618.13

A

1672-0636 (2021) 03-0343-08

10.3969/j.issn.1672-0636.2021.03.007

中国地质调查局项目（编号：[2015] 01-04-03-001-04）资助。

2021-06-09

王志（1987— ），男，江西吉安人，学士学位，工程师，长期从事地质找矿及城市地质工作。E-mail: wangzhi_0301@163.com。

江卫兵（1981— ），男，河南安阳人，学士学位，高级工程师，长期从事地质找矿工作。E-mail: jiang692@163.com。