第五章 烃源岩特征及油气源对比
第一节 烃源岩分布及地球化学特征
一、烃源岩岩性、岩相及厚度
1、岩性、岩相特征
柴北缘 早侏罗世断陷盆地 为碎屑岩沉积区， 烃源岩主要为湖泊、 三角洲、沼 泽相暗色泥岩、页岩及炭质泥页岩，富含有机质。据研究，该地区烃源岩的主要 岩相类型包括：
（1）前扇三角洲暗色泥岩
主要发育于湖西山组和小煤沟组， 形成于湖水面相对较高、 距物源区近、 湖 盆坡度相对较陡且受同沉积正断层控制的背景下， 由冲积扇直接入湖形成。 前扇 三角洲暗色泥岩的特点是沉积厚度大 ，在剖面上常与厚层或透镜状的砂砾岩互 层，二者之间多突变接触。前扇三角洲距河口近，有机质来源丰富，湖水较深， 加上沉积速率较高、 快速埋藏，有利于有机质的保存。 但陆源高等植物输入较多， 有机质以川型为主。
（2）湖相暗色泥岩
主要为 半深湖－深湖相 ，有机质既有陆源高等植物， 也有湖相水生生物， 其 相对丰度取决于水体距物源的距离。冷西次凹的北部在早侏罗世处于较深湖区， 距物源区相对较远， 陆源高等植物的输入减少， 水生生物较发育， 所形成的暗色 泥岩中U〜I型有机质较丰富。如石深7井下侏罗统深水湖底扇暗色泥岩厚度为 136m，占地层厚度的38%，有机质类型较好。
（3）沼泽相炭质泥岩
沼泽相富含植物组分的炭质泥岩、 页岩甚至煤层也是重要的烃源岩， 但其生 油潜力有限。
从现有资料看， 下侏罗统最有利的烃源岩为 湖泊相暗色泥岩 ；中侏罗统烃源 岩除了 J2d6－J2d7 湖相泥岩、页岩和油页岩外，还有 J2d5 沼泽相煤系地层 。
2、研究区的烃源岩厚度分布
青海石油勘探开发研究院 根据烃源岩发育的控制因素、 利用测井方法识别和 评价了生油岩的分布，编制了下侏罗统暗色泥岩厚度等值线图（见图 5－1）。
下侏罗统具有多个生烃中心， 其烃源岩厚度大， 分布面积广。 烃源岩厚度变 化规律与地层厚度类似。 其中，昆特依断陷北部的鄂博梁次凹和冷西次凹发育了 巨厚的烃源岩，厚度达 600〜1200米，冷湖四、五号一带烃源岩厚度也较大，为 400〜900米左右，昆北斜坡 1 00〜 200米左右，昆 1 井附近为 200〜 400米左右； 昆特依断陷中部厚度多为 200米左右（图 5－1）。对冷湖一号至三号构成有意义 的下侏罗统烃源岩主要分布于冷西次凹。
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图5- 1柴北缘西段下侏罗统暗色泥页岩厚度等值线图（据青海油田研究院）
中侏罗统烃源岩主要发育于J2d5、J2d6、J2d7等3个岩性段，J26 - J27为中等到 好生油岩，J2d5为差生油岩。平面上，中侏罗统烃源岩主要分布于冷湖构造带东 北侧，赛什腾凹陷中部较厚，可达 100〜200米，赛什腾凹陷西部和潜西地区的 厚度不到100米，因此中侏罗统烃源岩对冷湖三号及其以西的各构造没有影响。
二、烃源岩有机质丰度及类型
1、烃源岩的丰度
柴北缘存在三类烃源岩，即湖相泥岩（包括油页岩类）、沼泽相泥岩及煤（包 括炭质泥岩）。因为冷湖三号构造及其以西的各构造单元的油气主要来自冷西次 凹的湖相暗色泥岩，因此这里主要讨论该地区的湖相暗色泥岩的问题。
从有机碳含量分布直方图（图5-2A ）可以看出，平均有机碳含量1.97%， 其中好生油岩占68%，中等生油岩占18%，差生油岩占11%，非生油岩仅占3%。 中等以上烃源岩占86%。表明下侏罗统烃源岩有机质丰度非常高。 在昆特依断陷 内，存在两个有机质丰度高值区，即鄂博梁次凹和冷西次凹，分别与两个深湖沉 积区分布相一致。与研究区内成烃有关的主要是冷西次凹的烃源岩， 按有机碳含 量属于好烃源岩。（评价的标准是什么？）
从生烃潜力分布直方图（图5- 3A）可以看出，下侏罗统生烃潜力平均值达
5.79mg/g,其中生烃潜力在6mg/g以上的好生油岩占42.71%,在2〜6mg/g的中 等生油岩占21.88%, 2〜0.5mg/g的差生油岩占19.79%,而小于0.5mg/g的非生 油岩仅占14.58%,中等以上烃源岩占64.59%。从纵向上看，以湖西山组第二段泥岩生烃潜力较 高，基本在6mg/g以上，属于好烃源岩。生烃潜力评价结果表明： 尽管柴北缘下侏罗统有机碳丰度较高，但生烃潜力较差，原因是有机质类型 较差
（矛盾？）
图5-2柴北缘下侏罗统暗色泥岩有机碳（A）
和总烃（B ）含量分布直方图
图5-3柴北缘下侏罗统暗色泥岩生烃潜力（A）
和氯仿沥青“ A ” （B）分布直方图
从总烃含量分布图（图5-2B）中可以看出，柴北缘下侏罗统生油岩总烃含 量平均达434ppm,其中，好烃源岩占30.88%，中等烃源岩占33.82%, 11.76% 属于差烃源岩，而非烃源岩占22%，中等〜好烃源岩占64%。与生烃潜力评价 结果基本一致。
暗色泥岩氯仿沥青“ A”含量（图5-3B）平均为0.081%，其中，好烃源岩 占28.81%，中等烃源岩占28.81%，差烃源岩占33.9%，而非烃源岩占9.32%， 中等〜好烃源岩占57%，稍差于生烃潜力评价结果。
2、有机质类型
赵文智等在对柴北缘地区下侏罗统烃源岩的干酪根元素组成、同位素分布、 热解参数特征和有机质显微组分特征等进行了全面分析的基础上， 对该地区的有
机质类型进行了系统的鉴定。
干酪根元素组成的研究表明，柴北缘侏罗系暗色泥岩 有机质类型较差。其中， 湖西山组第三段有机质类型偏好，基本为n — m 1型；湖西山组一、二段地层烃 源岩类型偏差，基本为川2型有机质。有机质类型主要与烃源岩沉积环境有关。
柴北缘侏罗系泥岩干酪根碳同位素S 13C值分布范围较广，为—21〜—27%, 有50%的样品为川1型干酪根，有30%的样品为U型干酪根，有 20%的样品为 川2型干酪根。煤干酪根S 13C较重，分布于一21%。〜一25%。之间，绝大多数样品 为川1型干酪根。油页岩干酪根S 13C值最轻，为—31.4%。，为I型干酪根。由干 酪根碳同位素分布可见，油页岩干酪根类型最好，煤和暗色泥岩有机质类型主要 为川1型。干酪根热解参数分析也得出了同样的认识。（评价I型U型干酪根占有 效烃源岩比例是多少？）
综合干酪根元素组成、碳同位素特征、热解特征及有机显微组成特征，柴北 缘下、中侏统烃源岩有机质类型为U〜川2型。昆特依坳陷除鄂博梁次凹、冷西 次凹有机质类型为U型外，其它地区匀为川1型（图5— 4）。中侏罗统烃源岩多 为川2〜川1。从柴北缘下、中侏罗统烃源岩有机质类型看，下侏罗统为主要生油 烃源岩，而中侏罗统应以生气为主生油为辅的烃源岩。
三、烃源岩生物标志化合物特征
1、正构烷烃
正构烷烃是源岩抽提物饱和烃馏分中分布最为广泛、含量最丰富的一个化合 物系列，一般占整个饱和烃馏分的 50%〜80%。正构烷烃主要由生物体中的脂 肪酸和酯类化合物转化而来。不同生物来源的正构烷烃碳数分布具有显著差异，
藻类、低等浮游生物为主要来源的正构烷烃以低碳数占优， 主峰碳数较低，常以
nC15、nC17为主峰；而陆生植物来源的正构烷烃主要源于生物蜡，因此常常以高
碳数峰群为特征。 冷湖地区生油岩正构烷烃分布多呈双峰群分布， 根据峰型特征 可分为两种类型： 第一种类型是前峰群小， 后峰群大， 冷湖地区生油岩多为这一 类型 ，（多到何程度？数字，可根据测试结果并结合沉积环境来推断） 其 nC21－
/nC22+ （和nC22 + nC23/nC28 + nC29）比值小于1.0,表明物源中高等植物较为丰 富，有机质类型多属川型有机质；第二种为前峰群高大，后峰群小，呈现低碳数 的 C17、C16 为主峰的双峰群分布， 低碳数部分明显超过高碳数部分， nC21－／nC22
+比值大于 1.0，最高可达 2.79， nC22+nC23/nC28+nC29 比值一般大于 1.0，表明 低等水生生物和菌藻类较为丰富，生油岩有机质类型多属 I和U型有机质。
2、 类异戊二烯烷烃
通常认为， 姥鲛烷和植烷的前驱物是叶绿素 。在氧化环境下， 叶绿素植烷侧 链开裂经氧化脱羧后形成 姥鲛烷 ；在还原环境下， 植烷侧链植醇经加氢还原脱水 形成植烷；另一方面，在低成熟样品中，高姥植比（Pr/ Ph>3）并不完全反映沉积 环境，而是代表了陆源有机质的输入；再者，古细菌中 C40 二植烷基丙三醇二醚
的选择性降解也可以生成包括植烷在内的 C15 至 C40 的类异戊二烯烷烃。下侏罗 统主要以陆生植物为主的煤沼沉积， 煤及炭质泥岩的类异戊二烯烷烃中姥鲛烷丰 度较高，具姥鲛烷优势， Pr/Ph 比值在 3 以上，反映了较为氧化的成煤环境， 为典型陆生高等植物成因特征。
（反映了氧化和还原的比值）
3、 甾烷系列
甾烷广泛存在于源岩和原油中。 甾烷是生物体中的甾醇在还原环境下， 经甾 烯（甾二烯）等中间产物转化而来。在成岩作用过程中，生物甾醇在热力等作用下 形成各种生物甾烷， 生物甾烷对热不稳定， 进一步受热或经过催化作用， 形成地 质构型甾烷。 不同生物来源各碳数甾烷的相对含量不尽相同， 因而地质体中规则 甾烷的内分布特征是确定有机母质来源的较为可靠的参数之一。 一般情况下， 规 则甾烷内组成以 C27 甾烷为主，则表征以低等水生生物和藻类为主的有机质输入 ； 而C29甾烷占优势，说明陆生高等植物的输入占主导地位 。同时，高含量的甾烷 以及高的甾/藿比值（> 1）似乎主要来源于浮游或底栖的藻类生物，为海相有机 质的特征； 相反，低含量的甾烷和低的甾/藿比值主要指示陆源和或微生物改造 过的有机质输入特征。
根据甾烷的相对组成可分析生油岩有机质母质来源，冷湖地区生油岩C27甾 烷含量为18.06%〜22.76%,平均为20.99%, C29甾烷含量为54.91%〜65.18%, 平均为58.06%，C28甾烷含量为15.76%〜25.09%，平均为20.95%，C29含量比 C27含量高约34〜49%,表明生油岩的母质类型多属腐殖型，
柴北缘侏罗系煤的重排甾烷含量相对较低， 但下侏罗统烃源岩的重排甾烷含 量依然较高，重排甾烷/正常甾烷〉0.4,特别是C29重排甾烷13 B, 17a 20R和 20S的峰值常常可以与5a C2720R等高。
煤和炭质泥岩中甾烷的含量相对较低， 甾烷/萜烷在 0.1 以下，而湖相泥岩的 比值大于
0.1，多在 0.15 以上。
第二节 烃源岩成熟度和热演化史 烃源岩成熟度及生烃演化史研