新疆西昆仑石炭系他龙群烃源岩成油条件分析

谢日实 王辉春 吴春伟 杨文臣

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第三地质大队 库尔勒 841000）

1 引言

石炭系他龙群由地质部第十三大队二中队张良臣等（1958）在昆仑山西北部进行1∶20万地质测量及普查工作时创名“塔仑岩系”。原始定义：塔仑岩系呈北西西-南东东的带状延伸，与下伏岩系关系不清，与上覆岩层未见直接接触。下部沉积物是由黑色泥质碳质页岩所组成，占全岩系的30×10-2，其中夹有砂岩、石灰岩、大理岩以及绿色绢云母绿泥石片岩和细砂岩；上部沉积物主要有黑色、灰黑色碳质泥质页岩和砂岩组成。1984年新疆地质局区调大队四分队、十分队分别在西昆仑康西瓦-喀喇昆仑河尾滩地区、叶尔羌河上游地区进行1∶100万区域地质调查时，将该套地层命名为他龙群。《新疆维吾尔自治区岩石地层》重新定义：指与上覆库尔良群断层接触，与下伏奇自拉夫组不整合接触的一套海相细碎屑岩夹少量碳酸盐岩和粗碎屑岩及火山碎屑岩沉积。岩性为灰黑色碳质泥质粉砂岩、石英砂岩夹大理岩、晶屑岩屑凝灰岩，局部夹绢云绿泥石英片岩。依据生物化石将其时代置于早石炭世。

2 地层特征

2.1 地层特征

据本次工作，该群呈近东西向带状分布于叶城县托帕达坂一带，主要为一套海相细碎屑岩夹少量碳酸盐、粗碎屑岩建造，与上伏库尔良群（C2k）呈断层接触。其岩性主要由黑色泥质-炭质页岩、砂岩、粉砂岩组成。总体而言，他龙群地层岩石以灰黑色为主，含炭质、泥质成分较高，且沿走向自西向东，炭质成分含量降低，变质程度加深，厚度减小。剖面上出露总厚度为1 906.2 m。

2.2 岩石地球化学特征

据硅酸盐分析结果（表1）可以看出，他龙群中长石石英砂岩化学成分中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量较高，而TiO2、MnO等含量较低，其中MgO＞CaO、Na2O＞K2O。

表1 他龙群硅酸盐分析结果 10-2

据微量元素分析结果表（表2）可以看出，他龙群中微量元素含量变化均较大。除Sc、Hf等元素外，其它元素几何平均值均低于地壳克拉克值，Rb、Nb、Ba、Ta、Th、U等元素几何平均值明显低于地壳克拉克值，说明微量元素总体呈亏损。微量元素聚集类型：Hf元素为聚集型，Sc元素为弱聚集型，Cr、Sr、Zr、P、Co、Ga等元素为分散型，其余元素均为极分散型。微量元素分布类型：微量元素总体分异程度较高，Sr、Ba、Th、U、P等元素为强分异型，Sc、Co、Ga等元素为弱分异型，Ni为均匀分布型，其余元素为分异型。

他龙群中主要成矿元素均未见明显的富集（表2），7种成矿元素几何平均值均低于地壳克拉克值，说明元素成矿背景值较低。主要成矿元素聚集类型：Hg为极分散型，Sb、Au、Ag、Cu、Pb、Zn等元素为分散型。主要成矿元素分布类型：Sb、Au为强分异型，Ag、Cu为分异型，Hg为弱分异型，Pb、Zn为均匀分布型。

2.3 沉积环境分析

他龙群下部岩性为变质中-细粒长石石英砂岩、灰-浅灰绿色绿泥石钠长片岩夹绢云千枚岩等。砂岩主要为长石石英砂岩，碎屑物结构和成分成熟度均较低，发育粒序层理。地层中由变砂岩-千枚岩构成的韵律发育，具有较深水复理石沉积特征。该群上部主要为含炭质千枚岩夹炭质灰岩，前人在该群灰岩中采到有大化石，表明该群上部沉积水体较浅。将该群碎屑岩微量元素分析结果用Th-Sc-Zr/10判别图解，投点较为分散，有三个点落入大陆岛弧区，四个点落入大洋岛弧区，两个点位于大洋岛弧区附近，表明他龙群构造背景比较复杂，可能具有扩张的裂谷盆地性质，物源主要来自于岛弧区。

表2 他龙群微量元素分析结果 10-6

3 烃源岩特征

本次工作在托帕达坂一带的他龙群进行了1∶1万地质填图，通过填图发现，他龙群地层夹于上石炭库尔良群（C2k）的中间，产状基本北陡倾，倾角在60°以上，该地层构造总体为一倒转背斜。岩性主要为砂岩、炭质粉砂岩、炭质页岩、含炭质粉砂岩及片岩组成，其中以砂岩和炭质粉砂岩为主，地层岩性南北具有一定的对称性。

通过工作，在他龙群地层中发现了长度＞15 km，宽度介于1.5～2 km的暗色岩系，岩性主要为炭质粉砂岩，其次为炭质泥岩，岩层北陡倾，倾角＞60°。其围岩为灰绿色砂岩，显示其水沉积环境相对较深，处于还原沉积环境。在炭质粉砂岩中部，圈定出一层厚大的炭质泥页岩层，长9.54 km，厚度在350～450 m。

该炭质泥页岩页理相对发育，阳光下页理面上可见晕色，疑似油侵痕迹，火烧具噼啪声，同时可炸裂成细小碎屑，含油气特征相对明显。

2016年在该区域施工了4条探槽、3个钻孔。探槽中采取样品的分析结果，样品含油率最高为2.45%，其中有153件含油率在1%以上，610件样品含油率在0.5%以上，总体含油率较低。三个钻孔共完成钻探工作量1 418.35 m。ZK0001见炭质页岩371 m，ZK0002孔见炭质页岩425 m，ZK0003孔见炭质页岩厚度196 m。通过分析结果，含油率最高为1.15%，仅有109件含油率在0.5%以上。从采取的地化样可以看出，该区烃源层有机碳含量（TOC）在1.41%～4.26%，大多在3%左右，烷烃含量在30%以上，最高可达40.91%，芳烃含量在23%以上，最高可达31.82%。

4 结论

通过对托帕达坂一带的石炭系他龙群工作发现，该群内分布有厚大的暗色岩系烃源岩，且地表有一些油气显示，可以确定为较好的成油有利区。但通过探槽及钻探工程验证，样品含油率往深部有变小的趋势，通过分析认为，该群烃源岩有机碳含量过高，成熟度已达过成熟状态，不利于成油，因此进一步工作价值不大。

[1]曾庆辉，钱玲,等.富有机质的黑色页岩和油页岩的有机岩石学特征与生、排烃意义[J].沉积学报，2006.

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