与油藏伴生的沥青矿

■ 余琪祥

与油藏伴生的沥青矿

■ 余琪祥

地表出露的天然沥青既是油气显示的类型之一，也是地下油藏遭受破坏的直接证据。沥青达到一定规模后还可成为一种具有经济价值的稀有矿床。但与油藏共存的沥青矿并不多见。准噶尔盆地西北缘乌尔禾沥青矿，却是一处与油藏伴生的沥青矿。

乌尔禾沥青矿位于新疆克拉玛依市乌尔禾区的沥青山，在著名的魔鬼城雅丹地貌风景区附近。它是我国唯一进行规模化开采的沥青矿，也是准噶尔盆地有名的地质考察点之一。

该矿地表出露于下白垩统吐谷鲁群砂岩裂缝中，砂岩地层产状平缓，倾向南东，倾角小于6度；裂缝几近直立，略向南东倾或北西倾，倾角一般大于80度。它主要由7条矿脉组成，形成一个向南西撒开向北东收敛的帚状矿群（图1）。沥青脉延伸长度为100～1400米，脉宽最大达1.2米，地表分布面积0.5平方千米。平面上，矿脉呈北东走向，具有尖灭再现、膨胀收缩、波状弯曲、分枝复合等特点。沥青脉两侧砂岩因沥青浸染而呈黑色，浸染宽度达0.5米～1.5米，形成黑色的沥青砂岩。

图1 乌尔禾沥青矿脉分布图

图2 乌尔禾沥青矿采出的优质硬沥青

图3 乌尔禾沥青山出露的已开采的沥青矿脉

图4 乌尔禾沥青矿区乌33井组采出的原油

沥青脉除分布在近地表吐谷鲁群砂岩中外，向下还延伸至侏罗系和三叠系中，目前探明沥青储量约15万吨，地下深部还有一定数量的沥青资源有待探明。1958年，该矿投入开采，最高年产沥青4000吨，所生产的沥青为世界少有的优质硬沥青，性能优于国外同类产品。其质地纯净，硬度和光洁度高、附着力强、油溶性稳定、绝缘性能好，是国家特种油漆和油墨的重要原料（图2）。沥青反射率在0.3986%～0.4205% ,表明沥青形成后未受较大的热变质作用。目前，近地表沥青虽开采殆尽（图3），但地下还有250多米深的沥青有待开发。

近年来，在乌尔禾沥青矿下伏地层中相继发现了乌3 3井区中三叠统克拉玛依组油藏（图4）和乌3 6井区下三叠统百口泉组油藏，油藏原油密度为每立方厘米0.9克。其中，乌33井区克拉玛依组油藏含油面积12.53平方千米，探明石油地质储量1167.7万吨；乌36井区百口泉组油藏含油面积13.05平方千米，探明石油地质储量1638.47万吨。另外，近年来勘探人员在上覆侏罗系八道湾组和齐古组中还发现了稠油油藏。

有研究者利用沥青中铷-锶同位素测年获得293百万年，这可能反映源区二叠系烃源岩形成的年龄，而并非沥青形成的年龄。因为目前发现的沥青从三叠系至白垩系均有，因此沥青脉的形成时代肯定是在晚燕山期及其以后。另据沥青铅同位素测年为116百万年，这可能反映了断裂形成的最后时期或者沥青的最终定型期。因此，根据产出层位分析，沥青脉形成于燕山晚期。在燕山晚期构造运动中，乌尔禾地区断裂发育，三叠系油藏遭到破坏，石油沿断裂不断向上部侏罗系和白垩系中运移，充填到砂岩裂隙中，并对围岩形成浸染。之后，石油中的轻组分不断逸散，剩下粘稠的沥青胶体，经过进一步演化而形成了现今的沥青矿。同时，根据沥青中铅、锶和钕同位素及含量分析表明具有壳-幔混源的特点，反映源区地层流体具有与幔源相关的元素加入，或者与深部流体有一定的关系。沥青的形成与该区深大断裂（克-乌断裂）有关。

地层裂隙中沥青脉的形成，像瓶塞一样封堵了三叠系和侏罗系油藏中的油气向上逸散的通道，避免了油藏进一步遭受破坏。同时，油藏下部二叠系烃源岩继续提供油源，因而沥青矿之下仍保存了一定规模的油藏，这就为地质工作者提供了自下而上为正常油藏、稠油油藏、沥青矿床三位一体的成藏（矿）模式和“沥青塞”封堵油藏的范例。