任擁軍，杜雨佳，郭瀟瀟，王冠民

（1.中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島266580；2.中海石油（中國）有限公司湛江分公司，廣東湛江524057）

·油氣地質(zhì)·

渤中凹陷古近系優(yōu)質(zhì)烴源巖特征及分布

任擁軍1，杜雨佳1，郭瀟瀟2，王冠民1

（1.中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島266580；2.中海石油（中國）有限公司湛江分公司，廣東湛江524057）

綜合應(yīng)用鉆井、地震等地質(zhì)資料，以大量烴源巖樣品地球化學(xué)分析為基礎(chǔ)，從有機質(zhì)豐度、類型、成熟度、沉積環(huán)境、母質(zhì)來源以及生物標志物等方面對渤中凹陷古近系烴源巖地球化學(xué)特征進行了研究，指出了渤中凹陷優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育層段，闡明了優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成條件和分布規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上剖析優(yōu)質(zhì)烴源巖與油氣成藏的關(guān)系，進一步揭示了渤中凹陷的勘探潛力。研究結(jié)果表明，渤中凹陷沙三段、沙二段—沙一段以及東營組3套烴源巖中都存在有機質(zhì)豐度高、類型好、生排烴潛力大的優(yōu)質(zhì)烴源巖。其中，沙三段烴源巖有機質(zhì)類型以Ⅰ型和Ⅱ1型為主，有機質(zhì)豐度最高且已經(jīng)進入生烴門限，優(yōu)質(zhì)烴源巖最為發(fā)育。從母質(zhì)來源和沉積環(huán)境方面分析了3套烴源巖的形成條件，發(fā)現(xiàn)生物產(chǎn)率高、母源類型好、保存條件良好是優(yōu)質(zhì)烴源巖形成的主要原因?？偨Y(jié)了優(yōu)質(zhì)烴源巖的時空展布特征，優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成受控于沉積環(huán)境和沉積中心，主要發(fā)育于半深湖—深湖相帶，由沉積中心向外逐漸變??；優(yōu)質(zhì)烴源巖的空間分布控制了渤中凹陷油氣分布，凹陷近源斜坡帶是進一步油氣勘探的有利地區(qū)。

優(yōu)質(zhì)烴源巖 地球化學(xué)特征 形成條件 空間分布 渤中凹陷

近年來，利用優(yōu)質(zhì)烴源巖控藏論對勘探程度較高的地區(qū)重新進行油源和油氣成藏特征分析已被越來越多的石油地質(zhì)學(xué)家和地球化學(xué)家所重視，并在多個盆地取得了一系列進展［1-5］。大量研究表明，世界多數(shù)盆地的油氣藏都主要分布在烴源灶范圍內(nèi)或者其周圍，換言之，就是油氣田的分布受烴源巖控制。而優(yōu)質(zhì)烴源巖在陸相盆地勘探中具有更重要的意義，其厚度不大，卻具有有機質(zhì)豐度高、類型好的特點，為油氣聚集成藏提供烴類基礎(chǔ)，并控制著油氣藏的形成與分布。

渤中凹陷是渤海海域最大的富生烴凹陷，同時也是渤海灣盆地的沉降中心和沉積中心［6］，面積約為8660km2［7］。目前，環(huán)渤中凹陷已發(fā)現(xiàn)28個含油氣構(gòu)造，其中油氣田26個，油氣資源豐富，石油地質(zhì)儲量約為16.5×108m3，天然氣地質(zhì)儲量約為505×108m3［8-9］。油氣源對比分析表明，這些油氣來源復(fù)雜，主要來自沙三段、沙二段—沙一段、東營組烴源巖。前人針對渤中凹陷已進行了大量研究，認為該凹陷的烴源灶具有類型好、熱演化程度高以及較早進入生油階段等特征［10-14］。隨著探明程度的提高，對凹陷資源潛力進行準確分析，明確進一步勘探的方向尤為重要。為此，筆者通過對渤中凹陷古近系烴源巖地球化學(xué)特征進行深入研究，明確了研究區(qū)優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育層段，總結(jié)出優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上剖析優(yōu)質(zhì)烴源巖與油氣成藏的關(guān)系，揭示了渤中凹陷的勘探潛力與方向。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

渤中凹陷地處渤海灣盆地中部，整個凹陷在平面上表現(xiàn)為不規(guī)則的等軸狀。凹陷北以斷層與石臼坨凸起相連，南向渤南低凸起超覆，東與渤東低凸起相鄰，西與沙壘田凸起超覆接觸，總體上表現(xiàn)出開闊、平緩的特點。在新生代渤中凹陷具有裂陷盆地的發(fā)育特點，即表現(xiàn)出多幕裂陷、多成因盆地疊加復(fù)合的構(gòu)造演化特點［15］。其構(gòu)造活動主要經(jīng)歷了裂陷、裂后2個階段，其中裂陷階段又可分為早裂陷期（孔店組—沙四段沉積時期）、深裂陷期（沙三段沉積時期）、裂陷擴張期（沙二段—沙一段沉積時期）和裂陷再活動期（東營組沉積時期），多幕裂陷沉降在凹陷東部沉降最深，形成了超過萬米的沉積地層。

渤中凹陷主要發(fā)育古近系孔店組、沙河街組、東營組和新近系館陶組、明化鎮(zhèn)組以及第四系，其中沙河街組和東營組發(fā)育烴源巖，是研究的目的層段，不同層段巖性、地層厚度和沉積特征差別很大?？椎杲M、沙四段地層分布表現(xiàn)為多斷、多凹、分割性強的特點，在地震剖面上會出現(xiàn)凸起區(qū)地層厚度較大，向洼陷區(qū)逐漸減薄的現(xiàn)象，主要為沖積扇、泛濫平原以及濱淺湖相沉積。沙三段沉積時期是古近紀斷陷盆地演化深陷期，地層發(fā)育表現(xiàn)為深斷大凹的特點，地層在全區(qū)連續(xù)分布，范圍廣，厚度大，凹陷內(nèi)部深湖—半深湖相沉積面積大，是渤中凹陷主要烴源巖發(fā)育時期。沙二段—沙一段地層分布具有淺斷廣凹的特征，受沙三段沉積末期構(gòu)造抬升湖水變淺影響，以濱淺湖相為主，后來再次受湖侵影響，凹陷內(nèi)部廣泛發(fā)育了較深湖相沉積，為研究區(qū)第2套區(qū)域性分布的優(yōu)質(zhì)烴源巖［16］。東營組沉積早期受邊界斷層控制，水體進一步擴大，沉積了大套灰色和深灰色泥巖，形成第3套優(yōu)質(zhì)烴源巖。

2　優(yōu)質(zhì)烴源巖的地球化學(xué)特征

2.1有機質(zhì)豐度

優(yōu)質(zhì)烴源巖是指有機質(zhì)特別富集、類型好、生烴潛力大的烴源巖，它們往往厚度不大，但對油氣聚集的形成具有較大貢獻［17］。較高的有機質(zhì)豐度是優(yōu)質(zhì)烴源巖的一大特征，針對中國陸相含油氣盆地的特點，很多學(xué)者對有機質(zhì)豐度評價標準進行了深入研究。黃第藩等對中國主要陸相含油氣盆地的有機質(zhì)豐度進行了總結(jié)，提出了適用于我國陸相含油氣盆地的烴源巖評價標準，并以有機碳含量為1.0%作為好烴源巖的下限［18］。侯讀杰等綜合中外評價標準，把有機碳含量大于3%作為優(yōu)質(zhì)烴源巖的標準［19］。朱光有等對東營凹陷烴源巖研究后認為優(yōu)質(zhì)烴源巖的有機碳含量下限標準為2.0%［4，20］?？梢姴煌芯空哧P(guān)于優(yōu)質(zhì)烴源巖有機碳含量下限的標準并不相同。由于渤中凹陷與東營凹陷同處渤海灣盆地，具有相近的石油地質(zhì)特征，為此采用有機碳含量為2.0%作為優(yōu)質(zhì)烴源巖的下限標準，對應(yīng)生烴潛量大于10mg/g。

有機碳和熱解分析結(jié)果表明，渤中凹陷3套主力烴源巖有機碳含量和熱解生烴潛量之間存在良好的正相關(guān)性（圖1），3套烴源巖均有好和優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育，其中沙三段優(yōu)質(zhì)烴源巖分布最為廣泛，其次為沙二段—沙一段，東營組烴源巖質(zhì)量一般。

圖1　渤中凹陷烴源巖有機碳含量與巖石熱解生烴潛量相關(guān)性Fig.1　TherelationshipbetweenTOCand（S1+S2）of sourcerocksinBozhongsag

對渤中凹陷553個烴源巖樣品的有機碳含量分層位進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)不同層段烴源巖有機碳含量差異較大。沙三段108個樣品的有機碳含量平均達2.72%，66%的樣品達到優(yōu)質(zhì)烴源巖的標準。氯仿瀝青“A”含量為0.03%～1.5%，平均為0.48%，是一般烴源巖的3～4倍?？偀N含量為21.22～7374.50mg/g，平均為2642.00mg/g，而常規(guī)烴源巖一般都為100～1000mg/g。生烴潛量為0.03～60.05mg/g，平均為13.90mg/g，85%的樣品超過4mg/g，54%的樣品超過10mg/g。由此可見，渤中凹陷沙三段烴源巖質(zhì)量很好，大部分烴源巖都達到了優(yōu)質(zhì)烴源巖的標準。

沙二段—沙一段烴源巖有機碳含量為0.12%～6.15%，67個樣品的平均值為1.85%，80%以上的樣品有機碳含量超過1%，37%以上的樣品達到優(yōu)質(zhì)烴源巖的標準。氯仿瀝青“A”含量平均為0.31%，總烴含量平均為1560.88mg/g。生烴潛量為0.04～32.99 mg/g，平均為7.63mg/g，65%以上的樣品超過4mg/ g，29%的樣品超過10mg/g?？梢钥闯?，沙二段—沙一段烴源巖質(zhì)量較好，總體上為好—優(yōu)質(zhì)烴源巖。

東三段烴源巖有機碳含量為0.35%～3.13%，137個樣品的平均值為1.65%，88%的樣品有機碳含量超過1%，31%的樣品達到優(yōu)質(zhì)烴源巖的標準，烴源巖質(zhì)量較好，總體上為好—優(yōu)質(zhì)烴源巖。東二段下亞段烴源巖有機碳含量為0.18%～5.30%，241個樣品的平均值為1.1%，48%的樣品有機碳含量超過1%，僅有5%的樣品達到優(yōu)質(zhì)烴源巖的標準。東二段下亞段相比于沙河街組和東三段烴源巖質(zhì)量較差，部分達到有效烴源巖標準，僅有少部分達到優(yōu)質(zhì)烴源巖標準。

2.2有機質(zhì)類型

有機質(zhì)類型是衡量烴源巖生烴潛力的質(zhì)量指標，它既控制著烴源巖的演化方向，又影響著烴類的生成速率和數(shù)量。一般從不溶有機質(zhì)和可溶有機質(zhì)2方面對有機質(zhì)類型進行評價。目前，用于確定烴源巖有機質(zhì)類型的方法很多，可以通過干酪根的顯微組分、元素組成、熱解結(jié)果和可溶有機質(zhì)的族組分等進行判別［21-23］。

渤中凹陷烴源巖樣品的干酪根元素組成分析結(jié)果表明，絕大部分優(yōu)質(zhì)烴源巖（有機碳含量大于2.0%）樣品落于Ⅱ1型區(qū)域內(nèi)（圖2a），只有少部分落在Ⅰ型和Ⅱ2型區(qū)域，沒有點在Ⅲ型區(qū)域。而從優(yōu)質(zhì)烴源巖最高熱解峰溫與氫指數(shù)的關(guān)系（圖2b）來看，有機質(zhì)類型分布范圍較大，從Ⅰ型到Ⅲ型都有，但主要以Ⅰ型和Ⅱ1型為主。2種方法的分析結(jié)果存在一定差異，由于前者主要受干酪根分離方法的限制，并不能完整反映有機質(zhì)的全部組成信息，所以熱解方法的分析結(jié)果更為準確。綜合來看，沙三段烴源巖有機質(zhì)類型以Ⅰ型和Ⅱ1型為主，存在少量Ⅱ2型；沙二段—沙一段烴源巖在Ⅱ1型、Ⅰ型和Ⅲ型區(qū)域都有分布；東二段下亞段烴源巖以Ⅱ1型和Ⅱ2型為主，含有少量Ⅰ型；東三段烴源巖主要為Ⅱ1型和Ⅰ型，有極少量的Ⅱ2型。由此可見，渤中凹陷3套烴源巖中，有機質(zhì)豐度達到優(yōu)質(zhì)烴源巖標準的樣品也具有很好的有機質(zhì)類型，以偏腐泥型為主，同時也表明低等水生生物的大量輸入是形成優(yōu)質(zhì)烴源巖的重要因素之一。

2.3有機質(zhì)成熟度

衡量有機質(zhì)實際生烴能力的另一個重要指標是烴源巖中有機質(zhì)的熱演化程度［24-25］。研究表明，只有在達到一定的熱演化階段時（即處在生油窗內(nèi)）才能形成有效烴源巖［26］。目前用于評價烴源巖熱演化程度的參數(shù)很多，應(yīng)用較為廣泛的主要有鏡質(zhì)組反射率、熱解參數(shù)以及生物標志物參數(shù)。鏡質(zhì)組反射率隨著熱演化程度的加深而不斷增大，且不可逆，是研究烴源巖演化最有效的指標［27］，可以較為準確地劃分烴源巖有機質(zhì)的熱演化階段。由于不同地區(qū)各井的實測鏡質(zhì)組反射率與深度的對應(yīng)關(guān)系可能存在差異，在利用鏡質(zhì)組反射率來反映全區(qū)的熱演化程度時，通常采用不同井之間取平均值的方法來減小誤差。

渤中凹陷331個樣品的干酪根鏡質(zhì)組反射率為0.3%～1.6%，未成熟到過成熟均有分布。通過同一層位相鄰深度間樣品取平均值，并逐步剔除樣品異常點，得到鏡質(zhì)組反射率與深度的關(guān)系（圖3）。隨著埋深的增加，鏡質(zhì)組反射率逐漸增大，兩者呈現(xiàn)較好的正相關(guān)關(guān)系。渤中凹陷古近系烴源巖生烴門限約為3120m，有機質(zhì)開始生油；在4150m左右鏡質(zhì)組反射率達1%，進入生烴高峰；當鏡質(zhì)組反射率大于1.3%，深度超過4520m時，有機質(zhì)進入過成熟階段。結(jié)合烴源巖埋深狀況可發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)古近系優(yōu)質(zhì)烴源巖現(xiàn)今大多已達到成熟生烴門限，主要處于生烴高峰階段，極少量優(yōu)質(zhì)烴源巖處于未成熟和過成熟演化階段。

圖3　渤中凹陷烴源巖鏡質(zhì)組反射率與深度的關(guān)系Fig.3　TherelationshipbetweenRoanddepthof sourcerocksinBozhongsag

3　優(yōu)質(zhì)烴源巖形成條件

3.1母質(zhì)來源

影響優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育的因素很多，但生物產(chǎn)率高是有機質(zhì)富集的首要條件。通過分析微體古生物特征發(fā)現(xiàn)，渤中凹陷3套烴源巖發(fā)育時期的藻類化石都非常豐富，藻類的周期性或季節(jié)性勃發(fā)或為有機質(zhì)富集創(chuàng)造了條件。孢粉相分析表明，渤中凹陷沙三段優(yōu)質(zhì)烴源巖藻類含量最為豐富，占孢粉總量最高可達到80%以上，半咸水的藻類如渤海藻、副渤海藻（屬溝鞭藻類，是4-甲基甾烷的生源之一）尤為發(fā)育［28］。沙一段沉積時期，在亞熱帶溫濕氣候條件下，水生生物發(fā)育，烴源巖中藻類以球藻為主，如薄球藻、棒球藻等。東營組烴源巖是湖盆水域再次擴大、湖水加深、水質(zhì)淡化形成的，藻類含量普遍較高，浮游藻類占孢粉總量的30%～50%，表明東營組沉積時期具有較高的湖相有機質(zhì)生產(chǎn)力，為該段烴源巖的形成提供了有利的物質(zhì)條件。

選取3套烴源巖中未成熟—低成熟演化階段的樣品進行了生物標志物分析，通過生物標志物構(gòu)成來研究其母質(zhì)來源。正構(gòu)烷烴的碳數(shù)分布特征是一個經(jīng)典的有機地球化學(xué)指標，它能夠很好的指示母質(zhì)來源。沙河街組烴源巖主要以前單峰型為主，主峰碳數(shù)為nC17，碳數(shù)在nC29以后的烴類含量很低（圖4），說明該套烴源巖有機質(zhì)主要以藻類等水生低等生物的貢獻為主，同時存在少量陸源高等植物的貢獻。族組分碳同位素分析表明，沙河街組烴源巖碳同位素較輕，飽和烴δ13C為-33.58‰～-26.1‰，同樣反映烴源巖母質(zhì)類型較好，這種類型的有機質(zhì)易向油氣轉(zhuǎn)化，生油能力較強。東營組烴源巖飽和烴主要以后單峰型為主，還有部分雙峰型（圖4），族組分碳同位素較輕，飽和烴δ13C為-29.5‰～-27.2‰，說明東營組烴源巖有機質(zhì)可能是高等植物和水生生物的混和來源，并以陸源高等植物輸入為主。

C27—C29規(guī)則甾烷系列構(gòu)成與烴源巖有機母源的明確對應(yīng)關(guān)系正逐漸被否定，但具有不同母源輸入樣品的規(guī)則甾烷構(gòu)成確有差異，為此規(guī)則甾烷的構(gòu)成依然是母源輸入要討論的內(nèi)容。沙三段和沙二段—沙一段烴源巖C27，C28，C29規(guī)則甾烷均呈“L”型分布（圖5），即C27＞C29＞C28，略具C27優(yōu)勢。東營組烴源巖C27，C28，C29規(guī)則甾烷呈“V”型分布，部分樣品為C29甾烷或C27甾烷優(yōu)勢，反映其母質(zhì)類型與沙河街組有一定差異，但不能明顯的區(qū)分這2套烴源巖。4-甲基甾烷常作為一種有機母源的標志物，一般認為很可能是海相和非海相溝鞭藻和細菌的標志［21］，用它可以較好的區(qū)分出3套烴源巖。沙三段烴源巖4-甲基甾烷指數(shù)都大于0.1，平均值為0.22，分布范圍大，大多含有甲藻甾烷；與沙三段相比，沙二段—沙一段烴源巖4-甲基甾烷指數(shù)較低，但仍高于東營組；東營組烴源巖4-甲基甾烷指數(shù)都小于0.15，分布范圍小且指數(shù)都比較低，目前烴源巖中還未檢測出甲藻甾烷。

圖4　渤中凹陷優(yōu)質(zhì)烴源巖正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布Fig.4　Thecarbonnumberdistributionofn-alkanesof high-qualitysourcerocksinBozhongsag

圖5　渤中凹陷古近系優(yōu)質(zhì)烴源巖甾萜烷質(zhì)量色譜Fig.5　ThesteroidandtheterpanemasschromatogramsofPalaeogenehigh-qualitysourcerocksinBozhongsag

3.2沉積環(huán)境

前人曾指出生物勃發(fā)與缺氧環(huán)境的疊加區(qū)域是優(yōu)質(zhì)烴源巖形成的有利地區(qū)［29-30］，因此有必要從沉積環(huán)境方面探究渤中凹陷優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成。規(guī)則類異戊二烯烷烴廣泛分布在現(xiàn)代沉積物、古代沉積巖及原油中，其中姥鮫烷（Pr）與植烷（Ph）分布最廣，是判別沉積環(huán)境的重要標記。此外，伽馬蠟烷是一種C30三環(huán)萜烷，常作為高鹽度還原沉積環(huán)境的標志化合物，它也是區(qū)分沙河街組和東營組烴源巖的良好參數(shù)。一般通過伽馬蠟烷異常指數(shù)（4×伽馬蠟烷/（C31+C32））來表示伽馬蠟烷在樣品中的相對含量，指數(shù)大于1時，則表明伽馬蠟烷含量具有正異常，伽馬蠟烷含量高；當指數(shù)小于1時，伽馬蠟烷含量具有負異常，伽馬蠟烷含量低［31］。

研究區(qū)3套烴源巖的伽馬蠟烷異常指數(shù)與Pr/ Ph值均具有一定的相關(guān)性（圖6）。沙三段烴源巖具有極低的伽馬蠟烷異常指數(shù)，Pr/Ph值接近于1，指示烴源巖形成于半深湖—深湖的淡水還原環(huán)境；與沙三段烴源巖相比，東營組烴源巖Pr/Ph值相對較高，屬于弱氧化弱還原沉積介質(zhì)，大部分樣品的伽馬蠟烷異常指數(shù)很低，說明東營組屬于淡水湖泊沉積；沙二段—沙一段烴源巖較易區(qū)分，它形成于湖泊萎縮期的半咸水—咸水環(huán)境，其特征是伽馬蠟烷含量普遍較高，伽馬蠟烷異常指數(shù)都大于1，Pr/Ph值低，具植烷優(yōu)勢。

圖6　渤中凹陷烴源巖伽馬蠟烷異常指數(shù)與Pr/Ph相關(guān)性Fig.6　Therelationshipbetweengammaceraneabnormalindex andPr/PhofsourcerocksinBozhongsag

生物標志物的這些特征表明，古近紀湖盆鼎盛時期，研究區(qū)沉積了一大套以暗色泥巖為主的深湖—半深湖相沉積，即沙三段烴源巖的主要發(fā)育層段。該段烴源巖形成于淡水還原環(huán)境，各項地化指標顯示該時期的有機質(zhì)主要來源于低等水生生物，有大量的藻類輸入。生物產(chǎn)率高、母質(zhì)類型好、良好的保存條件是沙三段優(yōu)質(zhì)烴源巖形成的主要原因。沙一段烴源巖是沙二段沉積時期湖水變淺之后水域范圍再次擴大所形成的，但水體變淺、水質(zhì)略有咸化，導(dǎo)致沙二段—沙一段烴源巖處于半咸水—咸水的缺氧還原環(huán)境。高鹽環(huán)境雖影響寄生生物的發(fā)育，但有利于藻類勃發(fā)［32］，該時期有機母質(zhì)仍以水生生物來源為主，有少量陸源高等植物的輸入，藻類輸入較沙三段少。東營組烴源巖處于淡水弱還原沉積環(huán)境，母質(zhì)來源以陸源高等植物和菌藻類混合輸入為特征。

4　優(yōu)質(zhì)烴源巖的分布特征

4.1縱向分布特征

通過對研究區(qū)典型探井烴源巖綜合評價，進一步明確了凹陷內(nèi)優(yōu)質(zhì)烴源巖在縱向上的展布。從縱向發(fā)育層段來看，優(yōu)質(zhì)烴源巖分布廣泛，在各層段都有分布：BZ8-4-1井、QHD36-3-1井、QHD36-3-2井等均在沙三段發(fā)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)烴源巖；BZ13-1-1井、QHD36-3-1井等在沙二段—沙一段發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)烴源巖；BZ13-1-1井、CFD18-2-1井等則在東營組發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)烴源巖。從優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育的沉積相類型來看，半深湖—深湖相和濱淺湖相是主要沉積相類型，前三角洲相也有優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育，如BZ13-1-1井和QHD36-3-1井的部分優(yōu)質(zhì)烴源巖。

4.2平面分布特征及其與油氣分布的關(guān)系

利用已有探井的測井資料，結(jié)合地球化學(xué)分析資料，建立了渤中凹陷優(yōu)質(zhì)烴源巖的測井識別數(shù)學(xué)模型，進而通過測井標定與地震追蹤對比，參考沉積相研究成果，以原始有機碳含量下限2%為標準，繪制了優(yōu)質(zhì)烴源巖的平面展布。研究區(qū)沙三段優(yōu)質(zhì)烴源巖的分布范圍最廣且厚度較大（圖7a），這與沙三段沉積時期連續(xù)廣泛的深湖相、較深湖相沉積密不可分。凹陷內(nèi)主要存在東、西次凹2個沉積中心，優(yōu)質(zhì)烴源巖總體厚度為100～250m，最大可達450m。沙二段—沙一段沉積時期較深湖相、濱淺湖相發(fā)育較多，優(yōu)質(zhì)烴源巖的分布與沙三段相差不大，但厚度有所差別（圖7b）。凹陷內(nèi)存在多個沉積中心，主要分布在凹陷的東北部和西部，優(yōu)質(zhì)烴源巖厚度一般為100～200m，最大達400m，厚度中心主要分布在沉積中心的較深湖相帶。東營組沉積初期濱淺湖相和較深湖相廣泛發(fā)育，優(yōu)質(zhì)烴源巖的分布范圍雖然較沙河街組?。▓D7c），但厚度較大，沉積中心主要在渤東地區(qū)附近，厚度可至750m。進入東二段下亞段沉積時期，凹陷的中部地區(qū)主要為湖相沉積，同時出現(xiàn)了很多曲流河、辮狀河三角洲沉積，該時期的優(yōu)質(zhì)烴源巖主要在較深湖相和濱淺湖相發(fā)育，也有部分發(fā)育在前三角洲相?？傮w分布范圍較東三段大（圖7d），厚度為100～550m，厚度中心在渤中凹陷中央以及渤東凹陷中央較深湖相沉積處，厚度由沉積中心向四周逐漸減薄。

總之，渤中凹陷古近系優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成受控于沉積環(huán)境和沉積中心，主要分布于凹陷中心以及凸起與中央深洼帶之間的斜坡區(qū)，由沉積中心向外逐漸變薄。已知油田的油氣來源研究表明，沙河街組混合原油多位于凹陷北、西和南部環(huán)凹陷的優(yōu)質(zhì)烴源巖分布范圍之外的凸起區(qū)，而優(yōu)質(zhì)烴源巖厚度較大的東北部沉積中心附近少見油氣顯示，可見該地區(qū)尤其是渤東低凸起區(qū)仍具有很大的勘探前景。此外，凸起與凹陷過渡的斜坡帶優(yōu)質(zhì)烴源巖的分布區(qū)也應(yīng)是非構(gòu)造油氣田勘探的有利區(qū)。東營組原油以及東營組和沙河街組混源油主要呈點狀分布于有東營組優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育的斜坡帶，油氣運移的范圍明顯小于沙河街組生成的油氣運移范圍，且規(guī)模也小得多。這些特征與東營組優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育規(guī)模明顯不符，顯示了以東營組為來源的油氣勘探具有廣闊的前景，今后油氣勘探的有利方向應(yīng)該是凹陷區(qū)周邊的源內(nèi)或近源斜坡區(qū)。

圖7　渤中凹陷古近系優(yōu)質(zhì)烴源巖平面分布Fig.7　ThedistributionofPaleogenehigh-qualitysourcerocksinBozhongsag

5　結(jié)論

渤中凹陷沙三段、沙二段—沙一段和東營組3套烴源巖均存在優(yōu)質(zhì)烴源巖，對于油氣成藏都有較大貢獻，具有較好的生烴潛力。其中，沙三段烴源巖有機質(zhì)豐度高，類型好，優(yōu)質(zhì)烴源巖最為發(fā)育；沙二段—沙一段次之；東營組烴源巖質(zhì)量一般，但大部分達到了有效烴源巖的標準，仍具有較好的生烴潛力，并且東三段好于東二段下亞段。

從母質(zhì)來源和沉積環(huán)境方面分析了優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成條件。結(jié)果表明，優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成是高生物產(chǎn)率、良好的母質(zhì)來源以及缺氧環(huán)境共同作用的產(chǎn)物。生物產(chǎn)率高、母質(zhì)類型好、深湖—半深湖的淡水還原環(huán)境是沙三段優(yōu)質(zhì)烴源巖形成的主要原因。優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成受控于沉積環(huán)境和沉積中心，由沉積中心向外逐漸變??；優(yōu)質(zhì)烴源巖的空間分布控制了渤中凹陷油氣分布，半深湖—深湖相和濱淺湖相是凹陷優(yōu)質(zhì)烴源巖的主要發(fā)育區(qū)域。在此基礎(chǔ)上，拓寬了渤中地區(qū)古近系油氣勘探的領(lǐng)域，優(yōu)質(zhì)烴源巖沉降中心附近的凹陷近源斜坡帶或?qū)⒊蔀榻窈罂碧降挠欣貐^(qū)。

［1］ 李敬生.貝爾凹陷優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)意義［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2013，40（3）：326-332. LiJingsheng.Discoveryandgeologicalsignificanceofhighquality sourcerockinBei’ersagofHailaerBasin，China［J］.Journalof ChengduUniversityofTechnology：Science&TechnologyEdition，2013，40（3）：326-332.

［2］ 王偉明，盧雙舫，曹瑞成，等.海拉爾盆地烏東斜坡帶優(yōu)質(zhì)烴源巖識別及油氣運聚特征再認識［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2011，32（5）：692-709. WangWeiming，LuShuangfang，CaoRuicheng，etal.High-qualityhydrocarbonsourcerockidentificationandhydrocarbonmigrationandaccumulationcharacteristicsintheWudongslopezone oftheHailerBasin［J］.Oil&GasGeology，2011，32（5）：692-709.

［3］ 何鋒，靳廣興，魏麗紅.東濮凹陷優(yōu)質(zhì)烴源巖研究意義［J］.石油天然氣學(xué)報，2010，32（4）：185-188. HeFeng，JinGuangxing，WeiLihong.StudysignificanceofhighqualitysourcerockinDongpudepression［J］.JournalofOiland GasTechnology，2010，32（4）：185-188.

［4］ 朱光有，金強.東營凹陷兩套優(yōu)質(zhì)烴源巖層地質(zhì)地球化學(xué)特征研究［J］.沉積學(xué)報，2003，21（3）：506-512. ZhuGuangyou，JinQiang.Geochemicalcharacteristicsoftwosets ofexcellentsourcerocksinDongyingdepression［J］.ActaSedimentologicaSinica，2003，21（3）：506-512.

［5］ 龐雄奇，郭永華，姜福杰，等.渤海海域優(yōu)質(zhì)烴源巖及其分布預(yù)測［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2009，30（4）：393-397. PangXiongqi，GuoYonghua，JiangFujie，etal.High-quality sourcerocksandtheirdistributionpredictionintheBohaiSeawaters［J］.Oil&GasGeology，2009，30（4）：393-397.

［6］ 吳磊，徐懷民，季漢成，等.渤海灣盆地渤中凹陷古近系沉積體系演化及物源分析［J］.海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì)，2006，26（1）：81-88. WuLei，XuHuaimin，JiHancheng，etal.Evolutionofsedimentary systemandanalysisofsedimentarysourceinpaleogenceofBozhongSag，BohaiBay［J］.MarineGeologyandQuaternaryGeology，2006，26（1）：81-88.

［7］ 張功成.渤海海域構(gòu)造格局與富生烴凹陷分布［J］.中國海上油氣：地質(zhì)，2000，14（2）：93-99. ZhangGongcheng.Tectonicframeworkandprolifichydrocarbon depressionsinBohaibay［J］.ChinaOffshoreOilandGas：Geology，2000，14（2）：93-99.

［8］ 姜福杰，龐雄奇.環(huán)渤中凹陷油氣資源潛力與分布定量評價［J］.石油勘探與開發(fā)，2011，38（1）：23-29. JiangFujie，PangXiongqi.Quantitativeevaluationofhydrocarbon resourcepotentialanditsdistributionintheBozhongSagandsurroundingareas，BohaiBayBasin［J］.PetroleumExplorationand Development，2011，38（1）：23-29.

［9］ 朱偉林，王國純，周毅.渤海油氣資源淺析［J］.石油學(xué)報，2000，21（3）：1-7. ZhuWeilin，WangGuochun，ZhouYi.PotentialofpetroleumresourcesintheoffshoreofBohaibaybasin［J］.ActaPetroleiSinica，2000，21（3）：1-7.

［10］王飛宇，李洋冰，曾花森，等.渤海灣盆地渤中坳陷氣油比的控制因素及勘探意義［J］.中國海上油氣：地質(zhì)，2006，18（5）：290-295. WangFeiyu，LiYangbin，ZengHuasen.FactorstocontrolGOR anditsexplorationimplicationsinBozhongdepression，Bohai Baybasin［J］.ChinaOffshoreOilandGas：Geology，2006，18（5）：290-295.

［11］李友川，黃正吉，張功成.渤中坳陷東下段烴源巖評價及油源研究［J］.石油學(xué)報，2001，22（2）：44-48. LiYouchuan，HuangZhengji，ZhangGongcheng.Evaluationof theLowerDongyingsourceandoilsourceresearchinChinaBozhongdepression［J］.ActaPetroleiSinica，2001，22（2）：44-48.

［12］李浮萍，文志剛，唐友軍，等.渤中凹陷下第三系有效氣源巖評價［J］.石油天然氣學(xué)報，2006，28（1）：16-18. LiFuping，WenZhigang，TangYoujun，etal.EvaluationofPaleogeneeffectivegassourcerocksinBozhongsag［J］.JournalofOil andGasTechnology，2006，28（1）：16-18.

［13］高喜龍，肖賢明，趙必強，等.渤海灣盆地渤中凹陷下第三系烴源巖生烴史［J］.沉積學(xué)報，2004，22（2）：359-364. GaoXilong，XiaoXianming，ZhaoBiqiang，etal.PetroleumgenerationhistoryoflowerTertiarysourcerocksfromtheBozhongdepressionoftheBohaiwanbasin［J］.ActaSedimentologicaSinica，2004，22（2）：359-364.

［14］黃正吉，李友川.渤海灣盆地渤中坳陷東營組烴源巖的烴源前景［J］.中國海上油氣：地質(zhì)，2002，16（2）：118-124. HuangZhengji，LiYouchuan.Hydrocarbonsourcepotentialof DongyingFormationinBozhongDepressioninBohaiBayBasin ［J］.ChinaOffshoreOilandGas：Geology，2002，16（2）：118-124.

［15］蔡東升，羅毓暉，武文來，等.渤海淺層構(gòu)造變形特征、成因機理與渤中坳陷及其周圍油氣富集的關(guān)系［J］.中國海上油氣：地質(zhì)，2001，15（1）：35-43. CaiDongsheng，LuoYuhui，WuWenlai，etal.ShallowtectonicdeformationanditsrelationshiptohydrocarbonenrichmentinBozhongDepressionandadjacentareas，BohaiBayBasin［J］.China OffshoreOilandGas：Geology，2001，15（1）：35-43.

［16］何仕斌，朱偉林，李麗霞，等.渤中坳陷沉積演化和上第三系儲蓋組合分析［J］.石油學(xué)報，2001，22（2）：38-43. HeShibin，ZhuWeiling，LiLixia，etal.Sedimentaryevolutionand Neogenereservoir-sealassemblageanalysisofBozhongDepression［J］.ActaPetroleiSinica，2001，22（2）：38-43.

［17］王力，金強，林臘梅，等.柴達木盆地西部古近系-新近系優(yōu)質(zhì)烴源巖特征［J］.天然氣工業(yè)，2009，29（2）：23-26. WangLi，JinQiang，LinLamei，etal.Characteristicsofquality TertiarysourcerocksinwestQaidamBasin［J］.NatureGasIndustry，2009，29（2）：23-26.

［18］黃第藩，李晉超，周翥虹等.陸相有機質(zhì)演化和成烴機理［M］.北京：石油工業(yè)出版杜，1984. HuangDifan，LiJinchao，ZhouZhuhong，etal.Evolutionandhydrocarbongenerationmechanismofterrestrialorganicmatter［M］. Beijing：PetroleumIndustryPress，1984.

［19］侯讀杰，張善文，肖建新，等.濟陽坳陷優(yōu)質(zhì)烴源巖特征與隱蔽油氣藏的關(guān)系分析［J］.地學(xué)前緣，2008，15（2）：137-146. HouDujie，ZhangShanwen，XiaoJianxin，etal.Theexcellent sourcerocksandaccumulationofstratigraphicandlithologic trapsintheJiyangDepression，Bohaibaybasin［J］.EarthScienceFrontiers，2008，15（2）：137-146.

［20］范泓澈，黃志龍，龐雄奇，等.南堡凹陷古近系深層烴源巖分布特征及厚度預(yù)測［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2011，18（2）：21-25. FanHongche，HuangZhilong，PangXiongqi，etal.Evaluationapproachandearly-stagepredictiononPaleogenehydrocarbon sourcerocksinNanpusag，BohaiBaybasin［J］.PetroleumGeologyandRecoveryEfficiency，2011，18（2）：21-25.

［21］曹宏明，程子翔，程偉，等.莘縣凹陷堂邑洼陷古近系沙三段烴源巖生烴潛力評價［J］.特種油氣藏，2013，20（2）：56-59. CaoHongming，ChengZixiang，ChengWei，etal.Shenxiancave hallofthecitysub-saginthethreesectionsofthehydrocarbon potentialevaluationofhydrocarbonsourcerock［J］.SpecialOil& GasReservoirs，2013，20（2）：56-59.

［22］韓宗元.鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)探1井烴源巖有機地球化學(xué)特征［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2012，19（5）：10-14. HanZongyuan.Organicgeochemicalcharacteristicsofsource rocksinwell-Zhentan1，OrdosBasin［J］.PetroleumGeologyand RecoveryEfficiency，2012，19（5）：10-14.

［23］南征兵，張艷玲，李永鐵，等.羌塘盆地中侏羅統(tǒng)布曲組烴源巖評價［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2012，19（3）：15-17，21. NanZhengbing，ZhangYanling，LiYongtie，etal.Evaluationof middleJurassicBuquformationsourcerock，QiangtangBasin，northTibet［J］.PetroleumGeologyandRecoveryEfficiency，2012，19（3）：15-17，21.

［24］劉旭明，張成.南海南部萬安盆地烴源巖成熟史數(shù)值模擬研究［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2011，18（2）：34-37. LiuXuming，ZhangCheng.Numericalsimulationofsourcerock maturityhistoryinWan’anBasin，SouthernSouthChinaSea［J］. PetroleumGeologyandRecoveryEfficiency，2011，18（2）：34-37.

［25］杜佰偉，陳明，李忠雄，等.羌塘盆地龍尾湖地區(qū)中侏羅統(tǒng)布曲組烴源巖評價［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2010，17（1）：45-47. DuBaiwei，ChenMing，LiZhongxiong，etal.Evaluationofsource rocksinBuquFormation，middleJurassic，Longweihuarea，QiangtangBasin［J］.PetroleumGeologyandRecoveryEfficiency，2010，17（1）：45-47.

［26］趙利杰，蔣有錄，劉華，等.饒陽凹陷烴源巖熱演化特征及其與油藏分布的關(guān)系［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2012，19（4）：1-4. ZhaoLijie，JiangYoulu，LiuHua，etal.ThermalevolutionofPaleogenesourcerocksandrelationshipwithreservoirdistribution inRaoyangsag，BohaiBayBasin［J］.PetroleumGeologyandRecoveryEfficiency，2012，19（4）：1-4.

［27］胡春余，史文東，田世澄，等.青南洼陷烴源巖地球化學(xué)特征及資源潛力［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2007，14（1）：40-43. HuChunyu，ShiWendong，TianShicheng，etal.Geochemical characteristicsandsourcepotentialofthesourcerocksinQingnanSubsag［J］.PetroleumGeologyandRecoveryEfficiency，2007，14（1）：40-43.

［28］黃正吉.中國近海優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育特征及古生態(tài)標志［J］.中國石油勘探，2012，（5）：10-16，26. HuangZhengji.GrowthandPaleoecologicalmarkerofhigh-grade sourcerocksinChinaMarginalSeas［J］.ChinaPetroleumExploration，2012，（5）：10-16，26.

［29］高陽.東營凹陷北部沙四段下亞段鹽湖相烴源巖特征及展布［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2014，21（1）：10-15. GaoYang.Characteristicsanddistributionofsaltlakesource rocksfromlowersubmemeberof4thmemberofShahejieformation，northDongyingdepression［J］.PetroleumGeologyandRecoveryEfficiency，2014，21（1）：10-15.

［30］金強.有效烴源巖的重要性及其研究［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2001，8（1）：1-4. JinQiang.Importanceandresearchabouteffectivehydrocarbon sourcerocks［J］.PetroleumGeologyandRecoveryEfficiency，2001，8（1）：1-4.

［31］任擁軍，楊景楠，邱隆偉，等.大王北洼陷烴源巖有機地球化學(xué)特征［J］.高校地質(zhì)學(xué)報，2010，16（1）：63-72. RenYongjun，YangJingnan，QiuLongwei，etal.OrganicgeochemicalcharacteristicsofsourcerocksinDawangbeisubsag［J］.GeologicalJournalofChinaUniversities，2010，16（1）：63-72.

［32］金強，武愛俊，金鳳鳴，等.武清凹陷大孟莊洼槽烴源巖地震屬性預(yù)測與評價［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2012，19（4）：34-37. JinQiang，WuAijun，JinFengming，etal.Estimationofsource rocksbyseismicattributesintheDamengzhuangsag，Wuqingdepression［J］.PetroleumGeologyandRecoveryEfficiency，2012，19 （4）：34-37.

編輯經(jīng)雅麗

CharacteristicsanddistributionofPaleogene high-qualitysourcerocksinBozhongsag

RenYongjun1，DuYujia1，GuoXiaoxiao2，WangGuanmin1

（1.SchoolofGeosciences，ChinaUniversityofPetroleum（EastChina），QingdaoCity，ShandongProvince，266580，China；2.ChinaNationalOffshoreOilCorporationLimited，ZhanjiangBranch，ZhanjiangCity，GuangdongProvince，524057，China）

Basedonthedrillandseismicdataandtheorganicgeochemicalanalysisdataofthesourcerocks，thegeochemicalcharacteristicsofPaleogenesourcerocksinBozhongsaghavebeenstudiedfromseveralaspectssuchasorganicabundanceandtypes，maturity，sedimentaryenvironment，originalsourceofrockandbiologicalmarkers，etc.Thearea，where thehigh-qualitysourcerocksdeveloped，hasbeenpointedout.Andthentheformingconditionsanddistributionofthe high-qualitysourcerockshavebeendescribed.Onthisbasis，alltherelationshipsbetweenhigh-qualitysourcerocksand hydrocarbonreservoirshavebeenanalyzedtorevealtheexplorationpotentialinBozhongsag.Thestudiedresultsshowthat therearethreesetsofhydrocarbonsourcerocksdevelopingrespectivelyinthethirdmemberofShahejieFormation，thesecondmemberandthefirstmemberofShahejieFormation，andDongyingFormation.Thesourcerockshavehighquality，goodtypesandgreatpotentialforhydrocarbongenerationandexpulsion.Thetypesofsourcerocksinthethirdmemberof ShahejieFormationaremainlyⅠandⅡ1，andtherockshavethehighestabundanceoforganicmatterandareinthethresholdofhydrocarbongenerationwiththehighestquality.Itisfoundthatthemainconditionsforhigh-qualityrocksgeneration arehighrateofbiologicalgeneration，goodsourcematerialandgoodpreservationconditionsthroughanalyzingformingconditionsofthethreesetsofhydrocarbonsourcerocksfromtheaspectsofsourcematerialandsedimentaryenvironment.Then thespatialandtemporaldistributioncharacteristicsweresummarized.Thehigh-qualitysourcerocksgenerationiscontrolledbysedimentaryenvironmentandcentre，wheresemi-deeplakeordeeplakedevelopedandthesourcerocksbecamethinnerfromcentretooutsides.InBozhongsag，thedistributionofhigh-qualitysourcerockscontrolsoilandgasdistributionandtheslopeareasnearthedepressioncenterarethefavorableexplorationtargets.

high-qualitysourcerocks；geochemicalcharacteristics；formationconditions；spatialdistribution；Bozhongsag

TE112.113

A

1009-9603（2015）01-0005-09

2014-11-14。

任擁軍（1968—），男，山西榆社人，教授，從事石油地質(zhì)、油氣地球化學(xué)等方面的研究。聯(lián)系電話：15865579319，E-mail：renyongjun126@126.com。

國家科技重大專項“渤海海域已證實的富生烴凹陷再評價及新領(lǐng)域勘探方向”之“渤中凹陷油氣成藏規(guī)律及勘探方向研究”（2011ZX05023-001-013）。