劉文匯，胡 廣，騰格爾，王 杰，盧龍飛，謝小敏

(1.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214151;2.西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610500)

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早古生代烴源形成的生物組合及其意義

劉文匯1，胡 廣2，騰格爾1，王 杰1，盧龍飛1，謝小敏1

(1.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214151;2.西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610500)

早古生代生物的富集和埋藏為油氣資源提供了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。不同生物對烴類貢獻(xiàn)的差異使成烴生物組合成為烴源巖研究的重要內(nèi)容，也是高演化烴源巖評價(jià)的一個(gè)新手段。從地質(zhì)歷史生物演化來看，藻類是早古生代最主要的成烴生物先質(zhì)，按照生活習(xí)性，它們可以分為底棲藻類和浮游藻類。底棲藻類主要生活在海岸帶，成帶狀分布，主要受光的強(qiáng)度、基底情況等因素控制；浮游藻類主要生活在表層水體，它們在不同海域的分布主要受藻體大小和風(fēng)浪強(qiáng)度控制。依據(jù)對塔里木盆地北緣4條下古生界露頭剖面的7個(gè)地層組中成烴生物的辨識及有機(jī)質(zhì)地球化學(xué)特征的研究，總體顯示以底棲藻類為主的烴源巖的有機(jī)碳含量高于以浮游藻類為主的烴源巖，除形成環(huán)境的因素外，成源和生烴過程均有影響，但后者對有機(jī)質(zhì)的碳同位素值影響較小。烴源巖干酪根碳同位素值(δ13C干酪根)與成烴生物組合面貌對比研究發(fā)現(xiàn)，以底棲藻類為主的烴源巖的δ13C干酪根小于-34‰；以浮游藻類為主的烴源巖的δ13C干酪根大于-30‰。對比塔里木盆地已發(fā)現(xiàn)原油的碳同位素值(均重于-30‰)，推斷其原油主要來源與浮游藻類密切相關(guān)，揭示了下古生界具有較低有機(jī)碳含量但以浮游藻類為主的源巖具有很大的生烴能力。

成烴生物;有機(jī)碳含量;干酪根碳同位素值;油-源對比;早古生代;塔里木盆地

古生界海相碳酸鹽巖層系成為中國油氣勘探的重要領(lǐng)域。塔里木盆地下古生界大型油田和四川盆地古生界大型氣田的發(fā)現(xiàn)，彰顯了古生界油氣的巨大潛力。遺憾的是，按照目前對烴源的認(rèn)識和油氣源的對比，還無法確定這些油氣的直接源巖。傳統(tǒng)認(rèn)識的優(yōu)質(zhì)烴源，其分布和規(guī)模難以提供目前已探明的油氣資源。如何認(rèn)識古生界的烴源巖，直接影響油氣勘探的部署和對油氣潛力的認(rèn)識。經(jīng)典烴源評價(jià)的有機(jī)地球化學(xué)指標(biāo)，無法應(yīng)對時(shí)代老、演化程度高、疊加的地質(zhì)作用造成的地球化學(xué)復(fù)雜、過程恢復(fù)困難的古老烴源。為此，部分學(xué)者從生物的角度對高演化烴源巖生烴潛力評價(jià)已開展了一些探索性的工作[1-4]。他們的研究成果為古生代烴源研究工作打下了基礎(chǔ)，開拓了思路。

近年來對現(xiàn)代生物生烴熱模擬和成烴生物的研究相繼積累了一些基礎(chǔ)資料，形成了一些創(chuàng)新成果，諸如吳慶余等(1987)對藍(lán)藻的熱模擬實(shí)驗(yàn)討論了浮游藻類的產(chǎn)氣能力及產(chǎn)物特征[5]；張惠之等(1994)針對陸相地層中出現(xiàn)的盤星藻化石進(jìn)行了生烴模擬試驗(yàn)[6]；宋一濤等(1995)研究了浮游藻類的生烴能力及產(chǎn)物特征，包括生物標(biāo)志物化合物的特征；李超等[7](2001)模擬了單細(xì)胞海藻的生烴過程[8]；郭汝泰和楊鳳麗(2002)研究了65℃條件下多細(xì)胞馬尾藻對低熟油的生烴貢獻(xiàn)[9]；劉文斌等(2005)研究了海帶的熱演化程度對排油過程的影響[10]；葉云和李玉成等(2012)討論了巢湖藍(lán)藻腐殖化過程中的形態(tài)與成分變化[11]。這些研究已初步揭示了不同生物類型有機(jī)質(zhì)生烴潛力的明顯差異。

由此可見，從生物的角度對烴源進(jìn)行研究可能是對高演化烴源巖評價(jià)的一個(gè)突破口。然而，由于下古生界形成年齡老、演化時(shí)間長、生物原始面貌辨識困難等原因，目前關(guān)于早古生代成烴生物的生物構(gòu)成、生態(tài)分布及含不同成烴生物組合烴源巖的地球化學(xué)特征還缺乏系統(tǒng)研究。我們從地質(zhì)歷史生物演化序列入手，刻畫早古生代主要成烴生物的構(gòu)成及生態(tài)分布，并以塔里木盆地北緣古生界沉積有機(jī)質(zhì)為重點(diǎn)對象，探討早古生代不同成烴生物烴源巖的地球化學(xué)特征，進(jìn)而對塔里木盆地下古生界海相碳酸鹽巖層系進(jìn)行油-源對比研究。

1 早古生代成烴生物

成烴生物是指生物群中可為生烴作貢獻(xiàn)的那部分生物[12]，并不等同于地層中的古生物群。與此類似的概念，例如“生烴母質(zhì)”在1984年Tissot就已提出[13]。因此，成烴生物是把烴源巖中的生物碎片從生油生物整體來研究的，與古生物學(xué)中的生物群和有機(jī)巖石學(xué)中的顯微組分均有一定的差別。依據(jù)現(xiàn)代生烴模擬實(shí)驗(yàn)，最重要的成烴生物主要是由藻類組成[3,5-11]。

最早的光自養(yǎng)藻類至少在2 700 Ma就存在于海洋中[14]，大量有機(jī)質(zhì)壁真核浮游藻類存在于1 600～1 800 Ma的地層中[15]。Butterfield(2000)對保存形態(tài)較好的有機(jī)質(zhì)壁化石研究認(rèn)為，紅藻起源于約1 200 Ma[16]。到新元古代，部分浮游綠藻已被證實(shí)為真核藻類。而中生代和現(xiàn)代海洋中，藻類占主要地位的是真核藻類。

早古生代有機(jī)質(zhì)壁浮游藻類顯著多樣化分化與寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)海洋無脊椎生物大輻射平行。其演化按色素系列可分為“綠色色素演化序列”和“紅色色素演化序列”。其中，“綠色色素演化系列”藻在190Ma之前占海洋藻類的主體。留下比較清晰形態(tài)學(xué)證據(jù)的古生代浮游綠藻是塔斯馬利亞藻，該藻類化石在整個(gè)古生代都存在，在二疊紀(jì)達(dá)到高峰，并在塔斯馬尼亞地區(qū)和阿拉斯加地區(qū)沉積了所謂的“白煤”和油頁巖。具有“紅色色素演化系列”特色的浮游藻類在新元古代—古生代沉積序列中就有記錄，例如Moldowan(1998)愛沙尼亞塔林地區(qū)下寒武統(tǒng)Lukati組含大量疑源類頁巖中檢出甲藻所特有的生物標(biāo)志化合物重排甾烷和4-甲基-24-乙基膽甾烷[17]。

早古生代的成烴生物主要包括細(xì)菌、浮游藻類、底棲宏觀藻類和動物有機(jī)質(zhì)[1]。晚奧陶世—早志留世植物登陸之后，成烴生物還包括類似苔蘚類植物。此外在晚元古代—志留紀(jì)，還有一類植物界于藻類和高等植物之間，被稱之為線葉植物[1]。按生物的演化，早古生代對生烴有貢獻(xiàn)的生物主要包括藍(lán)藻、單細(xì)胞藻、多細(xì)胞藻、真細(xì)菌、古生菌、真菌、甲藻和苔蘚植物(圖1)[18]。

藻類作為早古生代最主要的成烴生物，按其生活習(xí)性可以分為底棲藻類和浮游藻類。如前所述，底棲和浮游藻類的生烴能力和特征明顯不一致，因此區(qū)分底棲藻類和浮游藻類對烴源巖的評價(jià)意義重大。

對現(xiàn)代藻類生活習(xí)性的研究發(fā)現(xiàn),底棲藻類主要有褐藻和紅藻，還有部分為綠藻門的石莼綱。雖然部分紅藻和褐藻的生活水深最大可以達(dá)到200 m左右，但絕大多數(shù)底棲藻類主要還是生活在海岸帶。這些海岸生的藻類，構(gòu)成鮮明的植物群落，它們成帶分布的最主要決定因子是海浪、基質(zhì)的情況和光的強(qiáng)度。一般在40～60 m的水深帶內(nèi)是以光譜中的短波部分的藍(lán)綠光線占主要優(yōu)勢，對多數(shù)紅藻是非常適宜的，而對其他藻類，要達(dá)到最大程度的同化作用的環(huán)境，則是很不適應(yīng)的。

圖1 沉積有機(jī)質(zhì)的主要貢獻(xiàn)[18]Fig.1 Contributions from deposited organic matters

現(xiàn)代海洋的浮游植物主要是藍(lán)藻、硅藻和雙鞭毛藻(甲藻)。相對來講，硅鞭毛藻和綠鞭毛藻較少，裸藻和黃藻更少。對于古生代海洋而言，已有的不完整的研究表明占主導(dǎo)地位的浮游藻類主要有藍(lán)藻、粘球型藻、塔斯馬尼亞藻和疑源類。與底棲藻類類似，在不同的海域，浮游藻類的組合量及其屬種也不一樣，但主要控制因素為藻體大小、營養(yǎng)組分和風(fēng)浪強(qiáng)度。浮游藻類按其個(gè)體大小可分為超微型浮游藻類和大型浮游藻類。超微型浮游藻類主要是由微球狀藍(lán)藻組成(大小稍大于2 μm，到5 μm左右)，主體是球狀藍(lán)藻聚球藻(synechococcus)、聚胞藻(synechocystis)和原綠球藻。由于這些超微型浮游藻類個(gè)體小，具有高的比表面積，加上在微小細(xì)胞周圍高的擴(kuò)散梯度，允許細(xì)胞高速地?cái)z取營養(yǎng)。大型浮游藻類個(gè)體較大，藻類細(xì)胞中產(chǎn)生偽空泡，依靠這些偽空泡聚集在水面，導(dǎo)致水華，隨風(fēng)浪飄動，受風(fēng)浪的影響，主要聚集在離岸不遠(yuǎn)的水域。

2 成烴生物研究方法及識別

成烴生物的識別依傳統(tǒng)常規(guī)的古生物研究方法，先將樣品磨制成巖石光薄片，然后在透射光、反射光和熒光下，依據(jù)光學(xué)顯微鏡下見到的生物組織器官和葉狀體形態(tài)進(jìn)行成烴生物鑒定。而營底棲生活的海洋藻類主要包括紅藻門紅藻綱(除藍(lán)色藻目外)、綠藻門石莼綱和異鞭藻門褐藻綱，其葉狀體呈片狀的薄壁組織和絲狀集合體的假薄壁組織，與球狀浮游藻類明顯不同。另外，這些底棲藻類的生殖器官以及細(xì)胞結(jié)構(gòu)也與浮游藻類也不同，如紅藻多具有球狀或帶狀三分和四分孢子囊，多數(shù)紅藻類細(xì)胞間具有紋孔連接；褐藻具有單室或多室孢子囊，細(xì)胞壁之間存在細(xì)胞聯(lián)絲和小孔[19-20]。因此，藻類鑒定主要是在光學(xué)顯微鏡下對藻類形態(tài)、組織器官以及細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。

底棲藻類，一般具假根，根植于軟質(zhì)泥質(zhì)基底，固定生長。保存在沉積巖中的底棲藻類多以葉狀體殘片為主，他們是鑒定底棲藻類的主體。底棲藻類葉狀體具有一定的厚度，在保存條件好的情況下可見葉狀體皮層和髓部分化清晰。如圖2a所示，髓部細(xì)胞網(wǎng)狀排列，皮層部分為含葉綠素細(xì)胞緊密排列，與髓部可明顯分開。在塔里木盆地下古生界常見的底棲藻類大部分為紅藻，紅藻葉狀體內(nèi)部還發(fā)育孢子囊。若孢子囊脫出，在紅藻葉狀體出現(xiàn)凹窩(圖2a)，孢子囊及其內(nèi)部孢子是紅藻的生殖器官，為紅藻囊果(圖2b)。因此，顯微鏡下片狀、塊狀的葉狀體碎片以及球狀囊果的出現(xiàn)是底棲藻類鑒定的重要標(biāo)志。

而浮游藻類，無論是超微型浮游藻類還是大型浮游藻類，往往呈球狀，在形態(tài)上與底棲藻類的片狀區(qū)別明顯。對于超微型浮游藻類而言，由于需要提高比表面積獲得生態(tài)競爭優(yōu)勢，超微型浮游藻類往往呈單個(gè)球粒(圖2c)，而大型浮游藻類則一般呈集合的蠶豆?fàn)詈颓驙?圖2d)。

3 塔里木盆地早古生代成烴生物地球化學(xué)特征

不同的成烴生物除了具有生物特征差異外，例如特征的生物形態(tài)和組織結(jié)構(gòu)等，這些特征可在顯微鏡下進(jìn)行研究[1]，還應(yīng)有對石油地質(zhì)學(xué)更為重要的有機(jī)地球化學(xué)和同位素地球化學(xué)特征差異，例如有機(jī)碳含量(TOC)和碳同位素值(δ13C)。這些地球化學(xué)特征是烴源巖評價(jià)和油-源對比的重要基礎(chǔ)指標(biāo)[13]。為建立起成烴生物與石油地質(zhì)之間的橋梁，我們以塔里木盆地北緣4條下古生界剖面(南雅爾當(dāng)山、蘇蓋特布拉克、東二溝和大灣溝剖面)(圖3)為對象，對保存其中的沉積有機(jī)質(zhì)進(jìn)行顯微鏡下成烴生物辨識和常規(guī)地球化學(xué)特征研究。共采集新鮮樣品66件，涉及層位包括寒武系西山布拉克組(1xs)、西大山組(1xd)、莫合爾山組(2m)、玉爾吐斯組(1y)、肖爾布拉克組(1x)和奧陶系吐爾沙克塔格組(O1tr)、黑土凹組(O1-2h)、薩爾干組(O2-3s)。

3.1 不同類型成烴生物烴源巖有機(jī)碳含量特征

在烴源巖評價(jià)中，有機(jī)碳含量(TOC)是一個(gè)非常直接而且有效的指標(biāo)。然而，不同沉積環(huán)境、不同生態(tài)條件下形成的具有相同有機(jī)碳含量的烴源巖，即使在鏡質(zhì)體反射率(Ro)相似的條件下，其生烴能力還是存在一定的區(qū)別。已有的模擬實(shí)驗(yàn)也表明，不同生活習(xí)性的藻類，其生烴量和生烴高峰時(shí)期存在明顯的差別[3]。因此，查明烴源巖中高TOC的生物貢獻(xiàn)者將有利于對生烴潛力進(jìn)行精細(xì)評價(jià)。

圖3 研究區(qū)地質(zhì)略圖(a)及剖面位置(b,c)Fig.3 Simplified geological map showing the study area(a) and the locations of the sections(b,c)

如圖4所示，在東二溝剖面玉爾吐斯組下段黑色泥頁巖TOC存在明顯的兩分性，底部黑色泥頁巖的TOC明顯偏低，均在1%附近，而上部黑色泥頁巖的TOC絕大部分超過10%。相應(yīng)的成烴生物研究發(fā)現(xiàn)，底部低TOC段多為浮游藻類為主，含底棲藻類，而上部高TOC段多以底棲紅藻為主，含浮游藻類，表明阿克蘇地區(qū)玉爾吐斯組烴源巖的高TOC可能與底棲紅藻存在一定的關(guān)聯(lián)。這可能與不同生物有機(jī)質(zhì)的成源和生烴過程的分解有關(guān)。在生烴過程中，等量底棲藻類的生烴能力只有浮游藻類的一半，意味著底棲藻類在生烴過后保留在地層中的殘余TOC要明顯高于浮游藻類。另外，在有機(jī)質(zhì)氧化分解的過程中，底棲藻類抗氧化分解能力要強(qiáng)于浮游藻類，該過程導(dǎo)致了以底棲藻類為主的烴源巖的TOC要高于以浮游藻類為主的烴源巖。該認(rèn)識在庫魯克塔格地區(qū)南雅爾當(dāng)山剖面得到進(jìn)一步印證，西山布拉克組下段以底棲藻類為主的樣品的TOC要高于以浮游藻類為主的樣品(圖5)。

3.2 不同成烴生物組合烴源巖干酪根碳同位素特征

烴源巖碳同位素值(δ13C干酪根)是烴源巖的重要特征，也是進(jìn)行烴源巖干酪根類型劃分和油氣源對比研究的重要指標(biāo)。然而，目前關(guān)于不同成烴生物組合的烴源巖在干酪根碳同位素特征方面的研究較少。為此，本次研究對塔里木盆地下古生界烴源巖進(jìn)行了干酪根碳同位素分析，結(jié)果見表1。

從表1可知，66件干酪根碳同位素值范圍較大，在-38‰～-25‰。其中，南雅爾當(dāng)山剖面西山布拉克組的δ13C干酪根為-34.2‰～-25.5‰，平均值為-30.3‰；西大山組δ13C干酪根在-32.8‰～-27.6‰，平均值為-31.1‰；莫合爾山組δ13C干酪根在-31.3‰～-30.0‰，平均值為-30.8‰；突爾沙克塔格組的δ13C干酪根在-32.4‰～-26.8‰；黑土凹組δ13C干酪根在-32.4‰～-26.8‰。蘇蓋特布拉克剖面玉爾吐斯組δ13C干酪根在-35.1‰～-26.5‰，平均值為-31.7‰；肖爾布拉克組δ13C干酪根在-32.2‰～-31.3‰。東二溝剖面玉爾吐斯組δ13C干酪根在-38.6‰～-28.3‰，平均值為-34.5‰。大彎溝剖面薩爾干組δ13C干酪根在-30.4‰～-29.2‰，平均值為-29.8‰。

圖4 塔里木盆地北緣東二溝剖面玉爾吐斯組有機(jī)碳含量(TOC)與成烴生物組合Fig.4 TOCs and HOGs of the Yuertusi Formation in the Dongergou section,the north margin of the Tarim Basin(+表示數(shù)量較少；++表示數(shù)量中等；+++表示數(shù)量較多。)

圖5 塔里木盆地北緣南雅爾當(dāng)山剖面西山布拉克組-西大山組有機(jī)碳含量(TOC)與成烴生物組合Fig.5 TOCs and HOGs of the Xishanbulake and Xidashan Formations in the Nanyaerdangshan section,the north margin of the Tarim Basin(+表示數(shù)量較少；++表示數(shù)量中等；+++表示數(shù)量較多。)

為進(jìn)一步明確不同成烴生物烴源巖干酪根碳同位素組成的差異及規(guī)律，我們對4條剖面的干酪根碳同位素值與成烴生物組合進(jìn)行了對比研究(圖6)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，總體上以底棲藻為主的烴源巖，δ13C干酪根小于-34‰；以浮游藻為主的烴源巖，δ13C干酪根大于-30‰(表1；圖6)。

在塔里木盆地東北緣庫魯克塔格地區(qū)的南雅爾當(dāng)山剖面，西山布拉克組底部以底棲藻類為主，測得其δ13C干酪根均值為-34.2‰；以浮游藻類為主的西大山組和莫合爾山組，其δ13C干酪根均值為-30.2‰；而在線葉植物開始出現(xiàn)的突爾沙克塔格組和黑土凹組下段，δ13C干酪根均值變?yōu)?28.3‰；到黑土凹組上部以浮游藻為主，偶見底棲紅藻，δ13C干酪根均值下降到-30.3‰(表1；圖6)。

同樣，在塔里木盆地西北緣柯坪地區(qū)蘇蓋特布拉克剖面玉爾吐斯組，以底棲藻類為主的樣品TAS-1，TAS-11，TAS-13和TAS-15，δ13C干酪根范圍為-35.1‰～-34.7‰；而以浮游藻類為主的樣品TAS-2，TAS-9和TAS-16，δ13C干酪根范圍為-28.5‰～-26.5‰。該剖面肖爾布拉克組下段以浮游藻類為主、含少量底棲藻類的3件樣品，其δ13C干酪根為-32.6‰～-31.0‰。同樣,在東二溝剖面玉爾吐斯組的研究發(fā)現(xiàn),除TDE-8樣品δ13C干酪根為-28.3‰(以綠藻、團(tuán)藻、小刺藻和球狀甲藻等浮游藻類為主)以外，其他以底棲藻類為主的樣品δ13C干酪根普遍偏輕，在-38.6‰～-34.1‰。

表1 塔里木盆地下古生界烴源巖干酪根碳同位素值及主要成烴生物類型

對大彎溝剖面奧陶系薩爾干組而言，成烴生物相對簡單，成烴生物主要以藍(lán)藻藻席和球藻等浮游藻類為主。與成烴生物鏡下觀察相匹配，δ13C干酪根范圍非常窄，絕大多數(shù)在-30.4‰～-29.7‰(表1；圖6)。

綜上所述，以底棲藻類為主的烴源巖，δ13C干酪根小于-34‰；以浮游藻類為主的烴源巖，δ13C干酪根大于-30‰。

圖6 塔里木盆地下古生界烴源巖干酪根碳同位素組成與成烴生物組合Fig.6 Carbon isotopic composition of kerogens and hydrocarbon generating organisms in the Lower Paleozoic source rocks of the Tarim Basin

圖7 塔里木盆地不同生物類型烴源巖干酪根碳同位素與原油碳同位素對比Fig.7 Comparison of carbon isotopes in kerogens of source rocks with different types of organisms and those in crude oil from the Tarim Basin

4 塔里木盆地古生界海相層系油氣與成烴生物組合關(guān)系

根據(jù)統(tǒng)計(jì)前人分析資料和數(shù)據(jù)，塔里木盆地臺盆區(qū)典型寒武系烴源巖和上奧陶統(tǒng)烴源巖在碳同位素組成上具有較明顯的差別。圖7對比了塔里木盆地寒武系與中、上奧陶統(tǒng)典型烴源巖全油及組分碳同位素組成。由圖可見，除部分井寒武系原油碳同位素較重外，絕大部分原油碳同位素值分布在-34‰～-30‰；其中，-33.0‰～31.5‰的原油占70%。

依據(jù)油氣生成過程中原油與干酪根之間碳同位素的繼承關(guān)系，原油碳同位素比值一般要比其生油巖干酪根碳同位素比值小[13]。對比干酪根碳同位素值可見，寒武系原油比所有發(fā)現(xiàn)含底棲藻類的寒武系烴源巖的碳同位素都要輕，說明寒武系原油不可能來自寒武系底棲藻類烴源巖；但在蘇蓋特布拉克剖面發(fā)現(xiàn)的寒武系玉爾吐斯組中，浮游藻類的碳同位素值與寒武系原油基本相當(dāng)，也可能作為寒武系原油的烴源巖(圖7)。而對于塔河、塔中、輪南和哈拉哈塘油田原油而言，其原油碳同位素同時(shí)輕于寒武系和奧陶系的含浮游藻類烴源巖。從這個(gè)角度來說，不能斷言奧陶系原油的烴源巖是哪個(gè)層位。綜合寒武系、奧陶系原油與干酪根碳同位素對比研究，發(fā)現(xiàn)雖然不能確定烴源巖的層位，卻可以斷定底棲藻類對已發(fā)現(xiàn)原油的貢獻(xiàn)不太可能，早古生界的浮游藻類是重要生烴母質(zhì)。

5 結(jié)論

1) 藻類是早古生代最主要的成烴生物，按照生活習(xí)性，可以分為底棲藻類和浮游藻類。底棲藻類主要生活在海岸帶，成帶狀分布，主要受光的強(qiáng)度、基底情況等因素控制；浮游藻類主要生活在海水表面，在不同海域的分布主要受藻體大小和風(fēng)浪強(qiáng)度控制。

2) 受成源和生烴分解過程的影響，以底棲藻類為主的烴源巖的有機(jī)質(zhì)碳含量高于以浮游藻類為主的烴源巖。

3) 對塔里木盆地北緣4條剖面的烴源巖干酪根碳同位素值與成烴生物組合面貌進(jìn)行了對比研究，發(fā)現(xiàn)總體上以底棲藻類為主的烴源巖，δ13C干酪根小于-34‰；以浮游藻類為主的烴源巖，δ13C干酪根大于-30‰。對比塔里木盆地已發(fā)現(xiàn)原油碳同位素(均重于-30‰)，初步推斷其原油主要來源于浮游藻類的貢獻(xiàn)。

致謝：感謝南京大學(xué)邊立曾教授和中國石化石油勘探開發(fā)研究院黎茂穩(wěn)教授在研究過程中提供的幫助，感謝北京大學(xué)張巍博士、中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所羅厚勇博士、儲層林博士和楊鑫博士在野外樣品采集過程中提供的幫助。

[1] 邊立曾.海相烴源巖生烴母質(zhì)生物構(gòu)成特征[C]∥關(guān)德范，秦建中，曹寅.石油地質(zhì)樣品分析測試技術(shù)及應(yīng)用.北京:石油工業(yè)出版社,2006:269-290.

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(編輯 李 軍)

Organism assemblages in the Paleozoic source rocks and their implications

Liu Wenhui1,Hu Guang2,Tenger1,Wang Jie1,Lu Longfei1,Xie Xiaoming1

(1.WuxiBranchofPetroleumExplorationandProductionResearchInstitute,SINOPEC,Wuxi,Jiangsu214151,China; 2.SchoolofGeoscienceandTechnology,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu,Sichuan610500China)

The accumulation and preservation of the Paleozoic organisms provided a solid organic matter foundation for hydrocarbon generation during the Paleozoic.As different types of organisms were considered to contribute differently to hydrocarbon-generation,a study on organism assemblages (HGOs) started to prevail in source rock researches and has been used a new means of assessing the quality of matured source rocks.From geological,historical,and organic evolution perspectives,algae are the most important material providers for hydrocarbon generation during the early Paleozoic.They can be classified into two types according to their living habit: the benthic and the planktonic algae.The former lived near coast in a zonal distribution in accordance with light intensity and nutrient conditions.The latter lived in a photic zone and their distribution was controlled by their sizes and wind wave strength.Study on the HGOs and the organic geochemical characteristics of the source rock samples from seven formations of four Paleozoic outcrop sections shows that the TOCs in the source rocks dominated by benthic algae are higher than those controlled by planktonic algae.Together with depositional settings,the digenesis and hydrocarbon generation processes were all thought to have played some parts in shaping the organic carbon isotopic compositions of the samples.However,the processes seemed to have exerted lesser effect.Comparison of the kerogen carbon isotopic composition and the HGOs assemblages of the samples indicates that the δ13Ckerogenvalues of samples dominated with benthic algae are less than -34‰,whereas the δ13Ckerogenvalues of source rocks dominated with planktonic algae are more than -30‰.Taking the fact that the δ13C values (all more than -30‰) of known oil samples in the Tarim Basin into consideration,this article concludes that the crude in the basin is mostly sourced from rocks with planktonic algae and the source rocks with lower TOCs and planktonic algae from the Paleozoic may have greater exploration potential.

hydrocarbon generating organism,TOC,kerogen carbon isotope,oil-source correlation,Early Paleozoic,Tarim Basin

0253-9985(2016)05-0617-10

10.11743/ogg20160501

2016-04-06;

2016-09-13。

劉文匯(1957—)，男,博士、教授，天然氣地質(zhì)學(xué)及油氣地球化學(xué)。E-mail:whliu.syky@sinopec.com。

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2012CB214801)。

TE122.1

A