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      松遼盆地石炭二疊系烴源巖評價(jià)及構(gòu)造體系控源

      2015-02-20 00:33:29杜少波文志剛溫馨高永亮
      關(guān)鍵詞:石炭烴源巖松遼盆地

      杜少波,文志剛,溫馨,高永亮

      [摘要]通過開展烴源巖分布及盆地油氣形成機(jī)理的研究,為松遼盆地石炭-二疊系下一步的油氣資源勘探及評價(jià)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。經(jīng)過對前人資料的大量搜集、整理及總結(jié),利用巖石熱解等有機(jī)地球化學(xué)方法,以烴源巖為重點(diǎn)研究對象,對區(qū)內(nèi)代表性鉆井杜101井及四深1井進(jìn)行了烴源巖評價(jià),同時(shí)就構(gòu)造體系對烴源巖的展布控制進(jìn)行了初探。結(jié)果表明,松遼盆地石炭-二疊系仍具有一定的生烴潛力,從烴源巖分布來看,均明顯受到了來自于華夏構(gòu)造體系的控制并在后期遭受改造,局部地區(qū)受到來自于緯向構(gòu)造體系的控制。

      [關(guān)鍵詞]松遼盆地;石炭-二疊系;烴源巖;構(gòu)造體系

      1區(qū)域地質(zhì)背景

      松遼盆地地處東經(jīng)119°84′~128°24′,北緯42°25′~49°23′,總面積達(dá)到26×105km2,長約750km,寬約330~370km。石炭-二疊紀(jì),佳蒙地塊在伸展構(gòu)造背景下,沉積了巨厚的、區(qū)域性的地層,期間在地塊南側(cè)發(fā)育了面向古亞洲洋的西拉木倫活動大陸邊緣,控制了盆地的形成及演化[1]。石炭-二疊系形成的泛盆地后期主要經(jīng)歷了印支和燕山2期陸-陸碰撞閉合事件的疊加和改造[2~5]。松遼盆地內(nèi)探井和地震資料揭示了其下發(fā)育有大規(guī)模的逆沖推覆褶皺,存在齊齊哈爾-白城、北安-肇州和哈爾濱-四平3條韌-脆性變形變質(zhì)帶,由此可見松遼盆地是在石炭-二疊系的逆沖褶皺之上形成和演化的[1]。

      2烴源巖特征

      2.1烴源巖展布

      前人[6,7]研究表明,松遼盆地石炭-二疊系烴源巖在東北地區(qū)縱向上分布廣泛,受晚古生代區(qū)域大地構(gòu)造格局控制。從野外露頭調(diào)查情況看,松遼盆地及外圍地區(qū)石炭-二疊系共發(fā)育4套烴源巖層,自上而下為上二疊統(tǒng)林西組(P3l)、中二疊統(tǒng)哲斯組(P2z)、上石炭統(tǒng)及下石炭統(tǒng),其中以上二疊統(tǒng)及中二疊統(tǒng)烴源巖單層厚度最大,分布最廣[6],但其厚度差異較大,區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為東厚西薄。烴源巖主要分布于德都-龍江、伊春-濱東、吉林中部地區(qū),厚200~800m[7,8]。

      2.2烴源巖評價(jià)

      圖1 w(TOC)與深度關(guān)系圖

      圖2 tmaxIH機(jī)質(zhì)類型圖版      圖3 松遼盆地石炭二疊系烴源巖 w(TOC)等值線圖

      區(qū)內(nèi)共有代表性鉆井2口,其中杜101井鉆遇地層為P2z,而四深1井鉆遇地層為P3l。區(qū)內(nèi)P2z巖性以黑色泥灰?guī)r為主,夾黑色泥巖和細(xì)砂巖;在1692.5~1895.4m深度段,其總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(TOC))最高為1.38%,平均為0.87%(圖1(a));根據(jù)最高熱解峰溫(tmax)與氫指數(shù)(IH)關(guān)系圖,P2z烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ2-Ⅲ型為主(圖2),綜合評價(jià)為中等-好的烴源巖。區(qū)內(nèi)P3l巖性以黑色泥巖、細(xì)砂巖和粗砂巖為主;在3448.98~4030.16m深度段,w(TOC)最高達(dá)2%,平均為0.85%(圖1(b));根據(jù)tmax與IH關(guān)系圖,P3x烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ-Ⅲ型為主,少量為Ⅰ型(圖2),綜合評價(jià)亦為中等-好的烴源巖。從有機(jī)碳等值線圖(圖3)可以看出,松遼盆地中部地區(qū)發(fā)育的烴源巖為較好烴源巖,甚至在個(gè)別地區(qū)出現(xiàn)了極好烴源巖,w(TOC)達(dá)到1.0%,而在盆地邊緣的剝蝕區(qū)w(TOC)較小,明顯小于中部地區(qū)。故在盆地腹地廣泛發(fā)育的石炭-二疊系烴源巖仍然具有一定的生烴潛力。

      3構(gòu)造體系控源

      通過松遼盆地石炭-二疊系烴源巖厚度等值線圖(圖4)可以看出,區(qū)內(nèi)烴源巖分布較為密集處主要位于齊齊哈爾以東,哈爾濱以西的盆地腹地,展布方向總體上呈NNE向,而其原始展布方向應(yīng)為NEE向。由于區(qū)內(nèi)主要受華夏構(gòu)造體系控制,后經(jīng)中生代的改造,至使現(xiàn)今石炭-二疊系烴源巖的原始展布方向與華夏構(gòu)造體系一致。而在盆地南部長春以北一帶,烴源巖厚度等值線變化趨勢則呈EW向,除此之外,在盆地的腹地,如大慶一帶、肇東一帶,烴源巖也呈EW向展布,均明顯受到緯向構(gòu)造體系控制。由于各構(gòu)造體系并不是單一存在的,而是相互作用,相輔相成的[9~12],因此,大致判斷松遼盆地石炭-二疊系烴源巖的展布受到了來自于華夏構(gòu)造體系與緯向構(gòu)造體系的復(fù)合控制。

      圖4 松遼盆地石炭二疊系烴源巖厚度等值線圖

      4結(jié)論

      1)松遼盆地石炭系-二疊系4套烴源巖中,上二疊統(tǒng)林西組與中二疊哲斯組烴源巖w(TOC)較高,有機(jī)質(zhì)類型較好,綜合評價(jià)為中等-好的烴源巖。

      2)區(qū)內(nèi)石炭-二疊系烴源巖的展布主要受華夏構(gòu)造體系的控制,局部地區(qū)受到來自于緯向構(gòu)造體系的控制。

      [參考文獻(xiàn)]

      [1]趙志魁,江濤,賀君玲.松遼盆地石炭-二疊系油氣勘探前景[J].地質(zhì)通報(bào),2011,30(2):221~227.

      [2]葛肖虹. 中亞大陸一次重要的板內(nèi)會聚事件[J]. 地學(xué)前緣, 1999,6(4): 330~335.

      [3]陳驍,李忠權(quán),陳均亮, 等. 松遼盆地反轉(zhuǎn)期的界定[J]. 地質(zhì)通報(bào),2010, 29(2): 305~311.

      [4]鄭亞東, Davis G A, 王琮, 等. 燕山帶中生代主要構(gòu)造事件與板塊構(gòu)造背景問題[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào),2000, 74(4): 289~302.

      [5]李忠權(quán),蕭德銘,侯啟軍,等. 松遼盆地深層古前陸型盆地的發(fā)現(xiàn)及其天然氣地質(zhì)意義[J]. 地質(zhì)通報(bào), 2002, 21(10): 689~690.

      [6] 張永生,王延斌,盧振權(quán),等.松遼盆地及外圍地區(qū)石炭-二疊烴源巖的特征[J].地質(zhì)通報(bào),2011,30(2):214~220.

      [7] 余和中,蔡希源,韓守華,等.松遼盆地石炭-二疊系烴源巖研究[J].沉積與特提斯地質(zhì),2003,23(2):62~66.

      [8] 沈安江,許坤,陸俊明.東北油氣區(qū)石炭-二疊系研究及油氣遠(yuǎn)景評價(jià)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2008.

      [9] 康玉柱.構(gòu)造體系控制油氣分布的研究[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2001,23(2):133~140.

      [10] 康玉柱. 塔里木盆地構(gòu)造體系與油氣關(guān)系[A].地質(zhì)力學(xué)文集(9) [C].北京:地質(zhì)出版社,1989.

      [11] 康玉柱,孫紅軍.中國古生代海相油氣地質(zhì)學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社,2011.

      [12] 李四光.地質(zhì)力學(xué)概論[M].北京:科技出版社,1973.

      [編輯]鄧?yán)?/p>

      [引著格式]杜少波,文志剛,溫馨,等.松遼盆地石炭-二疊系烴源巖評價(jià)及構(gòu)造體系控源[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版) ,2015,12(11):12~13,51.

      [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

      [文章編號]1673-1409(2015)11-0012-02

      [中圖分類號]TE122.1

      通信作者:

      [作者簡介]杜少波(1990-),男,碩士生,現(xiàn)主要從事油氣地質(zhì)地球化學(xué)方面的學(xué)習(xí)與研究;文志剛,wzg728@sina.com。

      [基金項(xiàng)目]中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目(1212011120965)。

      [收稿日期]2014-12-02

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