银额盆地拐子湖凹陷烃源岩地球化学特征

银额盆地拐子湖凹陷烃源岩地球化学特
征
摘要：中原油田在拐子湖凹陷获得了工业油气突破，表明拐子湖凹陷具有良
好勘探前景。

为了更加准确深入地认识拐子湖凹陷的烃源岩品质，为该区的油气
勘探奠定良好基础，并为进一步研究油气成藏富集规律提供支撑，以拐子湖凹陷
白垩系地层为研究目标，系统采集巴音戈壁组烃源岩岩心及岩屑样品，开展烃源
岩有机质丰度、类型、成熟度和生标特征方面的研究工作。

研究结果表明：(1)
巴一段烃源岩有机质丰度高、母质类型好，正处于成熟~高成熟阶段，是凹陷的
主要烃源层系。

（2）烃源岩生标特征指示源岩形成于淡水-微咸水、浅湖相的还
原环境，成烃母质具有低等水生生物和高等植物双源输入的特征。

关键词：拐子湖凹陷；烃源岩
1.区域地质概况
银额盆地处内蒙古自治区乌拉特后旗，构造上位于塔里木、哈萨克斯坦、西
伯利亚和华北四大板块的构造结合部位。

拐子湖凹陷位于盆地内七大坳陷之一的
达古坳陷北部，东西方向上位于务桃亥坳陷和宗乃山隆起与苏红图坳陷之间，凹
陷空间范围约为2600km2，分为南凹、北凹与中凹。

中凹具有东断西超的盆地格局，自东向西可进一步细分为陡坡带、洼陷带、斜坡带。

从钻井的钻遇情况来看，凹陷内自上而上主要发育前中生界，白垩下统巴音戈壁组、苏红图组、银根组与
和白垩上统乌兰苏海组以及新生界地层。

其中巴音戈壁组地层以湖相暗色泥岩为主，是拐子湖凹陷潜在的烃源岩层系。

巴音戈壁组从下往上依据岩性组合特征，
可细分为两段，分别为巴一段（K
1b
1
）和巴二段（K
1
b
2
）。

2.烃源岩特征
2.1烃源岩展布特征
拐子湖凹陷为一单断箕状凹陷，暗色泥岩主要发育与凹陷东部的控凹断层一侧。

巴一段暗色泥岩厚度主要分布在100~600m之间，由凹陷西部的缓坡带向东部的洼陷，厚度逐渐增大。

巴二段暗色泥岩展布特征与巴一段类型，主要分布在100~500m之间，300m以上暗色泥岩厚度的展布空间较巴一段略小，厚度高值区仍位于凹陷东部的洼陷带内。

2.2烃源岩有机质丰度特征
拐子湖凹陷K
1b
1
和K
1
b
2
两个层段TOC分布频率显示暗色泥岩有机质丰度较低。

K1b1烃源岩TOC分布范围在0.27~1.71%之间，平均为0.81%。

主峰为0.2~0.4%，有机质丰度整体较低，局部发育较好烃源岩，TOC≥1.0%的样品占比32.9%，中等
丰度源岩样品占比29.6%。

K
1b
2
烃源岩有机质丰度与K
1
b
1
相比更低，TOC分布范围
仅在0.09~0.61%之间，平均仅为0.27%。

主峰为0~0.2%，中等丰度源岩样品占比
20.4%，达到高丰度源岩的样品占比更少，仅4.2%，这一比例远低于K
1b
1
的32.9%。

因此，可以认为拐子湖凹陷K
1b
2
烃源岩品质整体较差，属差~中等源岩，K
1
b
1
烃源
岩有机质丰度较高，母质类型较好，可评价为中等~好烃源岩。

2.3烃源岩有机质类型特征
拐子湖凹陷K
1b
1
和K
1
b
2
两个层段烃源岩有机质类型与查干凹陷相似。

烃源岩
热解参数和干酪根碳同位素反映的有机质类型基本吻合，干酪根显微组分镜检反
映的有机质类型相对略差一些。

K
1b
1
源岩干酪根δ13C分布范围都比较广，在-
32‰~-22‰之间，但大部分样品δ13C轻于-26‰，整体属于I~II
1型有机质。

K
1
b
2
源岩干酪根δ13C分布范围在-28‰~-22‰之间，大部分样品δ13C重于-26‰，整
体属于II
2~III型有机质。

干酪根显微组分镜检反映的有机质类型相对略差，K
1
b
1
源岩属II
1~II
2
型，K
1
b
2
源岩整体属于II
2
~III型有机质，可以看出，显微组分镜
检的结果指示K
1b
1
源岩优于K
1
b
2
源岩的特征仍十分明显。

2.4烃源岩有机质成熟度特征
拐子湖凹陷烃源岩R
o
测试结果显示，各井巴音戈壁组烃源岩埋深均大于3000m，整体都处于成熟到高成熟阶段，其中斜坡带部分烃源岩正处于生油高峰
期（0.7%≤R
o ≤1.3%），部分烃源岩已经达到高成熟阶段（1.3%≤R
o
≤2.0%）。

泥岩热解最高峰温T
max
的统计结果也同样显示，巴音戈壁组源岩总体处于成熟阶段，部分样品达到高成熟阶段。

2.5烃源岩生物标志化合物特征
拐子湖凹陷巴音戈壁组烃源岩正构烷烃碳数分布范围主要为C
13-C
37
，其中C
17
-
C
23中分子量正构烷烃占较大优势。

分布峰型主要为单峰前峰型，主峰碳以C
19
为主，
其次为C
17和C
21。

OEP值平均为1.01，CPI值平均为1.12，无明显的奇偶碳优势。

正构烷烃轻重碳比∑nC
21-/∑nC
22+
为0.75～2.75，平均值为1.41，具有明显的轻碳
优势。

正构烷烃的分布特征指示烃源岩成熟度较高。

巴一段（K
1b
1
）Pr/Ph主要分布于0.79～1.38之间，平均值为0.99；巴二段
（K
1b
2
）Pr/Ph主要分布于0.78～1.55之间，平均值为1.03。

总体上，巴一段与
巴二段烃源岩 Pr/Ph值的差异不大，植烷优势不明显，且变化幅度很小，说明烃源岩沉积环境比较稳定，沉积水体相对较浅，水介质具有较弱的还原性，指示其母质形成于弱还原环境。

烃源岩的三环萜烷类的组成和分布特征较为类似，均检测出完整的C
19-C
29
三
环萜烷，并以C
23
为主峰的正态分布特征，具备典型的湖相烃源岩的生物标志化合物的组合特征。

同时也指示巴一段、巴二段都有一定程度的菌藻类等低等生物的输入。

烃源岩中的藿烷类化合物主要存在四种主要类型，即17α(H)，21β(H)-藿烷系列、17β(H)，21α(H)-莫烷系列、17α(H)-重排藿烷和18α(H) -新藿烷系列。

拐子湖凹陷烃源岩主要以17α(H)，21β(H)-藿烷系列化合物为主，莫烷和新藿烷系列丰度低，重排藿烷在不同层段分布差异明显，巴一段C30重排藿烷含量极高，部分烃源岩中含量甚至超过C30藿烷含量，而在巴二段中整体表现为极低含量的C30重排藿烷特征。

伽马蜡烷指数（伽马蜡烷/C
30藿烷）统计分析发现，巴二段（K
1
b
2
）伽马蜡烷
指数主要分布于0.1～0.6之间，平均值为0.3；巴一段（K
1b
1
）伽马蜡烷指数主
要分布于0.6～3.4之间，平均值为1.1。

总体上，拐子湖凹陷巴一段明显高于巴二段，烃源岩形成时期沉积水体的还原性相对较强。

烃源岩均检测出C
27、C
28
和C
29
甾烷，还有少量重排甾烷。

其中甾烷的分布主
要呈现不对称“V”字形，C
28规则甾烷含量最低，C
27
和C
29
规则甾烷含量相当，部
分样品中C
29
规则甾烷有微弱优势，呈反“L”型分布，反应出整体混源的生源特征。

3.结论
（1）银额盆地拐子湖凹陷白垩系主要发育巴音戈壁组烃源岩，其中K
1b
1
源岩
有机质丰度高、类型好，正处于成熟~高成熟阶段，是凹陷的主力供烃层系；K
1b
2
源岩有机质丰度低、类型也较差，已达成熟~高成熟阶段，是凹陷的次要烃源岩层系。

（2）拐子湖凹陷巴一段源岩生标特征具有三环萜烷中C
19
-TT含量高、规则甾烷V字型分布、高成熟阶段αββ构型规则甾烷含量高、孕甾烷含量较低，
伽马蜡烷和C
30
重排藿烷高的突出特征，指示源岩形成于淡水-微咸水、浅湖相的还原环境，母质来源具有低等水生生物和高等植物双源输入的特征参考文献
[1] 成海燕, 李安龙, 龚建明. 陆相烃源岩评价参数浅析 [J]. 海洋地质动态, 2008, 24(2): 7-10.
[2] 陈义才, 沈忠明, 罗小平. 石油与天然气有机地球化学 [M]. 北京: 科学出版社, 2007.。