吳飄，侯讀杰，甘軍，丁文靜，梁剛，李興，馮信犖，王慧

1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京 100083 2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)海相儲層演化與油氣富集機(jī)理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083 3.中海石油(中國)有限公司湛江分公司南海西部石油研究院，廣東湛江 524057 4.中國石油有限公司塔里木分公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒 841000

0 引言

海相烴源巖和海陸過渡相烴源巖是兩類重要的烴源巖類型。海相高有機(jī)質(zhì)豐度烴源巖的形成受沉積底水環(huán)境[1-3]和生產(chǎn)力[4-5]控制，而海陸過渡相烴源巖作為大陸邊緣盆地最有利的烴源巖類型，目前關(guān)于其發(fā)育特征和發(fā)育模式研究相對薄弱。前人研究表明，該類烴源巖具有“海陸雙源、有機(jī)質(zhì)成烴轉(zhuǎn)化條件好、橫向分布穩(wěn)定性高、成藏條件優(yōu)越等特征”[6]，其生烴潛力中等—好，干酪根類型以Ⅱ2～Ⅲ型為主[6]，烴源巖的發(fā)育明顯受陸源有機(jī)質(zhì)輸入控制[7-8]。目前已經(jīng)證實(shí)為澳大利亞西北陸架盆地[7]、中國南海北部大陸邊緣盆地[9]等含油氣盆地的主力烴源巖。因此，針對大陸邊緣盆地的海相和海陸過渡相烴源巖開展研究具有重要意義。

瓊東南盆地位于我國南海北部大陸邊緣西段，其深水區(qū)是指水深大于300 m的陸坡海域[10]，可進(jìn)一步細(xì)分為深水西區(qū)和深水東區(qū)。其中，深水東區(qū)包括松南—寶島—長昌凹陷[11]，是瓊東南盆地重要的大型富生烴凹陷[12]。目前，瓊東南盆地深水區(qū)的油氣勘探處于低勘探階段，共鉆探井6口，鉆遇漸新統(tǒng)地層的共5口井，已于2010年在深水西區(qū)陵水22-1構(gòu)造取得了天然氣突破[13]，2014年在深水西區(qū)陵水凹陷發(fā)現(xiàn)了LS17-2大氣田[14]。然而，深水東區(qū)由于探井不在油氣運(yùn)移的主要方向上，勘探一直沒有突破。因此，深水西區(qū)亟待擴(kuò)展新的天然氣勘探領(lǐng)域，而深水東區(qū)需要明確是否具備勘探突破的烴源巖條件[11]。

前人對深水西區(qū)烴源巖的沉積分布[9,15-16]、地化特征[17-18]、氣源對比[11,19-20]等方面研究較多，普遍認(rèn)為深水西區(qū)發(fā)育漸新統(tǒng)海陸過渡相煤系烴源巖和淺海相烴源巖[13,17,20]。而深水東區(qū)相比于深水西區(qū)，具有水深大、熱流值高、烴源巖規(guī)模大、熱演化程度較低的特征[11]。此外，由于松濤凸起作為古島為近岸陸生高等植物的發(fā)育提供了理想場所，深水東區(qū)烴源巖的陸生供給可能比深水西區(qū)更豐富[17]。因此，深水東區(qū)的烴源巖條件可能與深水西區(qū)存在差異。Lietal.[21-22]通過對深水區(qū)烴源巖的無機(jī)元素分析認(rèn)為，由于陸源碎屑物的稀釋效應(yīng)，瓊東南盆地漸新統(tǒng)沉積時(shí)期水體古生產(chǎn)力不足，陸源有機(jī)質(zhì)輸入控制了漸新統(tǒng)烴源巖的形成，而古生產(chǎn)力和水體化學(xué)環(huán)境對烴源巖發(fā)育影響很小。但總的來講，由于鉆井太少以及樣品受油基泥漿污染嚴(yán)重等問題，深水東區(qū)烴源巖的有機(jī)地球化學(xué)研究基本處于空白。本文通過對深水東區(qū)漸新統(tǒng)烴源巖樣品進(jìn)行油基泥漿清洗和有機(jī)巖石學(xué)、有機(jī)地球化學(xué)測試，從有機(jī)地球化學(xué)的角度對該區(qū)漸新統(tǒng)烴源巖的地球化學(xué)特征、控制因素和有機(jī)質(zhì)富集模式等進(jìn)行討論，以期為深水東區(qū)烴源巖潛力評價(jià)和有利區(qū)帶預(yù)測提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

瓊東南盆地位于海南島東南部海域，是南海北部大陸邊緣的新生代伸展型盆地。該盆地整體具有“南北分帶，東西分塊”的構(gòu)造特征[23]，從北至南依次分為北部坳陷帶、北部隆起帶、中央坳陷帶、南部隆起帶、南部坳陷帶，呈現(xiàn)出“三坳兩隆”的構(gòu)造格局。深水區(qū)包括中央坳陷帶(樂東、陵水、松南、寶島、長昌、北礁凹陷、松南低凸起、松東凸起)和南部隆起帶、南部坳陷帶等一級構(gòu)造單元[24]。深水東區(qū)由松南—寶島—長昌凹陷組成，在平面上處于珠江口盆地和瓊東南盆地的銜接部位，水深主體大于300 m，面積約2.5×104km2，呈近EW向展布。在剖面結(jié)構(gòu)上，松南凹陷主要呈北斷南超的單斷式箕狀半地塹，寶島—長昌凹陷主要呈不對稱的雙斷式地塹結(jié)構(gòu)[25](圖1)。

深水東區(qū)依次經(jīng)歷了古近紀(jì)裂陷階段，早—中新世裂后熱沉降階段，晚中新世—第四紀(jì)的新構(gòu)造運(yùn)動階段。該區(qū)基底為前第三系的火成巖、變質(zhì)巖及沉積巖，新生代地層結(jié)構(gòu)具有典型的“下斷上坳”雙層結(jié)構(gòu)，下構(gòu)造層包括古近系始新統(tǒng)湖相、下漸新統(tǒng)崖城組海陸過渡相和上漸新統(tǒng)陵水組濱淺海相地層(圖2)，上構(gòu)造層包括新近系三亞組、梅山組、黃流組、鶯歌海組和第四系樂東組由濱淺海逐漸過渡到深海相的沉積地層[25]。其海平面變化整體表現(xiàn)為一級海平面旋回，在陵水、梅山及鶯歌海期發(fā)生了3次大的海侵，形成了3個(gè)完整的二級海平面旋回[26-27]。

圖1 瓊東南盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨吧钏畺|區(qū)構(gòu)造剖面圖Fig.1 Structural outline of Qiongdongnan Basin and cross-section framework of the eastern deep-water area

2 烴源巖地球化學(xué)特征

瓊東南盆地東部鉆遇漸新統(tǒng)地層的探井主要有10口，其中，CC1井和YL1井位于深水區(qū)，其余井位分布在寶島凹陷北坡(BD1、BD2、BD3、BD4、BD5)、松南凹陷北坡(LS1)、松濤凸起(ST1)和松東凹陷(SD1)，處于水深小于300 m的淺水區(qū)。目前，CC1井、YL1井和BD2井鉆獲部分崖城組烴源巖樣品，其余各井均未鉆穿陵水組地層。此外，CC1井、YL1井、BD5井的漸新統(tǒng)烴源巖樣品被油基泥漿污染嚴(yán)重，因此，樣品必須先進(jìn)行洗油處理。洗油方法是：將適量的污染樣品放入氯仿(分析純)中浸泡2 h，然后將浸泡后的樣品放入正己烷(分析純)中進(jìn)一步攪拌清洗殘留物，待清洗后的樣品自然晾干，取少量樣品粉末在Rock-Eval Ⅱ儀器上進(jìn)行巖石熱解實(shí)驗(yàn)，當(dāng)測試結(jié)果顯示單一平滑的熱解峰(S2)時(shí)，則認(rèn)為油基泥漿已被洗掉，否則，則重復(fù)洗油實(shí)驗(yàn)。具體實(shí)驗(yàn)操作方法見參考文獻(xiàn)[28]。

2.1 烴源巖基本地球化學(xué)特征

瓊東南盆地東部漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖的巖石熱解和有機(jī)碳分析結(jié)果如圖3和表1所示。三角洲前緣亞相烴源巖包括灰色泥巖、少量碳質(zhì)泥巖和煤層，主要分布在凹陷邊緣(BD3、BD4、SD1、LS1井)，其泥巖TOC含量介于0.19%～5.84%，均值1.07%，生烴潛力PG值介于0.32～18.51 mg/g，均值1.80 mg/g，總體顯示為中等—好烴源巖。淺海相烴源巖在凹陷邊緣(BD3、BD4、SD1、LS1井)和凹陷中心(CC1井、YL1井)均有分布。凹陷邊緣淺水區(qū)烴源巖巖性主要為灰色泥巖，凹陷中心深水區(qū)烴源巖巖性為蛋青色泥巖，二者TOC含量介于0.38%～1.62%，均值0.72%，總體顯示為中等烴源巖，但PG值差異顯著，深水區(qū)淺海相介于1.33～6.75 mg/g，均值3.10 mg/g，淺水區(qū)淺海相介于0.63～3.55 mg/g，均值1.56 mg/g。濱海相烴源巖巖性以灰色泥巖為主，主要發(fā)育于凹陷邊緣(BD2井、SD1井)，其中BD2井濱海相烴源巖TOC含量介于0.31%～0.88%，PG值介于0.15～0.86 mg/g，為差—中等烴源巖，松東凹陷SD1井濱海相烴源巖TOC含量介于0.64%～4.59%，PG值介于1.3～14.32 mg/g，為好烴源巖。

圖2 瓊東南盆地地層綜合柱狀圖Fig.2 Generalized stratigraphy of Qiongdongnan Basin

圖3 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖總有機(jī)碳和生烴潛力散點(diǎn)圖Fig.3 TOC and PG value scatter plot of Oligocene source rocks in different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

瓊東南盆地東部漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖的干酪根顯微組分分析結(jié)果如圖4所示，三角洲前緣亞相、濱海相、淺水區(qū)淺海相、深水區(qū)淺海相烴源巖干酪根顯微組分中腐泥組和殼質(zhì)組含量均值分別為17.0%、14.6、22.1%、37.8%，其II2型干酪根比例分別為4.2%、5.6%、10.5、29.6%(圖5)，反映出深水區(qū)淺海相烴源巖的干酪根腐泥組含量明顯高于其他沉積相的烴源巖，深水區(qū)淺海相烴源巖干酪根為Ⅱ2～Ⅲ型，淺水區(qū)各沉積相烴源巖干酪根為Ⅲ型。

表1 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖地球化學(xué)特征Table 1 Geochemical characteristics of Oligocene source rocks from different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

瓊東南盆地東部不同凹陷漸新統(tǒng)烴源巖的干酪根鏡質(zhì)體反射率分析結(jié)果如圖6所示，淺水區(qū)松南—寶島凹陷北坡和松東凹陷陵水組和崖城組頂部烴源巖干酪根的Ro值介于0.61%～1.15%，處于低成熟—成熟階段，深水區(qū)寶島凹陷南坡陵水組烴源巖干酪根的Ro值介于0.65%～0.95%，處于低成熟—成熟階段，深水區(qū)長昌凹陷陵水組烴源巖的Ro值介于0.39%～0.49%，處于低成熟階段，而崖城組Ro值迅速增加至1.34%，處于高成熟階段，可能與該區(qū)巖漿活動或高大地?zé)崃髦涤嘘P(guān)。對比顯示，松南—寶島凹陷漸新統(tǒng)相同層位烴源巖的成熟度高于長昌凹陷。

2.2 烴源巖生物標(biāo)志化合物特征

瓊東南盆地東部漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖的正構(gòu)烷烴和類異戊間二烯烷烴參數(shù)如表2所示，典型樣品的飽和烴氣相色譜圖如圖7所示。三角洲前緣亞相烴源巖的正構(gòu)烷烴呈后峰型分布，主峰碳主要為nC25、nC27(圖7C)，(nC21+nC22)/(nC28+nC29)普遍小于1.2，Pr/Ph普遍大于3；淺海相烴源巖呈前單峰型分布，主峰碳主要為nC18、nC20、nC21(圖7D)，(nC21+nC22)/(nC28+nC29)普遍大于1.5，Pr/Ph普遍小于3。濱海相不同沉積亞相烴源巖生物標(biāo)志化合物特征差別較大，其中海灣亞相的烴源巖生標(biāo)特征與淺海相類似，烴源巖呈前峰型分布(圖7A)，(nC21+nC22)/(nC28+nC29)介于1.62～3.14，Pr/Ph介于1.58～2.95，而前濱—臨濱亞相烴源巖的生標(biāo)特征與三角洲前緣亞相類似，色譜圖主要呈后峰型(圖7B)，(nC21+nC22)/(nC28+nC29)介于0.88～1.34，Pr/Ph介于2.49～5.57。

圖4 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖干酪根顯微組分三角圖Fig.4 Maceral content triangular chart for Oligocene source rocks from different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

圖5 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖干酪根類型分布頻率圖Fig.5 Kerogen type frequency chart for Oligocene source rocks from different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

Pr/nC17和Ph/nC18的相關(guān)關(guān)系常用來指示烴源巖的沉積環(huán)境和母質(zhì)來源，而Pr/Ph是判識有機(jī)質(zhì)沉積環(huán)境的有效指標(biāo)，一般而言，Pr/Ph<0.5為強(qiáng)還原膏鹽沉積環(huán)境，Pr/Ph>3.0反映氧化條件下的陸源有機(jī)質(zhì)輸入，而0.8

寶島凹陷北坡5口井及深水區(qū)2口井共30個(gè)烴源巖樣品的飽和烴m/z217、m/z191、m/z412系列化合物參數(shù)如表2所示，各沉積環(huán)境中典型樣品的飽和烴質(zhì)量色譜圖如圖9所示。三角洲前緣亞相、濱海相(包括海灣亞相)烴源巖具有三環(huán)萜烷含量低和五環(huán)三萜烷含量高的特征，甾烷C27、C28、C29呈“V”型分布，奧利烷和雙杜松烷T化合物含量豐富(圖9A，B，C)。三角洲前緣烴源巖的C23三環(huán)萜烷含量(C23TT/C30H)、C27規(guī)則甾烷/C29規(guī)則甾烷(C27ST/C29ST)、奧利烷含量(OL/C30H)、雙杜松烷含量(T/C30H)分別介于0.05～0.3(均值0.14)、0.68～1.28(均值0.85)、0.05～0.34(均值0.19)、0.37～4.42(均值1.91)，濱海相烴源巖的C23TT/C30H、C27ST/C29ST、OL/C30H、T/C30H分別介于0.11～0.34(均值0.20)、0.72～1.30(均值1.01)、0.04～0.14(均值0.10)、0.04～0.72(均值0.41)。淺水區(qū)淺海相烴源巖的三環(huán)萜烷、五環(huán)三萜烷、甾烷C27、C28、C29分布類似于三角洲前緣和濱海環(huán)境，但奧利烷和雙杜松烷含量極低(圖9D)，C23TT/C30H、C27ST/C29ST、OL/C30H、T/C30H分別介于0.08～0.18(均值0.12)、0.60～0.95(均值0.78)、0.04～0.47(均值0.05)、0.02～0.47(均值0.18)。而深水區(qū)淺海相烴源巖則與三角洲前緣烴源巖具有較大差異，呈現(xiàn)出高三環(huán)萜烷低五環(huán)三萜烷特征，甾烷C27、C28、C29呈“L”型分布，除個(gè)別樣品外，多數(shù)樣品的奧利烷和雙杜松烷系列中T化合物含量低(圖9E)，C23TT/C30H、C27ST/C29ST、OL/C30H、T/C30H分別介于0.45～1.24(均值0.67)、1.09～1.59(均值1.38)、0.08～0.56(均值0.11)、0.03～0.929(均值0.04)。

表2 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖飽和烴生物標(biāo)志化合物參數(shù)表Table 2 Biomarker parameters of saturated fractions for Oligocene source rocks from different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

注：A:TOC; B:Pr/Ph; C:主峰碳; D:(nC21+nC22)/(nC28+nC29); E:C27/C29ST; F:OL/C30H; G:C23TT/ C30H; H:T/C30H; I: Ga/C30H; J: C35/C3422S; K:C29ββ/(αα+ββ)。

圖7 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相典型烴源巖樣品的飽和烴氣相色譜圖Fig.7 Representative gas chromatograms of saturated fractions for Oligocene source rocks from different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

圖8 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖正構(gòu)烷烴和類異戊間二烯型烷烴散點(diǎn)圖Fig.8 Scatter plot of n-alkanes and isoprenoids for Oligocene source rocks from different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

OL/C30H、T/C30H常用來指示陸源有機(jī)質(zhì)輸入量的大小[33-34]，C23TT/C30H、C27ST/C29ST則常用來指示水生生物輸入量的大小[35-37]。瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相中烴源巖的甾萜烷特征具有顯著差異(圖10A，B)，三角洲前緣烴源巖中OL/C30H顯著高于其他沉積環(huán)境，在T/C30H平均含量上，各沉積相表現(xiàn)為三角洲前緣>濱海相>淺水區(qū)淺海相>深水區(qū)淺海相，在C27ST/C29ST和C23TT/C30H均值上，各沉積相表現(xiàn)為淺水區(qū)淺海相<三角洲前緣<濱海相<深水區(qū)淺海相(圖11)，反映出三角洲前緣烴源巖具有強(qiáng)陸源有機(jī)質(zhì)輸入的特征，而深水區(qū)淺海相烴源巖具有較強(qiáng)的水生動植物輸入特征，濱海相烴源巖的陸源有機(jī)質(zhì)輸入量和水生生物輸入量分別介于二者之間。整體來看，由陸向海漸新統(tǒng)烴源巖的陸源有機(jī)質(zhì)輸入逐漸減少而海相水生動植物輸入逐漸增大。

圖9 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相典型烴源巖樣品的飽和烴質(zhì)量色譜圖Fig.9 Representative mass chromatograms (m/z=191，217，412) of saturated fractions for Oligocene source rocks from different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

3 烴源巖發(fā)育控制因素

3.1 母質(zhì)來源

對母質(zhì)來源生標(biāo)參數(shù)與TOC相關(guān)關(guān)系的分析顯示(圖12)，三角洲前緣亞相烴源巖的TOC和Pr/Ph存在正相關(guān)關(guān)系(圖12A)，OL/C30H和T/C30H高的烴源巖TOC普遍高(圖12C,D)，但TOC和(nC21+nC22)/(nC28+nC29)、C27ST/C29ST存在負(fù)相關(guān)性(圖12B, E)。淺水區(qū)淺海相烴源巖的TOC和(nC21+nC22)/(nC28+nC29)存在正相關(guān)性(圖12B)，深水區(qū)淺海相烴源巖的TOC和OL/C30H、T/C30H相關(guān)性不明顯，但和C27ST/C29ST、C23TT/C30H存在正相關(guān)關(guān)系(圖12E,F)。這說明三角洲前緣亞相烴源巖的陸源有機(jī)質(zhì)輸入越強(qiáng)，烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度越高，淺海相烴源巖的水生動植物輸入越大，烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度越高。濱海相烴源巖的TOC普遍較低，且和各參數(shù)的相關(guān)性很差，說明母質(zhì)來源不是影響濱海相烴源巖發(fā)育的主要因素。

圖10 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖甾萜烷參數(shù)散點(diǎn)圖Fig.10 Scatter plot of steranes and terpanes for Oligocene source rocks from different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

圖11 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖甾萜烷參數(shù)平均值對比圖Fig.11 Contrast diagram of average sterane and terpane values for Oligocene source rocks from different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

3.2 沉積環(huán)境

沉積巖中的硫含量(TS)表征了巖石中有機(jī)硫、黃鐵礦硫、硫酸鹽硫和單質(zhì)硫的豐度，對烴源巖的沉積環(huán)境具有明顯的響應(yīng)和指示作用[38]。研究表明：在較強(qiáng)的氧化條件下，全硫含量和有機(jī)碳含量之間會表現(xiàn)出密切的正相關(guān)性[39]，在厭氧或靜水環(huán)境下，沉積巖中的黃鐵礦硫(Spyr)和有機(jī)碳含量(Corg)之間不存在相關(guān)關(guān)系且散點(diǎn)圖上截距為正，正常氧化性海水沉積環(huán)境下，Spyr和Corg有正相關(guān)性且截距為零[40-41]。由于研究區(qū)總體屬于海相沉積環(huán)境，其有機(jī)硫等成分極少，因此，TS可近似反映黃鐵礦硫含量。BD3和SD1井三角洲前緣烴源巖和YL1井淺海相烴源巖的TOC和TS呈現(xiàn)很明顯的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到了0.67、0.76、0.78，且BD3井和YL1井的硫含量截距為負(fù)，SD1井硫含量截距為正但很小(圖13A,B,C)，這種正相關(guān)關(guān)系和低硫含量截距值說明硫的富集是早期成巖階段硫酸鹽與有機(jī)質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的結(jié)果[42]，反映出陵水組沉積時(shí)期不同沉積相的水體主要表現(xiàn)為氧化性。

C35/C3422S常用來指示成巖過程中海相沉積物的氧化還原電位，高C35升藿烷豐度指示了無游離氧的強(qiáng)還原環(huán)境[29,37]。如圖13D所示，三角洲前緣烴源巖的C35/C3422S介于0.15～0.78均值0.51，淺海相烴源巖的C35/C3422S介于0.51～1.01均值0.67，濱海相烴源巖的C35/C3422S介于0.36～1.41(海灣亞相烴源巖介于0.59～1.41)。這說明在成巖過程中，淺海相水體的還原性強(qiáng)于三角洲前緣水體，濱海相中海灣亞相的水體還原性明顯強(qiáng)于前濱或臨濱亞相水體。這一結(jié)論與淺海相和海灣亞相烴源巖的Pr/nC17、Pr/Ph值顯著低于三角洲前緣和前濱—臨濱亞相烴源巖的特征一致(表2)，說明淺海相和海灣亞相的水體表現(xiàn)為弱氧化—弱還原性，而三角洲前緣和前濱—臨濱亞相的水體表現(xiàn)為強(qiáng)氧化性。此外，濱海相和三角洲前緣亞相烴源巖的C35/C3422S和TOC表現(xiàn)出無明顯的相關(guān)關(guān)系，而淺海相烴源巖的C35/C3422S和TOC表現(xiàn)出較弱的正相關(guān)性，說明水體的氧化還原性對濱海相和三角洲前緣烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度影響較小，而對淺海相烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度影響較大，淺海環(huán)境的弱氧化—弱還原性水體是影響有機(jī)質(zhì)富集的有利因素之一。

圖12 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度和母質(zhì)來源生標(biāo)參數(shù)散點(diǎn)圖Fig.12 Scatter plot between TOC and organic matter source biomarker parameters for Oligocene source rocks from different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

圖13 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度和母質(zhì)來源生標(biāo)參數(shù)散點(diǎn)圖Fig.13 Scatter plot between TOC and organic matter source biomarker parameters for Oligocene source rocks from different sedimentary facies in the eastern Qiongdongnan Basin

伽馬蠟烷是一種C30-三萜烷，它常出現(xiàn)在高鹽度的海相和非海相沉積物中，因而一般認(rèn)為伽馬蠟烷是高鹽度的指標(biāo)[29,43]。如圖13E，13F所示，三角洲前緣烴源巖的Ga/C30H介于0.06～0.23均值0.14，濱海相烴源巖的Ga/C30H介于0.08～0.21，淺海相烴源巖的Ga/C30H介于0.13～0.23，均值0.19，且Ga/C30H和C35/C3422S存在很明顯的正相關(guān)性。這說明淺海相的水體咸度略高于三角洲前緣和濱海相，水體咸度與氧化還原性具有很好的一致性。三角洲前緣和濱海相沉積水體可能主要為淡水—半咸水氧化環(huán)境，而淺海相沉積水體可能主要為半咸水—咸水弱氧化環(huán)境。此外，濱海相烴源巖和三角洲前緣烴源巖的Ga/C30H和TOC表現(xiàn)出無明顯的相關(guān)關(guān)系，而淺海相烴源巖的Ga/C30H和TOC整體表現(xiàn)出一定的正相關(guān)性(圖13F)，說明水體咸度對濱海相和三角洲淺烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度影響較小，而對淺海相烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度影響較大，淺海相的半咸水—咸水環(huán)境是影響有機(jī)質(zhì)富集的有利因素之一。

4 烴源巖發(fā)育模式

瓊東南盆地深水東區(qū)漸新統(tǒng)烴源巖沉積于盆地裂陷階段。沉積時(shí)期，烴源巖的母質(zhì)來源主要為陸源有機(jī)質(zhì)，水生生物也有一定貢獻(xiàn)，造成不同了不同沉積相烴源巖具有不同的生烴潛力、不同的生物標(biāo)志化合物特征和不同的發(fā)育控制因素。據(jù)此，瓊東南盆地深水東區(qū)漸新統(tǒng)烴源巖的發(fā)育模式可劃分為海陸過渡相三角洲前緣模式和淺海相模式(圖14)。

三角洲前緣模式的烴源巖具有中等—高的有機(jī)質(zhì)豐度(TOC介于0.19%～5.84%，均值1.07%)，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅲ型，其生物標(biāo)志化合物具有高Pr/Ph(均值3.85)、高OL/C30H(均值0.19)、高T/C30H(均值1.91)，低C23TT/C30H(均值0.14)、低C27ST/C29ST(均值0.85)、低(nC21+nC22/nC28+nC29)(均值1.1)和相對較低的Ga/C30H(均值0.14)、C35/C3422S(均值0.51)特征。三角洲前緣烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度主要受陸源有機(jī)質(zhì)輸入控制，氧化性淡水—半咸水環(huán)境對有機(jī)質(zhì)豐度的影響不大。淺海相模式的烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度中等(TOC介于0.38%～1.62%，均值0.72%)，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ2～Ⅲ型，其生物標(biāo)志化合物有具有低Pr/Ph(均值1.87)、低OL/C30H(均值0.11)、低T/C30H(均值0.04)，高C23TT/C30H(均值0.67)、高C27ST/C29ST(均值1.38)、高(nC21+nC22/nC28+nC29)(均值1.8)和相對較高Ga/C30H(均值0.19)、C35/C3422S(均值0.67)的特征。淺海相烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度主要受水生有機(jī)質(zhì)輸入控制，弱氧化性半咸水—咸水環(huán)境也對有機(jī)質(zhì)豐度有一定影響。濱海相烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度差—中等(TOC介于0.31%～0.88%，均值0.54%)，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅲ型為主。濱海相烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度不受母質(zhì)來源和沉積水體的氧化還原性控制，其烴源巖發(fā)育模式是一種破壞性模式。

圖14 瓊東南盆地東區(qū)漸新統(tǒng)烴源巖發(fā)育模式圖Fig.14 Depositional models of Oligocene source rocks in the eastern Qiongdongnan Basin

5 結(jié)論

(1) 瓊東南盆地深水東區(qū)漸新統(tǒng)不同沉積相烴源巖具有不同的生烴潛力，三角洲前緣烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度中等—高，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅲ型，濱海相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度差—中等，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅲ型，淺海相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度中等，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ2～Ⅲ型，烴源巖的熱成熟度在不同凹陷差異性較大，其中松南—寶島凹陷漸新統(tǒng)相同層位烴源巖的成熟度高于長昌凹陷。

(2) 瓊東南盆地深水東區(qū)漸新統(tǒng)三角洲前緣烴源巖和淺海相烴源巖的生物標(biāo)志化合物特征具有顯著性差別：三角洲前緣烴源巖具有高Pr/Ph、高OL/C30H、高T/C30H和低C23TT/C30H、低C27ST/C29ST、低(nC21+nC22/nC28+nC29)、低Ga/C30H、低C35/C3422S的特征；淺海相烴源巖具有低Pr/Ph、低OL/C30H、低T/C30H和高C23TT/C30H、高C27ST/C29ST、高(nC21+nC22/nC28+nC29)、高Ga/C30H、高C35/C3422S的特征。三角洲前緣為氧化性淡水—半咸水沉積環(huán)境，而淺海相為弱氧化性半咸水—咸水沉積環(huán)境。

(3) 瓊東南盆地漸新統(tǒng)烴源巖的發(fā)育模式可劃分為強(qiáng)陸源有機(jī)質(zhì)輸入的海陸過渡相三角洲前緣模式和弱陸源有機(jī)質(zhì)輸入的淺海相模式。三角洲前緣模式下沉積的烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度主要受陸源有機(jī)質(zhì)輸入控制，淺海相模式下沉積的烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度受水生有機(jī)質(zhì)輸入和弱氧化性半咸水—咸水沉積環(huán)境控制。

致謝 在論文撰寫過程中受到了程熊博士、何大雙博士等的幫助，在此一并感謝。