[口头报告]塔西南二叠系普斯格组沉积有机质地球化学演化特征及其意义
塔西南二叠系普斯格组沉积有机质地球化学演化特征及其意义
编号：185
稿件编号：83 访问权限：仅限参会人
更新：2025-11-12 21:14:42 浏览：50次
口头报告
报告开始：2025年11月17日 10:40 （Asia/Shanghai）
报告时间：15min
所在会议：[s2 ] 会议专题2：有机碳富集与烃源岩 » [s2-3] 会议专题2-3
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摘要
塔西南二叠系普斯格组沉积有机质地球化学演化特征及其意义
邓琳1,2，张海祖3，刘文3，陈才3，程斌1，王云鹏1，廖泽文1
1.中国科学院广州地球化学研究所 深地过程与战略矿产资源全国重点实验室，广州 510640
2.中国科学院大学，北京 100049
3.中国石油天然气集团有限公司 超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心 新疆超深油气重点实验室，库尔勒 841000
塔西南坳陷是塔里木盆地重要的含油气地区之一，近年来在二叠系层位获得油气勘探突破，认为二叠系普斯格组是主力烃源岩（王清华 等，2024），因此对其进行基础地球化学的综合研究具有重要意义。本工作以叶浅1井普斯格组岩心样品为研究对象，系统开展烃源岩的主、微量元素，干酪根稳定碳氢同位素以及岩石抽提物GC-MS的测试，对普斯格组沉积时期有机质的母质来源和沉积环境演化进行了探讨。
图1 塔西南叶浅1井普斯格组剖面上TOC、干酪根稳定碳氢同位素、关键元素比值及生标参数分布特征，紫色、白色和蓝色分别为上段、中段和下段。
Figure 1. Distribution characteristics of TOC, stable carbon and hydrogen isotopes of kerogen, key element ratios and biomarker parameters in the Pusige Formation profile of Well Yeqian 1, southwestern Tarim. The colour shadows of purple, white and blue represent the upper section, the middle section and the lower section of Pusige formation, respectively.
研究结果表明，剖面上有机质丰度（TOC）、主微量元素含量、干酪根稳定碳氢同位素组成、以及岩石抽提物中生物标志化合物分布等地球化学数据均呈现出强烈波动性演化特征（图1）。TOC范围为0.02%~3.27%（均值为0.50%），其中上段（0-200 m）和下段（390-599 m）TOC高，中段（200-390 m）TOC低。B/Ga值范围为1.70~12.6（均值为6.44），下段盐度最高为咸水沉积环境，中段和上段盐度减小，为半咸水沉积环境。干酪根碳同位素（δ13C）范围为-30.60‰~-21.43‰（均值为-24.60‰），干酪根氢同位素（δD）范围为-113.95‰~-77.05‰（均值为-100.08‰），上段和下段有机质类型相对较好，中段δ13C和δD相对较重。Pr/Ph值为0.43~1.99（均值为1.09），呈现出先上升再下降的趋势，反映沉积环境由还原逐渐向弱氧化状态转变，再变为还原状态的过程。藿烷/甾烷（H/S）为0.46~19.88（均值为4.10），从下至上呈现出显著下降趋势，表明普斯格组沉积早期原核生物（细菌）可能是有机质的主要贡献者，但其相对优势在中期和晚期时显著下降。C24四环萜烷/ C26三环萜烷（C24Te/C26TT）和C30莫烷/C30藿烷（M/H）分别为1.09~5.45（均值为3.01）和0.09~0.20（均值为0.14），均呈现出先上升再下降的趋势，表明在中段时陆源高等植物对有机质的贡献比例达到最大。普斯格组烃源岩地球化学参数强波动性的驱动机制与沉积环境演化及生源贡献程度变化密切相关。
叶浅1井底部盐度高、缺氧环境，同时营养元素丰富，显著提升了古生产力，H/S值高达19.88以及高C29甾烷含量，指示菌藻类低等水生生物繁盛，有机质类型较好，形成 TOC 高（最高3.27%）的富有机质层段。中段沉积时期Rb/Sr值已经减小，指示气候演化为干旱，陆源碎屑输入较高，盐度降低，Pr/Ph值升高，指示弱氧化水体环境，不利于有机质保存。生物标志化合物显示中段C24Te/C26TT比值达3.63，H/S比值降至4.10，干酪根δ13C均值为- 24.12‰，有机质类型以Ⅲ型为主，表明陆源高等植物输入占优，水生生物贡献减少，导致中段TOC含量低（均值仅0.43%）。上段盐度升高（B/Ga均值5.61），水体呈弱还原条件（Pr/Ph均值 1.09），有机质保存环境得到改善，C28甾烷占绝对优势，指示绿藻繁盛，导致上段TOC增加。
塔西南二叠系沉积时期正处于海相向陆相沉积转换的关键阶段（何登发 等，2013），频繁的构造活动影响了区域内沉积环境、生态系统的变化，这在普斯格组沉积剖面上强烈波动的地球化学参数结果中得到了充分的体现。普斯格组烃源岩地球化学参数的强非均质性演化特征为区域内油源对比和烃源岩评价研究带来了挑战，相关工作有必要充分考虑到烃源岩的地球化学性质波动性，紧密结合区域内构造、沉积环境演化特征开展精细的油源对比分析，有利于区域内油气勘探的深化。
参考文献
王清华, 杨海军, 李勇, 蔡振忠, 杨宪彰, 谢会文, 陈才, 孙春燕, 2024. 塔西南山前地区柯克亚周缘叶探1井油气勘探重大突破及意义. 中国石油勘探 29(4): 1-16.
何登发, 李德生, 何金有, 吴晓智, 2013. 塔里木盆地库车坳陷和西南坳陷油气地质特征类比及勘探启示. 石油学报 34(2): 201-218.
邓琳1,2，张海祖3，刘文3，陈才3，程斌1，王云鹏1，廖泽文1
1.中国科学院广州地球化学研究所 深地过程与战略矿产资源全国重点实验室，广州 510640
2.中国科学院大学，北京 100049
3.中国石油天然气集团有限公司 超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心 新疆超深油气重点实验室，库尔勒 841000
塔西南坳陷是塔里木盆地重要的含油气地区之一，近年来在二叠系层位获得油气勘探突破，认为二叠系普斯格组是主力烃源岩（王清华 等，2024），因此对其进行基础地球化学的综合研究具有重要意义。本工作以叶浅1井普斯格组岩心样品为研究对象，系统开展烃源岩的主、微量元素，干酪根稳定碳氢同位素以及岩石抽提物GC-MS的测试，对普斯格组沉积时期有机质的母质来源和沉积环境演化进行了探讨。
图1 塔西南叶浅1井普斯格组剖面上TOC、干酪根稳定碳氢同位素、关键元素比值及生标参数分布特征，紫色、白色和蓝色分别为上段、中段和下段。
Figure 1. Distribution characteristics of TOC, stable carbon and hydrogen isotopes of kerogen, key element ratios and biomarker parameters in the Pusige Formation profile of Well Yeqian 1, southwestern Tarim. The colour shadows of purple, white and blue represent the upper section, the middle section and the lower section of Pusige formation, respectively.
研究结果表明，剖面上有机质丰度（TOC）、主微量元素含量、干酪根稳定碳氢同位素组成、以及岩石抽提物中生物标志化合物分布等地球化学数据均呈现出强烈波动性演化特征（图1）。TOC范围为0.02%~3.27%（均值为0.50%），其中上段（0-200 m）和下段（390-599 m）TOC高，中段（200-390 m）TOC低。B/Ga值范围为1.70~12.6（均值为6.44），下段盐度最高为咸水沉积环境，中段和上段盐度减小，为半咸水沉积环境。干酪根碳同位素（δ13C）范围为-30.60‰~-21.43‰（均值为-24.60‰），干酪根氢同位素（δD）范围为-113.95‰~-77.05‰（均值为-100.08‰），上段和下段有机质类型相对较好，中段δ13C和δD相对较重。Pr/Ph值为0.43~1.99（均值为1.09），呈现出先上升再下降的趋势，反映沉积环境由还原逐渐向弱氧化状态转变，再变为还原状态的过程。藿烷/甾烷（H/S）为0.46~19.88（均值为4.10），从下至上呈现出显著下降趋势，表明普斯格组沉积早期原核生物（细菌）可能是有机质的主要贡献者，但其相对优势在中期和晚期时显著下降。C24四环萜烷/ C26三环萜烷（C24Te/C26TT）和C30莫烷/C30藿烷（M/H）分别为1.09~5.45（均值为3.01）和0.09~0.20（均值为0.14），均呈现出先上升再下降的趋势，表明在中段时陆源高等植物对有机质的贡献比例达到最大。普斯格组烃源岩地球化学参数强波动性的驱动机制与沉积环境演化及生源贡献程度变化密切相关。
叶浅1井底部盐度高、缺氧环境，同时营养元素丰富，显著提升了古生产力，H/S值高达19.88以及高C29甾烷含量，指示菌藻类低等水生生物繁盛，有机质类型较好，形成 TOC 高（最高3.27%）的富有机质层段。中段沉积时期Rb/Sr值已经减小，指示气候演化为干旱，陆源碎屑输入较高，盐度降低，Pr/Ph值升高，指示弱氧化水体环境，不利于有机质保存。生物标志化合物显示中段C24Te/C26TT比值达3.63，H/S比值降至4.10，干酪根δ13C均值为- 24.12‰，有机质类型以Ⅲ型为主，表明陆源高等植物输入占优，水生生物贡献减少，导致中段TOC含量低（均值仅0.43%）。上段盐度升高（B/Ga均值5.61），水体呈弱还原条件（Pr/Ph均值 1.09），有机质保存环境得到改善，C28甾烷占绝对优势，指示绿藻繁盛，导致上段TOC增加。
塔西南二叠系沉积时期正处于海相向陆相沉积转换的关键阶段（何登发 等，2013），频繁的构造活动影响了区域内沉积环境、生态系统的变化，这在普斯格组沉积剖面上强烈波动的地球化学参数结果中得到了充分的体现。普斯格组烃源岩地球化学参数的强非均质性演化特征为区域内油源对比和烃源岩评价研究带来了挑战，相关工作有必要充分考虑到烃源岩的地球化学性质波动性，紧密结合区域内构造、沉积环境演化特征开展精细的油源对比分析，有利于区域内油气勘探的深化。
参考文献
王清华, 杨海军, 李勇, 蔡振忠, 杨宪彰, 谢会文, 陈才, 孙春燕, 2024. 塔西南山前地区柯克亚周缘叶探1井油气勘探重大突破及意义. 中国石油勘探 29(4): 1-16.
何登发, 李德生, 何金有, 吴晓智, 2013. 塔里木盆地库车坳陷和西南坳陷油气地质特征类比及勘探启示. 石油学报 34(2): 201-218.
关键字
生物标志物,干酪根碳氢同位素,二叠系普斯格组,塔西南
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