李 飛，史海英，昝 靈，黃儼然

(1.中國石化華東分公司石油勘探開發(fā)研究院，江蘇 南京 210011;2.中國石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249)

0 引言

南陵—無為地區(qū)位于安徽省南部，構(gòu)造上屬于下?lián)P子準(zhǔn)地臺長江坳褶斷帶，其西北側(cè)為郯廬斷裂和滁河斷裂，東南側(cè)為江南斷裂。區(qū)內(nèi)發(fā)育晚白堊紀(jì)—早古近紀(jì)陸相盆地南陵盆地和無為盆地，陸相盆地下伏的海相原型盆地地層保存較好，構(gòu)造變形相對較弱，具有廣闊的海相油氣勘探前景(蘇浙皖閩油氣區(qū)石油地質(zhì)志編寫組，1992)(圖1a)。

目前，二疊系普遍采用的是三分法(金玉玕等，2000)，但二疊系下統(tǒng)地層在該區(qū)不甚發(fā)育，為了便于對比研究，仍采用二分法。該區(qū)二疊系自下而上可劃分為棲霞組(P1q)、孤峰組(P1g)、龍?zhí)督M(P2l)和大隆組(P2d)。

二疊系是本區(qū)重要的烴源層之一(宋換新等，2005)，區(qū)內(nèi)唯一一口鉆遇古生界的探井N參4井揭示二疊系生油巖發(fā)育(郭念發(fā)等，1999)。前人曾對該區(qū)二疊系烴源巖開展過有機(jī)地球化學(xué)研究，但研究層位大多集中于棲霞組(宋換新等，2005;劉峰等，2011;曾艷濤等，2009)，研究結(jié)果認(rèn)為棲霞組的個別層段可以成為有效烴源巖。對區(qū)內(nèi)二疊系孤峰組、龍?zhí)督M和大隆組烴源巖有機(jī)地球化學(xué)特征的研究就相對較少。從有機(jī)地球化學(xué)角度分析該區(qū)二疊系烴源巖形成環(huán)境的報道則更少。

南陵—無為地區(qū)大部為中新生代地層覆蓋區(qū)，目前對其海相地層的研究主要依賴于盆地邊緣的露頭發(fā)育區(qū)。巢湖位于南陵—無為地區(qū)的西北部(圖1a)，由于其二疊系海相地層出露完好，而且在下?lián)P子地區(qū)有良好的可對比性，長期以來，一直是前人研究南陵—無為地區(qū)地層、沉積相、烴源巖的首選地區(qū)之一(宋換新等，2005;曾艷濤等，2009;杜葉龍等，2010)。鑒于此，采樣區(qū)亦選于巢湖地區(qū)。

為探究南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖的有機(jī)地球化學(xué)特征，并對其形成環(huán)境進(jìn)行探討，于2010年4月在巢湖地區(qū)選擇了4條剖面，系統(tǒng)采集了二疊系烴源巖地球化學(xué)樣品。之后，對樣品進(jìn)行了巖石熱解、有機(jī)碳分析、有機(jī)質(zhì)顯微組分鏡檢、氣相色譜－質(zhì)譜等測試分析。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了南陵—無為地區(qū)二疊系棲霞組、孤峰組、龍?zhí)督M和大隆組暗色泥巖、煤以及碳酸鹽巖的有機(jī)地球化學(xué)特征，并從有機(jī)地球化學(xué)的角度，對該區(qū)二疊系烴源巖的形成環(huán)境進(jìn)行了初步探討。研究結(jié)果對于評價南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖的生烴潛力和遠(yuǎn)景資源量以及有利勘探區(qū)帶優(yōu)選具有一定的指導(dǎo)意義。

1 剖面及采樣

二疊系地層在安徽省巢湖地區(qū)廣泛出露。研究涉及的4個剖面:鳳凰山剖面、平頂山剖面，馬家山1剖面和馬家山2剖面，均位于巢湖地區(qū)(圖1b)。各研究剖面地質(zhì)界線清晰，地層發(fā)育連續(xù)、完整(圖2)。巖性主要為泥巖、碳質(zhì)泥巖、煤線及碳酸鹽巖。暗色泥巖累積厚度較大，4條剖面暗色泥巖平均厚度為82 m。野外露頭采樣中，優(yōu)先選取暗色泥巖進(jìn)行采樣，同時也采集了部分碳質(zhì)泥巖、煤線和暗色生屑灰?guī)r樣品，共采集樣品76塊(圖2)。由于有機(jī)碳的抗風(fēng)化能力隨著巖性的致密程度而改變，露頭樣品的有機(jī)碳含量在長期的風(fēng)化作用下會有一定程度的降低。因此，在野外采集露頭樣品時，盡量選取了新鮮未遭受風(fēng)化的樣品。

圖1 南陵—無為地區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景及剖面位置圖

2 樣品分析測試工作

為了最大程度地減少風(fēng)化作用對有機(jī)質(zhì)豐度的影響，野外采集的巖石樣品在室內(nèi)選樣和碎樣前，先用小刀刮去巖石表面的風(fēng)化物和相對疏松的膠結(jié)物，之后用蒸餾水沖洗3次。

樣品的分析測試在中國石油大學(xué)(北京)資信學(xué)院地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和重質(zhì)油國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。有機(jī)碳分析采用LECO CS-230(碳硫分析)，具體為:用5%的稀鹽酸除去碳酸鹽礦物，然后在1 200℃高溫有氧條件下將有機(jī)質(zhì)灼燒成CO2，以測得有機(jī)碳含量。用OGE-Ⅱ型熱解分析儀檢測游離烴S1和裂解烴S2，具體為:用高純氦氣作為載氣，將樣品在300℃下恒溫3min，檢測游離烴S1，隨后以50℃/min的速度升溫到600℃，恒溫3min，檢測裂解烴S2。采用YS全自動多功能抽提儀分析樣品的可溶有機(jī)質(zhì)成分，具體為:首先測定氯仿瀝青“A”含量，用正己烷溶解瀝青A，可溶物利用柱狀層析分離族組分，采用正己烷分離出飽和烴，二氯甲烷和正己烷(體積比2∶1)分離芳烴，乙醇和三氯甲烷分離得到非烴。采用Agilent 7890-5975C氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀來測定樣品中的生物標(biāo)志物，具體為:色譜柱為HP-5MS彈性石英毛細(xì)柱，載氣為99.999%氦氣，進(jìn)樣口溫度為300℃。升溫程序?yàn)?起始柱溫為50℃，20℃/min升溫至120℃，以4℃/min升至250℃，再以3℃/min升至310℃保持30min，載氣流速:1 mL/min。

3 結(jié)果與討論

3.1 二疊系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度特征

有機(jī)碳的抗風(fēng)化能力隨著巖性的致密程度而改變，露頭樣品的有機(jī)碳含量在長期的風(fēng)化作用下會有一定程度的降低，因此，在采用露頭樣品進(jìn)行有機(jī)質(zhì)豐度評價時，通常要考慮風(fēng)化作用的影響(Hunt，1967)。研究均采用新鮮未遭受風(fēng)化的樣品進(jìn)行測試，因此未進(jìn)行有機(jī)碳含量校正。在與標(biāo)準(zhǔn)對比時，泥巖和碳酸鹽巖有機(jī)碳評價采用石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時參照許懷先等(2001)的泥巖評價標(biāo)準(zhǔn)和程克明等(1996)的碳酸鹽巖評價標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

表1 南陵—無為地區(qū)二疊系暗色泥巖、碳酸鹽巖、煤樣有機(jī)質(zhì)豐度表

圖2 南陵—無為地區(qū)4條剖面二疊系柱狀對比圖及采樣點(diǎn)位

南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖在孤峰組和龍?zhí)督M發(fā)育最好，其中孤峰組泥巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為2.30%，w(S1)+w(S2)平均值為5.43 mg/g;碳質(zhì)泥巖平均有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.74%，w(S1)+w(S2)平均值為1.51 mg/g，均達(dá)到了好烴源巖的標(biāo)準(zhǔn)(許懷先等，2001)。龍?zhí)督M泥巖有機(jī)碳較孤峰組泥巖要低，平均值為0.97%，但龍?zhí)督M發(fā)育多層碳質(zhì)泥巖和煤巖(圖2)，碳質(zhì)泥巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為10.29%，w(S1)+w(S2)平均值為10.24 mg/g;煤巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為20.13%，w(S1)+w(S2)平均值為0.23 mg/g，參照煤系烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度的劃分標(biāo)準(zhǔn)(陳建平等，1997)，南陵—無為地區(qū)龍?zhí)督M為良好的氣源巖發(fā)育層。棲霞組烴源巖分為泥巖和暗色碳酸鹽巖，泥巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為3.40%，w(S1)+w(S2)平均值為0.85 mg/g，達(dá)到好烴源巖的評價標(biāo)準(zhǔn)(許懷先等，2001);暗色碳酸鹽巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為1.25%;w(S1)+w(S2)平均值為0.32 mg/g，參照碳酸鹽烴源巖劃分標(biāo)準(zhǔn)(梁狄剛等，2000)，棲霞組暗色碳酸鹽巖達(dá)到好的烴源巖發(fā)育標(biāo)準(zhǔn)。大隆組泥巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為0.02%，w(S1)+w(S2)平均值為0.01 mg/g，有機(jī)碳和生烴潛量指標(biāo)均偏低(許懷先等，2001)，綜合評價大隆組泥巖為差烴源巖。

3.2 二疊系烴源巖有機(jī)質(zhì)類型

劃分烴源巖有機(jī)質(zhì)類型的方法很多(Katz et al，1988;郝石生，1984)，如顯微組分類型指數(shù)法，顯微組分三角圖法以及烴源巖巖石熱解參數(shù)法等。筆者對南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖有機(jī)質(zhì)類型的劃分采用三類四分法。

3.2.1 二疊系烴源巖熱解參數(shù)特征 盡管影響二疊系有機(jī)元素組成特征的因素很多，給劃分干酪根類型帶來了一定的難度，但可以根據(jù)演化趨勢來評定各組的有機(jī)質(zhì)類型。研究區(qū)烴源巖有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ—Ⅲ型，母質(zhì)類型為混合型有機(jī)質(zhì)或偏腐殖的混合型。龍?zhí)督M泥巖和大隆組泥巖均為Ⅱ型有機(jī)質(zhì)，其中龍?zhí)督M烴源巖有機(jī)質(zhì)類型最好，為Ⅱ1型有機(jī)質(zhì);孤峰組和大隆組烴源巖為Ⅱ2型有機(jī)質(zhì);棲霞組泥巖及暗色碳酸鹽巖為Ⅲ型有機(jī)質(zhì)(圖3)。綜合評價研究區(qū)二疊系有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ型。

圖3 南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖Tmax－HI類型圖

南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖處于成熟和高成熟階段(圖3)，隨著熱演化程度的增 加，干酪根有機(jī)元素組成向富碳方向斂合，而 H和 O元素在熱演化作用下含量不斷降低，掩蓋了元素組成的真實(shí)面目，使得該區(qū)樣品大部分為Ⅱ型或Ⅲ型干酪根。此外，碳酸鹽巖烴源巖在沉積或成巖過程中，流失了大量原始有機(jī)質(zhì)元素(這在棲霞組暗色碳酸鹽巖中表現(xiàn)較為突出)，很可能是南陵—無為地區(qū)二疊系有機(jī)質(zhì)類型比較差的原因之一。

3.2.2 二疊系烴源巖的族組成特征 不同類型有機(jī)質(zhì)的族組分存在一定的差異，一般來說，干酪根類型越好，其族組分中的飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高。從飽和烴特征可以看出，龍?zhí)督M烴源巖飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，泥巖氯仿瀝青“A”中飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.25% ～47.04%，w飽/w芳平均值為2.19;孤峰組和棲霞組略低于龍?zhí)督M，前者的泥巖氯仿瀝青“A”中飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.71% ～32.13%，w飽/w芳平均值為1.22，后者的泥巖氯仿瀝青“A”中飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.83% ～30.81%，w飽/w芳平均值為0.44;大隆組飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，泥巖的氯仿瀝青“A”中飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.00% ～25.81%，w飽/w芳平均值為1.23(圖4)。因此，綜合評價龍?zhí)督M泥巖有機(jī)質(zhì)類型最好，這一結(jié)果與有機(jī)質(zhì)豐度的研究結(jié)果相匹配。

圖4 南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖族組分分布圖

圖5 南陵—無為地區(qū)烴源巖顯微組分三角圖

3.2.3 二疊系烴源巖有機(jī)顯微組分特征 烴源巖全巖顯微組分分析表明，二疊系烴源巖的顯微組分以鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組為主(圖5)。各組烴源巖有機(jī)顯微組分含量也存在差異。其中，棲霞組泥巖鏡質(zhì)組質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.2% ～100%，惰質(zhì)組質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0% ～85.8%，為亮白色絲質(zhì)體，礦物瀝青基質(zhì)為0% ～81%;孤峰組泥巖鏡質(zhì)體為40% ～92.5%，惰質(zhì)組質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5% ～100%;龍?zhí)督M泥巖鏡質(zhì)組質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42% ～100%，礦物瀝青基質(zhì)為0% ～58%;主要為碎屑狀鏡質(zhì)體;大隆組泥巖鏡質(zhì)組質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.7%，惰質(zhì)組為27.3%，幾乎不含殼質(zhì)組和礦物瀝青基質(zhì)。

3.3 二疊系烴源巖有機(jī)質(zhì)熱演化程度

沉積巖在盆地形成過程中所處的熱演化程度決定了有機(jī)質(zhì)能否轉(zhuǎn)化成烴類，以及轉(zhuǎn)化時間，生成數(shù)量和產(chǎn)出效率(郜建軍等，1994)。烴源巖鏡質(zhì)體反射率(Ro)是目前評價有機(jī)質(zhì)熱演化程度較為有效和成熟的指標(biāo)(Tissot et al，1987)。

南陵—無為地區(qū)二疊系棲霞組暗色碳酸鹽巖鏡質(zhì)體反射率為1.25% ～1.71%;孤峰組泥巖為1.38% ～2.00%;龍?zhí)督M泥巖為1.08% ～1.49%;大隆組泥巖為2.54%。其中棲霞組、孤峰組和龍?zhí)督M烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度均為成熟—高成熟，熱演化程度適中;大隆組有機(jī)質(zhì)成熟度達(dá)到過成熟，成烴演化階段已達(dá)深度高溫生氣階段(Tissot et al，1987)。

3.4 二疊系烴源巖飽和烴生物標(biāo)志物組成特征

姥鮫烷、植烷及其比值w(Pr)/w(Ph)常作為判斷原始沉積環(huán)境氧化－還原條件及介質(zhì)鹽度的標(biāo)志(Volkman，1986)。w(Pr)/w(Ph)比值大致和水體鹽度呈互補(bǔ)關(guān)系，高鹽度環(huán)境不僅有利于增 強(qiáng)還原條件，而且有利于喜鹽性古細(xì)菌和細(xì)菌的繁衍，從而提供植烷的補(bǔ)充來源，有助于形成高植烷優(yōu)勢，使w(Pr)/w(Ph)比值顯著降低(吳濤等，1993)。已有研究表明:在生油窗內(nèi)的樣品，高w(Pr)/w(Ph)值(＞3.0)指示著氧化條件下陸源有機(jī)質(zhì)的輸入，而低w(Pr)/w(Ph)值(＜0.6)指示有機(jī)質(zhì)形成于還原環(huán)境。但對介于0.8～2.5之間的比值，若沒有確鑿的證據(jù)，不應(yīng)將該比值作為判斷古環(huán)境的標(biāo)志。因此，使用w(Pr)/w(Ph)這一參數(shù)時，還應(yīng)結(jié)合其他標(biāo)志，如伽馬蠟烷、β-胡蘿卜烷以及C27和C29甾烷的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行綜合分析(胡瑛等，2006)。伽馬蠟烷是一種C30-三萜烷，代表著原生動物生源的生物標(biāo)志物。通常認(rèn)為，高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的伽馬蠟烷是高鹽度水體的沉積標(biāo)志，但伽馬蠟烷和水介質(zhì)的鹽度并非正比關(guān)系，其母源物只能在一定的鹽度下發(fā)育生長(Huang et al，1979;林金輝等，2004);β-胡蘿卜烷是一種全飽和的C40雙環(huán)烷，常用來指示強(qiáng)還原的沉積環(huán)境;在現(xiàn)代浮游生物中，以C27膽甾醇為主，而在高等植物中，則C29甾醇占優(yōu)勢。C27和C29甾烷的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)是反映有機(jī)質(zhì)生源構(gòu)成的良好參數(shù)(Huang et al，1979;林金輝等，2004)。其中，C29甾類占主要優(yōu)勢將指示一個強(qiáng)烈的陸源輸入，而母質(zhì)以低等生物(藻類)為主的有機(jī)質(zhì)富含C27甾類，C28甾類則具有雙重性，指向性不明顯。

南陵—無為地區(qū)野外采集的樣品中均檢出了豐富的正構(gòu)烷烴、類異戊二烯烷烴、甾、萜類化合物。對烴源巖生物標(biāo)志化合物組成綜合分析表明，研究區(qū)二疊系烴源巖各項(xiàng)生物標(biāo)志物指標(biāo)均有差異(表2)。由于生物標(biāo)志物的差異主要反映環(huán)境和生源輸入的不同，這就表明了研究區(qū)烴源巖沉積環(huán)境的差異。下文將以各巖石組為單位進(jìn)行討論，由于大隆組泥巖Ro已高達(dá)2.54%，有機(jī)質(zhì)熱演化達(dá)到成熟階段，飽和烴組合特征的環(huán)境指示意義已經(jīng)不大，因此主要對棲霞組，孤峰組及龍?zhí)督M烴源巖飽和烴生物標(biāo)志物組合特征進(jìn)行解析。

二疊系棲霞組野外露頭暗色碳酸鹽巖樣品生物標(biāo)志物組成特征為(表2，圖6):正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布特征為正態(tài)型，碳數(shù)范圍為nC11—nC35，以nC22為主峰，OEP為0.98～1.05，奇偶優(yōu)勢不明顯;w(Pr)/w(Ph)為 0.67～0.84，β-胡蘿卜烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低;w(三環(huán)萜烷)/w(五環(huán)三萜烷)平均值為 0.26;w(伽馬蠟烷)/w(C30藿烷)為0.12～0.17，平均值0.14;Ts/Tm為1.14～1.38;w(C31藿烷22S)/w((22S+22R)為 0.56 ～0.58;C27、C28和 C29規(guī)則甾烷呈“V”型分布，C27占優(yōu)勢，w(C29甾烷 ααα20S)/w(20S+20R)為 0.28 ～0.34，w(C29甾烷 ββ)/w(ββ +αα)為0.35～0.39，表明烴源巖形成于弱還原的、低鹽度的沉積環(huán)境，處于成熟熱演化階段。

表2 南陵—無為地區(qū)主要烴源巖生物標(biāo)志物特征表

圖6 南陵—無為地區(qū)二疊系棲霞組暗色碳酸鹽巖生物標(biāo)志物特征譜圖

二疊系孤峰組野外露頭泥巖樣品生物標(biāo)志物組成特征為(表2、圖7):正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布特征為正態(tài)型，低碳數(shù)和高碳數(shù)烴類質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，碳數(shù)范圍為nC11—nC35，以nC21為主峰，OEP 為1.00 ～1.04，奇偶優(yōu)勢不明顯;w(Pr)/w(Ph)為0.59～0.63，β-胡蘿卜烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低;w(三環(huán)萜烷)/w(五環(huán)三萜烷)平均值為0.65;藿烷系列以nC30藿烷為主峰，w(伽馬蠟烷)/w(C30霍烷)為0.13～0.14，平均值0.13;Ts/Tm 為1.05 ～1.46，w(C31藿烷22S)/w(22S+22R)為0.29～0.58;C27、C28和 C29規(guī)則甾烷呈“V”型分布，C27占優(yōu)勢，C29甾烷w(ααα20S)/w(20S+20R)為 0.32 ～0.33，w(C29甾烷ββ)/w(ββ+αα)為0.38～0.40，表明烴源巖形成于還原的、低鹽度的沉積環(huán)境，母質(zhì)以低等生物(藻類)為主，處于成熟熱演化階段。

圖7 南陵—無為地區(qū)二疊系孤峰組硅質(zhì)泥巖生物標(biāo)志物特征譜圖

二疊系龍?zhí)督M野外露頭泥巖樣品生物標(biāo)志物組成特征為(表2、圖8):正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布特征為單峰態(tài)前峰型，碳數(shù)范圍為nC11—nC35，以nC16為主峰，OEP為1.03～1.09，奇偶優(yōu)勢不明顯;w(Pr)/w(Ph)為0.75～0.91，β-胡蘿卜烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低;w(三環(huán)萜烷)/w(五環(huán)三萜烷)平均值為2.66;w(伽馬蠟烷)/w(C30藿烷)為0.05～0.18，平均值0.08;Ts/Tm 為 0.99～2.10，w(C31藿烷 22S)/w(22S+22R)為0.55～0.57;C27、C28和 C29規(guī)則甾烷呈“V”型分布，C27略占優(yōu)勢，w(C29甾烷 ααα20S)/w(20S+20R)為 0.29 ～0.32，w(C29甾烷 ββ)/w(ββ +αα)為0.36～0.37。表明烴源巖形成于還原的、微咸水的沉積環(huán)境，受陸源輸入的影響，處于成熟熱演化階段。

圖8 南陵—無為地區(qū)二疊系龍?zhí)督M泥巖生物標(biāo)志物特征譜圖

南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖飽和烴總體特征顯示:正構(gòu)烷烴為單峰態(tài)前峰型和正態(tài)型，主峰碳C16—C22，C27、C28和C29規(guī)則甾烷多呈“V”型分布，但C27占優(yōu)勢，因此認(rèn)為二疊系烴源巖生源輸入主要為低等生源的貢獻(xiàn)，同時受到高等植物生源輸入的影響，其中龍?zhí)督MC27和C29規(guī)則甾烷差距不大，指示龍?zhí)督M受高等植物生源影響相對較大;相對于龍?zhí)督M，孤峰組C27規(guī)則甾烷優(yōu)勢極大，指示孤峰組烴源巖受到高等植物生源輸入的影響較小，主要為低等水生生物的貢獻(xiàn)，棲霞組烴源巖受到陸源注入的影響介于孤峰組和龍?zhí)督M之間。3個組的w(Pr)/w(Ph)值多小于0.8，但β-胡蘿卜烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，指示二疊系烴源巖為弱還原環(huán)境;Ts/Tm值多大于1，指示該區(qū)二疊系烴源巖已達(dá)成熟階段。

杜葉龍等(2010)曾用傳統(tǒng)沉積學(xué)的研究方法對該區(qū)的沉積環(huán)境進(jìn)行過研究，其結(jié)果表明:龍?zhí)督M為海陸交互相三角洲沉積環(huán)境，孤峰組為較深水盆地相，棲霞組為開闊臺地相。所得結(jié)論與本研究通過烴源巖飽和烴生物標(biāo)志特征推測出的沉積環(huán)境，得出的結(jié)論相一致

3.5 二疊系烴源巖芳烴生物標(biāo)志物組成特征

芳烴的組成和分布特征同樣受其原始母質(zhì)的類型、沉積環(huán)境和熱演化成熟度等因素影響(盧雙舫等，1996)。研究區(qū)不同層位、不同巖性所含的成熟—高成熟烴源巖，其芳烴餾分中的多環(huán)芳烴宏觀組成十分相似。在不同系列芳烴的相對組成上，烷基菲系列豐度最高，其次分別為萘系列、硫芴系列和系列(圖9)，同時還檢出了芘和惹烯等典型的高等植物輸入標(biāo)志的芳烴類化合物(孟仟祥等，1999)，反映出南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖的母源輸入有高等植物的貢獻(xiàn)。此外，在多環(huán)芳烴微觀組成上，不同烴源巖間存在一定的差異。w(螢蒽)/w(芘)的值在不同層位有變化，孤峰組和大隆組烴源巖具有高的w(螢蒽)/w(芘)值與植烷優(yōu)勢相伴的特征。

圖9 南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖典型多環(huán)芳烴化合物相對分布特征

含氧芳烴與含硫芳烴不僅在化學(xué)性質(zhì)上存在本質(zhì)區(qū)別，這兩類芳烴在地質(zhì)體中的相對豐度變化也存在明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，氧化環(huán)境下有利于形成氧芴，還原環(huán)境下有利于形成硫芴。本區(qū)野外露頭中，大隆組硫芴質(zhì)量分?jǐn)?shù)很高，龍?zhí)督M則硫芴和芴質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，氧芴質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，孤峰組和棲霞組硫芴質(zhì)量分?jǐn)?shù)很高，表明研究區(qū)二疊系烴源巖均形成于相對還原的環(huán)境，這一結(jié)果也與飽和烴生物標(biāo)志物的研究結(jié)果相匹配。

4 結(jié)論

南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖類型豐富，暗色泥巖、碳質(zhì)泥巖、暗色碳酸鹽巖和煤巖均有發(fā)育。烴源巖層系多，累積厚度大，是該區(qū)的主力烴源層。

通過一系列地球化學(xué)指標(biāo)的分析，認(rèn)為棲霞組、孤峰組和龍?zhí)督M均為有利烴源巖的發(fā)育層段，其有機(jī)質(zhì)豐度高，類型較好，以Ⅱ型有機(jī)質(zhì)為主。這3個組的烴源巖熱演化程度適中，為成熟—高成熟階段。其中龍?zhí)督M是最有利的烴源巖發(fā)育層段，棲霞組、孤峰組次之，大隆組由于有機(jī)質(zhì)豐度以及生烴潛力過低，評價為差烴源巖。

根據(jù)南陵—無為地區(qū)二疊系烴源巖飽和烴生物標(biāo)志物組合特征及芳烴生物標(biāo)志物組合特征的綜合研究，確定了該區(qū)二疊系有利烴源巖的沉積環(huán)境特征。其中棲霞組烴源巖形成于中等鹽度、弱還原的碳酸鹽臺地環(huán)境;孤峰組烴源巖形成于低鹽度、弱還原、較深水低能陸棚環(huán)境;龍?zhí)督M烴源巖形成于中等鹽度、弱還原濱岸環(huán)境，且受陸源注入的影響較大。

程克明，王兆云.1996.高成熟和過成熟海相碳酸鹽巖生烴條件評價方法研究［J］.中國科學(xué):D輯，26(6):537－543.

陳建平，趙長毅，何忠華.1997.煤系有機(jī)質(zhì)生烴潛力評價標(biāo)準(zhǔn)探討［J］.石油勘探與開發(fā)，24(1):1－5.

杜葉龍，李雙應(yīng)，孔為倫，等.2010.安徽涇縣—南陵地區(qū)二疊紀(jì)沉積相與沉積環(huán)境分析［J］.地層學(xué)雜志，34(4):431－444.

郭念發(fā)，姚柏平，吳群.1999.安徽無為盆地油氣地質(zhì)條件評價［J］.安徽地質(zhì)，9(4):289－311.

郝石生.1984.對碳酸鹽生油巖的有機(jī)質(zhì)豐度及其演化特征的討論［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，6(1):67－71.

郜建軍，李明宅.1994.我國海相碳酸鹽巖的有機(jī)質(zhì)及其生油氣潛力［C］//中國石油天然氣地質(zhì)研究:第4集.北京:地質(zhì)出版社，57－69.

胡瑛，張枝煥，李偉，等.2006.黃驊坳陷灘海三馬地區(qū)烴源巖分子標(biāo)志物特征及其沉積相指示意義［J］.沉積學(xué)報，24(3):419－425.

金玉玕，尚慶華，曹長群.2000.二疊紀(jì)地層研究述評［J］.地層學(xué)雜志，24(2):99－108.

盧雙舫，趙錫蝦，王子文，等.1996.煤成烴生成和運(yùn)移的模擬實(shí)驗(yàn)——芳烴產(chǎn)物的特征及意義［J］.石油學(xué)報，17(1):47－53.

梁狄剛，張水昌，張寶民，等.2000.從塔里木盆地看中國海相生油問題［J］.地學(xué)前緣，7(4):534－547.

林金輝，伊海生，鄒艷榮.2004.藏北高原陸相油頁巖生物標(biāo)志化合物對比研究［J］.地球化學(xué)，33(1):57－64.

劉峰，蔡進(jìn)功，呂炳全，等.2011.巢湖地區(qū)棲霞組碳酸鹽烴源巖的形成及影響因素［J］.中國科學(xué):D輯，41(6):1034－1040.

孟仟祥，張松林，崔明中，等.1999.不同沉積環(huán)境湖相低熟原油的芳烴分布特征［J］.沉積學(xué)報，17(1):112－120.

蘇浙皖閩油氣區(qū)石油地質(zhì)志編寫組.1992.中國石油地質(zhì)志(卷8):蘇浙皖閩油氣區(qū)［M］.北京:石油工業(yè)出版社.

宋換新，文志剛，唐友軍，等.2005.南陵—無為地區(qū)下二疊統(tǒng)棲霞組烴源巖評價與標(biāo)定［J］.天然氣地球科學(xué)，16(3):334－337.

吳濤，李志文.1993.滄東斷裂的前第三紀(jì)屬性及在油氣勘探領(lǐng)域的意義［C］//趙重遠(yuǎn)，劉池洋，姚遠(yuǎn).含油氣盆地地質(zhì)學(xué)研究進(jìn)展.西安:西北大學(xué)出版社，109－118.

許懷先，陳麗華，萬玉金，等.2001.石油地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)與應(yīng)用［M］.北京:石油工業(yè)出版社.

曾艷濤，文志剛，楊立國.2009.海相烴源巖有機(jī)質(zhì)類型的“雙重屬性”初探——以安徽南陵—無為地區(qū)淺水臺地相碳酸鹽巖為例［J］.海相油氣地質(zhì)，14(3):73－78.

HUNT J M.1967.The origin of petroleum in carbonate rocks［C］//CHILINGAR G V，BISSELL H J，F(xiàn)AIRBRIDGE R W.Carbonate rocks.New York:Elsevier，225 －251.

HUANG WENYEN，MEINSCHEIN W G.1979.Sterols as ecological indicators［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，43(5):739－745.

KATZ B J，PHEIFER R N，SCHUNK D J.1988.Interpretation of discontinuous vitirnitereflectance profiles［J］.AAPG Bulletin，72(8):926 －931.

TISSOT B P，PELET R，UNGERER P.1987.Thermal history of sedimentary basins，maturation indices，and kinetics of oil and gas generation［J］.AAPG Bulletin，71(1):445－466.