劉 濤

（大慶勘探開發(fā)研究院有機地球化學(xué)研究室, 黑龍江大慶 163000）

新疆準噶爾盆地位于中國大陸西北部地區(qū), 占地面積約為13×104km2, 這里的地質(zhì)以沉積巖為主, 分別分布于準噶爾盆地的不同地質(zhì)凹陷各處, 它們?yōu)闇矢翣柵璧氐陌l(fā)展提供了豐富的天然地質(zhì)基礎(chǔ), 其中西北緣、腹部、東部區(qū)域是主要的大型油氣資源分布區(qū), 南緣諸多地質(zhì)構(gòu)造也蘊藏有許多重要油氣。本文在查閱了大量相關(guān)準噶爾盆地?zé)N源巖與原油文獻的基礎(chǔ)上, 對準噶爾盆地?zé)N源巖的發(fā)育進行了初步介紹, 而后分析了準噶爾盆地?zé)N源巖干酪根系同位素組成, 以及原油地球化學(xué)特征與分類, 旨在探究準噶爾盆地?zé)N源巖與原油的關(guān)系, 幫助人們更好地認識原油的形成及其地球化學(xué)特征[1]。

1 準噶爾盆地?zé)N源巖的發(fā)育

準噶爾盆地的不同烴源巖形成時間是不同的, 總地來說, 其主要形成時期包括上古生界和中生生界, 具體情況如下[2-3]。

1.1 上古生界發(fā)育石炭系和二疊系

在上古生界時期, 準噶爾盆地發(fā)育出了石炭系和二疊系。其中, 在烴源巖的形成方面, 石炭系烴源巖主要發(fā)育于石炭統(tǒng)滴水泉組和上石炭統(tǒng)巴山組地區(qū), 是由于該地的海陸變動而形成的沉積巖發(fā)育而來的。二疊系烴源巖主要發(fā)育于下二疊統(tǒng)風(fēng)城組與中二疊統(tǒng)烏爾禾組等地區(qū), 是由于該地的海湖變動而形成的沉積巖發(fā)育而來的, 其也是準噶爾盆地所具有的最主要烴源巖。在烴源巖的分布方面, 石炭系的烴源巖廣泛分布在準噶爾盆地的各處。一般來說, 石炭系的海陸沉積層較厚, 所含有機質(zhì)含量中等, 主要以Ⅱ2型和Ⅲ型為主, 成熟度適中。二疊系的烴源巖主要分布在準噶爾盆地的西部、南部及東部地區(qū), 北部幾乎沒有。而二疊系海湖沉積層厚度厚, 所含有機質(zhì)含量高, 主要以類型較好的Ⅱ1型為主, 但此地的成熟演化程度較低[1]。

1.2 中新生界發(fā)育三疊系、侏羅系、白堊系和古近系

在中新生界時期, 準噶爾盆地發(fā)育出了三疊系、侏羅系、白堊系和古近系。其中, 在烴源巖的形成方面, 三疊系烴源巖主要發(fā)育于三疊統(tǒng)地區(qū), 是由湖湖（淺湖和半深湖）沉積巖發(fā)育而來的。侏羅系烴源巖主要是由于河流—沼澤—深湖相含煤沉積形成的。白堊系烴源巖主要發(fā)育于白堊統(tǒng)清水河組地區(qū), 也是由于湖湖（淺湖和半深湖)沉積發(fā)育而來的。古近系烴源巖主要發(fā)源于漸—始新統(tǒng)安集海河組地區(qū), 與三疊系和白堊系相同, 是由于湖湖（淺湖和半深湖）沉積發(fā)育而來的[1]。

在烴源巖的分布方面, 三疊系烴源巖主要分布于準噶爾盆地的大部分地區(qū), 其中以盆地東部最為出名。一般來說, 三疊系沉積巖厚度適中, 有機物含量豐富, 主要以Ⅱ型為主, 成熟度適中。侏羅系烴源巖廣泛分布在準噶爾盆地, 沉積巖的厚度較厚, 有機物含量高, 主要以類型較差的Ⅱ1型和Ⅲ型為主, 處于不太成熟階段。白堊系烴源巖主要分布在準噶爾盆地的南部, 這里的沉積巖厚度適中, 有機物含量也適中, 主要以Ⅱ型為主, 成熟度也較低。古近系烴源巖主要分布在準噶爾盆地的南部地區(qū), 有機物含量適中, 同樣以Ⅱ型為主, 成熟程度中等。其中成熟的古近系烴源巖主要分布在南部凹陷地帶[1]。

2 烴源巖干酪根同位素組成

雖然, 不同物質(zhì)種類的烴源巖干酪根基本結(jié)構(gòu)組成中的元素都是碳, 但從本質(zhì)上來說, 它們是由碳元素的不同同位素組成的, 具有明顯的差異性。具體來說, 石炭系烴源巖的干酪根分子質(zhì)量趨于中性偏重, 碳元素組成在-25%～-21%之間。下二疊統(tǒng)風(fēng)城組和中二疊統(tǒng)平地泉、蘆草溝溫泉組的烴源巖石干酪根分子質(zhì)量較輕, 碳元素組成在-32%～-24%之間。平均值在-29%左右。三疊系的烴源巖干酪根由于碳同位素分子結(jié)構(gòu)及其組成多數(shù)變化大, 因此碳元素組成在-31%～-20%之間。其中東部疊系烴源巖分子質(zhì)量變化小于-26%。侏羅系烴源巖的干酪根分子質(zhì)量組成密度總體上比較重, 主要的碳元素組成集中分布在-26%～-23%之間。八道灣組泥巖和其他煤干酪根的分子質(zhì)量組成相對比較輕一點, 西山窯泥巖組則相對略重一些, 兩者密度相差1%左右, 下白堊統(tǒng)烴源巖干酪根中的分子質(zhì)量組成則比較輕, 碳元素組成主要在-31%～-27%之間, 與二疊系烴源巖干酪根類似。古近系安集海河組烴源巖干酪根中的分子質(zhì)量相對比較重, 碳元素組成在-28.5%～-23%之間, 與準噶爾盆地侏羅系中的烴源巖類似[4]。

3 原油地球化學(xué)特征與分類

烴源巖是含有烴類有機質(zhì)的巖石, 可以說, 烴源巖的形成是原油產(chǎn)生的基礎(chǔ)——烴源巖是原油的產(chǎn)生地。但并不是所有烴源巖都能夠產(chǎn)生原油的, 只有具備一定條件的烴源巖才能夠產(chǎn)生或待產(chǎn)生原油。其一, 原油產(chǎn)生要求烴源巖具有一定的內(nèi)部溫度條件, 及要求烴源巖埋藏深度足夠。其二, 原油形成的過程中需要有充足的有機質(zhì), 有機質(zhì)在地質(zhì)作用的過程中逐漸轉(zhuǎn)化為烴源巖的主要成分, 而烴源巖中恰恰具備了生成原油的大量有機質(zhì)存在。一般可認為, 烴源巖形成原油需要的有機質(zhì)就是干酪根。干酪根是以碳元素為基礎(chǔ)的有機物, 是原油基本構(gòu)成物質(zhì)。但不同烴源巖的有機質(zhì)組成是有所差別的, 其原因是碳元素具有多種同位素。對此不同種類烴源巖的直接區(qū)別在于, 其分子質(zhì)量的不同。細分來說, 石炭系烴源巖的分子質(zhì)量居中偏大, 一般在-25%～-21%之間。二疊系烴源巖分子質(zhì)量相對較小, 一般在-32%～-24%之間, 平均值為-29%。三疊系烴源巖分子質(zhì)量中等, 一般在-31%～-20%之間。而侏羅系烴源巖分子質(zhì)量大, 主要集中在-26%～-23%之間。白堊系烴源巖分子質(zhì)量小, 主要集中在-31%～-27%之間。與二疊系烴源巖干酪根類似。古近系烴源巖分子質(zhì)量大, 一般在-28.5%～-23%之間, 與準噶爾盆地侏羅系中的烴源巖類似。

4 結(jié)論

綜上所述, 準噶爾盆地作為我國最大的原油儲量地, 因為其特殊的地質(zhì)條件, 形成了六大類典型原油。同時因為六類典型原油的元素組成上具有較明顯的差別, 因此不同種類原油組成的分子質(zhì)量和基本物質(zhì)構(gòu)成也不近相同。本文在查閱了大量相關(guān)準噶爾盆地?zé)N源巖與原油文獻的基礎(chǔ)上, 對準噶爾盆地?zé)N源巖的發(fā)育進行了初步介紹, 而后分析了準噶爾盆地?zé)N源巖干酪根系同位素組成, 以及原油地球化學(xué)特征與分類, 希望能夠探究準噶爾盆地?zé)N源巖與原油的關(guān)系, 幫助人們更好地認識原油的形成及其地球化學(xué)特征。