侯宇光，何 生，楊香華，段 威，朱光輝，許曉明，董 田

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢) 構(gòu)造與油氣資源教育部重點實驗室，武漢 430074；2. 中海石油(中國)有限公司 北京研究中心，北京 100027)

澳大利亞波拿巴盆地大陸邊緣裂陷期海陸過渡相烴源巖地球化學(xué)特征與發(fā)育模式

侯宇光1，何 生1，楊香華1，段 威1，朱光輝2，許曉明2，董 田1

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢) 構(gòu)造與油氣資源教育部重點實驗室，武漢 430074；2. 中海石油(中國)有限公司 北京研究中心，北京 100027)

對構(gòu)造地質(zhì)背景、沉積充填特征以及有機(jī)地球化學(xué)特征等綜合分析表明，海陸過渡相烴源巖形成于波拿巴(Bonaparte)盆地大陸邊緣裂陷的主裂陷期；河流—三角洲的發(fā)育為陸源高等植物輸入提供了沉積空間，強(qiáng)烈的差異裂陷活動不但為烴源巖的形成提供了高可容納空間和欠補(bǔ)償?shù)某练e環(huán)境，同時“隆凹相間”的沉積格局有利于相對穩(wěn)定的半封閉—半開放沉積環(huán)境的形成。海陸過渡相烴源巖形成于相對氧化、陸源物質(zhì)供給充足的沉積環(huán)境，巖性上以碳質(zhì)泥頁巖為主，廣泛發(fā)育含煤層系，富含陸源植物碎片與孢粉化石，及少量海相浮游化石。陸源碎屑對烴源巖有機(jī)質(zhì)富集具有重要影響，沿著陸源輸入方向，烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度逐漸降低，有機(jī)質(zhì)類型由以腐殖型為主向腐泥腐殖混合型變化；氣相色譜由后峰型、后雙峰型向前雙峰型過渡，(n-C21+n-C22)/(n-C28+n-C29)和αααC27R/αααC29R比值逐漸增加，Pr/Ph比值降低，也說明有機(jī)質(zhì)母源由以陸源高等植物為主向陸源和水生生物混合來源轉(zhuǎn)變，沉積環(huán)境由氧化向弱氧化—弱還原過渡。

地化特征；海陸過渡相烴源巖；大陸邊緣裂陷期；波拿巴盆地；澳大利亞

隨著我國對海外油氣市場依賴度的不斷增加，澳大利亞已經(jīng)成為我國海外油氣投資的重點地區(qū)。波拿巴盆地位于澳大利亞西北大陸架的最北端，是澳大利亞西北大陸架三大富油氣沉積盆地之一。在波拿巴盆地復(fù)雜的沉積—構(gòu)造演化歷史過程中，主要形成了古生界和中生界2套烴源巖層系，發(fā)育于大陸邊緣裂陷階段的中下侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)的海陸過渡相碳質(zhì)泥巖、煤系和海相頁巖型烴源巖控制了波拿巴盆地大部分油氣資源，其油氣當(dāng)量占盆地總儲量的92.8%以上[1-3]。隨著世界上頁巖油氣勘探的興起，該套烴源巖也必將成為頁巖油氣勘探的主要目標(biāo)之一。從前人的研究成果來看，波拿巴盆地油氣分布規(guī)律具有“環(huán)帶分布”和“西油東氣”的特征，明顯受到烴源巖發(fā)育層位，有機(jī)質(zhì)豐度、類型和成熟度，以及分布范圍等特征的控制[4-6]。前人在波拿巴盆地?zé)N源巖、含油氣系統(tǒng)和油氣源對比等研究方面已經(jīng)取得了較多的研究進(jìn)展[7-10]，但針對不同構(gòu)造單元內(nèi)主力烴源巖的歸屬，不同層位烴源巖的生烴類型和油氣貢獻(xiàn)方面仍有待深入研究，尤其缺乏對大陸邊緣裂陷階段烴源巖發(fā)育特征和發(fā)育模式的整體認(rèn)識。然而，海陸過渡相烴源巖已被認(rèn)為是大陸邊緣盆地最有利的烴源巖類型，具有“海陸雙源、有機(jī)質(zhì)成烴轉(zhuǎn)化條件好、橫向分布穩(wěn)定性高、成藏條件優(yōu)越等特征”[11-12]。為此，本文將以宏觀的角度，通過對烴源巖發(fā)育的構(gòu)造背景、沉積充填特征和有機(jī)地球化學(xué)特征等3個方面的綜合分析，總結(jié)波拿巴盆地大陸邊緣裂陷期海陸過渡相烴源巖的地球化學(xué)特征與發(fā)育模式。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

波拿巴盆地是在前寒武系基底之上，在伸展構(gòu)造背景下，受多期伸展沉降和裂陷沉降等活動疊加發(fā)展形成的復(fù)合型伸展盆地，由古生代的克拉通內(nèi)盆地和中—新生代的大陸邊緣盆地構(gòu)成。盆地主體部分位于海上，陸上部分為Kimberley古老克拉通盆地，總體呈“喇叭狀”向北部Timor海的海域張開，其西南與Browse盆地相鄰，東北以Cockatoo斷裂帶為界與Arafura盆地和Money Shoal盆地相接(圖1)[13-14]。波拿巴盆地內(nèi)部的構(gòu)造格局主要受南部北西—南東走向的古生代構(gòu)造帶和北部北東—南西走向的中生代構(gòu)造帶控制[3,6,9,13]。古生代盆地以南部的Petrel坳陷為主體，代表了一個北西—南東走向的裂谷帶。盆地北部地區(qū)自西向東可劃分為7個次級構(gòu)造單元，即Ashmore斷隆、Vulcan地塹、Londonderry斷隆、Sahul凹陷、Sahul斷隆、Malita地塹，以及東南部的Darwin斜坡，它們組成了北東—南西走向的中生代構(gòu)造帶(圖1)。

波拿巴盆地經(jīng)歷了復(fù)雜的演化過程，許多學(xué)者先后進(jìn)行了大量的研究[15-16]，結(jié)合已有研究成果，可將從石炭紀(jì)—早二疊世以來其構(gòu)造演化劃分為7個階段，其中5個沉降階段是盆地演化的主要階段，2個是應(yīng)力調(diào)節(jié)差異斷塊活動的構(gòu)造反轉(zhuǎn)階段。具體為：石炭紀(jì)末—早二疊世克拉通裂陷階段、晚二疊世—早三疊世大陸邊緣拗陷階段、三疊紀(jì)末構(gòu)造反轉(zhuǎn)階段、早中侏羅世—早白堊世大陸邊緣裂陷階段、早白堊世晚期—晚白堊世拗陷階段、晚白堊世末—古新世構(gòu)造反轉(zhuǎn)階段和始新世—至今被動大陸邊緣發(fā)展階段(圖2)。早中侏羅世—早白堊世的大陸邊緣裂陷期，在北東—南西走向的中生代構(gòu)造帶內(nèi)充填了以中生界為主的沉積地層，最厚約達(dá)15 km，其中的Vulcan地塹、Sahul凹陷和Malita地塹，不但是盆地的沉降中心和主要生烴中心，而且目前發(fā)現(xiàn)的油氣資源也主要集中在這幾個區(qū)域。

截至2008年底，波拿巴盆地共發(fā)現(xiàn)油氣藏72個，其中石油(含凝析油)可采儲量2.45×108t，天然氣可采儲量9 297.28×108m3，天然氣儲量占總油氣儲量的78%。按麥凱爾韋分類，統(tǒng)計的油氣證實儲量(含經(jīng)濟(jì)和次經(jīng)濟(jì))為7.89×108t[1-3,6]。據(jù)目前的油氣勘探和統(tǒng)計結(jié)果來看，波拿巴盆地的油氣資源是相當(dāng)豐富的，但由于其油氣分布極不均衡，給油氣勘探帶來較大的難度，給投資帶來很大的風(fēng)險。因此，加強(qiáng)對烴源巖特征研究、總結(jié)烴源巖發(fā)育模式等基礎(chǔ)性研究顯得尤為重要。

圖1 澳大利亞波拿巴盆地構(gòu)造位置和構(gòu)造單元劃分

圖2 澳大利亞波拿巴盆地地層綜合柱狀圖

2 烴源巖地球化學(xué)特征

研究區(qū)下—中侏羅統(tǒng)Plover組、中侏羅統(tǒng)Elang組和上侏羅統(tǒng)Frigate組3套海陸過渡相烴源巖，主要分布在波拿巴盆地北部北東—南西走向的中生代構(gòu)造帶范圍內(nèi)，凹陷和地塹構(gòu)造中沉積較厚，而在斷隆構(gòu)造上的沉積較薄或缺失，并遭受了不同程度的剝蝕[15-18]。

2.1 烴源巖基本地球化學(xué)特征

本次研究共收集了波拿巴盆地193口鉆井的烴源巖地球化學(xué)資料。經(jīng)統(tǒng)計分析，侏羅系各組烴源巖的有機(jī)碳含量均以1.0%～2.0%為主，并以Plover組最高，大于2.0%的占43%；生烴潛量(S1+S2)在Frigate和Elang組均以2.0～4.0 mg/g為主，Plover組以大于6 mg/g的部分占主體?？傮w來看，烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度均較高，屬于中等—好烴源巖，裂陷早期發(fā)育的以碳質(zhì)泥巖和煤系為主的中下侏羅統(tǒng)Plover組豐度最高，而低等海生生物相對發(fā)育的中上侏羅統(tǒng)烴源巖的豐度相對較低(表1)。從有機(jī)碳含量平面分布圖來看(圖3)，裂陷發(fā)育區(qū)與高有機(jī)碳含量對應(yīng)良好，其分布受物源類型以及“隆凹相間”沉積格局的共同影響。

干酪根顯微組分分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果(表1)，巖石熱解[氫指數(shù)(IH)和最大熱解峰溫(Tmax)]分析(圖4)共同表明，海陸過渡相烴源巖總體上以Ⅲ型和Ⅱ2型傾氣型干酪根為主，Plover組泥巖以Ⅲ型為主，隨著層位的變淺，Ⅱ1和Ⅱ2型干酪根有所增加。從有機(jī)質(zhì)類型在不同構(gòu)造單元的分布上來看，Ashmore斷隆和Malita地塹以Ⅲ型和Ⅱ2型為主，更利于生氣；而Vulcan地塹、Sahul凹陷、Londonderry斷隆和Sahul斷?、?型干酪根相對更高，且含有一定的Ⅱ1型干酪根，表明該區(qū)既可生油又可生氣。由上可見，有機(jī)質(zhì)類型的分布規(guī)律與研究區(qū)“隆凹相間”構(gòu)造格局影響下的沉積充填特征密切相關(guān)，受海陸過渡相沉積環(huán)境的控制，有機(jī)質(zhì)類型主要以腐殖型為主，僅在“陸源物質(zhì)供給較弱和局限海范圍較大”的裂陷中央沉積區(qū)發(fā)育少量偏油型干酪根。

表1 澳大利亞波拿巴盆地海陸過渡相烴源巖基本地球化學(xué)特征參數(shù)

圖3 澳大利亞波拿巴盆地Plover組和Elang組有機(jī)碳含量(TOC)等值線

圖4 澳大利亞波拿巴盆地Plover組和Elang組烴源巖IH-Tmax有機(jī)質(zhì)類型

波拿巴盆地侏羅系烴源巖大部分處于成熟—高成熟階段[6,8-9]。從不同構(gòu)造單元的有機(jī)質(zhì)成熟度分布來看(圖5)，負(fù)向構(gòu)造單元Vulcan地塹、Sahul凹陷和Malita地塹的成熟度相對較高，正處于生烴高峰期，而Malita地塹大部分區(qū)域處于高熟—過熟階段，主要以生氣為主；正向構(gòu)造單元Londonderry斷隆、Sahul斷隆和Ashmore斷隆成熟度相對較低，基本處于未熟—低熟階段。有機(jī)質(zhì)成熟度的平面分布具有“裂陷高、凸起低、東高西低”的特征，與大陸邊緣裂陷期“隆凹相間”的構(gòu)造格局和現(xiàn)今“東氣西油”的油氣分布規(guī)律相吻合。

圖5 澳大利亞波拿巴盆地Plover組和Frigate組鏡質(zhì)體反射率(Ro)等值線

2.2 烴源巖生物標(biāo)志化合物特征

飽和烴氣相色譜特征在一定程度上可以反映烴源巖的母質(zhì)類型、沉積環(huán)境和熱成熟度等特征[11,19-20]。從烴源巖的氣相色譜分析可知(圖6)，中下侏羅統(tǒng)Plover組以后峰型或后雙峰型為主，表明其母源中陸源高等植物來源占有相當(dāng)?shù)谋壤?，由Londonderry斷隆向Sahul凹陷方向，氣相色譜變?yōu)榍半p峰型；中上侏羅統(tǒng)Elang和Frigate組以雙峰型為主，說明其母源來自水生生物和陸源高等植物的共同貢獻(xiàn)，而且水生生物的比重明顯增加。(n-C21+n-C22)/(n-C28+n-C29)比值的高低反映了母質(zhì)中水生生物來源與陸源高等植物所占比例的大小(表2)，該比值沿Londonderry斷隆—Sahul凹陷—Sahul斷隆方向逐漸增加，說明有機(jī)質(zhì)母源由以陸源高等植物為主向以水生生物來源為主變化。類異戊二烯型鏈烷烴以姥鮫烷的含量高于植烷為特征(多數(shù)Pr/Ph>2)，說明原始母質(zhì)總體處于偏氧化的沉積環(huán)境；該比值同樣由陸緣向盆地方向逐漸減小，反映其沉積水體的氧化性在逐漸降低。

C27規(guī)則甾烷/C29規(guī)則甾烷(αααC27R/αααC29R)比值經(jīng)常被用于判別烴源巖母質(zhì)中陸源高等植物和低等水生生物所占比重。從表2和圖7可知，Londonderry斷隆Plover和Elang組的αααC27R/αααC29R比值均小于1，Sahul凹陷在0.48～2之間變化，而Sahul斷隆則均高于1，這一特征說明烴源巖母質(zhì)來源明顯受陸源輸入的影響，由陸地向海盆方向，高等植物輸入逐漸減弱，水生生物來源逐漸增強(qiáng)。

圖6 澳大利亞波拿巴盆地侏羅系烴源巖典型氣相色譜

表2 澳大利亞波拿巴盆地侏羅系烴源巖生物標(biāo)志化合物參數(shù)

從圖7所反映的不同構(gòu)造單元烴源巖三環(huán)萜烷、孕甾烷的相對含量，以及表2中常用于烴源巖成熟度參數(shù)的Ts/Tm和C29αββ/(ααα+αββ)比值的變化來看，來自Sahul斷隆和Sahul凹陷的烴源巖樣品具有相對更為豐富的三環(huán)萜烷和孕甾烷，Sahul斷隆烴源巖的Ts/Tm比值明顯高于其他2個構(gòu)造單元，而Londonderry斷隆最低；C29αββ/(ααα+αββ)比值也具有相似的變化趨勢。這均說明，有機(jī)質(zhì)成熟度由東部的Sahul斷隆，向中部的Sahul凹陷和西部的Londonderry斷隆是逐漸降低的，這也與鏡質(zhì)體反射率的測試結(jié)果一致。

3 烴源巖發(fā)育的構(gòu)造—沉積背景

從早—中侏羅世開始，受澳大利亞大陸與印度板塊、南極洲板塊之間分離產(chǎn)生的伸展應(yīng)力作用控制，在區(qū)域近南北或北北西—南南東方向的伸展構(gòu)造背景下，澳大利亞西北大陸邊緣進(jìn)入裂陷活躍期[15-16]。早中侏羅—晚侏羅世是波拿巴盆地大陸邊緣裂陷的主裂陷幕(裂陷Ⅰ幕)，此時隆起規(guī)模大，裂陷深度大、范圍小，強(qiáng)烈的差異抬升和沉降作用造就了波拿巴盆地“大隆小凹”的構(gòu)造格局[17-18]。裂陷為烴源巖的形成提供了高可容納空間和欠補(bǔ)償?shù)某练e環(huán)境，而“隆凹相間”的沉積格局有利于半封閉—半開放沉積水體的形成。

在大陸邊緣裂陷的活躍期，波拿巴盆地基底持續(xù)沉降，隆起區(qū)持續(xù)隆升，古地形高差大，豐富的陸源碎屑供給和長期發(fā)育的物源體系為海陸過渡相烴源巖的形成起到了重要的控制作用。在裂陷初始階段(早—中侏羅世)，研究區(qū)主要以河流和三角洲物源體系為主(圖2，8)[3,6,17-18]。來自南部陸地方向的河流和三角洲沉積十分發(fā)育，攜帶了大量的陸源碎屑物質(zhì)入盆，含煤層系發(fā)育，研究區(qū)廣泛發(fā)育濱淺海沉積，僅在狹長的凹陷和地塹(Vulcan次盆)中央發(fā)育小范圍、較厚的以淺?！^深海細(xì)粒沉積物為主的局限海沉積。由于陸源物質(zhì)輸入強(qiáng)度大，且局限海范圍小，本期發(fā)育的烴源巖富含陸源植物碎片與孢粉化石，含少量海相浮游化石(溝鞭藻)，除了在凹陷和地塹的中央位置發(fā)育油型烴源巖外，多以氣型烴源巖為主。在此時期形成了最為重要的Plover組海陸過渡相主力烴源巖。經(jīng)過Callovian期短暫的構(gòu)造反轉(zhuǎn)和抬升剝蝕之后，進(jìn)入裂陷穩(wěn)定發(fā)展階段(中—晚侏羅世)，裂陷活動再次加強(qiáng)，陸源供給有所減弱，廣泛發(fā)育的大型三角洲逐漸被中小型三角洲和扇三角洲取代。此時，分布在凹陷和地塹的局限海范圍有所擴(kuò)大，烴源巖中低等海相浮游生物占有一定的比重，但仍以發(fā)育海陸過渡相烴源巖為主。此階段形成了Elang和Frigate組2套次要烴源巖。

圖7 澳大利亞波拿巴盆地侏羅系烴源巖典型甾、萜質(zhì)量色譜

圖8 澳大利亞波拿巴盆地早—中侏羅世沉積相展布[21]

總之，物源體系的供給類型和強(qiáng)度以及“隆凹相間”的沉積格局共同控制了波拿巴盆地大陸邊緣裂陷期海陸過渡相烴源巖發(fā)育特征，河流三角洲的發(fā)育為陸源高等植物輸入提供了有力條件，“隆凹相間”的構(gòu)造格局有利于形成相對穩(wěn)定的水體環(huán)境。

4 海陸過渡相烴源巖發(fā)育模式

通過對波拿巴盆地大陸邊緣裂陷期海陸過渡相烴源巖地球化學(xué)特征、構(gòu)造演化、沉積充填特征的綜合分析，可總結(jié)出大陸邊緣裂陷期海陸過渡相烴源巖的發(fā)育模式(圖9)。

海陸過渡相烴源巖發(fā)育在大陸邊緣裂陷的主裂陷期。盆地構(gòu)造的差異裂陷作用強(qiáng)、裂陷深度大范圍小，形成了以狹長凹陷為主要沉積中心的“大隆深凹”的構(gòu)造格局；在濱淺海廣泛分布的沉積環(huán)境背景下，物源體系以海侵期的河流—三角洲為主，陸源碎屑輸入較強(qiáng)，烴源巖以海陸過渡相的碳質(zhì)泥頁巖為主，廣泛發(fā)育含煤層系，僅在狹長的凹陷和地塹中央發(fā)育局限海沉積。從陸地向開闊海盆方向，可以劃分為三角洲平原相—前三角洲相—濱淺海相等3個烴源巖發(fā)育相帶。其中，三角洲平原相烴源巖主要由碳質(zhì)泥巖夾煤系地層組成，富含陸源植物碎屑與孢粉化石，有機(jī)質(zhì)豐度高，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅲ型為主，陸源高等植物是其主要母質(zhì)來源；前三角洲相主要以富含陸源有機(jī)質(zhì)泥巖為主，仍以陸源高等植物碎片和孢粉化石為主，海相浮游植物化石有所增加，有機(jī)母質(zhì)中水生生物所占比重有所增加，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅲ-Ⅱ2型為主；濱淺海相由含海陸雙源的泥巖組成，海相浮游(溝鞭藻)化石明顯增加，雖仍以陸源高等植物為主，但水生生物已經(jīng)占有相當(dāng)?shù)谋戎?，有機(jī)質(zhì)類型變好，以Ⅱ2-Ⅱ1型為主，具有一定的生油能力。

圖9 澳大利亞波拿巴盆地海陸過渡相烴源巖發(fā)育模式

5 結(jié)論

(1)受海陸過渡相沉積環(huán)境的影響，沿著陸源向海盆輸入的方向，烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度逐漸降低，有機(jī)質(zhì)類型由以腐殖型為主向腐泥腐殖混合型干酪根變化；烴源巖的氣相色譜由后峰型、后雙峰型向前雙峰型變化，(n-C21+n-C22)/(n-C28+n-C29)比值逐漸增加，Pr/Ph比值降低，αααC27R/αααC29R比值增大，說明海陸過渡相烴源巖有機(jī)質(zhì)來源由以陸源有機(jī)質(zhì)為主向以陸源和水生生物混合為主的轉(zhuǎn)變，沉積環(huán)境由強(qiáng)氧化向弱氧化—弱還原過渡。

(2)海陸過渡相烴源巖發(fā)育在大陸邊緣裂陷的主裂陷期，強(qiáng)烈的差異構(gòu)造沉降不僅為烴源巖的沉積充填提供了高可容納空間和欠補(bǔ)償?shù)某练e環(huán)境，而且“隆凹相間”的沉積格局形成的半封閉—半開放的沉積環(huán)境有利于海陸過渡相烴源巖的發(fā)育。

(3)海陸過渡相烴源巖以海侵期的河流—三角洲物源體系為主，僅在狹長的凹陷和地塹中央發(fā)育局限海沉積，總體上可以劃分為三角洲平原相—前三角洲相—濱淺海相等3個烴源巖發(fā)育相帶；巖性上以碳質(zhì)泥頁巖為主，廣泛發(fā)育含煤層系，富含陸源植物碎片與孢粉化石，含少量海相浮游化石，分布范圍廣，陸源物質(zhì)輸入強(qiáng)，以生氣有機(jī)質(zhì)為主。

[1] Haggas S,Marshall E,Rheinberg P,et al.Offshore exploration and development of the Browse and Bonaparte Basins:A review[J].APPEA Journal,2006,46(1):666.

[2] Miyazaki S.Australia’s southeastern Bonaparte basin has plenty of potential[J].Oil and Gas Journal,1997,95(16):78-81.

[3] 張建球,錢桂華,郭念發(fā).澳大利亞大型沉積盆地與油氣成藏[M].北京:石油工業(yè)出版社,2008.

Zhang Jianqiu,Qian Guihua,Guo Nianfa.Large sedimentary basins and hydrocarbon accumulation in Australia[M].Beijing:Petroleum Industry Press,2008.

[4] Dawson D,Grice K,Alexander R,et al.The effect of source and maturity on the stable isotopic compositions of individual hydrocarbons in sediments and crude oils from the Vulcan Sub-basin,Timor Sea,Northern Australia[J]Organic Geochemistry,2007,38(7):1015-1038.

[5] George S C,Lisk M,Eadington P J.Fluid inclusion evidence for an early,marine-sourced oil charge prior to gas-condensate migration,Byu-1,Timor Sea,Australia[J].Marine and Petroleum Geology,2004,21(9):1107-1128.

[6] 黃彥慶,白國平.澳大利亞波拿巴盆地油氣地質(zhì)特征及勘探潛力[J].石油實驗地質(zhì),2010,32(3):238-241.

Huang Yanqing,Bai Guoping.Petroleum geological features and exploration potential analyses of the Bonaparte basin,Australia[J].Petroleum Geology & Experiment,2010,32(3):238-241.

[7] Kennard J M,Deighton I,Edwards D S,et al.Subsidence and thermal history modeling:New insights into hydrocarbon expulsion from multiple petroleum systems in the Petrel Sub-basin,Bonaparte Basin[C]//Sedimentary Basins of Western Australia 3:proceedings of petroleum exploration society of Australia sympo-sium.Perth:WA,2002:409- 437.

[8] Preston J C,Edwards D S.The petroleum geochemistry of oils and sourcerocks from the Northern Bonaparte Basin,offshore northern Australia[J].APPEA Journal,2000,40(1):257-282.

[9] 段威,侯宇光,何生,等.澳大利亞波拿巴盆地侏羅系烴源巖熱史及成熟史模擬[J].地質(zhì)科技情報,2011,30(3):65-71.

Duan Wei,Hou Yuguang,He Sheng,et al.Jurassic source rock thermal and maturity history modeling in the Bonaparte Basin of Australia[J].Geological Science and Technology Information,2011,30(3):65-71.

[10] Ambrose G J.Jurassic sedimentation in the Bonaparte and northern Browse Basins:new models for reservoir-source rock deve-lopment,hydrocarbon charge and entrapment[C] //Timor Sea petroleum geosciences:proceedings of the Timor Sea symposium.[S. l.]: Northern Territory Geological Survey,2004.

[11] 傅寧,鄧運華,張功成,等.南海北部疊合斷陷盆地海陸過渡相烴源巖及成藏貢獻(xiàn)：以珠二坳陷白云凹陷為例[J].石油學(xué)報,2010,31(4):559-565.

Fu Ning,Deng Yunhua,Zhang Gongcheng,et al.Transitional source rock and its contribution to hydrocarbon accumulation in superimpose rift-subsidence basin of northern South China Sea:Taking Baiyun Sag of ZhuⅡDepression as an example[J].Acta Petrolei Sinica,2010,31(4):559-565.

[12] 鄧運華.試論中國近海兩個坳陷帶油氣地質(zhì)差異性[J].石油學(xué)報,2009,30(1):1-8.

Deng Yunhua.Analysis on differences of petroleum type and geolo-gical conditions between two depression belts in China offshore[J].Acta Petrolei Sinica,2009,30(1):1-8.

[13] Eyles N,Mory A J,Backhouse J.Carboniferous-Permian playnostratigraphy of west Australian marine rift basins:resolving tectonic and eustatic controls during Gondwanan glaciations[J].Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology,2002,184(3/4):305-319.

[14] Halpin J A,CrawfordAJ,Direen Ni G,et al.Naturaliste Plateau,offshore Western Australia:A submarine window into Gondwana assembly and break[J].Geology,2008,36(1):807-810.

[15] Veevers J J,Cotterill D.Western margin of Australia:Evolution of a rifted arch system[J].Geological Society of America Bulletin,1978,89(3):337-355.

[16] Frankowicz E,McClay K R.Extensional fault segmentation and lin-kages,Bonaparte Basin,outer North West Shelf,Australia[J].AAPG Bulletin,2010,94(7):977-1010.

[17] Jablonskl D,Saltta A J.Permian to Lower Cretaceous plate tecto-nics and its impact on the tectono-stratigraphic development of the western Australian margin[J].APPEA Journal,2004(1):287-328.

[18] 龔承林,王英民,崔剛,等.北波拿巴盆地構(gòu)造演化與層序地層學(xué)[J].海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì),2010,30(2):103-109.

Gong Chenglin,Wang Yingmin,Cui Gang,et al.Tectonic evolution and sequence stratigraphy of passive continental margin deep-water basin(North Bonaparte Basin)[J].Marine Geology & Quaternary Geology,2010,30(2):103-109.

[19] 國朋飛,何生,朱書奎,等.利用三環(huán)萜烷對比泌陽凹陷生物降解油油源[J].石油實驗地質(zhì),2015,37(1):80-87.

Guo Pengfei,He Sheng,Zhu Shukui,et al.Application of tricyclic terpanes in biodegraded oil-source correlation in Biyang sag[J].Petroleum Geology & Experiment,2015,37(1):80-87.

[20] 余箐,徐國盛,徐昉昊,等.南美Llanos盆地中部地區(qū)烴源巖與原油地球化學(xué)特征[J].石油實驗地質(zhì),2015,37(1):71-79.

Yu Qiang,Xu Guosheng,Xu Fanghao,et al.Geochemical features of source rocks and crude oils in central Llanos Basin,South America[J].Petroleum Geology & Experiment,2015,37(1):71-79.

[21] 楊香華,何生,姚光慶,等.澳大利亞西北陸架層序地層、油氣富集規(guī)律與成藏動力學(xué)研究[R].武漢：中國地質(zhì)大學(xué),2010.

Yang Xianghua,He Sheng,Yao Guangqing,et al.Sequence stratigraphy,hydrocarbon enrichment regularity and accumulation dynamics in the North West Shelf of Australia [R].Wuhan: China University of Geosciences,2010.

(編輯 黃 娟)

Geochemical characteristics and development model of transitional source rocks during the continental margin rifting stage, Bonaparte Basin, Australia

Hou Yuguang1, He Sheng1, Yang Xianghua1, Duan Wei1, Zhu Guanghui2, Xu Xiaoming2, Dong Tian1

(1.KeyLaboratoryofTectonicsandPetroleumResourcesofMinistryofEducation,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan,Hubei430074,China; 2.BeijingResearchCenterofChinaNationalOffshoreOilCorporation,Beijing100027,China)

The comprehensive analyses of tectonic settings, depositional fillings and organic geochemical characteristics indicated that the source rocks in the Bonaparte Basin were deposited during the main stage of continental margin rifting, and the well-developed river delta sedimentary system was beneficial for terrigenous organic matter input. The episodic rifting of the basin and the differential subsidence of contemporaneous faults provided both plentiful accommodation space and an underfilled depositional environment. Moreover, the pattern of “uplift alternating with sag” was favorable for the development of a semi-restricted depositional environment. The transitional source rocks were deposited in an oxic depositional environment with a large amount of terrigenous input. They mainly consist of carboniferous mudstones and coal-bearing series. Abundant terrigenous plant debris and some marine planktonic debris were observed. The terrigenous materials played a very important role in organic matter accumulation. With shifting sediment sources, the organic matter enrichment was decreasing and the kerogen was increasingly dominated by sapropelic organic matter. Then-alkane distribution was characterized by a back-end biased and bimodal pattern. The (n-C21+n-C22)/(n-C28+n-C29) andαααC27R/αααC29Rratios were increasing, while the Pr/Ph ratio was decreasing. All these variations also indicated that the source organic matter was changing from terrigenous to marine, and the depositional environment was changing from oxic to dysoxic conditions.

geochemical characteristics; transitional source rocks; continental margin rifting stage; Bonaparte Basin; Australia

1001-6112(2015)03-0374-09

10.11781/sysydz201503374

2014-03-05；

2015-03-18。

侯宇光(1979—)，男，副教授，從事油氣地質(zhì)、盆地分析教學(xué)和科研工作。E-mail：sporthyg@126.com。

何生(1956—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，從事油氣成藏、非常規(guī)油氣地質(zhì)教學(xué)與研究。E-mail：shenghe@cug.edu.cn。

TE122.1+1

A

國家油氣重大專項(2008ZX05030-02)，國家自然基金項目(41302111)，中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目(CUGL110247)和中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)構(gòu)造與油氣資源教育部重點實驗室基金項目(TPR-2013-19)聯(lián)合資助。