李博偲，李美俊,，唐友軍，師肖飛，陳璇玙，陳 林，何大祥

( 1. 長江大學(xué) 非常規(guī)油氣省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430100；2. 中國石油大學(xué)(北京) 油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029；3. 中國石油勝利油田分公司 勘探開發(fā)研院，山東 東營 257000 )

0 引言

準(zhǔn)噶爾盆地存在多套含油氣系統(tǒng)，第四次資源評價(jià)結(jié)果顯示，常規(guī)及非常規(guī)石油資源量為1.0×1010t，探明率為27%，剩余待探明石油資源量約為 5.5×109t，具有油氣資源勘探潛力[1-2]。腹部地區(qū)相較于盆地西北緣和東部地區(qū)地質(zhì)復(fù)雜，制約盆地整體油氣勘探的進(jìn)程[3-5]。中二疊統(tǒng)下烏爾禾組為腹部地區(qū)主要含油氣層系，烴源巖地球化學(xué)特征表明，下烏爾禾組有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ2—Ⅲ型[6-9]。關(guān)于有機(jī)質(zhì)豐度及有機(jī)質(zhì)成熟度認(rèn)識方面存在差異，根據(jù)TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)、熱解參數(shù)及氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下烏爾禾組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較低，成熟度為高成熟—過成熟的演化階段[6,8,10-11]；根據(jù)樣品地球化學(xué)錄井資料及飽和烴生物標(biāo)志化合物特征，李艷平等[12]認(rèn)為有機(jī)質(zhì)豐度較高，熱演化階段為低成熟—高成熟。人們研究飽和烴生物標(biāo)志化合物特征較多，有關(guān)利用芳烴特征參數(shù)評價(jià)成熟度在莫西莊和中Ⅱ區(qū)塊的研究較少，也未對同一層位不同區(qū)塊進(jìn)行橫向?qū)Ρ萚13-15]。

筆者選取準(zhǔn)噶爾盆地腹部地區(qū)莫西莊和中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品，采用氣相色譜—質(zhì)譜分析技術(shù)，基于生物標(biāo)志化合物圖譜特征，研究中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖生物標(biāo)志化合物特征，探討有機(jī)質(zhì)來源與沉積環(huán)境的地質(zhì)意義，分析不同研究區(qū)塊有機(jī)質(zhì)熱演化程度，對比莫西莊和中Ⅱ區(qū)塊烴源巖特征差異，為圈定盆地腹部工區(qū)有利油氣勘探目標(biāo)提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

準(zhǔn)噶爾盆地處于塔里木古板塊、哈薩克斯坦古板塊、西伯利亞古板塊的交匯地帶，隸屬于哈薩克斯坦古板塊，作為相對獨(dú)立的區(qū)域構(gòu)造單元，其范圍與周邊隆起的山脈多以山前斷裂帶接觸[16]。北緣與喀拉麥里斷裂帶相交，南部的伊林黑比爾根山大致與盆地的邊緣線平行，西抵扎伊爾山，東緣延伸至克拉美麗山和青格里底山[17](見圖1(a))。準(zhǔn)噶爾盆地腹部地區(qū)包括中央坳陷、烏倫古坳陷和陸梁隆起等構(gòu)造單元[18]，基于擠壓環(huán)境下發(fā)育的斷裂構(gòu)造背景，作為準(zhǔn)噶爾盆地的油氣富集區(qū)，存在多個(gè)生烴凹陷，其中莫西莊區(qū)塊主要位于盆1井西凹陷，緊鄰夏鹽凸起、石西凸起、莫索灣凸起等，整體形態(tài)為北高南低的單斜構(gòu)造；中Ⅱ區(qū)塊主要位于東道海子凹陷，斷裂極不發(fā)育，大部分為平穩(wěn)地層。二疊系烴源巖是準(zhǔn)噶爾盆地腹部地區(qū)油氣藏的主要貢獻(xiàn)層位[6,9]，其中，中二疊統(tǒng)下烏爾禾組地層以灰色泥巖、灰色粉砂巖、灰色砂礫巖、紫色泥巖、棕紅色泥巖，以及炭質(zhì)頁巖為主，并伴隨煤層沉積[19]。在盆地內(nèi)可以劃分幾個(gè)厚度較大的烴源巖中心，盆1井西凹陷和沙灣凹陷烴源巖的最大厚度為200～250 m，東道海子凹陷烴源巖厚度為150～250 m[6,9]。

2 樣品與實(shí)驗(yàn)

樣品采自莫西莊區(qū)塊的沙15井和中Ⅱ區(qū)塊的成6井，其中巖心有16件，巖屑有16件，深度為6 250.0 ～6 510.0 m(見圖1(b-c))。將巖樣碎至100～120目，用索氏抽提72 h獲得氯仿瀝青“A”，經(jīng)過正己烷沉淀過濾，用充填固相層析柱(硅膠∶氧化鋁=2∶3(體積比))進(jìn)行族組分分離，分別依次加入正己烷、正己烷與二氯甲烷混合溶劑(正己烷∶二氯甲烷=7∶3(體積比))和二氯甲烷與甲醇混合溶劑(二氯甲烷∶甲醇=95∶5(體積比))，依次沖洗獲得飽和烴、芳烴和非烴組分。

色譜—質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)采用安捷倫7890A-5973氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀，進(jìn)樣口溫度設(shè)置為260 ℃，高純氦載氣流量為1.2 mL/min，利用美國J&W.HP-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱，起始溫度為80 ℃，以4 ℃/min升至290 ℃，恒溫30 min，儀器離子源為EI源，溫度為230 ℃，四極桿溫度為150 ℃，電離能為70 eV，質(zhì)譜與色譜接口溫度為280 ℃，譜庫為美國NIST02L。

熱解實(shí)驗(yàn)采用中國石油勘探開發(fā)院生產(chǎn)的QCE-Ⅳ油氣評價(jià)儀，稱取100～120 mg 樣品放入坩堝，儀器自動(dòng)進(jìn)樣分析，快速加熱至300 ℃，恒溫3 min時(shí)測量游離烴S1，以50 ℃/min的升溫速率升至600 ℃后，恒溫l min時(shí)測量熱解烴S2及最大熱解峰溫(tmax)，實(shí)驗(yàn)過程遵循GB/T 18602—2012《巖石熱解分析》。

總有機(jī)碳分析采用美國LECO公司生產(chǎn)的CS230PCHC定碳定硫分析儀測定，稱取100～120 mg 樣品，加稀鹽酸進(jìn)行無機(jī)碳反應(yīng)，去除無機(jī)碳進(jìn)行總有機(jī)碳測試，實(shí)驗(yàn)過程遵循GB/T 19145—2022《沉積巖中總有機(jī)碳測定》。

圖1 研究區(qū)區(qū)域構(gòu)造位置及地層綜合柱狀圖(據(jù)文獻(xiàn)[6]修改)Fig.1 Comprehensive bar chart of stratum and regional structural location in the study area(modified by reference[6])

鏡質(zhì)體反射率實(shí)驗(yàn)分析采用Axio Scope Al數(shù)字顯微煤巖分析系統(tǒng)，測試環(huán)境溫度為23 ℃，相對濕度為50%，光線波長為546 nm。測試標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為釓鎵石榴石，浸油中反射率為 1.72%，實(shí)驗(yàn)過程遵循SY/T 5154—2012《沉積巖中鏡質(zhì)體反射率測定方法》。

干酪根有機(jī)元素?cái)?shù)據(jù)采用vario MICRO cube有機(jī)元素分析儀測定，將樣品進(jìn)行去無機(jī)碳處理，在粉末樣品中加入5%的HCl多次攪拌，浸泡過夜除去無機(jī)碳酸鹽；用中性去離子水清洗至中性(pH≈7)，烘干后分析測定有機(jī)元素含量，實(shí)驗(yàn)過程遵循GB/T 19143—2017《巖石有機(jī)質(zhì)中碳、氫、氧、氮元素分析方法》。

3 烴源巖地球化學(xué)特征

3.1 有機(jī)質(zhì)豐度

有機(jī)質(zhì)是油氣生成的物質(zhì)基礎(chǔ)，有機(jī)質(zhì)豐度是評價(jià)烴源巖生烴潛力的基本指標(biāo)。常用評價(jià)指標(biāo)主要包括總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(TOC))、氫指數(shù)(HI)及生烴潛量(S1+S2)[20-21]。莫西莊區(qū)塊烴源巖w(TOC)介于0.46%～1.58%，平均為0.90%；S1+S2介于1.95～4.90 mg/g，平均為3.41 mg/g；HI為142～192 mg/g，平均為169 mg/g，樣品屬于中等烴源巖。中Ⅱ區(qū)塊烴源巖w(TOC)為1.52%～2.80%，平均為2.01%；S1+S2介于4.99～7.30 mg/g，平均為6.15 mg/g；HI為142～251 mg/g，平均為175 mg/g，樣品屬于中等—好烴源巖。中Ⅱ區(qū)塊w(TOC)和S1+S2優(yōu)于莫西莊區(qū)塊的(見圖2、表1)。

圖2 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖S1+S2和w(TOC)關(guān)系Fig.2 Relationship between S1+S2 and w(TOC) of source rocks in Lower Wuerhe Formation of Middle Permian in the study area

表1 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖地球化學(xué)數(shù)據(jù)

3.2 有機(jī)質(zhì)類型

有機(jī)質(zhì)類型決定烴源巖的生烴潛力及產(chǎn)物類型，是烴源巖評價(jià)的重要方面[22]。莫西莊與中Ⅱ區(qū)塊下烏爾禾組烴源巖干酪根O/C與H/C(原子比)比較集中，O/C介于0.06～0.16，H/C介于0.94～1.25，有機(jī)質(zhì)類型偏向Ⅱ型。最大熱解峰溫tmax與HI關(guān)系指示樣品有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ1和Ⅱ2型(見圖3)。

3.3 有機(jī)質(zhì)成熟度

有機(jī)質(zhì)成熟度是有機(jī)質(zhì)的熱演化程度，只有在成熟度達(dá)到生烴門限時(shí)，才能生成較多烴類物質(zhì)[23-24]。鏡質(zhì)體反射率(Ro)是判斷有機(jī)質(zhì)成熟度的最直觀指標(biāo)[24]。莫西莊區(qū)塊下烏爾禾組烴源巖樣品Ro為1.27%～1.39%，平均為1.32%；中Ⅱ區(qū)塊下烏爾禾組烴源巖樣品Ro為1.31%～1.47%，平均為1.37%。研究區(qū)樣品表現(xiàn)成熟—高成熟的特征，中Ⅱ區(qū)塊有機(jī)質(zhì)成熟度整體高于莫西莊區(qū)塊的。

4 生物標(biāo)志化合物

生物標(biāo)志化合物的分布和組成特征可以反映烴源巖的沉積環(huán)境、母質(zhì)來源及成熟度等信息[25]?？紤]巖心樣品比巖屑樣品能更好地保留原始地球化學(xué)信息，主要基于巖心樣品中鏈烷烴、萜烷類、甾烷類、菲系列、三芴系列、三芳甾烷系列等生物標(biāo)志化合物的分布與組成特征，探討準(zhǔn)噶爾盆地腹部地區(qū)莫西莊和中Ⅱ區(qū)塊烴源巖的母質(zhì)來源、沉積環(huán)境和有機(jī)質(zhì)成熟度。

4.1 飽和烴系列

4.1.1 鏈烷烴系列

鏈烷烴系列包括正構(gòu)烷烴系列和類異戊二烯烷烴，能有效反映地質(zhì)信息[26]。莫西莊區(qū)塊烴源巖正構(gòu)烷烴優(yōu)勢碳數(shù)分布在nC16～nC20之間，呈前高后低雙峰型(見圖4(a-d))，輕烴與重?zé)N比(∑nC21-/∑nC22+)介于1.32～1.42，平均為1.37，奇偶優(yōu)勢(OEP)和碳優(yōu)勢(CPI)指數(shù)低于1.15；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖正構(gòu)烷烴優(yōu)勢碳數(shù)分布在nC25～nC29之間，呈前低后高雙峰型(見圖4(e-h))，∑nC21-/∑nC22+較低，低于1，OEP和CPI接近1，沒有明顯的奇偶碳優(yōu)勢分布。

圖3 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖有機(jī)質(zhì)類型評價(jià)Fig.3 Evaluation of organic matter types in Lower Wuerhe Formation source rocks of Middle Permian in the study area

圖4 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖樣品正構(gòu)烷烴氣相色譜特征(m/z=85)Fig.4 Gas chromatogram of n-alkanes in source rocks of Lower Wuerhe Formation of Middle Permian in the study area(m/z=85)

莫西莊區(qū)塊烴源巖姥鮫烷(Pr)和植烷(Ph)較為豐富，Pr/Ph高于1.4，姥鮫烷具有明顯優(yōu)勢，Pr/nC17與Ph/nC18分別介于0.38～0.41、0.14～0.19；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖Pr/Ph相對較低，集中在1.0附近，Pr/nC17與Ph/nC18分別介于0.31～0.37、0.28～0.39(見表2)。

表2 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖飽和烴特征參數(shù)

4.1.2 萜烷系列

研究區(qū)樣品檢測到較為豐富的三環(huán)萜烷系列化合物，莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品C19～C23三環(huán)萜烷分布以C23TT為主峰，質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于35%～40%(見圖5(a-d))，C19+20TT和C23TT質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別介于25%～30%及30%～38%；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品C19～C23三環(huán)萜烷分布以C21TT為主峰，質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過35%，C19+20TT和C23TT質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別介于35%～40%及20%～30%(見圖5(e-h))。

圖5 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖萜烷質(zhì)量色譜特征(m/z=191)Fig.5 Terpane mass chromatogram in Lower Wuerhe Formation of Middle Permian in the study area(m/z=191)

4.1.3 甾烷系列

研究區(qū)莫西莊和中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品檢測到C27～C29規(guī)則甾烷，莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品甾類化合物呈“V”型分布(見圖6(a-d))，C27/C29介于0.73～0.79，平均為0.77，表現(xiàn)為C27≈C29>C28；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品C27、C28和C29規(guī)則甾烷大致呈上升型或反“L”型分布(見圖6(e-h))，以C29規(guī)則甾烷為主，C27/C29低于0.50，表現(xiàn)為C29>C27>C28。

圖6 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖甾烷質(zhì)量色譜特征(m/z=217)Fig.6 Chromatogram of sterane quality of source rocks in Lower Wuerhe Formation of Middle Permian in the study area(m/z=217)

4.2 芳烴系列

4.2.1 菲系列

在各種沉積環(huán)境、母質(zhì)來源與不同的成熟度烴源巖中檢測到烷基菲及其同系物[27]。甲基菲常見1-甲基菲(1-MP)、2-甲基菲(2-MP)、3-甲基菲(3-MP)和9-甲基菲(9-MP)4種異構(gòu)體。隨成熟度的增加，9-MP和1-MP轉(zhuǎn)化為3-MP和2-MP。莫西莊和中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品甲基菲系列化合物展布為2-MP>3-MP>9-MP>1-MP(見圖7)。

研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖芳烴系列化合物參數(shù)見表3。由表3可知，莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品MPI-1和MPI-2分別為0.57～0.67、0.44～0.55；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品MPI-1和MPI-2相對較高，分別為1.29～1.36、1.24～1.29。

圖7 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖甲基菲系列化合物質(zhì)量色譜特征(m/z=192)Fig.7 Chromatographic characteristics of methyl phenanthrene series compounds in the source rocks of Lower Wuerhe Formation of Middle Permian in the study area(m/z=192)

表3 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖芳烴系列化合物參數(shù)

4.2.2 三芴系列

常用三芴系列化合物的組成特征表征烴源巖沉積環(huán)境。高豐度的二苯并呋喃富集于沼澤相原油和煤成油；高豐度的二苯并噻吩指示海相碳酸鹽巖或水體出現(xiàn)明顯咸化條件下的烴源巖；淡水或微咸水體中常具有較高豐度的芴[28-29]。樣品中有一定豐度的三芴化合物，莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品芴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在45%～55%之間，二苯并呋喃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于25%～35%，二苯并噻吩質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，低于20%；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品三芴系列化合物主要以芴為主，芴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55%～60%，二苯并呋喃質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于25%～30%，二苯并噻吩質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%。

4.2.3 三芳甾烷系列

三芳甾烷由成熟的單芳甾烷芳構(gòu)化作用產(chǎn)生，常用于區(qū)分不同來源的有機(jī)物[30]。莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品展布為C2620R+C2720S豐度最高，C2820S、C2820R及C2720R豐度幾乎均衡，C2620S豐度最低。中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品展布為C2620R+C2720S>C2820S>C2820R>C2720R>C2620S，明顯與莫西莊區(qū)塊的展布不同(見圖8)，說明母質(zhì)來源的變化可以與飽和烴的特征相互印證。

圖8 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖三芳甾系列化合物質(zhì)量色譜特征(m/z=213)Fig.8 Chromatographic characteristics of triaromatic steroids compounds in the source rocks of Lower Wuerhe Formation of Middle Permian in the study area(m/z=213)

5 地質(zhì)意義

5.1 母質(zhì)來源

正構(gòu)烷烴系列化合物的碳數(shù)分布作為重要的地球化學(xué)指標(biāo)，反映母質(zhì)生物類群的差異。正構(gòu)烷烴優(yōu)勢碳數(shù)分布在nC15～nC21之間，反映母源巖來源于低等浮游生物及藻類；對于來源于高等植物的有機(jī)質(zhì)，正構(gòu)烷烴優(yōu)勢碳峰主要集中在nC24～nC35之間[31]。莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品正構(gòu)烷烴優(yōu)勢碳數(shù)分布在nC16～nC20之間，主要以低等浮游生物及藻類輸入為主；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品正構(gòu)烷烴優(yōu)勢碳數(shù)分布在nC25～nC29之間，有機(jī)質(zhì)主要來源于陸源高等植物，低等水生生物貢獻(xiàn)相對較少。

甾烷系列化合物中C27、C28、C29規(guī)則甾烷的相對豐度指示烴源巖有機(jī)質(zhì)的母源輸入，C27規(guī)則甾烷來源于低等水生生物和藻類，C29甾烷來源于藻類和陸源高等植物[20]。莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品規(guī)則甾烷化合物呈“V”型分布，結(jié)合C27/C29指標(biāo)參數(shù)，指示母質(zhì)組成具有陸源高等植物和藻類雙重輸入特征，主要以低等浮游生物及藻類輸入為主；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖C27、C28和C29規(guī)則甾烷大致呈上升型分布，以C29規(guī)則甾烷為主，C27/C29較低，指示母質(zhì)來源主要以陸源高等植物為主，低等水生生物貢獻(xiàn)相對較少。

5.2 熱演化

甾烷成熟度參數(shù)C29-20S/(20S+20R)和C29-αββ/(ααα+βββ)是烴源巖熱演化研究常用的成熟度指標(biāo)[31]。莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品C29-20S/(20S+20R)介于0.45～0.50，平均為0.47，C29-αββ/(ααα+βββ)介于0.45～0.50，平均為0.48(見圖9(a)、表2)；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品C29-20S/(20S+20R)介于0.52～0.54，平均為0.53，C29-αββ/(ααα+βββ)介于0.53～0.57，平均為0.55，相比莫西莊區(qū)塊樣品更接近熱演化平衡值。

甲基菲指數(shù)是廣泛使用的芳香烴成熟度參數(shù)[27]。莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品MPI-1和MPI-2平均分別為0.61和0.50，中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品MPI-1和MPI-2相對較高，平均分別為1.32和1.27。甲基菲比值F1和F2也可較好地指示烴源巖熱演化程度[23]，莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品F1、F2平均分別為0.35和0.51，中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品F1與F2平均分別為0.37和0.61，指示莫西莊和中Ⅱ區(qū)塊烴源巖存在較明顯的成熟度差異，中Ⅱ區(qū)塊高于莫西莊區(qū)塊的(見圖9(b)、表3)。

圖9 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖成熟度評價(jià)Fig.9 Maturity parameter evaluation of source rocks in Lower Wuerhe Formation of Middle Permian in the study area

4-甲基二苯并噻吩/1-甲基二苯并噻吩可以用來指示熱演化程度，隨成熟度的增高，其值逐漸增大，展布受沉積環(huán)境、母質(zhì)輸入及有機(jī)質(zhì)類型等因素的影響，在一定程度上影響參數(shù)的有效性。選用甲基二苯并噻吩分布指數(shù)(MDBI)作為成熟度評價(jià)參數(shù)。莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品MDBI平均為0.36；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品MDBI平均為0.44，指示中Ⅱ區(qū)塊樣品熱演化程度略高于莫西莊區(qū)塊的(見表3)。

三芳甾烷與經(jīng)典甾烷成熟度參數(shù)表現(xiàn)很好的一致性，隨成熟度的增加，三芳甾烷成熟度參數(shù)相應(yīng)升高[23]。莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品C28-TAS20S/(20S+20R)平均為0.52；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品C28-TAS20S/(20S+20R)平均為0.62，證實(shí)中Ⅱ區(qū)塊樣品成熟度略高于莫西莊區(qū)塊的。

根據(jù)Ro、飽和烴生物標(biāo)志化合物中的OEP和CPI指數(shù)、甾類化合物成熟度參數(shù)C29-20S/(20S+20R)和C29-αββ/(ααα+βββ)，準(zhǔn)噶爾盆地腹部地區(qū)烴源巖達(dá)到成熟的演化階段。結(jié)合芳烴生物標(biāo)志化合物中甲基菲指數(shù)、甲基菲比值、甲基二苯并噻吩分布指數(shù)及三芳甾烷成熟度參數(shù)，中Ⅱ區(qū)塊烴源巖熱演化程度高于莫西莊區(qū)塊的，達(dá)到高成熟階段。原因是莫西莊區(qū)塊所處盆1井西凹陷經(jīng)歷車莫古隆起調(diào)整后，受南傾北抬格局影響及侏羅系、白堊系等多期改造，使中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖部分出露地表，熱演化過程遭受破壞；中Ⅱ區(qū)塊所處東道海子凹陷大部分為平穩(wěn)地層，經(jīng)歷的后期改造條件相對較弱，對熱演化過程影響較小[32-33]。

5.3 沉積環(huán)境

常用Pr/Ph表征有機(jī)質(zhì)沉積環(huán)境水體的氧化還原性，在還原的水體環(huán)境中，表現(xiàn)為明顯的植烷優(yōu)勢，在氧化的水體環(huán)境中，姥鮫烷占據(jù)明顯優(yōu)勢[25]。莫西莊區(qū)塊烴源巖樣品Pr/Ph介于1.47～1.69，中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品Pr/Ph介于0.83～0.95，指示下烏爾禾組烴源巖形成于缺氧—貧氧的沉積水體環(huán)境。

三環(huán)萜烷系列化合物的相對豐度及參數(shù)在判識沉積環(huán)境方面具有很好的指向性，海相與咸水湖相的樣品具有C23TT優(yōu)勢，淡水湖相烴源巖主要以 C21TT為主，沼澤相烴源巖具有明顯的C19+20TT優(yōu)勢，河流/三角洲相樣品主要分布于過渡帶[34]。莫西莊區(qū)塊烴源巖具有明顯的C23TT優(yōu)勢，中Ⅱ區(qū)塊烴源巖除具有C21TT優(yōu)勢外，C23TT豐度也比較高(見圖10(a))，二者沉積環(huán)境存在差異，莫西莊區(qū)塊烴源巖較中Ⅱ區(qū)塊的水體沉積環(huán)境鹽度高。

二苯并噻吩(DBT)和菲(Phen)是沉積有機(jī)質(zhì)的成巖演化產(chǎn)物，二者相對豐度主要受沉積環(huán)境控制[35]。莫西莊與中Ⅱ區(qū)塊烴源巖樣品的DBT/Phen在0.02～0.03之間(見圖10(c))，指示烴源巖有機(jī)質(zhì)沉積環(huán)境主要為鹽度較低的淡水湖相，證實(shí)利用Pr/Ph、三芴相對豐度判別準(zhǔn)噶爾盆地腹部地區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖沉積環(huán)境的有效性。

圖10 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖沉積環(huán)境評價(jià)Fig.10 Evaluation of sedimentary environment parameters of source rocks in Lower Wuerhe Formation of Middle Permian in the study area

5.4 烴源巖生物標(biāo)志化合物參數(shù)

建立區(qū)分準(zhǔn)噶爾盆地莫西莊和中Ⅱ區(qū)塊中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖的典型生物標(biāo)志化合物的組合參數(shù)。莫西莊區(qū)塊烴源巖具有高Pr/Ph、高∑nC21-/∑nC22+、中等C27/C29、低MPI-1、低MPI-2、C23TT占優(yōu)勢的特征；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖具有低Pr/Ph、低∑nC21-/∑nC22+、低C27/C29、高M(jìn)PI-1、高M(jìn)PI-2、C21TT占優(yōu)勢的特征(見圖11)。生物標(biāo)志化合物參數(shù)的差異反映不同區(qū)塊烴源巖的母源來源、熱演化程度及沉積環(huán)境的差異，為準(zhǔn)噶爾盆地腹部地區(qū)二疊系烴源巖評價(jià)及后期的油源對比提供參考。

圖11 研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖生物標(biāo)志化合物參數(shù)組合Fig.11 Comparison of biomarker parameter combinations in source rocks in Lower Wuerhe Formation of Middle Permian in the study area

6 結(jié)論

(1)準(zhǔn)噶爾盆地腹部地區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖屬于中等—好烴源巖；有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ型為主，達(dá)到成熟生油氣階段，具有良好的生烴潛力。

(2)研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖具有兩種不同的生物標(biāo)志化合物組合模式，莫西莊區(qū)塊烴源巖為Pr/Ph和∑nC21-/∑nC22+分布高，C27/C29分布中等、MPI-1和MPI-2分布低及C23TT占優(yōu)勢；中Ⅱ區(qū)塊烴源巖為Pr/Ph、∑nC21-/∑nC22+和C27/C29分布低、MPI-1和MPI-2分布高及C21TT占優(yōu)勢。生物標(biāo)志化合物參數(shù)的差異反映不同區(qū)塊烴源巖的母源來源、熱演化程度及沉積環(huán)境的差異。

(3)研究區(qū)中二疊統(tǒng)下烏爾禾組烴源巖具有非均質(zhì)性發(fā)育特點(diǎn)，中Ⅱ區(qū)塊烴源巖豐度及成熟度更高，并且處于平穩(wěn)地層，經(jīng)歷的后期改造條件相對較弱，應(yīng)加強(qiáng)對中Ⅱ區(qū)塊下烏爾禾組烴源巖的勘探力度。