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羌塘盆地东部上三叠统巴贡组泥岩特征及油气地质意义

2022-05-24王忠伟占王忠

东北石油大学学报 2022年2期
关键词:羌塘泥岩剖面

王忠伟, 肖 杨, 占王忠, 余 飞

( 1. 西南石油大学 地球科学与技术学院,四川 成都 610500; 2. 西南石油大学 羌塘盆地研究院,四川 成都 610500; 3. 中国地质调查局 成都地质调查中心,四川 成都 610081; 4. 重庆市地质矿产勘查开发局 川东南地质大队,重庆 400038 )

0 引言

中生代羌塘盆地是青藏高原最大的海相沉积盆地,科探井 (QK-1井) 揭示13层油气显示和2套优质封盖层 (夏里组和雀莫错组膏岩层),具有较好的油气勘探前景[1]。上三叠统富有机质泥页岩是羌塘盆地重要的烃源岩之一,同期地层包括土门格拉组、扎那组、藏夏河组和巴贡组,其中,土门格拉组和扎那组主要位于中央隆起带两侧,多形成于滨岸—沼泽相,其烃源岩品质及生烃潜力较差[2-4];藏夏河组主要位于羌塘盆地北缘,以三角洲—滨岸相沉积为主,总体具有中等—较好的烃源岩品质及生烃潜力[3,5];巴贡组位于羌塘盆地东部,多见于三角洲—浅海陆棚环境[6],烃源岩品质及生烃潜力表现明显的差异[3,7-9]。占王忠等[10]在羌塘盆地东部冬曲地区发现一套上三叠统巴贡组浊积岩,发育多层暗色泥岩。不同沉积背景下烃源岩品质及生烃潜力具有一定的差异性。

羌塘盆地东部冬曲地区浊流背景的巴贡组黑色泥岩,不同于雀莫错地区、QZ-7井和鄂尔托陇巴地区三角洲—浅海陆棚背景的巴贡组黑色泥岩[3,7-8]。分析冬曲地区巴贡组黑色泥岩有机地球化学和元素地球化学特征,研究黑色泥岩生烃潜力及沉积条件,对比邻区雀莫错、QZ-7井和鄂尔托陇巴地区巴贡组黑色泥岩,为羌塘盆地下一步油气勘探提供依据。

1 区域地质概况

羌塘盆地位于青藏高原中部,南北边界分别为班公湖—怒江缝合带和可可西里—金沙江缝合带,可划分为北羌塘坳陷、中央隆起带和南羌塘坳陷三个次级构造单元[11](见图1(a))。现今可可西里—金沙江缝合带代表的古特提斯洋于三叠纪发生俯冲和碰撞,于晚三叠世关闭,控制三叠纪羌塘盆地的形成与演化,表现前陆盆地充填特征[2,11-13]。晚三叠世,羌北前陆盆地逐渐萎缩,自下而上依次充填上三叠统甲丕拉组、波里拉组和巴贡组,北羌塘坳陷东部出露最为典型[2]。

图1 羌塘盆地及冬曲地区地质构造Fig.1 Geological structure of the Qiangtang Basin and the Dongqu Area

冬曲剖面位于羌塘盆地东部冬曲河东岸,剖面起点坐标北纬33°32′29″、东经92°31′20″,终点坐标北纬33°31′48″、东经92°32′6″ (见图1(b)),出露的上三叠统巴贡组厚度为668.93 m,未见顶底。下段岩性为灰、灰绿、浅灰色中层状粉砂岩与灰黑、深灰、灰色薄—极薄层状泥页岩不等厚互层,局部夹灰色中层状岩屑砂岩;上段为浅紫、紫红色中—厚层状细—粗粒砾岩、含砾粗砂岩、细—粗粒砂岩、粉砂岩不等厚互层。砂岩中碎屑组分主要为石英和长石,含少量岩屑,多呈棱角状,分选较差,以杂基支撑为主,多为孔隙式和基底式胶结。研究区巴贡组常见重荷模、平行层理、正粒序层理、水平层理和斜层理等沉积构造,可见大量泥砾 (见图2),发育Paleodictyon古网迹遗迹化石。粒度概率累积曲线显示滚动、跳跃及悬浮组分共存,反映快速堆积特点。综合沉积特征、沉积构造、遗迹化石和粒度分析结果,研究区巴贡组主要形成于三角洲前缘浊积扇环境[10]。

图2 冬曲地区上三叠统巴贡组沉积特征及取样位置Fig.2 Sedimentary characteristics of the Upper Triassic Bagong Formation from the Dongqu Area and showing sampling locations

2 样品采集与分析

沿冬曲剖面自下而上采集17件巴贡组黑色泥岩样品,采样位置见图2。为了保证样品新鲜并减少污染,表面风化物及脉体被剔除,并存于密封袋。对比样品位于研究区西北部 (见图1(a)),包括11件雀莫错剖面、14件QZ-7井和8件鄂尔托陇巴剖面巴贡组黑色泥岩样品[3,7-8]。

对17件黑色泥岩样品进行总有机碳分析,选取5件有机碳质量分数高的样品进行氯仿沥青“A”提取、岩石热解、干酪根镜检与元素分析、镜质体反射率Ro、饱和烃气相色谱(GC)和气相色谱—质谱(GC-MS)分析。其中,总有机碳分析采用LECO CS-400碳硫分析仪完成,岩石热解分析采用Rock-Eval Ⅱ完成,干酪根镜检采用Leica DM4500P偏光显微镜完成,干酪根元素分析采用Vario EL Ⅲ 元素分析仪完成,镜质体反射率采用TIDAS MSP200显微分光光度计完成。饱和烃气相色谱(GC)和气相色谱—质谱(GC-MS)分析仪器分别为美国Agilent公司的7890A气相色谱仪和5973I气相色谱—质谱仪;样品的GC和GC-MS分析过程分别遵循GB/T 18340.5—2010和GB/T 18606—2017。所有分析在中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所实验研究中心完成。

选取7件样品进行主量和微量元素分析(见图2)。其中,主量元素采用Axios-mAX 波长色散X线荧光光谱仪 (AB104L) 测定;烧失量测定在马沸炉中加热至1 000 ℃并持续90 min,冷却后称量并记录加热过程;微量元素采用HR-ICP-MS(Finnigan MAT)测定。主量元素和微量元素分析在核工业北京地质研究院完成,分析精度和准确度优于5%。

3 烃源岩特征

3.1 有机质丰度

有机质丰度是反映烃源岩生成油气的物质基础,是烃源岩评价的重要依据,通常包括总有机碳、氯仿沥青“A”和生烃潜量等参数。冬曲剖面9件样品总有机碳质量分数为1.04%~1.72%(见表1),属于中等烃源岩(见图3);8件样品总有机碳质量分数为0.67%~0.98%(见表1),属于差烃源岩[14](见图3)。冬曲剖面巴贡组总有机碳质量分数与雀莫错剖面巴贡组的(0.53%~1.66%,平均为1.03%)相近[3],比QZ-7井的(0.32%~1.29%,平均为0.69%)高,比鄂尔托陇巴剖面的(0.59%~1.81%,平均为1.20%)低[8]。冬曲剖面5件总有机碳质量分数较高的样品的氯仿沥青“A” 质量分数为 (16.0~40.4)×10-6(平均为26.3×10-6),属于非烃源岩。研究区样品生烃潜量(S1+S2)为0.08~0.11 mg/g,属于非烃源岩[14](见表1)。冬曲剖面泥岩氯仿沥青“A”和生烃潜量明显低于雀莫错、鄂尔托陇巴剖面和QZ-7井巴贡组黑色泥岩的[3,7-8]。另外,冬曲剖面样品总有机碳质量分数与氯仿沥青“A”、生烃潜量无线性关系,所有样品落在非烃源岩区域(见图3),未达到烃源岩标准现象普遍存在于羌塘三叠系和侏罗系烃源岩[4],一是地表露头烃源岩样品长时间遭受风化与淋滤作用,造成可溶有机质氯仿沥青“A”和游离烃 S1减少[3-4,15];二是研究区附近岩浆侵入引起的热事件使部分裂解烃S2散失(见图1(b))。选取受风化作用和成熟度影响较小的总有机碳质量分数作为主要评价指标。冬曲剖面巴贡组泥岩达到差—中等烃源岩标准,品质明显低于鄂尔托陇巴剖面、雀莫错和QZ-7井巴贡组黑色泥岩的(见图3)。

3.2 有机质类型及来源

有机质类型和来源是衡量烃源岩生烃潜力的重要参数[16-17],也是衡量烃源岩品质的指标之一,与原始有机母源输入及其保存条件密切相关。研究区烃源岩样品风化和热演化程度普遍较高,利用干酪根显微组分、干酪根类型指数、干酪根元素分析及生物标志化合物进行综合判别。

冬曲剖面巴贡组5件样品干酪根元素分析表明,黑色泥岩具有相似的显微组分(见表2和图4),主要为壳质组,质量分数为54%~72%,平均为65%;其次为镜质组,质量分数为24%~38%,平均为31%;惰质组质量分数最低,为4%~8%,平均为5%。壳质组以无定形腐殖体为主,透射光下呈褐色,较薄,无特定形态;镜质组主要包括结构镜质体 (16%~26%)和无结构镜质体(8%~12%),前者多呈棕色,且具植物细胞结构,后者多呈黑色,质地均一,无植物细胞结构(见图4)。干酪根类型指数 (TI) 是确定有机质类型的常用方法,当TI大于80.0时,代表Ⅰ型干酪根;Ⅱ1型和Ⅱ2型干酪根的TI分别为80.0~40.0和40.0~0;Ⅲ型干酪根的TI小于0[18]。冬曲剖面巴贡组YF2-16样品TI小于0,其余样品TI为3.5~14.0(见表2),指示有机质类型以Ⅱ2型为主,向上可能过渡为Ⅱ1型。冬曲剖面泥岩具有比鄂尔托陇巴和雀莫错剖面泥岩更低的TI[3,8],比QZ-7井泥岩更高的TI[7],说明冬曲地区巴贡组黑色泥岩沉积陆生高等植物输入量高于鄂尔托陇巴和雀莫错地区的,低于QZ-7井地区的。

表1 研究区巴贡组黑色泥岩有机地球化学分析

图3 研究区巴贡组黑色泥岩有机质丰度评价(据文献[14]修改)Fig.3 Evaluation of organic matter abundances of the Bagong Formation black mudstones from study area(modified by reference [14])

表2 研究区巴贡组黑色泥岩干酪根特征及镜质体反射率

图4 研究区巴贡组黑色泥岩干酪根显微组分特征Fig.4 Characteristics of kerogen macerals in the Bagong Formation black mudstones from the study area

图5 研究区巴贡组黑色泥岩H/C和O/C交会Fig.5 H/C versus O/C diagram of the Bagong Formation black mudstones from the study area

干酪根H/C和O/C(原子比)是研究有机质类型的经典地球化学参数,根据H/C和O/C可以把干酪根分成Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型[19],但是无法区分Ⅱ1和Ⅱ2型干酪根。冬曲剖面巴贡组5件样品干酪根主要由C、H、O、N组成,其中C质量分数最高,为67.50%~75.70%;O质量分数为2.97%~5.90%;H质量分数为2.78%~3.07%;N质量分数为0.92%~1.55%。H/C和O/C较低,分别为0.48~0.50(平均为0.49)和0.03~0.07(平均为0.05)(见表2)。在H/C和O/C交会图[19-20]中,1件样品落在Ⅲ型干酪根区域内,其他样品未落在干酪根类型有效区域内(见图5),表明H/C和O/C在巴贡组泥岩有机质类型判别中并不准确。干酪根易受风化和热演化作用影响,风化作用使O质量分数增加,C质量分数减少,进而O/C增加;随热演化作用增强,C质量分数逐渐增加,O质量分数逐渐减少,H质量分数先增加后减少[4,18]。冬曲剖面巴贡组泥岩干酪根H/C和O/C较低,可能与有机质进入成熟—高成熟演化阶段有关。

不同类型和来源的有机质具有不同的正构烷烃和甾烷分布[16,21],如来源于高等植物的有机质主峰碳通常为C25~C31的后峰型,来源于藻类及低等浮游生物的有机质主峰碳通常为C15~C19的前峰型,来源于低等生物和高等植物的混合型有机质主峰碳介于二者之间,呈双峰型[16,20]。总离子图谱表明,冬曲剖面巴贡组泥岩样品正构烷烃碳数分布范围为nC15~nC40,其中4件样品碳数具有单峰分布的特征,主峰碳为nC18和nC20;1件样品具有弱的双峰型碳数分布特征,主峰碳为nC20和nC24(见图6和表3)。冬曲剖面巴贡组泥岩有机质主要来源于低等浮游生物和高等植物的混合,主峰碳数总体上高于雀莫错剖面 (nC16-17)[3]、QZ-7井(nC16-17)[7]和鄂尔托陇巴(nC16-19)的[8],表明冬曲地区巴贡组泥岩沉积时可能输入更多的陆生高等植物。通常情况下,nC21-主要来自于低等水生生物(包括细菌和藻类),nC21+主要来自于陆生高等植物[18,21]。冬曲剖面巴贡组泥岩样品具有较低的nC21-/nC21+,为0.38~1.09,平均为0.84(见表3),呈重碳优势,说明有机质中可能存在大量陆生高等植物输入。冬曲剖面巴贡组泥岩具有比鄂尔托陇巴 (2.19~3.71)[8]、雀莫错剖面 (2.15~2.97)[3]和QZ-7井 (1.04~7.60)[7]更低的nC21-/nC21+,同样表明冬曲地区巴贡组黑色泥岩沉积期可能输入更多的陆生高等植物。

图6 研究区上三叠统巴贡组黑色泥岩饱和烃色谱—质谱特征Fig.6 Chromatography and mass spectrometry characteristics of saturated hydrocarbons in some Upper Triassic Bagong Formation black mudstones from the study area

表3 研究区上三叠统巴贡组黑色泥岩正构烷烃、类异戊二烯、甾烷和萜烷参数

图7 研究区巴贡组黑色泥岩C27—C28—C29 甾烷三角判别图Fig.7 Ternary diagram showing C27-C28-C29 regular sterane compositions of the Bagong Formation blackmudstones in the study area

不同生物中C27、C28、C29甾烷的分布不同,一般认为C29甾烷主要来源于陆生高等植物,C27甾烷主要来源于低等水生生物,C28甾烷主要与含叶绿素C的浮游植物有关[21-22],可以利用有机质中甾烷的分布反映有机质来源。冬曲剖面巴贡组泥岩样品中检测一定量的C27—C28—C29规则甾烷化合物,质量分数分别为0.26~0.33、0.22~0.24和0.43~0.51(见表3),显示C29>C27>C28分布特征,呈不对称“V”形(见图6(g-i))。在C27—C28—C29规则甾烷三角图[23]中,冬曲剖面巴贡组泥岩样品落在混合有机质来源区域,反映低等浮游生物和高等植物混合型的有机质,比鄂尔托陇巴、雀莫错剖面和QZ-7井泥岩略靠近C29端元(见图7),说明冬曲地区巴贡组泥岩沉积时可能输入更多的陆生高等植物。

综合干酪根显微组分、干酪根类型指数及生物标志化合物分析,冬曲剖面巴贡组泥岩有机质以Ⅱ2型干酪根为主,含少量Ⅲ型干酪根,以低等浮游生物和高等植物的混合型有机质为特征。冬曲剖面巴贡组泥岩沉积期,比鄂尔托陇巴、雀莫错剖面和QZ-7井泥岩沉积时输入更多的陆生高等植物[3,7-8],可能与研究区三角洲前缘滑塌浊流形成过程中携带的陆生植物残留物有关。

3.3 有机质成熟度

有机质成熟度是判断烃源岩有效的重要参数,随成熟度增加,有机质依次转换为油、湿气和干气等[16-17,21]。在镜质体反射率Ro、干酪根颜色、岩石热解最高峰温tmax基础上,以生物标志化合物参数对巴贡组泥岩进行有机质成熟度划分[21-23]。Ro是反映烃源岩有机质成熟度最常用的参数,也是最能直接体现有机质成熟度的指标。冬曲剖面巴贡组泥岩Ro为1.27%~1.42%,平均为1.33%(见表1),表明研究区泥岩有机质进入成熟—高成熟演化阶段,达到生气门限[24]。tmax随有机质成熟度的增高而增高,但受有机质类型的影响,且比镜质体反射率对热事件更加敏感。冬曲剖面巴贡组泥岩tmax介于594~613 ℃(平均为 601 ℃)(见表1),明显高于鄂尔托陇巴地区的,反映有机质处于过成熟阶段,可能达到生气门限[22]。在tmax和Ro交会图(见图8(a))中,tmax判别的成熟度结果明显高于Ro判别的,可能与样品中低的可溶有机质和热解烃含量有关,有机质可能更倾向于处于高成熟阶段。干酪根颜色是有机质热变质作用的直接结果,随热演化程度的增加而逐渐变深。冬曲剖面巴贡组泥岩干酪根颜色主要为褐色到棕褐色(见图4),反映有机质热演化可能进入高成熟阶段。

当有机质未达到生油门限极限值时,某些特定的生物标志化合物参数可以有效判别有机质成熟度[20,23]。17α(H)-22,29,30三降藿烷 (Tm) 和18α(H)-22,29,30三降藿烷 (Ts) 是最常见的藿烷类化合物,随热演化程度增加,Ts/(Ts+Tm)增大,在生油阶段晚期达到平衡值0.50[20]。冬曲剖面巴贡组泥岩中Tm和Ts相对较低,Ts/(Ts+Tm)在0.30~0.46之间,平均为0.38(见表3),低于平衡值0.50,未超过生油门限极限值,反映有机质处于成熟阶段。C3122S/(22S+22R)在生油窗内的变化范围为0~0.62,在生油晚期阶段达到平衡,不随成熟度的升高而继续增加[20,23]。冬曲剖面巴贡组泥岩样品中C31升藿烷22S/(22S+22R)为0.49~0.56(平均为0.53),说明泥岩有机质处于成熟阶段,且接近生油阶段晚期。甾烷异构体比值可以作为有机质成熟度指标,随成熟度增加,C29甾烷生物构型的ααα-20R逐渐向相对稳定的地质构型的ααα-20S异构体转变。同时,C29甾烷热不稳定的αα-构型也向ββ-构型转变,C29αββ /(ααα+αββ)随成熟度增加而增加,在生油高峰平衡时,达到0.7左右[21,24]。因此,C29ααα-20S/(20S+20R)和C29αββ /(ααα+αββ)可作为有机质成熟度判别的指标[20]。冬曲剖面巴贡组泥岩中C29ααα-20S/(20S+20R)和C29αββ /(ααα+αββ)分别为0.36~0.53 (平均为0.43)和0.35~0.55 (平均为0.43)(见表3),低于平衡值0.70,反映有机质处于成熟阶段。在C29ααα-20S/(20S+20R)和C29αββ /(ααα+αββ)交会图[25]中,所有样品落在成熟有机质区域(见图8(b))。综合镜质体反射率、干酪根颜色和生物标志化合物判别结果,冬曲剖面巴贡组泥岩有机质处于成熟—高成熟阶段。冬曲剖面巴贡组泥岩中有机质成熟度与雀莫错剖面泥岩的 (成熟—高成熟)相近[3],比鄂尔托陇巴剖面泥岩的(成熟)高[8],比QZ-7井泥岩的(高成熟—过成熟)低[7](见图8)。

图8 研究区上三叠统巴贡组黑色泥岩有机质成熟度判别图解Fig.8 Discrimination diagram of organic matter maturity of the Upper Triassic Bagong Formation in the study area

3.4 有机质形成环境

V、U和Mo的沉淀、聚集、迁移或流失与沉积作用过程中的氧化还原条件密切相关,属于氧化还原敏感元素[30-31]。在海洋系统中,V、U、Mo通常赋存在缺氧或近似缺氧的水体中,表现相对较高的富集系数EF,当岩石或沉积物中EF大于1时,通常代表元素发生富集,当EF小于1时,代表元素发生亏损[30]。冬曲剖面巴贡组7件泥岩样品中V基本上处于亏损状态,U表现轻微的富集,Mo既表现明显的亏损又有轻微的富集,EF分别为0.82~1.02 (平均为0.92)、1.07~1.24(平均为1.14)和0.55~2.18(平均为1.02)。U表现轻微的富集可能与碎屑输入有关,因为U与Al2O3呈显著相关关系 (R=0.93)。冬曲剖面巴贡组泥岩样品中V、U和Mo未表现明显的富集(见图9),可能反映沉积期为氧化水体条件。

n(Corg)/n(P)与水体氧化还原条件密切相关,氧化水体可以促进有机质氧化分解和磷的滞留,还原水体可以促进有机质保存和磷的散失[32],n(Cocrg)/n(P)可以作为恢复沉积水体氧化还原条件的重要指标[33-35]。当n(Corg)/n(P)低(<50)时,反映氧化条件;当n(Corg)/n(P)中等(50~200)时,反映贫氧条件;当n(Corg)/n(P)高(>200)时,反映缺氧还原条件[32,34]。冬曲剖面巴贡组7件泥岩样品n(Corg)/n(P)为22~42,平均为34(见表4),反映氧化水体条件 (见图9),与V、U和Mo的富集系数判别结果近乎一致。

表4 研究区上三叠统巴贡组黑色泥岩主量微量元素特征、元素富集系数及比值

图9 研究区巴贡组黑色泥岩沉积期古盐度和氧化还原条件变化Fig.9 Vertical changes of paleosalinity and redox proxies of the Bagong Formation black mudstones from the study area

Th/U、V/Cr和Ni/Co可以较好判别水体的氧化还原环境[26,31,33,35]。U在氧化条件下被氧化成可溶性的U6+,导致U的流失,Th通常以不可溶的Th4+形式稳定存在,不受氧化还原条件的影响[36]。Th/U随氧化作用的增强而增加[36-37]。当Th/U小于2.00时,为缺氧环境[36];当Th/U为2.00~7.00时,为贫氧环境;当Th/U大于7.00或8.00[37]时,为氧化环境。V/Cr、Ni/Co随还原作用的增强而增加[31],当V/Cr和Ni/Co分别小于2.00和5.00时,指示氧化环境;当V/Cr和Ni/Co分别为2.00~4.25、5.00~7.00时,代表贫氧环境;当V/Cr和Ni/Co分别大于4.25和7.00时,为缺氧环境[31]。研究区巴贡组泥岩样品Th/U为4.50~5.10(平均为4.76)(见表4),反映贫氧环境[36-37];V/Cr和Ni/Co分别为0.92~1.30(平均为1.14)和2.33~2.75(平均为2.52),指示冬曲地区巴贡组泥岩沉积期氧化水体条件[31](见图9)。

4 油气地质意义

冬曲剖面巴贡组黑色泥岩为差—中等烃源岩,品质明显差于邻区雀莫错、鄂尔托陇巴剖面和QZ-7井巴贡组黑色泥岩的。泥岩中有机质以低等浮游生物和高等植物混合型为特征,主要为Ⅱ2型干酪根,含少量Ⅲ型干酪根,陆生高等植物贡献量为冬曲剖面>QZ-7井>雀莫错剖面>鄂尔托陇巴剖面[3,7-8]。另外,有机质进入成熟—高成熟演化阶段,热演化程度与雀莫错剖面泥岩的相近[3],比QZ-7井泥岩的低[7],比鄂尔托陇巴剖面泥岩的高[8](见图8)。泥岩沉积期受浊流作用输入较多的陆源有机质,伴随氧化水体不利于有机质保存,造成有机质丰度偏低。Ⅱ2-Ⅲ型干酪根经历成熟—高成熟热演化阶段后,部分有机质进入生油—生气窗,但生烃潜力总体较差。

上三叠统巴贡组及同期地层中发育的黑色泥岩是羌塘盆地重要的烃源岩层[1]。北羌塘坳陷边缘出露的上三叠统黑色泥岩烃源岩评价和生烃潜力分析表现明显的差异性[2-5,7-8]。北羌塘坳陷南缘沃若山和扎那陇巴剖面土门格拉组泥岩生烃潜力较好,以凝析油和湿气为主,肖茶卡剖面扎那组泥岩生烃潜力较差,以干气为主[3-4];北羌塘坳陷北缘藏夏河剖面藏夏河组泥岩生烃潜力较差[3-5],东侧多色梁子剖面藏夏河组泥岩生烃潜力较好,以生气为主[5]。羌塘盆地东部雀莫错和鄂尔托陇巴剖面巴贡组泥岩具有中等—好的生烃潜力[3,8],QZ-7井巴贡组泥岩生烃潜力中等[7],QZ-16井巴贡组泥岩以差烃源岩为主[9]。邻区QK-8井巴贡组具有中等—好的生烃潜力,在上三叠统巴贡组和波里拉组中发现高含量烃类气体[13,38]。北羌塘坳陷边缘出露的上三叠统黑色泥岩主要形成于滨岸—三角洲环境,少量形成于浅水陆棚环境[2]。晚三叠世卡尼期—诺利早期岩相古地理图表明,沉积中心由北向南迁移至多格错仁地区,发育碳酸盐岩缓坡相—深水陆棚相沉积,是上三叠统优质烃源岩形成的有利区[13]。多格错仁西南缘的半岛湖地区完成羌塘盆地首口油气科探井(QK-1井),井深为4 696.2 m,未钻遇上三叠统巴贡组地层。QK-1井上三叠统那底岗日组火山碎屑岩地层中发现含气层,气测全烃值为3.544%[1],其上被雀莫错组巨厚硬石膏层(连续厚度约为365 m)封盖,之间未发现有效烃源岩层,推测气源来自于下伏上三叠统巴贡组烃源岩。羌塘盆地东部雀莫错—鄂尔托陇巴—冬曲地区上三叠统巴贡组烃源岩虽然具有一定的生烃潜力,但位于前陆盆地的隆后区[2,12],沉积水体较浅,陆源有机质输入较多(特别是冬曲地区),加之后期受抬升剥蚀作用和岩浆作用影响,不利于油气形成与保存。北羌塘坳陷半岛湖—多格错仁地区是将来油气勘探的有利目标区。

5 结论

(1)羌塘盆地东部冬曲剖面巴贡组黑色泥岩具有低—中等有机质丰度,有机质以Ⅱ2型干酪根为主,含少量Ⅲ型干酪根,为低等浮游生物和高等植物混合型有机质。烃源岩品质鄂尔托陇巴剖面>雀莫错剖面>QZ-7井>冬曲剖面,陆生高等植物贡献量冬曲剖面>QZ-7井>雀莫错剖面>鄂尔托陇巴剖面。冬曲剖面巴贡组黑色泥岩有机质进入成熟—高成熟演化阶段,热演化程度与雀莫错剖面的相近,比鄂尔托陇巴剖面的高,比QZ-7井的低。

(2)冬曲剖面巴贡组泥岩沉积于半咸水—咸水环境,与海陆过渡的三角洲环境一致。泥岩沉积期具有氧化水体条件,与浊流形成时动荡水体溶解更多的氧气有关,不利于有机质的保存。

(3)冬曲剖面巴贡组泥岩中Ⅱ2-Ⅲ型干酪根经历成熟—高成熟的热演化阶段后,部分有机质进入生油—生气窗,但生烃潜力总体较差。

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