新疆北部吉木乃盆地与塔城盆地石炭系烃源岩特征研究分析

2016-04-21李斌

地球 2016年6期

关键词：烃源岩石炭塔城

■李斌

（新疆地质矿产勘查开发局第九地质大队新疆乌鲁木齐830000）

新疆北部吉木乃盆地与塔城盆地石炭系烃源岩特征研究分析

■李斌

（新疆地质矿产勘查开发局第九地质大队新疆乌鲁木齐830000）

吉木乃盆地与塔城盆地属于中国西部典型的多旋回叠合盆地，蕴藏有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系以及白垩系等多种烃源岩，广泛分布于盆地的不同地区。其中石炭系属于海陆交互类型的烃源岩，主要分布于这两个盆地的大多数的地区，其泥岩的有机质程度中等，通过对吉木乃盆地以及塔城盆地的石炭系烃源岩的质量分析，结果表明：该套烃源岩有机质的丰度较高，有机质的类型为Ⅱ2以及Ⅲ型，以Ⅲ型为主，烃源岩现处于成熟-高成熟阶段。

烃源岩气源分析石炭系吉木乃盆地与塔城盆地

位于我国的新疆北部的吉木乃盆地与塔城盆地，贮藏有较为丰富的石炭系油气资源，主要分布于盆地的西北地区。近几年，又陆续在吉木乃盆地与塔城盆地中心地带附近的地区发现一定含量的石炭系油气藏，初步形成了具备一定开采价值的气田规模。该地区的油气主要来自于石炭系，另外还有一部分来源于二叠系。根据火成岩气藏的形成条件，我们可以发现火成岩气藏的形成的主要控制因素是火山岩相、基底断裂以及生烃中心，但对于石炭系来说，其在吉木乃盆地与塔城盆地油气的勘探中属于是基底的角色，目前关于石炭系油气生成的系列研究相对较少，石炭系烃源岩特征的文章很少。所以本文研究了这一地区的石炭系烃源岩特征。

1 石炭系烃源岩发育地质背景

新疆地区的吉木乃盆地与塔城盆地作为古亚洲洋的主体部分，属于亚洲哈萨克斯坦板块中一部分，位于其东延地区。古亚洲洋时期，准噶尔及邻区属于多岛弧-盆地类型的构造环境，随着亚洲洋附近板块的不断变化以及消减，吉木乃盆地与塔城盆地逐步的与东西准噶尔地区互相接触，然后形成统一的整体构造，逐步的形成了目前的吉木乃盆地与塔城盆地的雏形。由于早石炭时期的板块构造运动，导致新疆北部地区逐步隆起，同时拼接结合北部的阿尔泰陆地，此时的古亚洲洋的海水向南退却，进而形成了目前的北陆南海的地质构造，总而言之，吉木乃盆地与塔城盆地石炭系的沉积环境属于海陆互相沉积的形式。

图1 吉木乃盆地与塔城盆地地质图

2 石炭系烃源岩分布

我国的新疆北部地区储藏着较为丰富的石炭系资源。对于吉木乃盆地与塔城盆地地区来说，上石炭统巴山组的中段构成了该地区的烃源岩主要组成，另外还有少量的下石炭统滴水泉组资源。沿着纵向切面来看，下石炭统滴水泉组属于烃源岩，其基本上主要是来自该地区位于南向以及北向的边部位置，另外在某些断陷地带，例如滴水泉、五彩湾等位置也有少量存在，下石炭统滴水泉组类型的烃源岩的分布受到海相以及海陆过渡相的沉积因素的控制，其中起到主要作用的是海陆过渡相沉积环境，由于水体的深度比较浅，总体上表现为一定的弱氧化性，所以说烃源岩主要包括有灰色泥岩、凝灰质泥岩以及凝灰岩等不同种类；而对于上石炭统烃源岩，起主要分布在盆地的东部地区，贮藏层的厚度大约为10-350米，主要分布于吉木乃盆地与塔城盆地的南北方向一带，其中烃源岩厚度最高能够延伸至280米，随着方向的走势厚度逐步降低；上石炭统烃源岩主要分布在盆地的中心地区，其厚度大约是20-200米，同样也是厚度随着东西方向而呈现降低的趋势，主要集中在盆地心部的地区；对于盆地西部方向，这一地区的石炭系烃源岩的厚度可达10-200米，其分布较为分散。

3 石炭系烃源岩的特征

3.1 烃源岩所含有的有机质

吉木乃盆地与塔城盆地地区的烃源岩，不同地域的石炭系烃源岩必然存在机质丰度方面具有较为明显的差异。根据已经在该地区进行勘探获得的数据，例如下石炭统的多块泥岩的平均热解生烃潜量是0.07~10.71mg/g，下石炭统的沉凝灰岩的有机碳含量大约处于0.5-2.2%的范围内，也就是说含量的平均值能够达到1%，热解生烃潜量处于0.11-0.84mg/g的范围内，其平均值能够达到0.14mg/g。分析了上石炭统的泥岩以及碳质泥岩的有机碳含量，对于热解生烃潜量也进行了查阅，发现其有机碳含量的范围是0.46-19.26%，平均值是4.07%；热解生烃潜量处于0.06-28.2mg/g的范围内；而对于沉凝灰岩的分析结果是其有机碳含量处于0.5-7.36%的范围内；热解生烃潜量的范围是0.1-47.12mg/g，均值5.25mg/g。目前，对于吉木乃盆地与塔城盆地，其中的东部地区的石炭系烃源岩有机质的种类比较少，而且有机质丰度程度较低，其石炭统烃源岩平均有机碳含量约为1.02%。而对于其西北部地区来说，其有机质丰度程度相对较高，且石炭系烃源岩有机质的种类比较多，平均有机碳含量大约是2.3%；对于吉木乃盆地与塔城盆地地区的中部地区以及南部地区来说，其石炭系烃源岩的研究程度则相对较低，仍需进一步探究。

图2 新疆西北部石炭系烃源岩可溶有机质族组成

3.2 烃源岩有机质类型

如图2所示是新疆西北部石炭系烃源岩干酪根显微组分对于吉木乃盆地与塔城盆地地区来说，对于其石炭系烃源岩的有机质进行显微成分分析，其主要组成物质是镜质组分为主，另外该地区还有的位置的石炭系烃源岩的有机质显微成分主要是以壳质组分为主。实际上，对于该地区来说，其成分是壳质组分的地区当中的有机质大多数属于腐殖无定形的有机质类型。另外，元素分析的结果表明，其H/C的原子比要低于1.2，O/C的原子比的范围则大约是0-0.2；其热解氢指数这一指标要也相对较低，这说明了该地区的有机质相对来说氢原子含量少。总之，吉木乃盆地与塔城盆地地区的石炭系烃源岩所含有的有机质的类型主要是Ⅱ2型以及Ⅲ型有机质。

3.3 烃源岩成熟度

对于吉木乃盆地与塔城盆地来说，由于其多次受到构造运动的影响，再加上火山活动的影响，导致其石炭系的沉积时间比较长，所以使得盆地的不同地区的埋藏时间明显差异，所以成熟度差异明显。该地区的下石炭统烃源岩镜质组分的反射率范围是0.55-4.21%属于过成熟阶段，而上石炭统镜质组的反射率大约是0.54-1.83%属于成熟阶段。