盆地演化对烃源岩的控制作用 石炭纪—早二叠世伸展盆地与烃源岩、储层发育

塔里木盆地寒武系—奥陶系发育有3套重要的烃源岩, 分别是中—下寒武统、中—下奥陶统和上奥陶统。 中—下寒武统烃源岩主要分布在满加尔克拉通边缘坳陷盆地和塔西克拉通内坳陷盆地中部。 中—下奥陶统烃源岩除在满加尔坳陷继续发育外, 在位于阿满过渡带的台内洼地内也可能存在, 此外, 还包括柯坪地区萨尔干组。上奥陶统烃源岩则主要发育在塔北台地和塔中台地之间的阿瓦提坳陷、塔中台地和塘南台地之间的陆棚相 (浅海盆地相), 以及塔中地区良里塔格组台缘斜坡灰泥丘相带中。

由此可见, 塔里木小型克拉通原型盆地类型与沉积相带控制了海相烃源岩的3种发育模式 (表5-1-1)。

表5-1-1 塔里木克拉通原型盆地类型、沉积相带与烃源岩发育关系

克拉通边缘盆地, 即伸展环境下的边缘坳陷盆地和挤压背景下的周缘前陆盆地均为烃源岩发育的有利盆地类型。在古生代伸展构造背景下,塔里木克拉通边缘坳陷盆地斜坡-盆地沉积中形成了优质的泥质烃源岩。克拉通边缘坳陷盆地斜坡-盆地相烃源岩以下寒武统玉尔吐斯组和满加尔坳陷寒武系—下奥陶统最为典型。盆地西部柯坪露头区下寒武统玉尔吐斯组底部黑色页岩, TOC值高达7%～14%, Ro=1.88%, 属于高成熟烃源岩 (高志勇等,2007)。满加尔克拉通边缘坳陷盆地为欠补偿的半深海—深海环境, 泥质烃源岩一般厚50～100m, 具有较高的有机质丰度, 如库南1井中—下寒武统烃源岩厚336m, TOC值为0.4%～5.5%, 平均值为1.2%; 塔东1井中—下寒武统烃源岩厚100m, TOC值为0.1%～5.5%, 平均值为2.3% (赵孟军等, 2008)。 满加尔凹陷中—下奥陶统黑土凹组烃源岩以灰黑色、黑色薄层硅质泥岩夹含放射虫硅质岩为特征, 塔东1井中—下奥陶统黑土凹组炭质泥页岩和泥岩的TOC值为0.5%～2.7%, 塔东2井中—下奥陶统黑土凹组烃源岩厚56m, TOC含量平均值为3.1%, 最大值为7.6%。

克拉通内坳陷盆地膏盐潟湖和台内洼地环境也发育有烃源岩。 中寒武统膏盐潟湖相烃源岩主要为泥质白云岩、白云质泥岩, 方1井与和4井等有钻遇, 其TOC值介于0.5%～2.43%之间, 两口井的平均值为0.81%和0.91%。 塔西地区台内洼地相还没有钻井钻遇烃源岩, 推测也可形成较好的烃源岩。

烃源岩的概念~

烃源岩是油气成藏的基础。国内外油气地质学家对其进行了多方面的研究。Tissiot和Welte（1984）把能够形成石油或已经生油的沉积岩称为烃源岩。随着烃源岩油气地球化学研究的发展，人们认识到一些烃源岩尽管厚度比较大、有机质丰度也高，但实际上只有靠近储层的顶底部分烃源岩才能有效排烃。因此，烃源岩的排烃过程和排烃效率也成为烃源岩研究和评价更重要的内容之一。Palacas（1989）提出可能烃源岩（possible source rock）和有潜力烃源岩（probable or effective source rock）术语。前者指有大量的生油有机质，但缺乏具体的油源对比证据的源岩，后者为有确切的油源对比资料证明产出的烃类与油气藏有对比关系的源岩。Peters和Cassa（1994）把能够、将能够或曾经能够生油的沉积岩为烃源岩，而有效烃源岩是正在生油或已经生油并排出原油的源岩。郝石生等（1996）根据沉积岩有无生烃能力划分为非生烃岩和生烃岩两大类；在生烃岩中又按能否向外排烃而分为烃源岩和非烃源岩，烃源岩中生烃产物的相态进一步分为油源岩和气源岩。
Hunt（1979）指出，只有那些能够生成和排出烃类、其数量足以保证经过运移、散失后仍能聚集成工业性油气流的烃源岩，才是“有效烃源岩”。王捷、关德范（1999）从资源评价角度上强调了有效烃源岩的空间分布，将有效烃源岩定义为具有一定几何形态和体积，能够生成工业性油气的地质体。梁狄刚、张水昌等（2000,2002）强调烃源岩对油气成藏的控制作用并从油气勘探实际出发，提出有效烃源岩是生成和排出烃类的数量足以保证经过运移、散失后仍能聚集成商业性油气藏的“商业性烃源岩”，并经过初步统计认为高至过成熟阶段碳酸盐岩有效烃源岩有机碳含量下限值不能低于0.4%～0.5%。
综上所述，目前烃源岩和有效烃源岩的概念存在明显的分歧。就烃源岩而言，一种观点是把能够生烃的源岩称为烃源岩；另一种则认为烃源岩是既生烃并有烃类排出的源岩。对于有效烃源岩而言，也存在两种认识：一是有效烃源岩不但巳经生成了烃类而且还有部分运移到储层中；二是有效烃源岩生成的油气不仅有运移出去，而且能够形成商业性油气藏。
众所周知，烃源岩的生烃和排烃是取决于烃源岩自身的属性，而从烃源岩排到储层的油气能否聚集形成工业性油气藏尚取决于许多地质因素，如储层、盖层、圈闭和保存等条件，此外经济技术条件也有影响。Peters和Cassa（1994）考虑到油气藏的商业意义是随着经济因素变化难以确定，而且油气藏与烃源岩的对比关系也需要大量的资料研究，在有效烃源岩的定义中明确地排除了聚集量要有商业意义的条件。在盆地形成演化较复杂地区，比如塔里木叠加复合型盆地，油气成藏受“源控论”只是少数典型地区，而大多数地区油气成藏的控制因素就相对较多，油气勘探难度也随之而增加。鉴于，油气从源岩到圈闭聚集成藏是一个复杂的系统地质过程，油气聚集规模往往是受到多因素的控制，而烃源岩生、排烃量只是重要因素之一，因此，笔者认为有效烃源岩的概念应该是既生成又排出油气的源岩，并简称为烃源岩；而高效烃源岩则是有机质丰度高、类型好的有效烃源岩，也有人称为优质烃源岩。
针对百色盆地烃源岩的地球化学特征，笔者将有机碳含量大于1.5%；氢指数一般大于300mg·g-1的暗色泥岩划分为高效烃源岩。百色盆地高效烃源岩的特征表现为：有机质w（H)/w（C）原子比值大于1，热解干酪根产物为高正构烃（70%～84%）、低芳香烃（6%～10%），有机质类型主要为ⅡA型或I型。

据盆地演化及沉积充填特征分析，塔西南地区是石炭系—下二叠统烃源岩的主要发育区，而石炭系东河砂岩、生屑灰岩是广泛分布的良好储层。
塔西南地区是石炭纪—早二叠世主要生油坳陷（图2-17、2-18），以生油岩厚度大、有机质丰度较高为特征。如和2井生油岩总厚288m，主要为暗色泥岩，平均有机碳含量高达2.11%，生烃潜量也较高，平均2.16mg/g；碳酸盐岩有机碳含量平均0.42%，最大4.0%。
石炭系储层是塔里木盆地主力储集层之一，在这些储层中已相继发现了东河1号、4号、塔中10号油气藏和塔中4号亿吨级油气田。东河砂岩段储层受其沉积时古构造控制，主要分布在塔中、塔北隆起斜坡部位，其储层物性较好，如塔北地区孔隙度平均值为14.24%，最大值为23.4%，渗透率为64.04×10-3μm2；塔中地区平均值为14.35%，最大值为22.53%，渗透率平均值为163.57×10-3μm2，最大值为952.45×10-3μm2。这可能与当时伸展构造环境下构造活动平静、以克拉通内隆起为物源区、沉积物经较长距离搬运、充分淘洗成熟度较高有关。与海西早期运动造成的局部隆起有关，生屑云灰岩段储层主要分布于塔中地区。
由上所述可以看出，烃源岩发育和分布与盆地类型及其分布密切相关。由于伸展作用时期构造环境较为平静，边缘坳陷盆地处于静水、缺氧环境，有利于有机质富集与保存，因而伸展型边缘坳陷盆地是主要生油坳陷，如晚震旦世—早奥陶世满加尔盆地、石炭纪—早二叠世塔西南盆地和中—晚奥陶世阿瓦提生油岩发育区（当时其西北侧与被动陆缘相连）。在克拉通台地区，由于台缘过渡带镶边发育以及局部沉降形成的坳陷区（陆架内盆地）中也可以发育好的生油岩。挠曲盆地中有利烃源岩分布与伸展型盆地不同。如中—晚奥陶世满加尔盆地东北、东南部与活动大陆边缘岛弧物源区相邻，浊流发育，不利于有机质富集与保存，而在盆地近塔西台地一侧的斜坡上，由于构造稳定、浊流干扰少，在构造沉降和海平面上升时期，可在上超层序下部发育好的生油岩。储集层发育与盆地古构造格局有关。如寒武纪—早奥陶世台地相碳酸盐岩和台缘礁、滩储集体的发育；石炭纪塔中生屑灰岩的发育；东河砂岩沿环形隆起边缘斜坡的分布。

盆地演化对烃源岩的控制作用
答：满加尔克拉通边缘坳陷盆地为欠补偿的半深海—深海环境, 泥质烃源岩一般厚50～100m, 具有较高的有机质丰度, 如库南1井中—下寒武统烃源岩厚336m, TOC值为0.4%～5.5%, 平均值为1.2%; 塔东1井中—下寒武统烃源岩厚100m, TOC值为0.1%～5.5%, 平均值为2.3% (赵孟军等, 2008)。 满...

盆地构造演化与热史及烃源岩成熟史的关系
答：由于松辽盆地早白垩世裂谷期后演化为大陆内坳陷,裂谷期烃源岩后期遭受埋藏比较深,加上古地温梯度比较高,因此裂谷期烃源岩在绝大部分地区已进入过成熟阶段,因此推测在松辽盆地深层只能是找气,与西带二连、海拉尔、东带延吉、中带南段开鲁等断陷盆地群仅仅主要发育裂谷系有很大不同。 在西带二连盆地早白垩世断陷盆...

中国古生代海相烃源岩发育的沉积环境与控制因素
答：沉积体原始有机物质丰富不仅有利于增加烃源岩的有机质含量,而且由于过剩有机质的还原作用可以造成水体底部的缺氧环境,有利于有机质的保存,才能使最终聚集的有机成分成为潜在烃源岩中的有机质。 (2)沉积速率的控制作用 在深海钻井计划(DSDP)的岩心研究中(Ibach,1982),沉积速率的控制作用是明显的,即在沉积速率和沉...

构造形变对油气成藏和保存的控制
答：从上面构造控制成盆环境和沉积充填演化，进而控制烃源岩发育的特征来看，南华北地区主力烃源岩应该是上古生界石炭－二叠系；第二位烃源岩因坳陷不同而不同，其中西部地区以三叠系为主，东部地区以侏罗系为主；古近系只能成为次要和补充性的烃源岩，但是在前两位烃源岩成熟度太高，二次生烃潜力极为有限...

中国海相烃源岩发育的沉积环境与控制因素
答：这足以说明无机矿物的稀释作用对控制烃源岩的分布是很重要的。 图2-97 厌氧环境与盆地规模的重要关系 (3)保存条件和古水体深度 烃源岩沉积时底部水体深度对富有机质沉积物的发育不是唯一条件,保存条件主要取决于水体底部的含氧量,而水体的含氧量取决于水体深度、沉积速率、沉积物原始有机质丰度、底层水的扰动...

湖相富烃源岩形成的控制因素
答：因此，贫氧的水体底部是有机质堆积和保存的有利条件，而稳定的水体分层是造成水体底部长期贫氧的最重要因素，从而表明水体分层、水体底部贫氧是富烃源岩形成的控制因素之一。综上所述，富烃源岩是湖泊发育至一定阶段的产物。裂陷湖泊发育鼎盛期的长期非补偿的沉积条件形成中深湖环境；湖面扩大增加了陆生...

构造体系控制油气源区
答：构造体系控油作用,具有多级叠次控制特点,一级构造体系控制含油气盆地,二级构造体系控制盆地内隆起与坳陷,三、四级构造体系控制油气构造带和油气田(藏)。油源区的分布,烃源岩类型、烃源岩岩性及厚度同样与构造体系及其复合息息相关。研究区历经多期的构造运动,发育多种类型构造体系及其相互复合、联合,在盆内铸就了多...

郯庐断裂带对烃源岩发育与成烃演化的影响
答：对于同一盆地,不同的演化阶段,也会出现不同的湖泊类型,形成不同类型的烃源岩。陆相断陷盆地烃源岩发育的上述特点,造成烃源岩不仅在平面上发生变化,而且在垂向叠置上具有较大差异。 (3)郯庐断裂带对渤海湾盆地深水咸化湖泊优质烃源岩形成的控制作用 前已述及,郯庐断裂的活动不仅有利于形成深断陷,还诱发火山或...

优质烃源岩生烃特征及其机制
答：在对湖相烃源岩沉积有机相及空间展布研究的基础上,选取不同环境的缺氧-短暂充氧有机相优质烃源岩建立了自然演化剖面,对比分析了其成岩演化和生烃产物演化的差异性,并结合生排烃物理模拟,分析烃源岩的生排烃机制。 (一)咸化湖相烃源岩自然演化剖面及其生烃差异 咸化湖相优质烃源岩以东营凹陷沙四段为代表,...

构造演化对油气成藏的控制
答：构造和烃源岩演化的合理配置控制了油气运移指向。车排子地区多期充注、破坏与再充注，因而造成了原油从深到浅，依次为轻质油、略降解油、一类普通稠油和二类普通稠油的反序分布特征。勘探表明，本区油气运移是广泛的，展示出这一地区良好的勘探前景。2.构造演化影响油气运聚 从石炭系顶面立体显示图上...