Main controlling factors and development model of the Miocene marine source rocks in Yinggehai Basin
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摘要: 中新统海相烃源岩是中国近海莺歌海盆地主要油气供给层段，也是我国新生代海相烃源岩的典型代表。综合利用地质、地球化学和古生物等资料，在烃源岩有机地球化学特征分析的基础上，探讨了莺歌海盆地中新统海相烃源岩发育的主控因素，并建立了相应的形成模式。结果表明，莺歌海盆地发育中等-好级别的中新统海相烃源岩，并具有较强的横向与纵向非均质性；中新统海相烃源岩受古气候、古生产力、水介质条件、沉积速率及海平面变化等因素的综合影响，发育以莺东斜坡带梅山组、三亚组为代表的海相陆源型和以东方区、乐东区梅山组为代表的海相内源型2种模式，其中以海相内源型烃源岩生烃条件最为优越。Abstract: The Miocene marine source rock is the main oil and gas supplier of the Yinggehai Basin and the typical representative of the Cenozoic marine source rocks in China.Based on comprehensive analysis of geological, geochemical and paleontological data and the study of the geochemical characteristics of the source rocks, the paper discusses the main controlling factors and establishes models of the development of the Miocene marine source rocks in Yinggehai Basin.The results show that medium-good Miocene marine source rocks are developed with strong lateral and vertical heterogeneity in Yinggehai Basin.And the Miocene marine source rocks in Yinggehai Basin are influenced by paleoclimate, paleoproductivity, water medium conditions, sedimentation rate and sea level changes.Two models of the type of marine terrestrial source represented by Meishan Formation and Sanya Formation in Yingdong slope belt and the type of marine endogenous type represented by Meishan Formation in Dongfang area and Ledong area are developed, in contrast, the latter hydrocarbon generation conditions are more excellent.
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海相烃源岩是世界烃源岩的重要组成部分。现有研究表明，有机质生产力和保存条件是影响海相烃源岩发育的2个最基本要素，生产力为烃源岩发育提供基本物质基础，保存条件则客观决定了有机质最终能保留下来的量，但由于各个地区基础地质条件的不同，有机质生产力和保存条件究竟哪个占主导作用一直存在争议[1-5]。从有机质来源角度，一般将海相烃源岩的发育模式区分为海相陆源型、海陆混合型以及海相内源型3种。其中，海相陆源型以有机质来源主要为陆源高等植物为主要特征，往往发育在三角洲、浅海环境，保存条件相对较差，以弱还原-弱氧化为主，该类烃源岩有机质丰度一般不高，以差-中等级别为主，有机质类型以Ⅲ型为主，如西非东日尼尔盆地上白垩统Donga组泥岩[6]；海陆混合型以陆源高等植物和低等水生生物混合来源为主要特征，一般发育在浅海区，还原环境，保存条件较好，该类烃源岩有机质丰度较高，以中等-好级别为主，有机质类型以Ⅱ型为主，如西非塞内加尔盆地浅海区上白垩统赛诺曼-土伦阶泥岩[7]；海相内源型以低等水生生物来源为主要特征，一般发育在深海区，还原环境，保存条件好，该类烃源岩有机质丰度高，以好级别为主，有机质类型以Ⅱ型为主，如西非塞内加尔盆地深海区上白垩统赛诺曼-土伦阶泥岩及中亚阿姆河盆地上侏罗统泥岩[7-9]。
我国新生代海相烃源岩主要分布在南海海域，东海也略有分布。在南海海域诸盆地中，如中建南盆地、礼乐盆地、北康盆地、曾母盆地等，中新统海相泥岩广泛发育，但其有机质丰度多为差-中等，干酪根类型以Ⅲ型为主[10-11]；东海盆地丽水凹陷古新统明月峰组与灵峰组海相烃源岩的有机质丰度也偏低[12-13]；但在南海莺歌海盆地乐东区钻探揭示了有机质丰度高、类型较好的中新统海相烃源岩。受限于勘探程度与研究历史，前人对莺歌海盆地中新统海相烃源岩的研究多围绕莺东斜坡带而展开[14-17]，但对烃源岩发育的主要区域——中央凹陷(东方区、乐东区)海相烃源岩发育状况的研究较为薄弱。因此，笔者将在前人相关研究的基础上，应用地质与地球化学相结合的方法，分析中新统海相烃源岩的有机地球化学特征，重点对比分析中央凹陷(东方区、乐东区)与莺东斜坡带烃源岩发育的主控因素，分区建立烃源岩发育模式，并预测有利于海相烃源岩发育的区域及层段，为盆地油气勘探决策提供科学依据。
1. 区域地质背景
莺歌海盆地位于我国南海西北部大陆边缘，总体沿西北走向呈菱形分布，属于新生代走滑-伸展盆地，具有沉积巨厚、泥底辟发育、高温高压、富含天然气等特点[18-20]。根据构造变形特征，将盆地划分为中央凹陷(莺歌海凹陷)、临高凸起、莺东斜坡带和莺西斜坡带等多个次一级构造单元(图 1-a)。由于目前钻遇中新统海相烃源岩的钻井多位于中央凹陷的北部(东方区)与南部(乐东区)及莺东斜坡带，因此本次研究选取这3个区域作为主要对比研究区。
图 1 莺歌海盆地构造单元划分图(a)及地层柱状图(b)Figure 1. Tectonic units division map (a) and stratigraphic histogram (b) of Yinggehai Basin莺歌海盆地在始新世-早渐新世时期(T100~T70, 图 1-b)，盆地北部断裂左旋活动、沉积中心孤立(位于临高凸起)为主要特征，依次沉积了始新统岭头组和渐新统崖城组2套地层。始新统岭头组目前在莺歌海盆地尚未钻遇，渐新统崖城组属海陆过渡相沉积，其沉积厚度大，且可见煤层。晚渐新世时期(T70~T60，图 1-b)，左旋活动停止，盆地以快速热沉降为主要特征，沉积中心南移至中央凹陷区，陵水组沉积较厚。中新世时期(T60~T30，图 1-b)，构造活动基本停止，进入热沉降阶段，发育三亚组和梅山组大规模海相沉积，岩性以灰色泥岩、砂岩互层为主。上新世-第四纪(T30~T0，图 1-b)，红河断裂右旋活动，沉积中心快速向东南迁移，此时莺歌海组发育巨厚海相泥岩，乐东组以砂砾岩和灰色泥岩为主[18-20]。已有研究揭示，中新统三亚组和梅山组广泛分布的海相烃源岩是莺歌海盆地的主力烃源岩，是盆地天然气供给的最重要层段[21-22]，也是本次研究的主要研究层段。
2. 烃源岩有机地球化学特征
有机质丰度、类型和成熟度是评价海相烃源岩生烃能力的重要参数[23]，对莺歌海盆地8口井49个泥岩样品热解地球化学资料的统计(图 2~4)分析表明，莺歌海盆地乐东区中新统海相烃源岩以梅山组一段下亚段相对较好，总体属中等-好烃源岩，总有机碳质量分数w(TOC)与生烃潜量(S1+S2)的平均值分别可达2.09%和1.69 mg/g，有机质类型以Ⅲ型为主，少量Ⅱ2与Ⅱ1型，已达到生烃高峰；梅山组一段上亚段烃源岩相对较差，w(TOC)与S1+S2的平均值分别为0.73%和0.93 mg/g，有机质类型也以Ⅲ型为主，少量Ⅱ2型，样品基本多处于低成熟生油阶段。莺东斜坡带中新统海相烃源岩的有机质丰度低于乐东区，总体属于差-中等烃源岩。莺歌海盆地中新统海相烃源岩有机质丰度排序为：梅山组一段下亚段>梅山组二段>梅山组一段上亚段>三亚组，有机质类型以Ⅱ2和Ⅲ型为主，均已进入(低)成熟生烃门限。本次获取的东方区梅山组二段烃源岩样品的w(TOC)和S1+S2相对较低，多处于差烃源岩级别，但前人推测认为东方区可能是莺歌海盆地烃源岩最发育区[14]，有机质类型以Ⅱ2型为主，由东方区样品最大热解峰温(Tmax)介于423~435℃可推断东方区烃源岩也已进入生烃门限(图 3-A)。
图 2 莺歌海盆地东方区(A)、乐东区(B)与莺东斜坡带(C)中新统烃源岩w(TOC)和S1+S2交汇图Figure 2. Intersection diagram of TOC content and S1+S2 of Miocene source rocks of the Dongfang area (A), Ledong area (B) and Yingdong slope zone (C) in Yinggehai Basin
图 3 莺歌海盆地东方区(A)、乐东区(B)与莺东斜坡带(C)中新统烃源岩HI-Tmax交汇图Figure 3. Intersection diagram of HI-Tmax of Miocene source rocks of the Dongfang area(A), Ledong area(B) and Yingdong slope zone (C) in Yinggehai Basin
图 4 莺歌海盆地乐东区(A)与莺东斜坡带(B)中新统烃源岩深度与镜质体反射率关系图Figure 4. Relationship between depth and vitrinite reflectance of Miocene source rocks of the Ledong area(A), and Yingdong slope zone (B) in Yinggehai Basin综上所述，莺歌海盆地中新统海相烃源岩具有较强的非均质性，平面上，东方区、乐东区烃源岩有机质丰度高于莺东斜坡带；纵向上，梅山组烃源岩有机质丰度高于三亚组，并以梅山组一段下亚段有机质丰度最高。有机质类型以Ⅱ2~Ⅲ型为主，均已进入生烃门限，乐东区部分梅山组样品已达到生烃高峰。
3. 烃源岩发育控制因素
3.1 古气候
古气候是影响烃源岩发育的重要因素。本次研究主要基于孢粉及生物标志化合物统计分析结果来恢复莺歌海盆地中新统海相烃源岩的古气候特征。
孢粉组合是恢复古气候的常用手段，主要利用生物喜热、喜温、喜生、喜中及喜湿等习性，对孢粉组合进行分类，进而恢复烃源岩沉积时期的气候条件[23]。代表性钻井孢粉资料统计结果(图 5)表明，在指示气候温-热类型的指标中，梅山组以热带植物化石占比最多，平均为66.89%，温带植物化石次之，平均为32.27%，亚热带、热-亚热带及热-温带植物化石占比极少；三亚组也以热带植物化石占比最多，平均为59.89%，其次为温带植物化石，平均为40.10%，几乎未见其他类型的植物化石。孢粉化石特征说明梅山组沉积时期总体属于南亚热带气候(图 5-A)，三亚组沉积时期属于亚热带气候(图 5-B)，并且在纵向上，梅山组沉积时期气候经历了热带-亚热带-热带的转变，三亚组沉积时期气候逐渐由热带过渡为亚热带。在指示气候干-湿程度的指标中，梅山组以中生类植物化石占比最多，平均为54.38%，其次为湿生类化石，平均为36.97%，旱生类化石较少，平均仅为8.65%；三亚组中湿生、中生、旱生类植物化石平均占比分别为32.93%、48.38%、18.69%；说明梅山组沉积时期以湿润气候为主，三亚组沉积时期以半湿润气候为主；纵向上(图 5-A，B)，梅山组沉积时期以湿润气候为主，三亚组沉积时期则由半湿润气候逐渐向半干旱-干旱气候过渡。
图 5 莺歌海盆地中新统烃源岩气候类型、气候干湿度分析图A.H29-2井; b.L1-1A井Figure 5. Analysis of climate type and dry-wet climate of the Miocene source rocks in Yinggehai Basin另外，烃源岩碳优势指数(CPI)也可指示古气候干湿程度，以CPI=1为界，CPI值越小，湿润程度越高[23-24]。统计表明(表 1)，梅山组烃源岩CPI值分布在1.03~2.10，均值为1.21，三亚组CPI值分布于1.07~1.99，均值为1.30，表明梅山组沉积时期气候的湿润程度高于三亚组，与孢粉组合分析结论一致。
表 1 莺歌海盆地中新统海相烃源岩生物标志化合物统计Table 1. Statistics of biomarkers of the Miocene marine source rocks in Yinggehai Basin层位 区域 样品数 CPI (C21+C22)/(C28+C29) 姥鲛烷/植烷 范围 平均 范围 平均 范围 平均 梅山组 东方区 21 1.03~2.10 1.21 0.66~10.72 5.01 0.24~0.51 0.37 乐东区 27.91~38.52 33.22 0.53~0.75 0.64 莺东斜坡带 0.98~15.09 4.17 0.32~1.50 0.92 三亚组 东方区 7 1.07~1.99 1.30 1.60~5.33 2.88 0.90~2.39 1.58 莺东斜坡带 0.51 2.16 综上所述，莺歌海盆地梅山组海相烃源岩发育时期整体处于温暖、潮湿气候，三亚组沉积时期整体处于相对较冷，半潮湿-半干旱气候。
3.2 有机质来源与古生产力
不同来源的有机质，其古生产力往往存在较大的差异。本次研究主要利用烃源岩饱和烃轻重比(C21+C22)/(C28+C29)来表征低等水生生物和陆源高等植物的相对输入情况[23-24]。统计分析表明(表 1)：各区梅山组及东方区三亚组以低等水生生物来源为主，莺东斜坡带三亚组以陆源高等植物来源为主，且平面上具有乐东区低等水生生物来源比例最高、东方区和莺东斜坡带低等水生生物来源比例略低的特征。结合研究区基本地质特征及王元等[16-17]相关成果可推测，东方区和乐东区梅山组以低等水生生物输入占优，莺东斜坡带梅山组及各区块三亚组陆源高等植物来源所占比例较高(图 6)。
图 6 莺歌海盆地生源构成堆积图(数据源自文献[17])Figure 6. Accumulation diagram of organic matter source composition of the Yinggehai Basin另外，本次研究还应用Muller等[25]于1979年提出的古海洋生产力计算公式来计算莺歌海盆地中新统海相烃源岩的古生产力：
P=C×ρ×(1−φ)/(0.003×S0.30) 式中：P为海洋古生产力(g/(cm2·a))；C为有机碳质量分数(%)；ρ为沉积物密度(g/cm3)；φ为孔隙度(%)；S为沉积速率(m/Ma)。
在计算过程中，有机碳质量分数(C)采用单井烃源岩实测w(TOC)平均值，沉积速率(S)由基于BasinMod运用“回剥法”地层压实校正模型计算得到，沉积物密度(ρ)来自于密度测井曲线，孔隙度(φ)根据BasinMod单井模拟得到。计算结果(表 2)表明，梅山组乐东区烃源岩的古生产力(平均为146.02 g/(cm2·a))明显高于莺东斜坡带的生产力(平均为83.51 g/(cm2·a))，东方区由于仅有少量梅山组二段的w(TOC)实测数据，导致计算的古海洋生产力偏低，不具代表性；莺东斜坡带三亚组的古生产力(平均为82.70 g/(cm2·a))低于梅山组沉积时期的古生产力(83.51 g/(cm2·a))。
表 2 莺歌海盆地古生产力恢复参数及结果统计Table 2. List of calculation parameters and calculation results of paleo-productivity of the Miocene marine source rocks in Yinggehai Basin层位 区域 井号 沉积速率/
(m·Ma-1)w(TOC)/% 孔隙度/% 沉积物密度/
(g·cm-3)古海洋生产力/
(g·cm-2·a-1)古海洋生产力平均
值/(g·cm-2·a-1)梅山组 东方区 H29-2 406.15 0.75 0.19 0.22 58.35 58.35 乐东区 L22-7 215.60 0.71 0.10 0.22 71.32 146.02 L30-1A 63.05 2.09 0.09 0.22 220.72 莺东
斜坡带L1-1A 215.60 0.76 0.16 0.22 74.18 83.51 L33-1 63.05 0.65 0.15 0.22 92.84 三亚组 L1-1A 111.39 0.65 0.19 0.22 74.58 82.70 L34-1 57.12 0.66 0.21 0.22 90.82 综上所述，东方区、乐东区梅山组以低等水生生物来源占有较大比例，莺东斜坡带梅山组及各区块三亚组以陆源高等植物有机质输入略占优势。古生产力表现为平面上乐东区高于莺东斜坡带；纵向上，梅山组高于三亚组。另外，(C21+C22)/(C28+C29)与w(TOC)相关性分析图(图 7-A，数据点少于饱和烃气相色谱数据量是由于可匹配实测w(TOC)数据较少)显示(C21+C22)/(C28+C29)与w(TOC)成正相关关系，相关系数R2为0.92，说明古海洋生产力严格控制着研究区烃源岩的发育，好烃源岩主要发育在低等水生生物生产力较高的区域。
图 7 TOC质量分数与(C21+C22)/(C28+C29)(A)、姥鲛烷/植烷(B)及高岭石质量分数(C)相关分析图Figure 7. Correlation analysis of TOC with (C21+C22)/(C28+C29) (A), pristane/phytane (B)and kaolinite content (C) content3.3 水介质条件
水介质条件主要指烃源岩沉积时期海水的古盐度和氧化-还原条件，在一定程度上制约着有机质的输入和保存[26-28]。
(1) 古盐度
K、Na、Sr、Ca、Ba、Th等营养元素对盐度反映敏感。本次研究采用Sr/Ba比值及自然伽马能谱曲线Th/K比值来指示古盐度变化。Sr/Ba比值大于0.01指示海相咸水沉积，Sr/Ba比值小于0.01指示陆相淡水沉积[29-30]；Th/K比值越高，水体盐度越高[29-30]。
研究区Sr、Ba元素质量分数来自于南油研究所岩屑光谱半定量分析报告，精确度略差，但通过Sr/Ba比值的形式仍能在一定程度上反映莺歌海盆地古盐度特征，经统计(表 3)，东方区梅山组Sr/Ba比值介于0.083 3~0.1之间，平均0.088 7；莺东斜坡带梅山组Sr/Ba比值介于0.05~0.083 3，平均0.064 6；莺东斜坡带三亚组Sr/Ba比值介于0.01~0.05，平均0.042，指示莺歌海盆地中新统烃源岩沉积时期水体均处于咸水环境，且平面上东方区古盐度高于莺东斜坡带，纵向上梅山组沉积时期水体盐度高于三亚组沉积时期。另外，根据东方区H29-1井Th/K比值绘制的古盐度纵向解释曲线也可说明纵向上梅山组沉积时期水体的盐度高于三亚组(图 8)。
表 3 莺歌海盆地古盐度指标Sr/Ba比值统计Table 3. Statistics of Sr/Ba ratio of paleosalinity index in Yinggehai Basin层位 区域 井位 深度
h/mSr Ba Sr/Ba Sr/Ba
均值wB/% 梅山组 东方区 H30-1A 1 777 0.05 0.6 0.083 3 8.87 H30-1A 1 801 0.05 0.5 0.010 0 H30-1A 1 848 0.05 0.6 0.083 3 莺东
斜坡带L34-1 2 489 0.05 1.0 0.050 0 6.46 L34-1 2 556 0.05 0.8 0.062 5 L34-1 2 580 0.05 0.6 0.083 3 L34-1 2 604 0.05 0.8 0.062 5 三亚组 莺东
斜坡带L34-1 2 772 0.05 1.0 0.050 0 4.20 L34-1 2 811 0.05 1.0 0.050 0 L34-1 2 844 0.05 1.0 0.050 0 L34-1 2 871 0.05 1.0 0.050 0 L34-1 2 655 0.05 5.0 0.010 0 
图 8 H29-1井伽马能谱曲线Th/K比值随深度变化Figure 8. Varying of the Th/K ratio from gamma spectrum curve with depth in the Well H29-1(2) 氧化-还原条件
氧化-还原条件是影响有机质保存的重要因素之一，还原性的强弱决定了生物化学作用对有机质的破坏程度。在海洋中，一般认为姥鲛烷/植烷 < 1指示还原环境，姥鲛烷/植烷>1指示弱还原-弱氧化环境[23-24]。
统计结果表明(表 1)，东方区梅山组烃源岩姥鲛烷/植烷为0.24~0.51(均值0.37)；乐东区姥鲛烷/植烷为0.53~0.75(均值0.64)；莺东斜坡带波动较大，梅山组姥鲛烷/植烷介于0.32~1.50，均值0.92；东方区三亚组姥鲛烷/植烷为0.90~2.39(均值1.58)，莺东斜坡带亚三组仅一个数据，姥鲛烷/植烷为2.16。不难看出，在梅山组烃源岩沉积时期，东方区、乐东区、莺东斜坡带水体均处于还原环境，且还原性排序为东方区>乐东区>莺东斜坡带；在三亚组烃源岩沉积时期，东方区、莺东斜坡带水体均处于弱还原-弱氧化环境。总体上，研究区中新统烃源岩沉积时期水体的还原性平面上具有东方区>乐东区>莺东斜坡带，纵向上表现出梅山组>三亚组的特征。此外，烃源岩姥鲛烷/植烷与w(TOC)呈负相关(图 7-B)，说明还原环境有利于有机质富集，氧化-还原条件是控制研究区烃源岩发育的重要因素。
3.4 沉积速率
沉积速率对烃源岩发育具有两面性，若有机质供应充足，则沉积速率高可降低有机质生物分解的可能性，同时也利于形成还原环境，有利于有机质保存；但当有机质供给不足时，则沉积速率过高对有机质起到稀释作用[31-32]。
本次研究基于BasinMod运用“回剥法”地层压实校正模型恢复了7口代表性单井的沉降-沉积史，以探讨沉积速率对烃源岩发育的影响作用。因研究区钻井尤其是中央凹陷区钻井大多未钻达或钻穿三亚组，在此仅对比梅山组沉积时期的沉积速率(图 9)：显然，沉积速率东方区最高，可达499.43 m/Ma，其次为乐东区，平均为231.56 m/Ma，莺东斜坡带最小，平均仅136.23 m/Ma。结合前述烃源岩有机地球化学特征可知，沉积速率在研究区海相烃源岩发育中起建设性作用，也是烃源岩发育的一个重要控制因素。
图 9 莺歌海盆地代表性单井梅山组烃源岩沉积速率图Figure 9. Diagram showing the sedimentation rate of the Meishan Formation source rocks of the representative wells in Yinggehai Basin3.5 海平面变化
海平面变化会影响烃源岩有机质生产力和保存条件[33-36]。高岭石一般由长石等矿物在低温和酸性条件下风化而成，且随着水体变深，黏土矿物中高岭石含量减少，因此可用黏土矿物反映海平面变化[31]。东方区梅山组样品不含高岭石(图 10-A)；乐东区梅山组样品黏土矿物中高岭石质量分数介于2%~9%，平均4.89%(图 10-B)；莺东斜坡带梅山组样品高岭石质量分数介于20%~32%，平均25.75%，三亚组样品高岭石质量分数介于25%~57%，平均39.86%(图 10-C)。显然，横向区带上，自莺东斜坡带至乐东区再至东方区，海平面逐渐升高；纵向层段上，梅山组海平面高于三亚组。此外，高岭石质量分数与w(TOC)呈负相关关系(图 7-C)，表明海平面变化会影响研究区海相烃源岩发育。
图 10 莺歌海盆地中新统海相烃源岩高岭石质量分数随深度变化图Figure 10. Varying of kaolinite content with depth of the Miocene Meishan Formation marine source rocks in Yinggehai Basin4. 烃源岩发育模式
综合前述分析可知，古气候、古生产力、水介质条件、沉积速率及海平面变化等因素在不同尺度和程度上控制着莺歌海盆地中新统海相烃源岩的发育，归根到底是有机质生产力和保存条件控制着研究区烃源岩的发育，特别是古海洋生产力，在研究区烃源岩发育中占据主导作用。结合世界海相烃源岩发育基本特征，可建立莺歌海盆地中新统海相烃源岩2种发育模式。
(1) 海相陆源型发育模式
以莺东斜坡带梅山组、三亚组为代表(图 11)。有机质输入以陆源高等植物占优势，有机质类型以Ⅲ型为主，古生产力较低；沉积速率相对较低，海平面也较低，以滨-浅海相沉积为主；水体古盐度相对较低，还原性较弱，有机质保存条件较差。此模式下主要发育差-中等烃源岩。
图 11 莺歌海盆地中新统海相烃源岩发育模式图Figure 11. Development model of the Miocene marine source rocks in Yinggehai Basin(2) 海相内源型发育模式
以东方区、乐东区梅山组为代表(图 11)。有机质输入中低等水生生物占有较大的比例，有机质类型以Ⅱ2型为主，古生产力高；沉积速率较高，海平面也相对较高，以半深海-深海相沉积为主；水体古盐度相对较高，还原性较强，有机质保存条件好。此模式下可发育好-优质烃源岩。
5. 结论
(1) 莺歌海盆地发育中等-好级别的中新统海相烃源岩，并具有较强的非均质性。平面上，中央凹陷烃源岩有机质丰度高于莺东斜坡带；纵向上，梅山组烃源岩优于三亚组。有机质类型以Ⅱ2~Ⅲ型为主，均已进入成熟生烃门限。
(2) 莺歌海盆地中新统海相烃源岩受古气候、古生产力、水介质条件、沉积速率及海平面变化等因素的综合影响，并可区分为海相陆源型和海相内源型两种发育模式，其中莺东斜坡带梅山组、三亚组属于海相陆源型，主要发育差-中等烃源岩；东方区、乐东区梅山组属于海相内源型，发育好-优质烃源岩。
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图 1 莺歌海盆地构造单元划分图(a)及地层柱状图(b)
Figure 1. Tectonic units division map (a) and stratigraphic histogram (b) of Yinggehai Basin
图 2 莺歌海盆地东方区(A)、乐东区(B)与莺东斜坡带(C)中新统烃源岩w(TOC)和S1+S2交汇图
Figure 2. Intersection diagram of TOC content and S1+S2 of Miocene source rocks of the Dongfang area (A), Ledong area (B) and Yingdong slope zone (C) in Yinggehai Basin
图 3 莺歌海盆地东方区(A)、乐东区(B)与莺东斜坡带(C)中新统烃源岩HI-Tmax交汇图
Figure 3. Intersection diagram of HI-Tmax of Miocene source rocks of the Dongfang area(A), Ledong area(B) and Yingdong slope zone (C) in Yinggehai Basin
图 4 莺歌海盆地乐东区(A)与莺东斜坡带(B)中新统烃源岩深度与镜质体反射率关系图
Figure 4. Relationship between depth and vitrinite reflectance of Miocene source rocks of the Ledong area(A), and Yingdong slope zone (B) in Yinggehai Basin
图 5 莺歌海盆地中新统烃源岩气候类型、气候干湿度分析图
A.H29-2井; b.L1-1A井
Figure 5. Analysis of climate type and dry-wet climate of the Miocene source rocks in Yinggehai Basin
图 6 莺歌海盆地生源构成堆积图(数据源自文献[17])
Figure 6. Accumulation diagram of organic matter source composition of the Yinggehai Basin
图 7 TOC质量分数与(C21+C22)/(C28+C29)(A)、姥鲛烷/植烷(B)及高岭石质量分数(C)相关分析图
Figure 7. Correlation analysis of TOC with (C21+C22)/(C28+C29) (A), pristane/phytane (B)and kaolinite content (C) content
图 8 H29-1井伽马能谱曲线Th/K比值随深度变化
Figure 8. Varying of the Th/K ratio from gamma spectrum curve with depth in the Well H29-1
图 9 莺歌海盆地代表性单井梅山组烃源岩沉积速率图
Figure 9. Diagram showing the sedimentation rate of the Meishan Formation source rocks of the representative wells in Yinggehai Basin
图 10 莺歌海盆地中新统海相烃源岩高岭石质量分数随深度变化图
Figure 10. Varying of kaolinite content with depth of the Miocene Meishan Formation marine source rocks in Yinggehai Basin
图 11 莺歌海盆地中新统海相烃源岩发育模式图
Figure 11. Development model of the Miocene marine source rocks in Yinggehai Basin
表 1 莺歌海盆地中新统海相烃源岩生物标志化合物统计
Table 1. Statistics of biomarkers of the Miocene marine source rocks in Yinggehai Basin
层位 区域 样品数 CPI (C21+C22)/(C28+C29) 姥鲛烷/植烷 范围 平均 范围 平均 范围 平均 梅山组 东方区 21 1.03~2.10 1.21 0.66~10.72 5.01 0.24~0.51 0.37 乐东区 27.91~38.52 33.22 0.53~0.75 0.64 莺东斜坡带 0.98~15.09 4.17 0.32~1.50 0.92 三亚组 东方区 7 1.07~1.99 1.30 1.60~5.33 2.88 0.90~2.39 1.58 莺东斜坡带 0.51 2.16 
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表 2 莺歌海盆地古生产力恢复参数及结果统计
Table 2. List of calculation parameters and calculation results of paleo-productivity of the Miocene marine source rocks in Yinggehai Basin
层位 区域 井号 沉积速率/
(m·Ma-1)w(TOC)/% 孔隙度/% 沉积物密度/
(g·cm-3)古海洋生产力/
(g·cm-2·a-1)古海洋生产力平均
值/(g·cm-2·a-1)梅山组 东方区 H29-2 406.15 0.75 0.19 0.22 58.35 58.35 乐东区 L22-7 215.60 0.71 0.10 0.22 71.32 146.02 L30-1A 63.05 2.09 0.09 0.22 220.72 莺东
斜坡带L1-1A 215.60 0.76 0.16 0.22 74.18 83.51 L33-1 63.05 0.65 0.15 0.22 92.84 三亚组 L1-1A 111.39 0.65 0.19 0.22 74.58 82.70 L34-1 57.12 0.66 0.21 0.22 90.82
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表 3 莺歌海盆地古盐度指标Sr/Ba比值统计
Table 3. Statistics of Sr/Ba ratio of paleosalinity index in Yinggehai Basin
层位 区域 井位 深度
h/mSr Ba Sr/Ba Sr/Ba
均值wB/% 梅山组 东方区 H30-1A 1 777 0.05 0.6 0.083 3 8.87 H30-1A 1 801 0.05 0.5 0.010 0 H30-1A 1 848 0.05 0.6 0.083 3 莺东
斜坡带L34-1 2 489 0.05 1.0 0.050 0 6.46 L34-1 2 556 0.05 0.8 0.062 5 L34-1 2 580 0.05 0.6 0.083 3 L34-1 2 604 0.05 0.8 0.062 5 三亚组 莺东
斜坡带L34-1 2 772 0.05 1.0 0.050 0 4.20 L34-1 2 811 0.05 1.0 0.050 0 L34-1 2 844 0.05 1.0 0.050 0 L34-1 2 871 0.05 1.0 0.050 0 L34-1 2 655 0.05 5.0 0.010 0
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