塔里木盆地部分来自寒武系烃源岩贡献的原油富集~(13)C同位素的成因探讨

<正>近年来发现塔里木盆地典型来自于寒武系-下奥陶统烃源岩的原油具有富集13C的特征,其稳定碳同位素比值基本上集中在-28‰左右。比如:塔东2井寒武系储层中的原油明显具有寒武系-下奥陶统烃源岩成因原油的生标分布特征,被认为是寒武系自生自储的一个古油藏,其全油稳定碳同位素比值为-28.283‰,但相应的烃源岩干酪根同位素比值在-31‰左右;塔中62井志留系储层的原油被认为是一典型来自于寒武系烃源岩的透镜体油藏,其全油稳定碳同位素比值为-28.606‰;另外被认为来自于寒武系-     

塔里木阿瓦提凹陷乌鲁桥油苗地化特征及来源

阿瓦提凹陷乌鲁桥油苗全油碳同位素较重(-29.4‰)。在甲基菲分布分数图版上落在高成熟油区;甲基菲比值为2.03,高于塔里木盆地现已发现的高成熟凝析油和成熟度较高的原油,表明该油苗的成熟度高。萜烷、甾烷分布具有C29Ts、重排藿烷含量低,伽玛蜡烷丰度较高,中等—高丰度C28甾烷,低重排甾烷等分布特征。这与凹陷及其周缘的石炭系—二叠系、三叠系及中—上奥陶统这三套烃源岩的明显不同,而与寒武系烃源岩相似。综合分析认为乌鲁桥油苗来源于寒武系烃源岩成熟晚期阶段生成的烃类。     

塔里木盆地原油轻烃单体烃碳同位素组成特征

为探讨塔里木盆地原油类型和油源问题,运用色谱-同位素质谱分析技术,分析了该盆地塔中、塔北、塔东与库车地区的典型原油轻烃单体烃碳同位素组成。结果表明,不同结构轻烃化合物中,支链烷烃与环己烷系列比环戊烷系列更具明显的成因判识意义。2-甲基环戊烷2 mC_5、3-甲基环戊烷3 mC_5、3-甲基环己烷3 mC_6、环己烷CYC6与甲基环己烷mCYC_6等化合物的δ~(13)C在煤成油最高,δ~(13)C大于-21‰;湖相油次之,δ~(13)C位于-25‰~-22‰之间;再次之为寒武系-下奥陶统海相原油,δ~(13)C位于-27‰~-21‰之间,最轻的为上奥陶统海相原油,δ~(13)C小于-28‰。其碳同位素值可以较好的判别该盆地寒武系-下奥陶统海相油、上奥陶统海相油、湖相油与煤成油。优选的8个特征化合物碳同位素可以作为原油成因类型的划分标志,尤其是2-甲基环戊烷2 mC_5、3-甲基环戊烷3 mC_5、3-甲基环己烷3 mC_6、环己烷CYC6与甲基环己烷mCYC_6等化合物。特征轻烃化合物的碳同位素组成可成为不同成因原油的划分标志。     

塔里木盆地塔河油田原油芳烃地球化学特征及其成因

芳烃是原油的重要组分,含有丰富的地球化学信息,但塔里木盆地塔河油田原油芳烃地球化学研究仍是薄弱环节。通过对塔河油田原油的系统采样和GC-MS分析,研究了原油中萘、菲和三芴系列等芳烃化合物组成特征并分析了其成因,进行了油源对比。研究认为,烷基萘和芴系列化合物分布特征指示原油形成于海相还原环境,母质来源为菌藻类;甲基菲和烷基二苯并噻吩系列化合物显示原油成熟度较高;油源对比研究表明塔河油田原油主要来源于中、上奥陶统烃源岩。这些研究成果为塔河油田的油气勘探提供了科学数据,对我国同类型海相碳酸盐岩油气田原油有机地球化学及成因研究具有一定的参考意义。     

塔里木盆地寒武系—奥陶系海相烃源岩地球化学特征

塔里木盆地寒武系－奥陶系属广阔的台地和槽盆沉积,是塔里木盆地海相主力烃源岩,通过对寒武系一下奥陶统及中－上奥陶统烃源岩的饱和和芳香烃的部析,发现11个分子系列参数在两套烃源岩中具有明显的区别,寒武系一下奥陶统烃源岩Tmax较高,烃指数极低,产率指数较高,两套烃源岩的TOC玎当,Ph/nC18值较高,藿烷／甾烷值较低（＜2．0）,甲藻甾烷含量较高,重排甾烷含量较低,姥鲛烷／植烷值较低,伽马蜡烷／C30藿烷值较高,表明寒武系处于厌氧环境的时间较长,水体盐度较高,有利于有机质的堆积和保存。     

羌塘盆地中央隆起带下二叠统展金组烃源岩芳烃化合物特征研究

利用芳烃化合物抗风化、抗生物降解能力强的特点,采用色谱-质谱分析技术,对羌塘盆地中央隆起带展金组烃源岩的芳烃地球化学特征进行分析研究。在检测出的芳烃化合物中,以菲系列为优势主分,其次为三芴系列、萘系列以及联苯系列等,芳烃化合物分布具有较明显的前锋型特征。根据芳烃化合物组成以及相对丰度,认为展金组烃源岩的有机质主要来源于低等水生生物,但联苯系列、荧蒽、芘、苝系列等化合物的检出,表明陆源植物对有机质的来源也有贡献。菲系列化合物的高含量、芴系列相对含量占优势以及沉积环境判别图等,综合显示出烃源岩形成于还原条件下的海相环境。利用MNR、DNR₁、R_ca、TNR₁、TNR₂、R_cb、R_c、R_o(K_4,6,%)、R_o(K_2,4,%)等多个指数对烃源岩成熟度进行判断,认为烃源岩达到成熟阶段,未达到高成熟阶段,这与实测R_o值所吻合。     

塔里木盆地深层烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成特征

塔里木盆地深层烃源岩主要是指埋深大于4000 m的寒武—奥陶系海相碳酸盐岩和三叠—侏罗系陆相泥岩、碳质泥岩和煤。研究表明,塔里木盆地深层烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成具有母质继承效应,寒武—奥陶系海相腐泥型烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成一般小于-28‰,而三叠—侏罗系陆相腐殖型烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成一般大于-28‰。对于高演化的寒武—奥陶系海相深层烃源岩而言,在热力作用下,其可溶有机组分的碳同位素组成普遍发生强烈逆转,并出现饱和烃>芳烃>非烃>沥青质的完全反序分布现象,显示出深层环境下高演化烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成特征。      

塔里木盆地前陆区和台盆区天然气的地球化学特征及成因

通过对塔里木盆地天然气碳氢同位素分析,主要存在两种类型天然气,即油型气与煤型气。油型气烷烃气碳同位素组成较轻（δ13C2＜-28‰,δ13C3＜-25‰）,氢同位素组成偏重,成烃母质主要为海相沉积环境形成的寒武系—下奥陶统或中下奥陶统烃源岩,分布区域主要为台盆区;而煤型气烷烃气碳同位素组成较重（δ13C2＞-28‰,δ13C3＞-25‰）,氢同位素组成偏轻,成烃母质主要为陆相沉积环境形成的三叠系—侏罗系烃源岩,分布区域主要为前陆区。在塔里木盆地,烷烃气同位素组成局部倒转主要与烃源岩热演化程度差异有关;同时,在局部地区硫酸盐热还原（TSR）也可引起碳同位素组成的局部倒转。塔里木盆地天然气中3He/4He值偏高可能与残留在岩石中的少量深部气体混入气藏有关。     

渤海湾地区下古生界碳、氧同位素地球化学研究

渤海湾地区寒武系标准剖面（山东张夏剖面）海相碳酸盐岩氧同位素δ^180值分布区间为-10.6‰～-4.8‰，碳同位素的δ^13C值为-5.8‰～ 1.6‰；奥陶系标准剖面（河北唐山剖面）海相碳酸盐的δ^180值分布区间为-15.9‰～-6.0‰,δ^13值为-7.6‰～ 1.2‰。中国华北地区奥陶系未出现（或未保存有）中国塔里木区与华南地区、北美大陆及瑞士等中-上奥陶统海相碳酸盐中碳同位素组成正向偏移现象。这表明，中国华北地区奥陶系应缺失兰代洛阶以上地层。碳同位素组成在华北地区奥陶系各组生物石带更叠之间均有异常波动，稳定同位素地层曲线可以成为大区域地层划分与对比的重要标志之一。据华北地区、塔里木区与华南地区的对比研究，海相碳酸盐岩中碳同位素组成明显地正向波动，可成为地质时期烃源岩形成期的宏观地球化学指标。     

塔里木盆地寒武系—奥陶系海相烃源岩地球化学特征

塔里木盆地寒武系—奥陶系属广阔的台地和槽盆沉积,是塔里木盆地的海相主力烃源岩。通过对寒武系—下奥陶统及中—上奥陶统烃源岩的饱和烃和芳香烃的剖析,发现11个分子系列参数在两套烃源岩中具有明显的区别。寒武系—下奥陶统烃源岩 T_(max) 较高,烃指数极低,产率指数较高;两套烃源岩的 TOC 值相当;Ph/nC_(18)值较高,藿烷/甾烷值较低(<2.0);甲藻甾烷含量较高,重排甾烷含量较低;姥鲛垸/植皖值较低,伽马蜡烷/C_(30)藿烷值较高,表明寒武系处于厌氧环境的时间较长,水体盐度较高,有利于有机质的堆积和保存。