肖睿祺，張敏

（長江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院，湖北 武漢430100）

七個泉地區(qū)位于柴西南區(qū)，是柴達(dá)木盆地油氣最為富集地帶。七個泉地區(qū)屬于西部坳陷區(qū)尕斯斷陷亞區(qū)小紅山－阿哈堤－七個泉背斜帶上的一個三級構(gòu)造，由紅獅凹陷提供油源［1］，主力烴源巖為下干柴溝組下段（E13）烴源巖和下干柴溝組上段（E23）烴源巖［2］。七個泉油田的文獻(xiàn)報道主要集中在沉積相、油氣運移及成藏模式、烴源巖評價和原油成熟度等方面［2－4］，尚未有原油芳烴地球化學(xué)特征的報道。芳烴是煤、原油和烴源巖中的主要烴類組分之一，它可以提供有機質(zhì)來源、烴源巖沉積環(huán)境和熱成熟度等信息。

1 樣品與試驗

選取柴達(dá)木盆地西緣南區(qū)七個泉油田的10個原油樣品，將樣品粉碎至100目，用索氏抽提。芳烴色譜－質(zhì)譜定量分析由 HP6890GC／5973MSD完成，色譜柱為 HP－5MS柱（30m×0.25mm×0.25μm）。進(jìn)樣口溫度為300℃。載氣為氦氣，流速為恒定1.0ml／min。升溫程度為40℃恒溫2min，然后4℃／min升溫至320℃后，恒定20min。掃描范圍為50～550amu，質(zhì)譜檢測為多離子檢測。

2 芳烴宏觀組成

七個泉油田原油樣品中檢測到萘系列、菲系列、口系列、聯(lián)苯系列、二苯并呋喃系列、二苯并噻吩系列及芴系列、三芳甾烷系列，同時還檢測出微量的苯并 ［a］蒽、螢蒽、芘、苯并藿烷及惹烯，部分樣品還檢測出卡達(dá)烯和蒽。

表1 七個泉油田原油芳烴組成相對百分含量表

七個泉油田原油芳烴組成相對百分含量如表1所示，萘系列化合物豐度最高，占芳烴總量的47.57%～61.61%，平均為55.45%；三芳甾烷通常被認(rèn)為是單芳甾烷深度受熱后芳構(gòu)化的產(chǎn)物，但也與有機質(zhì)的原始輸入有關(guān)，占芳烴總量的14.67%～31.87%，平均21.34%；菲系列相對含量為11.47%～15.07%；三芴系列的相對含量為3.01%～3.43%，平均3.26%（見圖1）。螢蒽、芘、惹烯等系列化合物是典型的高等植物輸入的芳香烴類生物標(biāo)志化合物，樣品中均有檢測到，表明有機質(zhì)有高等植物的輸入。

圖1 七個泉油田原油樣品芳烴宏觀組成分布圖

3 芳烴微觀組成

3.1 萘系列化合物

萘和烷基萘一般認(rèn)為來自于萜類，少部分是由它們熱降解生成，它的分布與有機質(zhì)類型、成熟度和沉積環(huán)境有關(guān)。七個泉地區(qū)檢測出的萘系列化合物有萘（N）、甲基萘（MN）、二甲基萘（DMN）、三甲基萘（TMN）、四甲基萘（TeMN）和乙基萘，其中二甲基萘含量最多，占萘系列總量的32.46%～34.47%，平均33.34%，萘含量占萘系列的7.45%～11.33%，甲基萘含量占萘系列的24.13%～25.94%，三甲基萘含量占萘系列的21.85%～24.95%，四甲基萘含量最少，占萘系列的7.05%～8.87%（見圖2）。

圖2 七個泉油田原油萘系列相對含量柱狀圖

1，2，5 －三甲基萘（TMN）和1，2，5，6－四甲基萘（TeMN）可能源于高等植物生源的五環(huán)三萜香樹素或樹脂生物的雙環(huán)二萜刺柏酸，可作為高等植物生源的標(biāo)志物［5］。研究發(fā)現(xiàn)［6］，湖相油的1，2，5－三甲基萘占該系列的9.5%左右，海相油的1，2，5，6－四甲基萘占該系列的10%以下。七個泉油田原油1，2，5－三甲基萘占三甲基萘系列的6.5%～10.12%，平均8.5%，1，2，5，6－四甲基萘占四甲基萘系列的7.71%～11.69%，平均9.36%，由此可知，七個泉油田原油形成于咸水湖相環(huán)境。

1，2，5 －／1，3，6－TMN值在塔里木海相原油中較低，而陸相原油比值較高，高者達(dá)1.48，其中煤成油最高，為0.71～1.48［7］。七個泉油田原油的1，2，5－／1，3，6－TMN值在0.34～0.51（見表2），表示有機質(zhì)輸入即有菌藻類也有高等植物的輸入，卡達(dá)烯的檢出是該區(qū)源巖有陸源有機質(zhì)輸入的重要證據(jù)。

表2 七個泉油田原油芳烴和飽和烴參數(shù)表

3.2 菲系列化合物

菲系列化合物主要用于原油和烴源巖的成熟度研究［8］，是原油中主要的三環(huán)芳烴化合物。七個泉地區(qū)原油樣品檢測到的菲系列化合物有：菲（P）、甲基菲（MP）和二甲基菲（包括乙基菲）（DMP），其含量占芳烴總量的13%左右，均檢測到惹烯，說明該區(qū)原油的母源有高等植物的貢獻(xiàn)。

甲基菲有4個異構(gòu)體，即3－MP、2－MP、9－MP和1－MP，隨著演化程度的增加，9－MP和1－MP的相對含量逐漸減少。研究區(qū)原油樣品的1－MP／9－MP比值在0.8左右，這10個樣品筆者也做了飽和烴色譜分析，其常規(guī)甾烷C27／C29αααR值均大于1，甾烷C2920S／（20S＋20R）值均小于0.4，這種高C27／C29αααR值、低甾烷C2920S／（20S＋20R）值和低1－MP／9－MP值的分布特征，表征七個泉油田原油為低熟油。

3.3 三芴系列化合物

三芴系列化合物是指芴（F）、硫芴（SF）和氧芴（OF），常用于指示重要的沉積環(huán)境和進(jìn)行油源對比。氧芴含量在弱還原和弱氧化環(huán)境中較高；在正常還原環(huán)境中，芴含量較豐富；在強還原環(huán)境，如海相、鹽湖相中，硫芴占優(yōu)勢。硫芴和氧芴兩者化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，但所含雜原子不同，因此硫芴／氧芴（SF／OF）比值［9］能準(zhǔn)確的反應(yīng)氧化還原環(huán)境。七個泉油田原油硫芴系列／氧芴系列與Pr／Ph關(guān)系圖如圖3所示，七個泉油田原油的硫芴／氧芴（SF／OF）比值大于0.8，Pr／Ph值小于0.3，形成于弱氧化－還原環(huán)境。

圖3 七個泉油田原油硫芴系列／氧芴系列與Pr／Ph關(guān)系圖

3.4 三芳甾烷系列化合物

較高豐度的三芳甾烷系列的檢出可能是鹽湖環(huán)境和低成熟原油的反映［10］，七個泉地區(qū)第二大優(yōu)勢組分是三芳甾烷系列，其含量占芳烴總量的20%左右。在咸水、半咸水環(huán)境中形成的有機質(zhì)C26三芳甾烷的豐度較高，而在淡水環(huán)境中形成的有機質(zhì)C28三芳甾烷占優(yōu)勢，所以C26三芳甾烷（20S）／C28三芳甾烷（20S）比值是物源輸入或沉積環(huán)境的有效標(biāo)志，如濟(jì)陽坳陷半咸水、咸水湖相烴源巖的該比值為0.57～0.94，在淡水、微咸水樣品中為0.2～0.45［8］，研究區(qū)原油該比值為0.55～0.93，表明七個泉油田原油主要形成于半咸水、咸水環(huán)境（見圖4）。

圖4 七個泉油田原油三芳甾烷質(zhì)量色譜圖

3.5 其他芳烴系列化合物

七個泉油田原油中檢測出了聯(lián)苯系列化合物，包括：聯(lián)苯、甲基聯(lián)苯、二甲基聯(lián)苯及乙基聯(lián)苯，它們被認(rèn)為來源于高等植物的木質(zhì)素［11］，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)占芳烴總量的3.4%～5.4%，平均為4.3%。熒蒽和芘系列化合物是典型的高等植物輸入的芳烴類生物標(biāo)志化合物，七個泉油田原油中均有熒蒽和芘系列化合物檢出，表明該地區(qū)源巖有高等植物輸入。

4 結(jié)論

1）七個泉地區(qū)原油芳烴萘系列中1，2，5－／1，3，6－TMN比值在0.34～0.51，表示有機質(zhì)來源菌藻類，原油成熟度較低?？ㄟ_(dá)稀、熒蒽和芘的檢出，說明有機質(zhì)有一定的高等植物的輸入。

2）三芳甾烷豐度較高，源巖還處在強烈的芳構(gòu)化過程中，七個泉油田原油為低熟油，同時，高C27／C29αααR值、低甾烷C2920S／（20S＋20R）值和低1－MP／9－MP值也映證了這一特征。

3）七個泉油田原油的SF／OF比值大于0.8，Pr／Ph小于0.3，C26三芳甾烷（20S）／C28三芳甾烷（20S）在0.55～0.93，表明該區(qū)原油形成于咸水湖相環(huán)境。

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