鄂爾多斯盆地西緣碳酸鹽巖烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)

王亞軍，趙軍輝，高建平

(西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710069)

鄂爾多斯盆地西緣碳酸鹽巖烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)

王亞軍，趙軍輝，高建平

(西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710069)

鄂爾多斯西緣不論是下古生界，還是上古生界，其烴源巖形成的原始環(huán)境好于鄂爾多斯盆地本部，有機(jī)質(zhì)豐度高于鄂爾多斯盆地本部，生烴層系多于鄂爾多斯盆地本部，煤系地層厚度大于鄂爾多斯盆地，部分地段古生界烴源巖，尤其是奧陶系烴源巖的成熟度低于鄂爾多斯盆地本部，奧陶系克里摩里組深水碳酸鹽巖是鄂爾多斯西緣重要的烴源巖，這些基本油氣條件都為研究區(qū)奧陶系油氣藏的形成提供了豐厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。

鄂爾多斯;西緣;碳酸鹽巖;有機(jī)質(zhì)豐度

鄂爾多斯西緣奧陶系碳酸鹽巖發(fā)育，從上奧陶統(tǒng)的背鍋山組到中奧陶統(tǒng)的烏拉力克組和拉什仲組，再到下奧陶統(tǒng)的三道坎組、桌子山組、克里摩里組都有碳酸鹽巖沉積［1，2］［3］。西緣奧陶系的碳酸鹽巖烴源巖有機(jī)質(zhì)以Ⅰ型為主，也存在Ⅱ1型，而且熱演化程度高，整體已達(dá)高成熟－過(guò)成熟階段［4，5］。故本文采用了碳酸鹽巖的Ⅰ型有機(jī)質(zhì)在高成熟－過(guò)成熟條件下的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［6，7］，來(lái)評(píng)價(jià)研究區(qū)碳酸鹽巖烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度。

1 上奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)

西緣上奧陶統(tǒng)背鍋山組的碳酸鹽巖較為發(fā)育，采樣集中在上崖崾地區(qū)，共采集了樣品3個(gè)，經(jīng)巖石熱解分析(圖1)，其有機(jī)質(zhì)豐度的最小值為0.01%，最大值為0.12%，平均值為0.05%，2個(gè)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度 ＜0.1，占總樣品數(shù)的66.67%，剩余的1個(gè)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度為0.12%，考慮到其有機(jī)質(zhì)熱演化已經(jīng)達(dá)到高成熟階段，總體評(píng)價(jià)，上崖崾地區(qū)上奧陶統(tǒng)背鍋山組碳酸鹽巖烴源巖屬非烴源巖。

圖1 上崖崾地區(qū)上奧陶統(tǒng)背鍋山組碳酸鹽巖烴源巖評(píng)價(jià)類型分布直方圖

2 中奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)

2.1 拉什仲組(平?jīng)鼋M上段)碳酸鹽巖烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度

在惠安堡地區(qū)采集了中奧陶統(tǒng)拉什仲組碳酸鹽巖烴源巖樣品18個(gè)，測(cè)試結(jié)果顯示，其有機(jī)質(zhì)豐度的最小值0.05%，最大值0.62%，平均值0.18%，5個(gè)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度＜0.1，占樣品總數(shù)27.27%，9個(gè)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度介于0.1～0.2之間，占比50%，1個(gè)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度分布于0.2 ～0.3 區(qū)間，占比 5.56%，1 個(gè)樣品介于 0.3 ～0.55，還有2個(gè)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度＞0.55，占比11.11%。結(jié)合其該組中的有機(jī)質(zhì)熱演化已經(jīng)達(dá)到高成熟階段，惠安堡地區(qū)中奧陶統(tǒng)拉什仲組碳酸鹽巖烴源巖整體屬差烴源巖(圖2)。

圖2 惠探1井區(qū)拉什仲組碳酸鹽巖烴源巖評(píng)價(jià)類型分布直方圖

2.2 烏拉力克組(平?jīng)鼋M下段)碳酸鹽巖烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度

中奧陶統(tǒng)烏拉力克組碳酸鹽巖烴源巖在青龍山地區(qū)和惠安堡地區(qū)熱演化已達(dá)高成熟－過(guò)成熟階段。在青龍山和惠安堡地區(qū)共采樣18個(gè)(表1)，其中，青龍山地區(qū)13塊樣品的測(cè)試結(jié)果，平均值僅為0.08%，8個(gè)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度＜0.1，占該地區(qū)樣品數(shù)的61.54%;惠安堡地區(qū)5塊樣品的有機(jī)質(zhì)豐度的平均值為0.53%，全部＞0.3，有3個(gè)樣品介于0.3～0.55，占該地區(qū)樣品數(shù)的60%。從以上的分析可以看出(圖3)，鄂爾多斯西緣烏拉力克組碳酸鹽巖烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度分布不均，青龍山地區(qū)以非烴源巖為主，烴源巖整體屬好－很好烴源巖。

表1 鄂爾多斯西緣烏拉力克組碳酸鹽巖烴源巖有機(jī)碳(TOC)含量表

圖3 鄂爾多斯西緣烏拉力克組碳酸鹽巖烴源巖評(píng)價(jià)類型分布直方圖

3 下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)

3.1 克里摩里組碳酸鹽巖烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度

在青龍山、惠安堡、老石旦地區(qū)的克里摩里組碳酸鹽巖烴源巖熱演化都已達(dá)高成熟 － 過(guò)成熟階段［8］［4，9］。在以上三個(gè)地區(qū)共采樣40個(gè)，TOC測(cè)試結(jié)果顯示，這些樣品的最小值 0.03，最大值0.28，平均值0.082，其中，青龍山地區(qū)18個(gè)樣品，平均值為0.07%，有13個(gè)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度＜0.1，占該地樣品數(shù)的72.22%;惠安堡地區(qū)11個(gè)樣品，平均值為0.08%，有7個(gè)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度＜0.1，占該地樣品的63.64%;老石旦地區(qū)11塊樣品，其平均值為0.14%，有4個(gè)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度＜0.1，占該地樣品數(shù)的36.36%，5個(gè)樣品介于0.1～0.2，占比45.46%?？傮w評(píng)價(jià)，克里摩里組碳酸鹽巖烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較低，以非烴源巖－差烴源巖為主(表2，圖4)

表2 鄂爾多斯西緣克里摩里組碳酸鹽巖烴源巖有機(jī)碳(TOC)含量表

圖4 鄂爾多斯西緣克里摩里組碳酸鹽巖烴源巖評(píng)價(jià)類型分布直方圖

3.2 桌子山組碳酸鹽巖烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度

惠安堡地區(qū)下奧陶統(tǒng)桌子山組碳酸鹽巖的有機(jī)質(zhì)顯微組分顯示為Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2 型干酪根，但以Ⅰ、Ⅱ1 為主［3，10］。瀝青反射率Rob 為2.06% ～2.99%，顯示為高成熟 －過(guò)成熟階段［11］。采集桌子山組樣品14個(gè)，其有機(jī)質(zhì)豐度最小值為0.03%，最大值為0.14%，平均值為0.08%，有11個(gè)樣品的有機(jī)質(zhì)豐度＜0.1，占樣品數(shù)的78.57%。據(jù)以上分析，惠安堡地區(qū)下奧陶統(tǒng)桌子山組碳酸鹽巖烴源巖屬非－差烴源巖(圖5)。

圖5 惠探1井區(qū)桌子山組碳酸鹽巖烴源巖評(píng)價(jià)類型分布直方圖

3.3 三道坎組碳酸鹽巖烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度

惠安堡地區(qū)下奧陶統(tǒng)三道坎組深灰色白云巖樣品干酪根有機(jī)質(zhì)顯微組分顯示為Ⅰ型干酪根;樣品的瀝青反射率Rob為2.84%，有機(jī)質(zhì)熱演化達(dá)過(guò)成熟階段［3］。8塊樣品的巖石熱解TOC數(shù)值分析結(jié)果顯示，其最小值為0.06%，最大值為0.15%，平均值為0.09%。綜合分析惠安堡地區(qū)下奧陶統(tǒng)三道坎組碳酸鹽巖型烴源巖樣品的有機(jī)地球化學(xué)數(shù)據(jù)，這里的下奧陶統(tǒng)三道坎組碳酸鹽巖烴源巖整體屬非－差烴源巖級(jí)別(圖6)。在李華1井區(qū)和青龍山地區(qū)碳酸鹽巖烴源巖有機(jī)碳TOC最大值也未超過(guò)0.10%，上述兩地區(qū)下奧陶統(tǒng)三道坎組碳酸鹽巖烴源巖整體屬非烴源巖。

圖6 惠探1井區(qū)三道坎組碳酸鹽巖烴源巖評(píng)價(jià)類型分布直方圖

4 結(jié)語(yǔ)

(1)鄂爾多斯西緣上崖崾地區(qū)上奧陶統(tǒng)背鍋山組碳酸鹽巖烴源巖整體屬非烴源巖。

(2)鄂爾多斯西緣惠安堡地區(qū)中奧陶統(tǒng)拉什仲組的碳酸鹽巖烴源巖整體屬差烴源巖，而中奧陶統(tǒng)烏拉力克組(平?jīng)鼋M下段)的碳酸鹽巖樣品有機(jī)質(zhì)豐度分布不均，青龍山地區(qū)屬非烴－差烴源巖;惠安堡地區(qū)屬好－很好烴源巖。

(3)據(jù)青龍山地區(qū)、惠安堡地區(qū)、老什旦地區(qū)下奧陶統(tǒng)克里摩里組的碳酸鹽巖有機(jī)質(zhì)豐度，顯示鄂爾多斯西緣的克里摩里組烴源巖整體屬差－非烴源巖。

(4)鄂爾多斯盆地西緣下奧陶統(tǒng)桌子山組、三道坎組碳酸鹽巖整體屬非烴源巖。

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P619.22+9

B

1004－1184(2013)05－0110－02

2013-04-08

王亞軍(1982-)，男，陜西靖邊人，在讀博士研究生，主攻方向:含油氣盆地分析。