造山作用影响下古生界烃源岩的地球化学特征与生烃潜力：前里海坳陷东部与塔里木盆地北缘的对比研究

《Geosciences》：Geochemical Characteristics and Hydrocarbon Generation Potential of Paleozoic Petroleum Source Rocks Under the Influence of Orogeny: A Comparative Study of the Eastern Caspian Depression and the Northern Margin of the Tarim Basin

　　

前里海坳陷东部和塔里木盆地北缘是两个受不同晚古生代碰撞体系影响的古生代克拉通盆地，前者受乌拉尔造山带（Uralides）影响，后者受南天山缝合带（South Tian Shan suture zone）影响。本研究项目对这两个盆地的古生界烃源岩进行了对比分析，并采用相同的方法流程。从15口井（前里海坳陷东部8口，塔里木盆地7口）获得了总有机碳含量（TOC）、岩石热解（Rock-Eval）和镜质体反射率（Ro）数据。除这些新数据外，还使用了已发表的区域数据库和在40个位置计算的沉积物累积速率。前里海烃源岩的TOC值介于1.9 wt%至6.0 wt%（平均值=3.5 wt%），氢指数（HI）介于279至500 mg烃/g TOC；其特征为油相II型干酪根，并处于成熟至晚成熟阶段（Ro=0.85%–1.40%）。塔里木烃源岩的TOC较低（范围=1.2–4.8 wt%；平均值=2.6 wt%），HI值普遍较低且变化大（范围=80–350 mg烃/g TOC）；其由I–II型至III型干酪根组成，且成熟度显著高于前里海盆地（范围=Ro=0.80%–2.00%），部分区域达到干气窗。沉积物累积速率（SAR）在量级上大致相当（最大SAR介于60至64 m/Ma），但在空间分布上存在差异。SAR在塔里木盆地主要集中于天山山脉南缘，而在克拉通内的前里海坳陷东部则相对均匀分布。因此，可以得出结论：造山带类型决定了烃源岩何时进入油窗和气窗，为在毗邻造山带的克拉通盆地中区分油相与气相有利区提供了一种可迁移的方法。

该研究发表于《Geosciences》。古生代海相层系赋存全球许多大型油气系统，烃源岩特征受沉积期有机质供给、保存条件及沉积后构造/热历史的共同控制。在克拉通边缘，造山带碰撞造成的岩石圈加载导致挠曲变形，使靠近造山带前缘的烃源岩埋深和地温梯度快速增加，加速有机质热成熟。评价烃源岩需综合总有机碳含量（TOC）、干酪根类型与质量以及热成熟度三方面参数。前里海坳陷东部与塔里木盆地北缘均为古生代克拉通盆地，分别受晚古生代乌拉尔造山带和南天山缝合带碰撞体系影响，两者沉降幅度相近但构造格架、主力烃源岩层系和热成熟度空间展布差异显著。以往研究多单独描述两个盆地的石油地质特征，缺少采用一致方法、在造山带地质背景下进行的对比。为此，研究人员利用新获取的15口井数据，结合