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作为油气源岩和沥青中主要组成的烃类特征，也是重要的对比参数。正构烷烃是油气主要的烃类组成，可作为油气的有机质来源标志，同时也可以作为油气对比的“指纹”化合物，已在油—油和油—岩对比中得到了广泛的应用。此外，生物标志化合物中的一些分子，尽管不如饱和烃含量高，但是由于结构比较稳定，且能够比正构烷烃更好地抵抗微生物的降解，所以也是重要的对比参数。

虽然目前勘探所揭示的原油与烃源岩层尚不太复杂，但是由于油气的流动性强和景谷盆地的钻井勘探程度较低等原因，有必要进行较为精细的油气源对比分析。

根据系统地原油与可能的烃源岩之间的有机地球化学指标的分析（如前第三章、第四章所述），可以得出以下的对比结果：

图5-1　景谷盆地东部地区生油岩对比

图5-2　景谷盆地大牛圈地区油岩对比

1.三号沟组是主力生油岩

景谷盆地内中新统三号沟组暗色泥岩是大牛圈油田原油的生油岩从图5-1、5-2可以看出，回环组泥质岩甾烷生物标志物组成与原油有所不同，其异构化程度两者相差较远。如回环组泥质岩甾烷C29S/S+R均小于0.20，而原油则为0.20～0.39，相比之下，三号沟组暗色泥质岩无论是甾烷组成，还是异构化程度，均显示出与原油有明显的亲缘关系。

另外，回环组的族组成特点为低饱和烃，高“非烃＋沥青质”，与原油的族组成差异较大，而三号沟组暗色泥岩族组成相对更接近原油族组成。回环组泥质岩正构烷烃奇偶优势异常明显（图5-3），具植树烷优势，这和原油正、异构烷分布显然有别；相反，三号沟组泥质岩与原油相近。

2.三号沟组原油具有原生性特征

图5-2显示本区油、岩特征随埋深的增加均出现相似地规律变化，大体在约200～450m深度范围内，大部分油与岩均呈一定的对应关系。即某一深度所产原油的地化特征和相近埋深的生油岩地化特征相似。这说明，大牛圈地区三号沟组的原油之油源来源于同层系，且为埋深大体相近的三号沟组暗色泥质生油岩，并非来自盆地较深凹陷区，即未显示出异地运移而来的特征，这也反映了大牛圈油田原油的“原生性”。

图5-3为大牛圈油田几口钻井中原油与景谷盆地中新统回环组烃源岩抽提物饱和烃的气相色谱（GC）图。从图中可以很清楚地看出，油与岩烷烃之间的相似性较小。

图5-4系景谷盆地新浅28井原油与邻近的生油岩的饱和烃色谱图，图5-5为该井相对应的原油和邻近生油岩的甾萜图。由上述二图可见，249～251m原油与其上219m泥岩和其下261m泥岩，不论从饱和烃色谱图还是甾、萜图谱都具相近性。

图5-3　景谷盆地大牛圈油田原油和回环组泥岩饱和烃GC图

图5-4　景谷盆地新浅28井油砂原油与邻近的生油岩GC相似性图示

同样，景谷盆地牛4井326～328m原油与其上321.27m深灰色泥岩，不论是饱和烃色谱图（图5-6）还是与之相对应的甾、萜图（图5-7），也具相似性。二者烃类组成的相似性更进一步说明了大牛圈地区原油的原生性。

3.三号沟组下部存在成熟原油的可能

从油—岩对比结果表明，目前大牛圈地区所产原油，主要与三号沟组中上部暗色泥质岩有关，有机质演化阶段还处于低成熟期。大量的地化分析表明，三号沟组下部泥质岩已逐步进入成熟期，牛8井649.34m（ ）样，Ro值已到0.84%，正构烷烃奇偶优势已消失，甾类异构化程度（C29S/S+R=0.54）已接近异构化终点，其成熟度明显高于现已发现的三号沟组原油。因此，在现今盆地的东部地区和凹陷深部地区，寻找成熟型原油的可能性是存在的。

图5-5　新浅28井油—岩对比

图5-6　景谷盆地牛4井油砂原油与其相近的生油岩RIC相似性图示

图5-7　景谷盆地牛4井油砂原油与邻近生油岩甾、萜烷分布对比

烃源岩条件

(1)塔里木盆地

该盆地古生代海相烃源岩具有各时代各层系特点，从纵向上有:上震旦统、寒武系、奥陶系、石炭系、下二叠统等，有机质丰度好(表5.6至表5.8)。

表5.6 塔里木盆地寒武系—奥陶系烃源岩有机质丰度及类型表

注:表格内数据上为范围值，之下为平均值，括号内数字为统计样品数。

表5.7 塔里木盆地石炭系烃源岩有机质丰度及类型表

注:表格内数据上为范围值，之下为平均值，括号内数字为统计样品数。

表5.8 塔里木盆地下二叠统烃源岩有机质丰度及类型表

注:表格内数据上为范围值，之下为平均值，括号内数字为统计样品数。

(2)鄂尔多斯盆地

该盆地古生界烃源岩有寒武系—奥陶系及上石炭统—二叠系，盆内分布广，厚度较大，有机质丰度较好(表5.9)。

总之，平凉组烃源岩有机质类型除少数为Ⅱ1型以外，其余绝大部分为Ⅰ型有机质。与中国许多地区上古生界及中、新生界烃源岩相比，平凉组的δ13C值相对偏轻;与本地区下奥陶统马家沟组相比，其δ13C值也轻，为1～4，可以认为，平凉组烃源岩δ13C比其他常规烃源岩明显偏轻，为其重要特点之一。

有机质成熟度。平凉组在西缘断褶带和天环向斜南段平凉地区Ro为0.57%～0.66%，处于低成熟阶段，在西缘断褶带和天环向斜中部石板沟一带Ro为0.73%～0.78%，而在西缘断褶带和天环向斜北段Ro为1.33%～1.50%，已进入高成熟阶段，该区烃源岩热演化为原油生成阶段。平凉组作为海相烃源岩，其有机质丰度较高，有机碳含量为0.05%～1.20%，有机质丰度在剖面上自上向下具有增加的趋势，在平面上由南北向中段减少，且泥岩有机质丰度高于灰岩。有机质类型绝大部分属于Ⅰ型(即腐泥型)，在石板沟和桌子山地区少数样品属Ⅱ1型(即腐殖腐泥型)，有机质类型为生油烃源岩，有机组分中动物有机组分含量较多(25%～65%)，致使烃源岩具有早期生烃的特点。在西缘—南缘一带有机质成熟度处于成熟—高成熟阶段，主要为原油生成阶段。

表5.9 鄂尔多斯盆地中奥陶统平凉组岩石有机碳含量统计表

注:表格内数据上为范围值，之下为平均值，括号内数字为统计样品数。(据陈孟晋，2007)

鄂尔多斯盆地上古生界气源岩属海陆交互相含煤岩系，层位上主要分布太原组和山西组，平面上呈现“广覆型”分布，气源岩全盆地均有分布，盆地东部和盆地西部厚度最大，盆地中部相对较薄，总体上分布比较稳定。煤岩、暗色泥岩和灰岩是烃源岩的基本岩类，其中煤岩和暗色泥岩是最重要的气源岩(表5.10)。

表5.10 上古生界烃源岩地球化学特征

煤层主要位于太原组和二叠系山西组，盆地内分布广泛，总厚度0～25m，局部可达40m以上，主力煤层单层厚5～10m。盆地西部和东北部为煤层相对富集带，南部煤层相对较薄，在吴旗—庆阳—正宁一带，煤层厚度多小于6m。其中本溪组和太原组煤层形成于滨海沼泽或潟湖环境，煤岩有机碳平均含量为63.13%，氯仿沥青“A”含量为0.8519%，总烃含量为3219.63ppm，煤层单层厚度大、夹层少、生烃能力较强。山西组煤层主要形成于浅水三角洲沉积环境，由于有陆源碎屑冲刷物的间或性加入，煤层中夹层较多，煤岩有机碳、平均含量为53.4896%。氯仿沥青“A”含量为0.6469，总烃含量为2406.6ppm，生烃能力较好。

(3)华北地区

华北地区海相碳酸盐岩为主的中—新元古界和下古生界及石炭系—二叠系。

中—新元古界烃源岩特征如下所述。

1)有机质丰度:

研究区中—新元古界主要发育于冀北地区，其中洪水庄组泥、页岩有机质丰度最高，平均有机碳含量为2.84%，最高可达6.1%(表5.11)，氯仿沥青“A”含量平均值为0.2080%，为一套好烃源岩;有机碳含量在宽城化皮背斜及其周边、双洞背斜最高，平均值分别在4.0%和3.0%以上，在党坝向斜内多为有机碳含量大于2.0%分布区。其次为下马岭组泥页岩，有机碳含量平均值为1.67%，最高可达16.7%，已达到好烃源岩的评价标准，但可溶有机质含量相对较低，可能与受辉绿岩烘烤有关;有机碳含量在双洞背斜河承德县以西大营乡一带有机质丰度较高，有机碳含量大于2.0%，化皮背斜带有机碳含量在0.51%～0.89%，党坝向斜其余地区为1.0%～2.0%分布区，大部分地区均为可形成工业油气流的好烃源岩分布区。铁岭组泥页岩虽然有机碳含量也较高，但厚度较薄;碳酸盐岩中铁岭组有机质丰度最高，有机碳含量平均为0.31%，最高者可达1.87%，并且具有较高的可溶有机质含量，为一套有效油源岩，有机碳含量在宽城至承德县大营乡和双洞背斜带最高，有机碳含量分别大于0.3%和0.35%;党坝向斜带内平泉县双洞至宽城化皮之间为有机碳含量0.2%～0.3%分布区，兴隆县被水泉乡一带有机碳含量大于0.1%，大部分地区均为有效气源－油源分布区。雾迷山组、高于庄组和串岭沟组有机质丰度较低，但部分样品达到了有效气－油烃源岩的评价标准，特别是高于庄组灰岩有机碳含量平均值为0.23%，TOC>0.25%达到有效气源岩标准的占42.1%。

表5.11 冀北坳陷烃源岩有机质丰度数据表

注:1.67(45)表示为平均值(样品数)，余同。

2)有机质类型:

镜下观察表明，下马岭组页岩有机显微组分大多呈藻腐泥型球粒状无定性结构，类脂组含量大于60%，干酪根类型多属于Ⅱ1型，少数属于Ⅱ2型;铁岭组和雾迷山组有机显微组分中类脂组含量大于70%，干酪根类型属于Ⅰ型—Ⅱ1型;洪水庄组类脂组含量大于85%，干酪根类型属于Ⅰ型—Ⅱ1型;长城系高于庄组岩石样品，干酪根呈不规则粒状和无定形团块状结构，干酪根类脂组含量大于80%，干酪根属于Ⅰ型。中—新元古界各套烃源岩的总烃与δ13C的关系同样表明各套烃源岩有机质类型以Ⅰ型为主，少数样品为Ⅱ1类。但从干酪根的H/C－O/C原子比关系图中，各套烃源岩大部分样品在Ⅱ2型—Ⅲ型的范围内。分析认为地面露头样品因暴露地表，长时间遭受风化氧化，使干酪根的氧含量增加，O/C原子比明显变大，H/C原子比相应变小，干酪根类型变差。对于受到火成岩烘烤的地面样品来说，干酪根类型变得更差。这表明应用范氏图划分露头样品和受到火成岩烘烤样品的有机质类型偏低，如果要用，应加以校正。综合干酪根扫描电镜分析、镜下鉴定、元素组成及碳同位素组成分析认为，中—新元古界干酪根类型以Ⅰ型为主，少数样品为Ⅱ1型。成岩的样品折算镜质体反射率多大于2.0%，已达干气阶段;在党坝凹陷带内广大地区折算镜质体反射率小于1.3%，仍处于生油阶段。

雾迷山组有机质主要处于成熟—高成熟阶段，以生油和凝析油为主。高于庄组岩石样品Tmax平均值为492℃，大约有72.7%的样品Tmax>475℃，处于以生气为主的阶段，仍有27.3%的样品Tmax<475℃，处于凝析油阶段(表5.12)。

表5.12 冀北坳陷烃源岩成熟度参数表

注:421～550/494(49)表示为最小值～最大值/平均值(样品数)，余同。

上述各层系岩石样品有机质成熟度指标所反映的成熟度基本上是一致的，即雾迷山组以上地层多处于以生油为主的热演化阶段。而下马岭组页岩处于以生气为主的阶段。

下古生界烃源岩特征如表5.13所示。

表5.13 华北东部寒武—奥陶系岩石有机质丰度参数统计表

注:括号内为样品数。

另外，南华北地区下寒武统马店组泥岩具有生烃潜力。该区下寒武统马店组泥岩的有机碳含量分布为0.28%～13.46%，平均值达到3.46%，氯仿沥青“A”含量分布范围为0.0016%～0.0059%，平均值为0.0040%，有机质类型同为Ⅰ型，Ro值高达2.0%～3.5%，已处于过成熟阶段，而且该套烃源岩展示的较高有机碳含量和较低的氯仿沥青“A”，与塔里木和扬子地区的烃源岩演化史相近，但其进入生油生气时期较晚，现今的演化程度也相对较低。因此，具有生烃潜力。

目前在河南四十里长山隆起发现寒武系斜坡相泥质烃源岩，有机碳含量在0.28%～6.02%间，最高可达11.18%，平均为2.66%，有机质丰度可达较好—最好烃源岩标准。

石炭系—二叠系烃源岩特征如表5.14所示。

表5.14 石炭系—二叠系泥岩有机质丰度统计表

注:0.1～2.5(0.6/8)表示为最小值～最大值(平均值/样品数)，余同。

(4)四川盆地

该盆地古生界(含T1－2)烃源岩十分发育，分布广，厚度大。主要有震旦统陡山沱组、下寒武统筇竹寺组、上奥陶统、下志留统、中二叠统下部梁山组、上二叠统龙潭组、上三叠统须家河组，其中以寒武系、上奥陶统五峰组岩和下志留统龙马溪组黑色页岩、上二叠统龙潭组和须家河组含煤层为主要气源岩，总厚617～1488m。

碳酸盐岩的岩性主要为灰黑、深灰色泥灰岩和泥晶灰岩，广泛分布于中上奥陶统、中二叠统栖霞组至中下三叠统嘉陵江组和雷口坡组。其中以二叠系—三叠系碳酸盐岩为主，厚约1032～2570m。

寒武系烃源岩、志留系烃源岩、二叠系烃源岩和上三叠统须家河组烃源岩的厚度及地化指标等(表5.15)，但各地尚有差异(表5.16)。

表5.15 四川盆地各烃源岩特征、有机质丰度及生烃量

注:各时代生烃量数据来自马力等《南方海相中古生界天然气地质综合研究总结》，2000，内部资料。

表5.16 宣汉—达县地区烃源岩特征统计表

注:据中石化南方海相油气勘探项目经理部，2001年11月。

(5)中下扬子地区

该区烃源岩与四川盆地相似，具多层系、分布广特征(表5.17)。

表5.17 中下扬子区生油岩地化指标表

区内碳酸盐岩生油岩以二叠系栖霞组、茅口组、吴家坪组和上震旦统陡山沱组最好，有机碳含量在0.16%～1.1%间，氯仿沥青“A”平均含量为12×10－6～69×10－6，总烃浓度为7.19×10－4～491.59×10－4，均达到好的生油岩标准。泥质生油岩以下寒武统最好，有机碳平均含量为0.48%～2.45%，氯仿沥青“A”平均含量为23×10－6。

(6)准噶尔盆地

目前准噶尔盆地古生界烃源岩主要为石炭系—二叠系:下古生界研究较少，暂不阐述(表5.18至表5.20)。

表5.18 准噶尔盆地上石炭统暗色泥岩厚度统计表(井下石炭系均未穿)

表5.19 准噶尔盆地准东地区上石炭统泥质烃源岩地化分析数据表

(据王绪龙，1996)

据显微组分类型指数分析，以Ⅱ型干酪根为主，部分泥岩层段存在Ⅰ型干酪根。根据烃源岩热解资料分析结果同样表明，尽管二叠系烃源岩不同类型的干酪根都有分布，但仍以Ⅰ型和Ⅱ1型为主。

(7)柴达木－走廊地区

该区古生界发育齐全，分布广泛，为一套裂陷－克拉通盆地型沉积体系，为海相碳酸盐岩、碎屑岩及火山岩。下古生界烃源岩主要发育在寒武系—奥陶系，为泥页岩及灰岩，石炭系和二叠系为泥岩、灰岩夹页岩及煤系。上古生代石炭系—二叠系发育较好烃源岩。

1)柴达木盆地石炭系烃源岩有泥岩、灰岩，累计厚度200～600m，泥岩有机碳含量为0.8%～2.1%，沥青“A”含量为58×10－6～210×10－6，均处于成熟—高成熟期为主，Ro为0.8%～2.1%。

2)走廊地区泥岩及灰岩等累计厚度为200～560m，泥岩有机碳为0.45%～3.10%，有机质演化为成熟—高成熟阶段，Ro为0.7%～1.8%。

(8)东北地区

东北地区古生界为一套裂陷－克拉通盆地沉积。古生界分布广泛，没有区域性变质，烃源岩发育。通过地质调查，确定在东北地区东部的磐石、西部的东西乌旗、呼伦贝尔盟和兴安盟等地区，晚古生界发育4套烃源岩系(张兴州等)。

表5.20 准噶尔盆地二叠系烃源岩有机质丰度统计表

注:0.11～3.52/1.26(25)表示为最小值～最大值/平均值(样品数)，余同。

第一套为下泥盆统。典型剖面见于乌奴耳附近，出露的下泥盆统泥鳅河组上段，为泥岩、灰岩，厚度为91.43m。

第二套为下石炭统。典型剖面见于磐石附近和西尼气附近。其中，磐石附近出露的暗色岩为下石炭统鹿圈屯组，厚度为108.9m。西尼气附近出露的暗色岩为下石炭统洪水泉组，暗色泥岩－粉砂质泥岩－泥灰岩，厚度大于415.4m。

第三套为中二叠系。典型剖面见于索伦附近出露的中二叠统哲斯组，灰黑色泥岩－粉砂质泥岩，厚度大于600m。

第四套为上二叠统林西组。典型剖面见于索伦附近和西乌珠穆沁旗石林附近。其中，索伦附近出露的暗色岩为上二叠统林西组，暗色泥质粉砂岩－泥岩－粉砂质泥岩，厚度为509.8m。西乌珠穆沁旗石林附近出露的暗色岩为上二叠统林西组，黑色碳质页岩－暗色泥岩－粉砂质泥岩，厚度为122.6m。

以东部的磐石地区为例，下石炭统鹿圈屯组烃源岩的有机碳含量为0.6%～0.3%，有机质类型多属Ⅱ1—Ⅱ2型，有机质成熟度Ro值为0.8%～2.4%，属高成熟—过成熟阶段(少数为成熟阶段)，总体评价为较好烃源岩。

磐石地区下石炭统鹿圈屯组烃源岩与东北部分地区石炭系—二叠系暗色岩有机地球化学分析数据比较表明，磐石地区烟筒山和明城剖面的有机质丰度较高，干酪根类型均为Ⅱ1—Ⅱ2型，仅索伦、烟筒山和明城剖面有机质成熟度为成熟阶段。

石炭系—二叠系钻井样品的有机质丰度高于露头，钻井样品的有机质类型为Ⅲ型，露头主要为Ⅱ1，Ⅱ2型，部分为Ⅲ型;露头样品的热演化程度比较高，而钻井样品的有机质成熟度不同地区热演化程度相差较大。

松辽盆地石炭系—二叠系在不同地区现今热演化程度相差较大，如四深1井二叠系顶面现今Ro值已经达到3.6%，而庄深1、双深4、尚深2等井石炭系—二叠系的现今Ro值只有2.0%左右。在纵向上，不同层位的Ro值有差别，从浅到深成熟度依次增高。

另外，在本区下古生界本地区分布较广，为一套海相碳酸盐岩及碎屑构造，泥页岩和灰岩烃源岩发育值得进一步评价。

泥页岩沥青“A”含量为57×10－6～358×10－6，灰岩有机碳含量为0.14%～0.75%，沥青“A”含量为57×10－6～49.0×10－6，有机质演化Ro值达0.6%～2.1%。

总之，石炭系—二叠系烃源岩发育好，油气资源潜力大，但对本区寒武系—奥陶系烃源岩，以前不少人误认为已变质，未列入烃源岩之列，故工作甚少，有待加强研究。预测这套烃源岩资源潜力很大。

(9)青藏地区

近年来不少单位对青藏地区进行石油地质调查，从西到东，从北到南多处发现古生界烃源岩。特别是石炭系—二叠系烃源岩分布广泛，资源潜力较大。

1)羌塘盆地。在羌塘盆地，古生界烃源岩露头少见，在以往研究中未引起重视。古生界出露地表有奥陶系及二叠系的烃源岩，以二叠系热觉茶卡组(P2r)和鲁谷组(P1l)为主，烃源岩测试样品较少，其中鲁谷组烃源岩以灰岩为主，平均厚度为80.6m，有机碳含量为0.1%～0.93%，平均为0.30%，镜质体反射率平均为1.22%，总体评价为中等—差烃源岩;热觉茶卡组烃源岩有机碳含量为0.36%～2.49%，平均为1.09%，镜质体反射率为1.91%～2.45%，平均为2.09%，烃源岩为泥岩、煤、灰岩等，在剖面上其平均厚度达113.79m，总体评价为中等—最好的烃源岩。

肖茶卡组是一套开阔台地－浅海陆棚灰岩、砂(页)岩沉积。烃源岩除在中央隆起缺失外，在盆地内分布广泛，厚度基本大于1500m。北羌塘拗陷东部以泥(质)岩为主，碳酸盐岩次之，北羌塘拗陷西部以碳酸盐岩为主，泥(质)岩次之;南羌塘拗陷东部以碳酸盐岩为主，泥(质)岩次之，南羌塘拗陷西部也是以碳酸盐岩为主，泥(质)岩次之。

据大量资料统计表明，灰岩有机碳含量为0.16%～0.58%，平均为0.32%;氯仿沥青“A”平均为64×10－6，原始生烃潜量(S1+S2)为1.85mg/g;有机质类型主要为Ⅱ型。其平面分布为:北羌塘拗陷东部以Ⅱ1，Ⅱ2型为主，偶见Ⅰ型;北羌塘拗陷西部以Ⅰ，Ⅱ1和Ⅱ2型为主，偶见Ⅲ型;南羌塘拗陷东部以Ⅱ2型为主;南羌塘拗陷西部也是以Ⅰ，Ⅱ1和Ⅱ2型为主。

泥岩有机碳含量为0.06%～6.23%，平均为2.76%;氯仿沥青“A”平均为64×10－6，生烃潜量(S1+S2)平均为2.76mg/g;镜质体反射率Ro值为0.62%～3.35%，平均为1.35%;有机质类型为Ⅱ1型，其平面分布为:北羌塘拗陷东部几乎均为Ⅱ1型和Ⅱ2型;北羌塘拗陷西部以Ⅲ型为主，Ⅱ1和Ⅱ2较少;南羌塘拗陷东部以Ⅱ2为主;南羌塘拗陷西部几乎均为Ⅱ1型。

烃源岩甾烷aaaC27/aaaC29为0.62～0.76，其中泥(质)岩高于碳酸盐岩，Pr/Ph值、伽马蜡烷值相近;岩石热解峰温Tmax值平均为465℃;镜质体反射率Ro低于泥(质)岩，烃源岩从低成熟到过成熟阶段均有分布。烃源岩镜质体反射率Ro平面分布为:羌塘盆地中部Ro最低，盆地西南部Ro高于北部和东部。干酪根δ13C分布于－27.64～－24.3。总的来说，烃源岩为中等—较好烃源岩，其中泥质岩烃源岩好于碳酸盐岩烃源岩。

2)措勤盆地。石炭系—二叠系烃源岩为海相泥岩、泥灰岩及灰岩。厚度为300～580m。

3)冈念盆地。主要出露于该区东部和盆地的南北边缘，出露奥陶系—二叠系。

奥陶系:仅见上奥陶统，由薄层灰岩、灰岩与页岩互层组成，厚度约为500m。

志留系:为一套稳定的碳酸盐岩夹层页岩，厚度约为100～200m。

泥盆系:下部为达尔东组薄层状灰岩夹生物碎屑灰岩及泥质灰岩，上部为查果罗马组开阔台地相厚层状灰岩、夹鲕粒灰岩和砂屑灰岩组成，厚度约为1000m。

石炭系:下部永珠组和上部的拉嘎组组成，为一套海相泥岩及灰岩，厚度为300m。

二叠系:下部昴灰组页岩，中部下拉组碳酸盐岩，上部坚扎弄组碳质页岩及煤层组成，总厚度约为500m。

4)喜马拉雅地区。该区发育一套海相寒武系—二叠系的泥岩、页岩及灰岩的烃源岩，累计厚度上千米。预测油气资源潜力大。

综上所述，青藏地区古生界烃源岩发育分布广、厚度大、油气资源丰富，有待深入研究评价。

(10)松潘－阿坝地区

该区自震旦纪以来沉积特征与四川盆地相似，古生代为一套裂陷－克拉通盆地型海相碎屑岩、火山岩及碳酸盐岩体系。据笔者研究，古生界未发生区域性变质作用，只是在压扭断裂带及接触带附近有变质作用。所以，该区自寒武系—二叠系发育一套海相烃源岩。

根据盆缘和井下岩石沉积相研究表明，若尔盖地区不同时期的沉积地层，盆地结构不同，下古生界为被动大陆边缘沉积;上古生界为碳酸盐台地沉积，沉积广泛;中生界—古生界三叠系为裂陷槽－残余海(洋)盆复理石沉积，以碎屑岩夹碳酸盐岩建造为主。

因此，认为本古生界存在有利生、储岩相带。其中，寒武系半深水－深水相的碳质硅质页岩，志留系陆棚相的泥质硅质岩烃源岩厚度为300～500m，平均有机碳含量分别为1.72%和11.27%，且镜质体反射率多数小于4%，具有生烃条件，同时，泥盆系、石炭系、二叠系发育有开阔台地、浅海相，沉积了台地相白云岩、颗粒灰岩、生物(碎屑)灰岩等碳酸盐岩，它们都是可能的储集岩。因此，区内具有成油气物质基础。估算若尔盖地区的天然气资源最为X13×108～X14×108m3。

曾在若尔盖周缘地区地表发现多处油气显示，经源岩对比，确定了志留系和寒武系烃源岩有过生、排烃史。红参1井的钻探，在井下发现了丰富的油气显示。在红参1井石英－方解石脉体中，发现许多烃类包裹体，证明这些烃类很可能来自于下部古生界。

综上所述，上述几个地区古生代广泛发育了裂陷－克拉通盆地，沉积厚度大，分布广泛，且没有发生区域性变质作用。发育有寒武系—奥陶系、石炭系—二叠系及下志留统烃源岩，有机质丰度较好，均处于成熟—过成熟阶段，油气资源十分丰富，有待进一步研究，优选有利区(带)进行油气勘探、力争早日实现新的重大突破。

另外，我国广大海域古生界油气资源也十分丰富。

石炭-二叠系烃源岩

（一）烃源岩样品采集

通过对粤中南—粤东—闽西南地区17条典型中生界露头剖面的地质考察（图3-1），共采集上三叠统小水组和小坪组，下侏罗统银瓶山组、上龙水组、长埔组、吉水门组、桥源组、金鸡组、下村组、梨山组，以及中侏罗统塘厦组烃源岩样品65个。岩性主要为泥岩、炭质泥岩和煤线（图5-1至图5-8；表5-1）。黑色泥页岩发育，层位多，累计厚度大，但未见沥青脉、油页岩，亦未见油苗、油味等油气显示。

图5-1 揭西灰寨剖面小水组暗色泥岩

图5-2 高明西安叠坪剖面小坪组凤岗段紫色泥岩

图5-3 高明西安叠坪剖面小坪组马安段煤线

图5-4 高明西安河村水库剖面金鸡组石塘段煤线

图5-5 开平金鸡剖面金鸡组炭质泥岩

图5-6 海丰青年水库剖面上龙水组黑色泥岩

总体上，闽西南—粤东—粤中南地区中生界小水组、金鸡组、银瓶山组、上龙水组、长埔组、吉水门组、桥源组、下村组、梨山组都发育有多套灰色—黑色泥岩、炭质泥岩、煤线（薄煤层），泥岩的累计厚度较大，生烃条件较好；而粤中南地区小坪组、金鸡组和桥源组也发育有较好的烃源岩，但与粤东相比，其黑色泥岩的分布范围及累计厚度都较小，生烃条件变差。

图5-7 惠来葵潭剖面桥源组滨海相含煤沉积

图5-8 海丰青年水库剖面吉水门组黑色炭质泥页岩

表5-1 华南陆区中生界烃源岩样品取样情况

续表

续表

（二）烃源岩有机碳丰度、热解特征及可溶抽提物含量

对研究区所采集到的烃源岩样品都进行了岩石热解（Rock-EvalⅥ）和总有机碳（碳硫仪）分析，同时选取部分烃源岩样品进行了氯仿抽提（72h）。

从测试分析数据（表5-2）可以看出，研究区内采集到的所有样品的游离烃（S1）和热解烃（S2）、氢指数（HI）值都非常低，氯仿沥青“A”的含量也非常低，基本处于10-6级的含量。这可能与华南陆区经历了强烈的火山活动，烃源岩的成熟度比较高，并且露头样品经历了较强的风化淋滤作用，导致烃源岩的可溶有机质损失殆尽有关。由于热解烃S2几乎不存在，因此表5-2中的Tmax值也就失去了实际意义，不能作为成熟度的判识指标。

1.上三叠统

小水组黑色泥岩显示了较高的残余TOC含量（表5-2），该组在揭西灰寨剖面出露有20多米，小水组泥岩残余TOC值分布范围为0.49%～2.28%。小坪组发育的烃源岩兼有泥岩和煤线，高明西安叠坪剖面凤岗段泥岩的残余TOC在0.3%～2.03%之间，马安段泥岩的残余TOC为0.19%，而马安段煤线的残余TOC在12.2%～17.7%之间。

2.下侏罗统

金鸡组烃源岩兼有泥岩和煤线。惠州黄洞剖面金鸡组泥岩的残余 TOC普遍比较低（表5-2），这与泥岩中的粉砂质含量较高有关，残余TOC分布范围为0.01%～1.18%；开平金鸡剖面金鸡组泥岩的TOC范围为1.75%～2.65%，煤线的残余TOC达到26.4%；高明西安河村水库剖面金鸡组石塘段煤线的残余TOC最高，范围为5.93%～29.4%。

银瓶山组、上龙水组、长埔组和吉水门组烃源岩以泥岩、炭质页岩为主。银瓶山组3个样品的残余TOC值普遍不高，最高值为0.74%（表5-2）。上龙水组褐色泥岩具有较大的厚度，剖面出露良好，但16个样品的分析结果显示该组烃源岩的残余TOC并不高，最高值为0.72%，多数样品不超过0.5%。长埔组和吉水门组泥岩具有较大的厚度，但剖面出露较差，烃源岩样品的残余TOC普遍较低，吉水门组唯一的1个样品的残余TOC为0.32%，长埔组4个样品的残余TOC在0.36%～0.46%之间。

下侏罗统桥源组烃源岩主要为黑色泥岩、炭质泥岩和煤线。早侏罗世晚期沉积环境主要为海陆交互相，因此桥源组烃源岩的有机质丰度较高，并发育有煤线。惠来葵潭剖面8个烃源岩样品的残余TOC在0.8%～6.1%之间（表5-2）；欧阳山剖面3个样品的残余TOC在1.34%～12.0%之间。

表5-2 华南陆区中生界烃源岩岩石热解、总有机碳及氯仿沥青“A”分析数据表

续表

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3.中侏罗统

塘厦组烃源岩主要为泥岩。4个泥岩样品的残余TOC含量不高，最高为0.82%，最低为0.15%。

（三）烃源岩干酪根有机岩石学特征

1.上三叠统小水组和小坪组

小水组第14层烃源岩热演化程度较高，干酪根的显微组分中微粒体占绝对优势，其含量均在90%以上，并含约5%的海相镜质体，且后者处于高演化程度，其表面具有非常明显的微粒体化特征（图5-9），海相镜质体反射率BRo＝1.70%～2.57%。根据关系式等效镜质体反射率VRo＝0.81 BRo＋0.18（BRo＞1.50%）（刘祖发等，1999），将小水组海相镜质体反射率换算为镜质体反射率Ro约为2.26%，为高—过成熟。样品中还含有约1%的碎屑镜质体和丝质体，因颗粒小而未能测得样品中的镜质体反射率数据。小水组烃源岩的沉积环境为浅海陆棚相，且富含黄铁矿，说明当时处于还原环境，其显微组分组成表明干酪根类型为ⅡB型。

图5-9 揭西灰寨剖面上三叠统小水组干酪根光片中的微粒体和海相镜质体

（左：高反射率黄白色的丝质组；右：反射率较低的灰白色镜质组）

高明西安叠坪剖面小坪组凤岗段烃源岩XADPT3xp-fg-2干酪根光片镜下多为大的块状有机质，以镜质体和丝质体为主，镜质组占90%，平均反射率为1.28%，处于生油窗的晚期；丝质体占10%，未见壳质组，蓝光下未见有显微组分发荧光。显微组分组成显示小坪组凤岗段有机质以陆相高等植物来源为主，干酪根类型为Ⅲ型。

小坪组马安段烃源岩XADPT3xp-ma-3 镜下主要为镜质体和丝质体（图5-10），镜质体约67%，平均反射率为1.36%；丝质体约28%，反射率为1.55%～1.83%。壳质组含量在5%以下。显微组分组成显示小坪组马安段烃源岩有机质以陆相高等植物来源为主，干酪根类型为Ⅲ型。

隆起区小坪组烃源岩的演化程度普遍比凹陷区小水组烃源岩的演化程度要低，这可能主要与粤东具有更大的沉积厚度（古地温）有关。

图5-10 高明西安叠坪剖面上三叠统小坪组马安段干酪根中的镜质组和丝质组

（左：镜质组；右：丝质组）

2.下侏罗统金鸡组

惠州黄洞剖面金鸡组第35层炭质泥岩HDJ1jj35主要以镜质体、丝质体、半丝质体为主，镜质组与惰质组比例约37：63。镜质体反射率为2.72%，丝质体各向异性不明显，干酪根类型为较典型的Ⅲ型。

开平金鸡剖面金鸡组第10层和第14层的显微组分组成很相似，反射率也基本一致，以镜质体和丝质体为主，镜质体反射率分布于1.75%～1.80%之间，平均值为1.78%。有机质以陆相高等植物来源为主，干酪根类型为Ⅲ型。

高明西安河村水库剖面金鸡组石塘段煤线XAHCShk J1jj-si-3 镜质体占绝大多数，有少量丝质体，镜质体约93%，丝质体约7%（图5-11）。镜质体反射率为1.9%，丝质体反射率则分布于2.20%～2.70%。蓝光下未见有荧光组分，有机质明显以陆源高等植物来源为主，干酪根类型为Ⅲ型。

图5-11 高明西安河村剖面下侏罗统金鸡组石塘段干酪根（XAHCShkJ1jj-si-3）显微组分

（左：镜质体；右：丝质体）

3.下侏罗统蓝塘群

蓝塘群各组烃源岩中黄铁矿的富集非常明显，多以原生球粒状、质点状分散分布，也有以球粒状集合体形式存在的，是还原环境的重要标志。海丰青年水库银瓶山组第2层的干酪根显微组分几乎全是微粒体，可见极少小块海相镜质体（约2%），由于块体过小而无法测定其反射率。揭西灰寨银瓶山组第34 层烃源岩干酪根的显微组分中，微粒体占95%，海相镜质体占3%，可见少量镜质体约2%（图5-12），由于块体过小也无法测定其反射率。所测海相镜质体反射率均值为1.75%～1.93%，换算得到的镜质体反射率最大值为1.74%。显微组分组成显示银瓶山组有机质以海相来源为主，其沉积环境为浅海陆棚相，干酪根类型可能属于Ⅱ型中的偏腐植型。

图5-12 揭西灰寨剖面银瓶山组JXHZhJ1yps34-2中的海相镜质体（左）和镜质体（右）

上龙水组干酪根显微组分中微粒体占优势，含少量的海相镜质体，部分样品可见极少量的镜质体颗粒，说明有机质以海相来源为主。所有样品均显示出高演化的特征，由海相镜质体反射率换算得到的镜质体反射率最大值第14层为2.32%，第28层为2.78%。上龙水组的沉积环境为海相弱还原—还原环境，干酪根类型为Ⅱ型。

长埔组干酪根显微组分中微粒体占绝对优势，并含7%～20%左右的海相镜质体，见小块沥青及带结构的镜质体（图5-13）和少量的残余固体沥青，表明曾经发生过生烃和排烃。长埔组第48层海相镜质体反射率换算得到的镜质体反射率最大值为2.05%。长埔组的沉积环境应为海相弱还原—还原环境，干酪根类型为Ⅱ型。

图5-13 海丰青年水库剖面长埔组HFQNShKJ1ch501中的海相镜质体（左）和结构镜质体（右）

吉水门组干酪根显微组分以微粒体为主，约占80%，其余20%为海相镜质体，其换算得到的镜质体反射率最大值为2.1%。吉水门组为半深海相沉积，干酪根类型可能为Ⅱ型。

惠来葵潭剖面桥源组烃源岩干酪根在镜下主要见到镜质体、半丝质体、丝质体（图5-14）。镜质体约占35%，丝质体和半丝质体约占65%。镜质体反射率为2.23%～2.26%。三水白妮欧阳山剖面桥源组煤线的显微组分镜质体约占72%，丝质组约占28%。镜质体反射率平均值为1.10%。蓝光激发下未见荧光组分，未见壳质组。桥源组主要为滨海相、海陆交互相以及浅海陆棚相沉积，干酪根类型均为Ⅲ型。

图5-14 惠来葵潭剖面桥源组第二段烃源岩HLKTJ1q2-48-1中的镜质体（左）和丝质体（右）

4.中侏罗统塘厦组

塘厦组烃源岩干酪根光片中的显微组分主要有镜质体（63%）（图5-15）、半丝质体（17%）和丝质体（20%）。在蓝光激发下均不发荧光。有机质为典型的陆源高等植物碎屑，干酪根类型为Ⅲ型。镜质体反射率均值为2.07%。镜下可见带氧化环的镜质体，显示了陆相偏氧化的沉积环境，与塘厦组的浅湖相沉积环境是一致的。

图5-15 东芜塘厦剖面塘厦组泥岩TXJ2i87-3中的镜质体（左）和带氧化环的镜质体（右）

（四）烃源岩抽提物分子地球化学特征

1.上三叠统小水组和小坪组

小水组烃源岩抽提物饱和烃的色谱图主峰碳为 C16或 C17，具有明显的前峰型特征（图5-16），显示该组的有机质应该以非陆源有机质为主要来源。规则甾烷中C27ααα甾烷占优势一般指示低等水生生物来源，而C29ααα甾烷（24-乙基胆甾烷）占优势往往指示高等植物来源（Peters＆Moldwan 1995）。小水组烃源岩规则甾烷中C27ααα甾烷占明显优势，规则甾烷具有“L”形特征，同时还检出了4-甲基-C30甾烷和伽马蜡烷，显示小水组烃源岩有机母质应该以非陆相来源为主。

小坪组凤岗段和马安段烃源岩的规则甾烷都具有“V”形特征，C28ααα甾烷比较低，C29ααα比较高，C27ααα甾烷在规则甾烷中不具有明显优势（图5-17），与小坪组干酪根显微组分显示的以陆源物质为主的结果一致。

图5-16 揭西灰寨剖面小水组烃源岩JXHZhT3xsh14-5饱和烃总离子流图及甾萜色谱质谱图

图5-17 高明西安叠坪剖面小坪组凤岗段烃源岩XADPT3xp-fg-2全离子流图及甾萜色谱质谱图

Ts/（Ts＋Tm）是常用的表征原油成熟度的指标。小水组烃源岩抽提物中的Tm和Ts比较接近，三环萜烷含量很高，C23i/C30H比值接近或超过1.0（表5-3），表明小水组烃源岩已经处于高过成熟阶段（Ro＝2.26%）；而小坪组烃源岩的Ts/（Ts＋Tm）要稍低一些，三环萜烷相对于藿烷要低得多，C23i/C30H指数仅为0.14，表明其成熟度比小水组烃源岩低得多（Ro＝1.3%），分子生物标志物显示的有机质热演化程度与干酪根镜鉴测得的有机质成熟度是一致的。

小水组干酪根碳同位素值在-23‰左右，小坪组干酪根碳同位素值在-26.0‰左右（表5-3）。小水组有机质以海相来源为主，小坪组有机质以典型陆相来源为主，但小水组干酪根的碳同位素值反而比小坪组明显偏重，这可能是烃源岩遭受后期改造作用所致。有机质的成熟作用和地表风化淋滤作用带来的碳同位素分馏使干酪根的碳同位素值明显变重，有机质类型越好，干酪根碳同位素受成熟作用的影响越大。Ⅰ型干酪根和ⅡA型干酪根受成熟作用产生的碳同位素分馏效应大于2‰，ⅡB型和Ⅲ型干酪根（或煤）的碳同位素组成随成熟度的变化比较小（熊永强等，2004）。风化淋滤作用也可以导致干酪根异常变重，有机质类型越好，风化带来的碳同位素变重就越明显。δ13C值风化增重幅度，Ⅰ型干酪根一般大于2.5‰，ⅡA型干酪根可达2.5‰，Ⅲ型干酪根约1‰（苏艾国，1999）。成熟作用的碳同位素增重和风化淋滤作用导致的碳同位素增重效应叠加在一起，导致粤东以海相有机质来源为主的小水组烃源岩的干酪根碳同位素值可能有约3‰～4‰的增重（原始δ13C值应该为-26.0‰～-28.0‰），反而比同时代沉积的以陆相高等植物来源为主的小坪组烃源岩干酪根更重一些，但对干酪根类型为Ⅲ型的小坪组影响不大。

表5-3 华南陆区部分烃源岩甾萜分子地球化学特征及干酪根碳同位素值

2.下侏罗统金鸡组

金鸡组烃源岩抽提物饱和烃色谱图多具有双峰型特征甚至三峰型特征，主峰碳为C16、C17或C18，低碳数正烷烃占优势，与烃源岩处于高-过成熟阶段有关。饱和烃色谱图还具有明显的“UCM”峰，与剖面上的微生物作用有关。规则甾烷分布呈“V”字形，C29ααα甾烷比较高，说明陆源有机质占重要比重，这与干酪根镜鉴结果显示的以陆源有机质为主相一致（图5-18）。金鸡组烃源岩干酪根的碳同位素组成分布范围为-23.3‰～-25.7‰（表5-3），与Ⅲ型干酪根的特征相符。

3.下侏罗统蓝塘群

青年水库剖面银瓶山组烃源岩抽提物的色谱图与其上覆的上龙水组类似，都以低碳数烷烃为主（图5-19），其甾萜的质谱图与上三叠统小水组相似，C27ααα甾烷具有明显优势，规则甾烷具有“L”形特征，显示了有机母质应该以海相来源为主。Ts/（Ts＋Tm）比值为0.50～0.52（表5-3），表明烃源岩达到了较高的演化程度。银瓶山组烃源岩干酪根的碳同位素值比较重，应该是蓝塘群烃源岩有机质经受热成熟作用和风化淋滤作用强烈改造的结果。校正恢复后，其δ13C值应该为-26‰～-27‰。

上龙水组烃源岩抽提物正构烷烃色谱图的峰型延续了银瓶山组烃源岩抽提物正构烷烃色谱图的前峰型特征，主峰碳为C17，规则甾烷中C27ααα甾烷明显具有优势，规则甾烷具有“L”形特征，显示了与银瓶山组及小水组类似的沉积环境。甾萜质谱参数显示三环萜烷/藿烷比值比较高，Ts/（Ts＋Tm）在0.5 以上，具有高成熟度特征。干酪根碳同位素值分布范围偏重（-20.3‰～-21.9‰）。校正恢复后，其δ13C值应该为-24.3‰～-27‰。

图5-18 开平金鸡剖面金鸡组第10层煤线（KPJJJ1jj10-3）饱和烃全离子流图及甾萜质谱图

图5-19 海丰青年水库剖面银瓶山组第2层烃源岩（HFQNShKJ1y2）抽提物饱和烃色谱图及甾萜质谱图

长埔组烃源岩抽提物的色谱峰型与上龙水组非常相似，为典型的前峰型，主峰碳为C17。C27甾烷具有明显优势，规则甾烷具有“L”形特征，显示有机质来源以海相来源为主。Ts/（Ts＋Tm）接近平衡，显示烃源岩的演化程度比较高。干酪根的δ13C的分布范围偏重（-20.7‰～-21.8‰）。校正恢复后，其δ13C为-25‰～-27‰。

吉水门组烃源岩抽提物饱和烃色谱峰型具有类似于上龙水组和长埔组的前峰型特征，说明具有相似的有机质来源，且处于高—过成熟阶段。C27甾烷在规则甾烷中具有明显优势，规则甾烷具有“L”形特征，显示有机质来源以海相来源为主。C23i/C30H比值为2.31，低碳数甾烷也比高碳数甾烷要高得多，Ts/（Ts＋Tm）比值为0.5（表5-3），说明演化程度很高。其干酪根的δ13C为-23.1‰，恢复校正后应该为-27‰～-29‰。

4.下侏罗统桥源组

惠来葵潭剖面桥源组的煤线和炭质泥岩、黑色泥岩的抽提物饱和烃色谱峰型显示了与其下伏的蓝塘群烃源岩不同的特征，桥源组第二段炭质泥岩抽提物色谱图的主峰碳为C21，显示了双峰型特征，饱和烃的组成明显向高碳数部分偏移（图5-20）。桥源组第三段的饱和烃色谱图特征与之相似。规则甾烷具有“V”形特征，显示有机质以陆源为主。三环萜相对于五环萜具有明显的优势，C23i/C30H大于1.0，Ts/（Ts＋Tm）表明其具较高的演化程度。三水白妮镇欧阳山剖面桥源组中可见到5层煤线，厚度从20cm到40cm不等。煤线的抽提物饱和烃色谱图与惠来葵潭桥源组第二段具有类似的前峰型特征，不同之处在于欧阳山剖面桥源组煤线的成熟度比惠来葵潭剖面桥源组烃源岩要低得多，因而其抽提物的三环萜/藿烷的比值也低得多，C23i/C30H值的差别很大。桥源组烃源岩干酪根的碳同位素组成分布范围为-24.0‰～-25.3‰，与陆源有机质的特征相符。

图5-20 惠来葵潭剖面桥源组第二段第34层烃源岩（HLKTJ1qy234-1）抽提物饱和烃色谱图及甾萜质谱图

5.中侏罗统塘厦组

塘厦组烃源岩抽提物饱和烃色谱图前峰型特征明显，主峰碳为C17，与该组烃源岩处于高-过成熟阶段有关。 正构烷烃色谱图上的“UCM”峰是可溶有机质遭受生物降解的显著特征。C27ααα甾烷具有明显优势（图5-21）。干酪根的δ13C值为-24.5‰，与陆相有机质的特征相符。

（五）烃源岩生烃潜力分析与评价

1.烃源岩有机碳丰度恢复

对华南陆区中生界烃源岩的评价重点需要考虑干酪根类型、沉积环境和岩性、烃源岩经历的成熟作用和风化淋滤作用等因素。研究区目前没有钻井岩心样品，仅有露头样品可以用来进行烃源岩的生烃潜力评价。由于研究区常年高温多雨，地表水和地下水丰富，植被茂盛，露头剖面上的烃源岩样品受到的风化淋滤非常严重。因此，在进行烃源岩评价时，主要考虑了成熟作用和风化淋滤作用的影响来对地表露头样品进行有机碳丰度的恢复。华南陆区缺乏低成熟和未风化的岩心样品，难以通过热模拟实验求取恢复系数来恢复烃源岩的TOC和生烃潜力。因此，只能根据前人研究资料，并结合研究区的沉积演化史，类比恢复华南陆区烃源岩在热演化和风化中损失的TOC，对烃源岩的生烃潜力进行初步定性分析。

图5-21 东芜塘厦剖面塘厦组泥岩（TXJ2i87-3）抽提物饱和烃色谱图及甾萜质谱图

前人（赵政璋等，2000；秦建中等，2007）研究认为，演化程度中等的泥质烃源岩受风化作用影响的恢复系数在2.0左右，而高成熟且较致密的泥页岩和板岩受风化作用影响较小，恢复系数为1.5左右。研究区多数烃源岩具有较高的演化程度，但多数不够致密且长期受到水的浸泡，因此，将TOC的风化恢复系数定为1.7。

研究区缺乏低成熟度样品，因而采用相似类型干酪根进行类比的方法来对烃源岩的初始有机碳进行恢复。ⅡA型烃源岩到高—过成熟阶段TOC下降约32%，恢复系数平均为1.48，ⅡB型烃源岩的TOC下降约24%，恢复系数为1.32（秦建中等，2007）。小水组和蓝塘群烃源岩大部分都是浅海相—半深海相沉积，显微组分以海相镜质体、微粒体为主，部分样品中还能见到少量的陆源碎屑，且都处于过成熟演化阶段，因此，采用ⅡA和ⅡB型恢复系数的平均值1.40作为小水组和蓝塘群烃源岩在热成熟作用过程中TOC损失的恢复系数。对小坪组、金鸡组、桥源组及塘厦组干酪根类型为Ⅲ型的烃源岩不进行热成熟作用影响的恢复。

烃源岩的有机碳总恢复系数为风化恢复系数和热成熟作用恢复系数的乘积。小水组和蓝塘群烃源岩总恢复系数为1.7 乘以1.4 等于2.38；而对其他有机质类型为Ⅲ型的烃源岩，总恢复系数仅为风化恢复系数1.7。总恢复系数乘以残余有机碳含量就得到恢复后的初始有机碳丰度（表5-4）。

2.烃源岩生烃潜力分析

在有机碳含量恢复的基础上，采用国内外通常采用的湖相或海相泥质烃源岩划分标准（表5-5）和华北地区煤系烃源岩的评价标准（表5-6），分别对小水组和蓝塘群泥质烃源岩，以及干酪根类型为Ⅲ型的小坪组、金鸡组、桥源组和塘厦组烃源岩进行了评价。

表5-4 华南陆区烃源岩有机碳恢复前后对比

续表

根据评价结果（表5-7），小水组黑色泥岩的 TOC经恢复之后范围为1.17%～5.43%，6块样品平均值为2.64%，干酪根类型主要为腐泥腐植型，属好—很好级别的烃源岩，在华南陆区邻近海域进行中生界油气勘探评价时，应特别注意判断是否存在这套烃源岩。

蓝塘群银瓶山组3 块烃源岩 TOC恢复之后分布范围为0.64%～1.76%，平均值为1.31%，为中等—好烃源岩；上龙水组16 块烃源岩样品恢复之后的 TOC分布范围为0.5%～1.71%，平均值为1.03%，属中等—好烃源岩；长埔组4块烃源岩样品恢复之后的TOC分布范围为0.86%～1.09%，平均值为1.0%，为中等烃源岩；吉水门组只有1块样品，恢复之后TOC为0.76%，为中等烃源岩。整体上看，蓝塘群（银瓶山组、上龙水组、长埔组、吉水门组）烃源岩22块样品恢复之后的TOC分布范围在0.5%～1.71%之间，平均为1.05%，有机质类型主要为腐泥腐植型（ⅡB型），基本上为中等—好级别的烃源岩，在华南陆区邻近海域进行中生界油气勘探时，仍然值得注意判断是否存在这套烃源岩。

表5-5 国内外常用的泥（页）岩烃源岩划分标准

（据王玉华等，2004）

表5-6 华北地区石炭系泥岩有机质丰度评价标准

（据秦建中等，2004）

表5-7 华南陆区烃源岩生烃潜力定性分析与评价结果

小坪组、金鸡组、桥源组及塘厦组烃源岩，有机质类型均为Ⅲ型，干酪根显微组分以镜质体、丝质体为主，以生气或者凝析油（气）为主，生成液态烃的能力较差。小坪组7块烃源岩样品兼有泥岩和薄层煤线，除马安段2个薄层煤线样品的TOC分别为30.09%和20.74%外，其他5 块泥岩恢复后的 TOC分布范围在0.32%～3.45%之间，平均值为1.3%，为差烃源岩。金鸡组12块烃源岩样品兼有泥岩和煤线，采自薄层煤线的样品尽管TOC较高，但基本不具有生烃潜力；其他7 块煤系泥岩恢复之后的 TOC分布范围为0.02%～4.51%，平均值1.96%，为中等烃源岩，具有一定的生气或凝析油（气）的能力。桥源组11块烃源岩样品兼有泥岩和煤线，欧阳山剖面的3个样品为薄层煤线，在惠来葵潭剖面均为煤系泥岩，其8块样品恢复后的TOC分布范围在1.36%～10.37%之间，平均值为4.72%，属好烃源岩，应具有一定的生气和凝析油（气）的能力。塘厦组4块烃源岩样品均为泥岩，恢复后的 TOC分布范围在 0.26%～1.39%之间，平均值为0.76%，为非烃源岩。

1.石炭－二叠系烃源岩的分布

周口坳陷所在区域的石炭－二叠系是一套海－陆过渡相含煤沉积，为该区的主力烃源岩系，面积约8640km2，总厚约1000～1500m。其中含煤段厚约800～950m，煤层累计厚30～49m。石炭－二叠系具有生烃潜力的岩石主要有煤、暗色泥岩及部分灰岩，其中煤最为重要，暗色泥岩（含炭质泥岩）及灰岩次之。通过油源对比揭示，阜阳凹陷区的原油和石炭－二叠系的煤系烃源岩具有亲缘关系。阜阳凹陷区和鹿邑、倪丘集凹陷区的石炭－二叠系煤系烃源岩均具有厚度大、面积广、资源量也较大的特征。其次为谭庄－沈丘凹陷和襄城凹陷，舞阳凹陷只有局部分布。各凹陷暗色泥岩的厚度一般为50～150m，凹陷中部可达100～150m以上。

周口坳陷的石炭－二叠系勘探程度相对较低，已有的工作集中在鹿邑、倪丘集凹陷，先后有10多口探井见油气显示（表6-18）。其中，南12井获得4.86t/d的商业油流，周参7井、周参9井、周13井、周16井和襄5井等获少量天然气。根据碳同位素、芳烃稳定分子化合物、生物标记化合物、轻烃气相色谱等多方面对比，表明南12井油藏是石炭－二叠系自生自储油藏。

表6-18 周口坳陷石炭-二叠系源岩分组统计

2.烃源岩的有机地球化学特征

周口坳陷区的石炭－二叠系生烃地质条件和地球化学特征与整个华北地区基本相似，但因印支－喜马拉雅期构造作用的影响，亦存在着较大的差异。石炭－二叠系有机碳含量和生烃潜量（S1+S2）特征为：下部的太原组－下石盒子组高于上部的上石盒子组（表6-19），例如，周参南7井的太原组、山西组和下石盒子组有机碳平均值分别为1.46%、1.19%和0.57%，而上石盒子组为0.48%。在同一组煤岩和暗色泥岩中有机碳含量和生烃潜量也可相差数倍。

周口坳陷的太原组和山西组煤的氯仿沥青“A”高达2.63%～3.79%，烃含量为（5078～7626）×10-6，属好的烃源岩；石盒子组的氯仿沥青“A”和烃含量除上石盒子组较高外，其余均较低，属较差的烃源岩。在该套烃源岩的沥青族组分中，饱和烃含量特别低，仅为2.22%～3.36%，非烃、沥青占绝对优势。当然，在不同凹陷的同一套地层中，氯仿沥青“A”含量也有差别，总的看来以舞阳凹陷为最高，襄城、倪丘集凹陷次之，鹿邑凹陷为最低。

表6-19 周口石炭－二叠系有机碳含量分组统计

河南油田分公司石油勘探开发研究院.2004.中石化股份公司油田事业部勘探先导项目子课题“周口及外围盆地油气成藏条件与富集控制因素”.内部研究报告.

太原组和山西组主要煤层的生烃潜量（S1+S2）在144～219mg/g之间，氢指数（IH）在210～275mg/g之间，有机质类型属ⅡB型；石盒子组S1+S2在16～128mg/g之间，平均为21～68mg/g，比太原、山西组低1～10倍；而IH为114～443mg/g，大多数在228～272mg/g之间，与太原组和山西组煤不相上下，有机质类型也属于ⅡB型，少数为Ⅲ型和ⅡA型。

干酪根显微组分及元素测定表明，其来源以陆相高等植物为主，干酪根热解分析及其碳同位素分析也证实了这一结论。周口坳陷区的上古生界干酪根δ13CPDB一般在－22.11‰～－25.03‰之间，反映出形成于典型成煤沼泽环境中的腐殖－腐泥质干酪根特征，而太康隆起区的干酪根δ13C为－30.27‰～－29‰，为典型的海－陆交互相为主的混合有机质类型。

3.烃源岩的有机质成熟度与生烃演化

（1）有机质成熟度

周口坳陷区石炭－二叠系烃源岩的多项甾、萜类生物标志化合物演化参数一致显示，热稳定化合物占主要地位（表6-20），表明其演化程度已比较高，处于成熟阶段或更高。但某些地区的成熟度仅比下白垩统略高，如中部凹陷带诸凹陷的OEP 值大都在0.8～1.2之间。

表6-20 石炭-二叠系甾、萜烷热演化指标

石炭－二叠系的实测R。值由南向北有逐渐增高的趋势。谭庄－沈丘凹陷、倪丘凹陷等较低，大都为0.7%左右；襄城略高，为1%左右；鹿邑凹陷有机质Ro明显较高，为1.14%～2.8%。Tmax值及转化率S1/（S1+S2）亦如此，如南6井Ro为0.62%～0.86%，南14井为0.97%～1.35%，周参7 井为1.78%～1.98%，太康隆起上的太参2井Ro达3.11%～3.29%，由南向北Ro值大约每10km 增加0.14%～0.18%。Ro低值带呈弧形分布于中部坳陷带的南侧断阶带及斜坡区，高值区分布于鹿邑凹陷北部及太康隆起，与南华北北部的济源－开封－永城山西组高变质带相连，即中部坳陷Ro在0.62%～1.35%，主要处于成熟阶段，而北部的鹿邑凹陷处于高成熟阶段。

总之，周口坳陷发育区的石炭－二叠系暗色泥岩总体上具有有机质丰度较低、生烃潜量低、类型差和变化大的特征。其暗色泥岩厚度一般为50～150m，煤层大都厚10～40m。无论是从有机质丰度、生烃潜量和有机质类型看，煤都是石炭－二叠系的主力烃源岩，具有举足轻重的作用，且下部优于上部。此外，倪丘集凹陷太原组灰岩有机碳含量为1.34%，沥青“A”为0.08%，烃含量为175×10-6，生烃潜量为1.28m g/g，有机质类型属Ⅲ

陈晓东.1989.南华北中区倪丘集地区油气勘查阶段成果.内部研究报告.

（2）二次生烃问题

所谓二次生烃，是指因盆地隆升剥蚀，地温降低，生烃作用中途停止，而后再次回返沉降，地温增高，有机质再次生烃的过程。二次生烃是有条件的，其烃源岩要有一定的剩余生烃潜力，成熟度相对较低，只有这样才能生成足以形成工业油气藏的油气。

图6-13 周口坳陷石炭－二叠系埋藏史图

（据河南油田油田分公司石油勘探开发研究院，2004）

在周口坳陷的中部、北部凹陷带，代表性钻井的石炭－二叠系埋藏史图（图6-13）揭示，周口坳陷在印支期前，石炭－二叠系均处于稳定沉降埋藏阶段，最大埋深约2300～2700m,Ro可达到0.5%～1.2%左右，已进入生油阶段，此乃第一次生烃过程。在印支－燕山期，周口坳陷分布区发生了幅度、范围和持续时间不同的抬升与降温，造成生烃过程中断。到了古近纪，周口坳陷进入新的裂陷期，石炭－二叠系达到最大埋深（3000～7000m）；新近纪区内又整体沉降，煤系地层再度深埋900～1200m，从而出现二次生烃的条件。以南11井为例，所钻遇的石炭－二叠系有机质Ro值为0.69%～0.88%，平均为0.82%，正处于生油窗中，在第一次生烃阶段中，虽然已生成和排放了一部分烃，但仍有高达15～219mg/g的剩余生烃潜量。如果再遇二次生烃条件，即地温升至能重新激活有机质的程度，这部分剩余的生烃潜量仍可生成可观的烃类，特别是天然气。

经过印支、燕山、喜马拉雅三大构造运动的改造，石炭－二叠系盆地原型完全解体，被分割成大小不等、形状各异的块体，被掩覆于中、新生代盆地之下，造成石炭－二叠系在不同凹陷及同一凹陷的不同部位的埋藏史和受热史，以及各凹陷初始成熟度和门限深度都有较大差别（表6-21）。其中，谭庄－沈丘凹陷的二次生烃量可能最大，倪丘集、襄城和鹿邑凹陷次之，但这只是定性的估计。表6-22列举了各凹陷石炭－二叠系二次生烃综合状况。

表6-21 周口坳陷二次生烃初始成熟度及生烃门限深度

表6-22 周口坳陷石炭-二叠系源岩二次生烃综合评价

（3）源岩生烃动力学模拟实验

1）实验原理及方法：本次生烃模拟实验采用压力体系下干酪根生烃动力学实验设备和实验流程。该项技术是美国Chevron石油公司与Lawrence Livermore国家实验室、法国石油研究院（IFP）合作研制的动力学方法。该项实验与中国科学院广州地球化学研究所合作进行。

生烃动力学模拟实验的基本原理是：在干酪根生成油气的过程中，温度和时间的互补关系符合化学反应动力学（图6-14），因而可利用实验方法推导出有机质成熟演化及干酪根生成油气的动力学参数，再将这些参数外推到自然状态，便可预测所研究地层中油气的生成量及其组成特征。

图6-14 动力学生烃预测原理示意图

动力学方法在油气地球化学领域有多方面的实际应用，其中最重要的是准确地预测地层中的干酪根演化到已知的Ro值时，产生了多少油气，以及所产生的油气的组成特征。具体地说，动力学方法主要可应用在以下几个方面：①预测地层中现今及任一地质时期油气的生成量及其成分；②根据干酪根的动力学参数恢复待研究地层的古地热史；③对地层中成熟度较高的干酪根，可计算出已经生成的油气总量及尚存的生烃潜力；④判别地层中油气或有害气体（如CO2等）的成因及来源；⑤研究在一定地热史条件下油气的保存条件；⑥研究压力及矿物组分对油气生成及裂解的影响；⑦研究压力、温度的变化对岩石孔隙度等其他物理性质的影响。

图6-15 恒温热解实验中，甲烷产率与Ro的关系

利用动力学方法进行生烃预测与一般的热模拟实验既有联系，也有区别。一般的热模拟实验并不严格考虑热解温度－时间－生烃率之间的数学关系，因而实验结果不能预测在地质条件下实际的生烃量。例如，如果不用动力学方法，仅用一般的恒温热解的方法，采集Ro为0.30%的样品进行热解，分别令温度为300℃、350℃和400℃，通过不同的加热时间，使Ro达到0.7%，则图6-15显示，虽然热解使干酪根达到了同样的Ro，但产生的甲烷数量不同，温度越低，时间越长，产生的甲烷越多。可见，甲烷的产率随热解方式的变化而变化。实际上甲烷产率成了一个不确定的变量，因此，一般的热模拟实验不能解决上述问题，唯一的合理途径是应用动力学方法进行油气生成预测。这就是说，在一般的热模拟实验中，同一干酪根由于热解条件不同，虽然热解结束后达到了相同的Ro值，但在热解过程中产生的烃类数量是不相同的。除非将热解时间延长到和地质时间一样（这是不可能的），否则永远不可能知道该干酪根在地质演化过程中，当Ro值由0.3%上升到0.7%时，究竟生成了多少甲烷。而用动力学的热解实验，通过分析热解过程中温度－时间－生烃量的关系得出干酪根生烃的动力学参数－活化能分布及频率因子，再将这些参数外推到实际的地质条件，就可以相对准确地预测油气的生成量及其产物组成。

所使用的动力学研究设备及流程较之常规的方法有以下优点：①可进行单组分（例如C1,C2……）烃类的动力学研究；②压力可准确控制，而目前国内大多数研究者仍使用Rock-Eval来进行开放体系下干酪根生烃动力学的研究，这种方法所得的动力学参数不能反映高压下的天然地质条件；③常规的方法在将生烃动力学参数应用于地质条件时，没有考虑Ro的动力学，以至于在估计古地温史时产生较大的误差，直接影响了生烃动力学参数的应用效果，本方法的设备和流程有效地解决了这些问题；④分析精度高，可重复性好；⑤所得的动力学数据已经直接用于国外盆地模拟软件（例如Basinmod），可精确地恢复古地热史及预测所研究地层中烃类的生成量及组成特征。

源岩生烃动力学研究主要步骤包括热解、气体分析、Ro测量、动力学参数推导、气体产量预测等。数据处理及动力学参数推导采用美国Lawrence Livermore国家实验室编制的专用电脑软件，该软件功能强大，可进行高斯分布、平行不连续分布等多种方式的动力学参数推导，并可根据地质条件进行生烃预测。模拟样品采自周口坳陷谭庄－沈丘凹陷周16井的石炭－二叠系，采样深度为2386.89～2392m，岩性为灰黑色泥岩，TOC为1.96%,Ro为0.69%。实验条件如下：压力50MPa，起始温度200℃，分别以2℃/h和20℃/h的升温速率将样品加热到所需的温度。

2）石炭－二叠系烃源岩热模拟实验：实验结果得出了周16井上古生界样品C1和C2—C4生烃动力学参数——周口坳陷区上古生界暗色泥岩的生烃活化能分布及其频率因子（图6-16），它们是分别根据2℃/h和20℃/h的升温速率所获实验产率数据曲线，利用美国Lawrence Livermore国家实验室编制的专用电脑软件，推导出石炭－二叠系地层生烃动力学参数。本次模拟实验的关键是通过两组实验数据可以求得该样品生成烃类的动力学参数，并进一步求得该样品Ro的动力学参数（图6-16），利用Ro的动力学参数，结合所研究生油层在该地区的地质埋藏史，可以较为准确地恢复样品所在生油层古地热史，利用该地热史及烃类生成的动力学参数便可预测任一地质时期该套生油层的烃类产率，同时也可预测任一热演化程度下该套生油层的烃类产率。

从倪丘集凹陷上古生界烃源岩二次生烃C1、C2—C4产率曲线图可知，倪丘集凹陷上古生界烃源岩喜马拉雅期以前生烃量极少，印支期虽初次成烃但有机质降解微弱，生成的烃类量少，每克有机碳生成的烃类物质均小于3m L，其后经历了很长一段时间的沉积间断和剥蚀期，生烃作用近乎停止，真正大量生烃是从40Ma开始，并迅速进入生烃高峰，C1产率可达80～90mL/g有机碳，C2—C4的产率近10mL/g有机碳，说明该凹陷古近系沉积以前石炭－二叠系烃源岩并未达到其补偿深度，基本不具备二次生烃条件，只有古近－新近系盖上去以后，二次生烃才真正开始，反映出喜马拉雅期是其主力生烃高峰期，从而进一步证实倪丘集凹陷石炭－二叠系烃源岩二次生烃的有效性，是现今有效油气源岩，其有效性已为南12井工业性油藏所证实，反之，该油藏的存在验证了生烃动力学模拟实验的准确性与可靠性，充分证明倪丘集凹陷具备晚期成藏的烃类物质基础，只要具备有利保存条件的构造或圈闭，该凹陷极有可能成为周口坳陷晚期成藏最有利的区块，且油气的分布受喜马拉雅期构造所控制。

图6-16 周口坳陷周16井石炭-二叠系烃源岩生烃动力学参数

与倪丘集凹陷相比，谭庄－沈丘凹陷石炭－二叠系烃源岩二次生烃C1、C2—C4产率曲线有所不同，图6-17显示出该套生油岩从140Ma起就已开始生烃，燕山中、晚期达第一次生烃高峰，到喜马拉雅期C2—C4的产率基本保持平稳，而C1产率则继续攀升，到达第二次生烃高峰，这是高碳数分子裂解的结果，说明该凹陷石炭－二叠系烃源岩二次生烃作用在燕山中晚期就有一次高峰，是谭庄－沈丘凹陷上古生界烃源岩为5～6km 厚度下白垩统覆盖所致，其间有大量天然气生成，C1产率达40～60mL/g有机碳，C2—C4的产率达6～8mL/g有机碳，其后有短暂停顿，至喜马拉雅期古近－新近系沉积后到达第二高峰，C1产率达150m L/g有机碳，C2—C4的产率达9～10m L/g有机碳，总的来说，谭庄－沈丘凹陷的石炭－二叠系烃源岩从燕山期就已开始二次生烃，中间经历了多次短暂停顿，近乎连续生烃至今。由于燕山期生成的烃类及形成的油气藏在地质历史中易遭受破坏而难以保存，最具现实意义的有效烃源岩仍是以喜马拉雅期为二次生烃高峰的那部分残余有机质。

图6-17 周口坳陷各凹陷石炭-二叠系烃源岩二次生烃C1、C2—C4产率曲线图

鹿邑凹陷石炭－二叠系烃源岩在印支期就已进入第一次生烃高峰（图6-17），其间C1产率达20～25mL/g有机碳，C2—C4的产率为4～5mL/g有机碳，是三叠系覆盖所致。其后地壳抬升，有机质热演化长期停顿，间断时间长，剥蚀量大，所生成的天然气难以保存下来，对现今油气藏的形成不具实际意义。该套烃源岩在喜马拉雅期达到二次生烃高峰，C1产率达140～150m L/g有机碳，C2—C4的产率达10m L/g有机碳。由于印支期出现过一次生烃高峰，而所生成的大量天然气已经丧失，因此喜马拉雅期生成的天然气量要相应折扣，在进行资源量评价时应该考虑这一因素的影响。

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