玛湖凹陷风城组碱湖烃源岩生烃机理及资源量新认识

支东明，曹　剑，向宝力，秦志军，王婷婷

玛湖凹陷风城组碱湖烃源岩生烃机理及资源量新认识

支东明1a，曹剑2，向宝力1b，秦志军1a，王婷婷2

（1.中国石油新疆油田分公司a.勘探开发研究院；b.实验检测研究院，新疆克拉玛依834000；2.南京大学地球科学与工程学院，南京210023）

碱湖烃源岩的生烃特征和机理是学科研究的前缘与难点。以准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组为例，采用烃源岩人工剖面、自然剖面、油气特征标定相结合的方法，对这套碱湖烃源岩的生烃特征和机理进行了研究，并据此重新计算了资源量。结果表明，风城组碱湖烃源岩的生烃特征突出表现为转化率高、连续生烃、多期高峰、生油窗长、油质轻、油多气少，不同于传统的湖相优质烃源岩。这种独特的生烃机理在于烃源岩的有机和无机组成2方面。风城组碱湖烃源岩的生烃母质以菌、藻类为主，特别是菌类发育，因此生烃具有油多气少、转化率高、连续生烃、油质轻的特色；风城组的矿物组成独特性在于兼具发育碱类矿物和火山矿物，二者对生烃分别起延滞和催化作用，使得烃源岩可以早期生烃、持续生烃、多期高峰、生油窗长。基于这种特殊的生烃特征和机理，重新评估了研究区的资源量，生油量较前期认识提高了25%，生气量减少了13%，这更贴近于目前的勘探实际，对确定下步勘探开发方向具有重要意义。

准噶尔盆地；玛湖凹陷；风城组；碱湖；烃源岩；生烃特征；生烃机理；资源量

准噶尔盆地是中国西北地区的一个大型叠合型含油气盆地［1-3］，玛湖凹陷下二叠统风城组的湖相烃源岩，是盆地西北缘克拉玛依—乌尔禾和玛湖两大百里油区形成的物质基础［4-7］。因此，风城组烃源岩是长期以来的研究热点。但随油气勘探程度的加深，对资源量和产油气性质等需要重新认识，一是当前已经出现了储量接近甚至高于剩余资源量的现象；二是依传统生烃模式，风城组应油气共生，油质偏重，但实际上勘探发现的是油多气少、原油轻质，且在沉积中心烃源岩进入高演化阶段（镜质体反射率近1.6%）后仍以生油为主。

图1　准噶尔盆地玛湖凹陷构造位置

研究发现，风城组发育于特殊的碱湖沉积环境，是全球最古老的碱湖烃源岩［8］。碱湖属于盐湖的一种，但不同于常见的（硫酸盐）盐湖，碱湖中硫酸盐矿物不发育，而碱类矿物的发育往往与丰富的微生物（如硫酸盐还原菌）有关，在大量的硫酸盐还原菌的作用下，硫酸盐矿物的发育受到抑制，即使有一些形成，也会被还原成硫化氢逸散，此反应的产物单质硫会与金属矿物结合形成硫化物，如常见的黄铁矿；同时，被分解的硫酸盐矿物阳离子会与水体中的碱性阴离子反应形成碱性矿物。此外，还有证据显示，碱湖发育过程中，通常还与海侵和火山作用有关，都会对生烃产生影响。因此，从生烃母质上看，碱（盐）湖中具有丰富的微生物，独特的藻类；而从矿物组成上看，有常见湖相烃源岩不具备的火山矿物和碱类矿物。故可以推测，风城组碱湖烃源岩可能具有独特的生烃演化特征，这可为解释目前风城组生烃和勘探过程中发现的种种“不合理”现象提供一个新的思路。

前人对风城组碱湖烃源岩的研究，主要集中在岩相和地球化学2个方面：确定了碱湖发育的典型证据［8］，分析了烃源岩发育的古沉积环境［9］，而对生烃特征及生烃机理尚未进行到系统分析，新的生烃特征下的资源量也未能得到准确评估。鉴于此，本文尝试以风城组生烃的特殊性为切入点，首先通过烃源岩人工剖面、自然剖面、油气特征标定相结合的方法确定风城组的生烃特征。在此基础上，综合烃源岩的岩石矿物学特征、生烃母质的（超）显微鉴定，分析烃源岩的生烃机理。最后依据新的生烃特征与机理，对玛湖凹陷的资源量进行重新认识和评估，期望为碱湖烃源岩的研究提供新的重要资料。

1　地质背景

准噶尔盆地风城组烃源岩主要分布在盆地西北缘的玛湖凹陷［10］，玛湖凹陷西北侧与乌夏断裂带以及克百断裂带相邻，西南侧与中拐凸起相接，东南侧与达巴松凸起和夏盐凸起毗邻，东北侧为石英滩凸起和英西凹陷（图1），是盆地6大生烃凹陷之一，也是最富含有机质的生烃凹陷［11］。

玛湖凹陷自下而上发育石炭系，下二叠统佳木河组、风城组，中二叠统夏子街组、下乌尔禾组，上三叠统白碱滩组，下侏罗统八道湾组、三工河组，中侏罗统西山窑组、头屯河组以及白垩系，其中下二叠统风城组为主要的烃源岩，石炭系、下二叠统佳木河组、中二叠统下乌尔禾组为潜在烃源岩。风城组烃源岩分布面积广（约6 000 km2），厚度大（50～400 m）［10］，总体呈西厚东薄的楔状分布［9］。风城组为一套特殊的碱湖白云质混积岩［9］，据其岩性和电性特征，自下而上可分为风一段、风二段和风三段。风一段主要为白云质泥岩、凝灰岩和混积岩；风二段主要为白云岩、泥质白云岩和混积岩，发育大量碱性蒸发岩矿物；风三段主要为泥质白云岩、白云质泥岩和混积岩。

2　烃源岩生烃特征

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组烃源岩具有独特的生烃特征，主要表现为油多气少、转化率高、连续生烃、多期高峰、生油窗长、油质轻，不同于传统的湖相优质烃源岩，以下从烃源岩人工剖面、自然剖面和油气特征标定3个方面简要阐述。

2.1烃源岩人工剖面

选择研究区风南1井4 096.44 m处样品，进行了烃源岩的黄金管热模拟。样品原岩有机碳含量为1.82%，氢指数为506 mg/g，热解峰温为440℃.结果发现，风城组碱湖烃源岩具有2期累计生油高峰（图2a），第一期高峰为成熟油，在镜质体反射率（Ro）1.0%附近；第二期高峰为高熟油，在镜质体反射率1.6%左右；生气高峰出现较晚，在镜质体反射率2.5%左右时达到峰值（图2b）。最高累计产油率约为500 mg/g.排油率高，在镜质体反射率达到1.6%时，排油效率超过80%，故剩余有机碳含量很低，从而生气量和排气量、排气效率都很低。风城组碱湖烃源岩所生原油以轻质油为主，无论是在成熟演化阶段，还是在高成熟阶段，典型证据是生物标志化合物均含有高丰度的三环萜烷类化合物（图2c，图2d）。烃源岩在演化到镜质体反射率1.6%左右仍以产油为主且生油量大。

这些特征与传统盐湖相烃源岩的生烃演化特征存在巨大差异，如与准噶尔盆地芦草沟组优质咸水湖相烃源岩相比，尽管因排油率高而使得油多气少的特征类似，但在生油演化特征上，风城组在镜质体反射率演化到1.5%时，仍处于生油高峰期，比芦草沟组的生油高峰结束时间（镜质体反射率1.2%）更晚（图2e）［12-13］，体现了碱湖烃源岩的优势和独特性；在生气量方面，风城组在镜质体反射率演化到2.5%时处于主力生气窗，与芦草沟组的生气特征对比（图2f），二者基本相当；在产烃率方面，二者基本接近；在油气性质方面，在成熟演化阶段，风城组所生原油以轻质为主，而芦草沟组所生原油较重，在高成熟演化阶段，风城组和芦草沟组所生原油均以高熟轻质为特征（图2g，图2h），但风城组原油三环萜烷类化合物相对丰度更高，所生原油更轻，性质更好。

图2　玛湖凹陷二叠系风城组和芦草沟组产烃特征对比（引自文献［14］）

2.2烃源岩自然剖面

玛湖凹陷风城组碱湖烃源岩分布稳定，累计厚度超过200 m（图1），这为生烃提供了良好的物质基础［15-17］。有机地球化学分析发现，风城组烃源岩有机碳含量多达到了中等—优质标准（图3a），因此生烃的物质基础充足（图3a，图3b），这与目前研究区已建成的大油气区发现相符。从有机质类型来看，风城组有机质类型整体偏腐泥型（图3c），更倾向于生油，这与目前研究区所发现的油多气少特征相符。从有机质的成熟度看，目前所分析的样品大多处于低成熟—成熟演化阶段（图3d），但凹陷区的烃源岩成熟度较高。综合来看，风城组烃源岩有机质丰度高、以生油为主、成熟度在凹陷区进入成熟—高成熟演化阶段，具有良好的生烃潜力，具备大油气田形成的条件。实际上，由于盐（碱）湖相烃源岩通常会因环境因子对有机质的保护与抑制作用，而使得测得的有机地球化学参数偏低［18］，所以，风城组的实际生烃潜力可能远比根据目前地球化学指标计算的还要高，这也可能是为什么风城组含油气系统已发现的储量，远比根据烃源岩指标所评估的资源量高的一个重要原因。

图3　玛湖凹陷风城组烃源岩有机地球化学剖面

进一步对自由烃含量与有机碳含量的关系进行分析，建立了自由烃含量与有机碳含量的烃源岩人工剖面，来分析风城组烃源岩的产烃能力（图3e），发现风城组烃源岩大致存在3期生油高峰：第一期生油高峰在埋深3 500 m左右，总有机碳产烃量达到470 mg/g；第二期生油高峰在埋深4 500 m左右，产烃量达到800 mg/g；第三期生油高峰在埋深5 700 m附近，产烃量达到200 mg/g.与烃源岩的热模拟累计产油剖面（图2a）对比，3期生油高峰分别对应镜质体反射率为0.8%（成熟），1.3%（高成熟），1.5%（过成熟），表现出不同于传统湖相优质烃源岩的生烃特点［19-22］。其中，成熟期与高熟期生油高峰均可在烃源岩的人工剖面中找到对应的峰，而最晚期的过成熟期生油量较低，原油主体已裂解成气。

2.3油气特征标定

玛湖凹陷油多气少特征明显，已发现了多种性质的原油，包括密度小于0.80 g/cm3的凝析油—轻质原油、密度0.80～0.87 g/cm3的轻质原油，以及密度大于0.87 g/cm3的中质原油（图4），表明生油窗长；在玛湖凹陷内部，风城组烃源岩镜质体反射率超过1.5%仍然以生油为主（图4），这些都与人工热模拟的实验结果吻合。

玛湖凹陷内的原油密度大多低于0.87 g/cm3（图4），对原油生物标志化合物的分析也发现，分布在不同构造单元的原油，无论三环萜烷分布是山峰型、山谷型还是上升型，其相对含量均较高，表现出典型的轻质油特点［23］。

多方证据表明，玛湖凹陷内部存在多期成藏，成熟—高成熟油气连续运聚，如储集层显微观测发现，蓝光激发下的薄片可观察到亮黄色和黄绿色2种不同的荧光色；储集层连续抽提物和原油成熟度不同，原油已经达到高成熟阶段，而抽提物成熟度相对较低；结合储集层包裹体均一温度分析，发现高成熟和成熟油气充注主要是在三叠纪末和白垩纪。这一油气连续充注特征与烃源岩的多期生烃相吻合。

2.4生烃演化特征

根据以上烃源岩人工剖面、自然剖面、油气特征标定3方面的分析，可以恢复风城组碱湖白云质混积岩的连续多期生烃过程，大致可以分为4个阶段。

第一阶段发生在早期成岩作用阶段，烃源岩镜质体反射率在0.6%左右，此时有机质成熟度相对较低。由于碳酸盐矿物对类脂物分子聚合作用的抑制，有机质可以通过解聚形成沥青［24］。这类原油油质普遍中等，加之碱湖微生物普遍发育，且由于埋藏相对较浅，原油普遍遭受降解，原油密度较大，不易流动（密度大多超过0.87 g/cm3），因此大多在风城组中驻留，形成源储共生的致密油藏［8］。需要注意的是，该期原油因无合适的低演化烃源岩岩心样品，未能在烃源岩人工和自然剖面中发现，但根据宏观油气分布特征，应存在。

图4　玛湖凹陷风城组烃源岩镜质体反射率与百口泉组原油密度分布

第二阶段发生在成岩作用中期，在烃源岩镜质体反射率0.8%左右达到生烃高峰，有机质达到成熟阶段。干酪根在热力的作用下，开始大量降解，生成大量成熟油。此时烃源岩埋深达到3 500 m左右，原油保存条件较好，顺走滑断裂进入三叠系与二叠系不整合面上、下的扇三角洲前缘相有利储集层中聚集成藏［11］。此期原油生烃期可延续到镜质体反射率为1.1%左右，即烃源岩热模拟中的第一个累计生烃高峰。

第三阶段发生在成岩作用晚期，烃源岩镜质体反射率达到1.3%左右，高熟油开始形成。根据传统的碳酸盐有机质演化理论，此时干酪根的生烃潜力应已大部分耗尽，只能由包裹有机质和部分束缚有机质继续提供烃类来源［24］。但实际上，根据实验结果，风城组烃源岩因为大量藻类优质生烃母质的存在，加之碱性矿物对烃类生成及伴生超压的抑制作用，仍然以生油为主，与早期形成的原油混合后，油质更好、更轻。此期原油生烃期可延续到烃源岩镜质体反射率1.5%左右，即烃源岩热模拟中的第二个累计生烃高峰。

第四阶段发生在深成作用至变质作用阶段，为热裂解气阶段，烃源岩镜质体反射率从2%左右开始，至2.5%左右达到生气高峰，有机质处于过成熟演化阶段。残余的干酪根热裂解，生成以甲烷为主的干气，同时也存在液态烃热裂解形成的湿气。

综上所述，风城组碱湖白云质混积岩的生烃特征表现为多期生烃、连续生烃、油多气少、产烃量大等。存在着低成熟、成熟、高成熟3个生油高峰，特别是后2个生油高峰，产烃量很大；自低成熟至高成熟演化阶段，一直在持续生烃；生烃量大，最高可达800 mg/g（图3e）。

3　烃源岩生烃机理

3.1生烃母质

风城组烃源岩的生烃母质总体以菌、藻类为主（图5），风城组碱湖沉积演化过程中，在气候周期性变化的潮湿期，湖盆水体扩大相对淡化时，发育疑源类的网面球藻、光面球藻（图5a）和绿藻门的盘星藻（图5b）、褶皱藻（图5c）等；在气候干燥炎热期，水体盐度升高咸化时，发育沟鞭藻类的弗罗姆藻与锥藻等；在水体由淡向咸演变的过渡阶段，既有疑源类，也有沟鞭藻类；相较于藻类，风城组在整个沉积过程中细菌（图5d）更发育。

图5　风城组生烃母质组成特征

多种生烃母质，特别是细菌的存在，使得生烃以早期生烃、持续生烃，所生烃类性质好为特征［25］，这不同于传统盐湖。生烃母质中，高等植物丰度低，使得干酪根裂解生气潜力有限，从而生烃过程表现出油多气少的特点，但从油的演化角度讲，在高成熟—过成熟演化阶段，有生成油裂解气潜力［24］。以菌、藻类为主的生烃母质，生烃转化率高，到达生油窗后大量生油，造成烃源岩的高压，抑制生烃，拉长生油窗［26-27］；菌、藻类为主的生烃母质，含大量脂肪链［28］，碳碳键断裂生成油气比贫氢的杂原子断裂需要更高的能量，在生烃后期也起到了降低生烃速度、延滞生烃的作用，这可能是风城组烃源岩存在晚期生油高峰的重要原因。

3.2无机矿物

在无机矿物组成上，风城组烃源岩矿物组合复杂，主要由碳酸盐（碱类）矿物、长英质矿物、黏土矿物、火山矿物以不同比例混积形成。在碱湖沉积的高峰期，发育大量特殊的碱类矿物，如苏打石、氯化镁钠石、碳酸钠钙石、硅硼钠石等［8］。碱类矿物和火山矿物对烃源岩的生烃过程分别起到了延滞和催化的特殊作用。

火山矿物与藻类及微生物共存，埋藏热演化过程中降低生烃活化能，使得烃源岩可以早期生烃［29］。相比而言，碱类白云质矿物亲油［30］，原油中的重质组分易于被矿物吸附，因此一方面排出轻质油，另一方面对生烃也起到了延滞作用，油窗拉长，出现第二个生烃高峰。

总之，玛湖凹陷风城组碱湖烃源岩具有特别的生烃特征和机理（图6），这是克拉玛依—乌尔禾和玛湖两大百里大油区得以形成的根本原因。

图6　玛湖凹陷风城组生烃演化和特征机理

4　资源量新认识

基于新的认识，对风城组资源量进行重新评估（表1），风城组生油量为142.66×108t，生气量为78 683× 108m3，环玛湖凹陷石油总地质资源量为46.66×108t，天然气总地质资源量为2 238×108m3，与前期认识（二次和三次资评）相比，重新计算的生油量提高了25%，生气量减少了13%.

表1　玛湖凹陷风城组石油、天然气资源量汇总

据此，克百断裂带勘探程度较高，资源探明率较高，因此需要展开精细勘探的方略；红车断裂带、乌夏断裂带和中拐凸起资源探明率相对较低，仍存在很大的勘探开发空间；至达巴松凸起、玛湖西斜坡带和玛湖东斜坡带，资源探明率极低，不超过10%，石油和天然气的总地质资源量均较为丰富，将是下一阶段勘探开发的重点区域。

5　结论

（1）准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组碱湖烃源岩生烃特征独特，表现出油多气少、多期生烃、连续生烃、生烃质优、产烃量大等特征，与传统湖相烃源岩差异显著。

（2）风城组碱湖烃源岩以菌、藻类为特色的生烃母质，是碱湖不同于传统盐湖的关键所在，多种藻类作为生烃母质，特别是细菌的参与，使得生烃以早期生烃、持续生烃，所生烃类性质好为特征；碱类矿物和火山矿物对生烃分别起延滞和催化作用，使得烃源岩可以早期和晚期2期生烃，油窗拉长。

（3）基于风城组独特的生烃特征和机理，对其资源量进行重新计算，生油量提高了25%，生气量减少了13%.

［1］CAO J，YAO S P，JIN Z J，et al.Petroleum migration and mixing in northwestern Junggar basin（NW China）：constraints from oil-bearing fluid inclusion analyses［J］.Organic Geochemistry，2006，37（7）：827-846.

［3］金之钧.叠合盆地油气成藏体系研究思路与方法——以准噶尔盆地中部地区油气藏为例［J］.高校地质学报，2011，17（2）：161-169. JIN Zhijun.Methods in studying petroleum accumulation systems in a superimposed basin：a case study of petroleum reservoirs in the central Junggar basin［J］.Geological Journal of China Universities， 2011，17（2）：161-169.

［4］匡立春，唐勇，雷德文，等.准噶尔盆地二叠系咸化湖相云质岩致密油形成条件与勘探潜力［J］.石油勘探与开发，2012，39（6）：657-667. KUANG Lichun，TANG Yong，LEI Dewen，et al.Formation conditions and exploration potential of tight oil in the Permian saline lacustrine dolomitic rock，Junggar basin，NW China［J］.Petroleum Exploration and Development，2012，39（6）：657-667.

［5］张善文.准噶尔盆地哈拉阿拉特山地区风城组烃源岩的发现及石油地质意义［J］.石油与天然气地质，2013，34（2）：145-152. ZHANG Shanwen.Identification and its petroleum geologic significance of the Fengcheng formation source rocks in Hala’alt area，the northern margin of Junggar basin［J］.Oil&Gas Geology，2013，34（2）：145-152.

［6］唐勇，徐洋，瞿建华，等.玛湖凹陷百口泉组扇三角洲群特征及分布［J］.新疆石油地质，2014，35（6）：628-635. TANG Yong，XU Yang，QU Jianhua，et al.Fan-delta group characteristics and its distribution of the Triassic Baikouquan reservoirs in Mahu sag of Junggar basin［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2014，35（6）：628-635.

［7］雷德文，瞿建华，安志渊，等.玛湖凹陷百口泉组低渗砂砾岩油气藏成藏条件及富集规律［J］.新疆石油地质，2015，36（6）：642-647. LEI Dewen，QU Jianhua，AN Zhiyuan，et al.Hydrocarbon accumulation conditions and enrichment regularity of low-permeability glutenite reservoirs of Baikouquan formation in Mahu sag，Junggar basin［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2015，36（6）：642-647.

［8］曹剑，雷德文，李玉文，等.古老碱湖优质烃源岩：准噶尔盆地下二叠统风城组［J］.石油学报，2015，36（7）：781-790. CAO Jian，LEI Dewen，LI Yuwen，et al.Ancient high-quality alkaline lacustrine source rocks discovered in the Lower Permian Fengcheng formation，Junggar basin［J］.Acta Petrolei Sinica，2015，36（7）：781-790.

［9］秦志军，陈丽华，李玉文，等.准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组碱湖古沉积背景［J］.新疆石油地质，2016，37（1）：1-6. QIN Zhijun，CHEN Lihua，LI Yuwen，et al.Paleo-sedimentary setting of the Lower Permian Fengcheng alkali lake in Mahu sag，Junggar basin［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2016，37（1）：1-6.

［10］匡立春，唐勇，雷德文，等.准噶尔盆地玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组扇控大面积岩性油藏勘探实践［J］.中国石油勘探，2014，19（6）：14-23. KUANG Lichun，TANG Yong，LEI Dewen，et al.Exploration of fancontrolled large-area lithologic oil reservoirs of Triassic Baikouquan formation in slope zone of Mahu depression in Junggar basin［J］.China Petroleum Exploration，2014，19（6）：14-23.

［11］雷德文，阿布力米提，唐勇，等.准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组油气高产区控制因素与分布预测［J］.新疆石油地质，2014，35（5）：495-499. LEI Dewen，ABULIMITI，TANG Yong，et al.Controlling factors and occurrence prediction of high oil-gas production zones in Lower Triassic Baikouquan formation of Mahu sag in Junggar basin［J］. Xinjiang Petroleum Geology，2014，35（5）：495-499.

［12］马哲，宁淑红，姜莉.准噶尔盆地烃源岩生烃模型［J］.新疆石油地质，1998，19（4）：278-280.MA Zhe，NING Shuhong，JIANG Li.Hydrocarbon generation model of source rock in Junggar basin［J］.Xinjiang Petroleum Geology，1998，19（4）：278-280.

［13］杜宏宇，王鸿雁，徐宗谦.马朗凹陷芦草沟组烃源岩地化特征［J］.新疆石油地质，2003，24（4）：302-305. DU Hongyu，WANG Hongyan，XU Zongqian.Geochemical characteristics of Lucaogou source rock in Malang sag，Santanghu basin［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2003，24（4）：302-305.

［14］潘长春，高秀伟，向宝力，等.不同类型烃源岩生烃动力学特征研究［R］.新疆克拉玛依：中国石油新疆油田分公司实验检测研究院，2014. PAN Changchun，GAO Xiuwei，XIANG Baoli，et al.The hydrocarbon dynamics characteristic research of different types of source rocks［R］.Karamay，Xinjiang：Institute of Experiment and Analysis，Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，2014.

［15］李新兵，靳涛，王俊怀.准噶尔盆地东部阜康凹陷含油气系统研究［R］.新疆克拉玛依：中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，2000. LI Xinbing，JIN Tao，WANG Junhuai.Petroleum system study in Fukang sag，eastern Junggar basin［R］.Karamay，Xinjiang：Research Institute of Exploration and Development，Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，2000.

［16］王绪龙，况军，杨海波，等.准噶尔盆地第三次油气资源评价［R］.新疆克拉玛依：中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，2000. WANG Xulong，KUANG Jun，YANG Haibo，et al.The third oil and gas resources evaluation in the Junggar basin［R］.Karamay，Xinjiang：Research Institute of Exploration and Development，Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，2000.

［17］陈建平，梁狄刚，王绪龙.准噶尔盆地东部地区彩南油田及其外围油源精细对比［R］.北京：中国石油天然气集团公司油气地球化学重点实验室，2001. CHEN Jianping，LIANG Digang，WANG Xulong.The detail oilsource correlation of the Cainan oilfield and its periphery，in the east Junggar basin［R］.Beijing：Key Laboratory of Petroleum Geochemistry（KLPG）of CNPC，2001.

［18］妥进才，邵宏舜，黄杏珍.盐湖相生油岩中某些地球化学参数与沉积环境的关系［J］.沉积学报，1994，12（3）：114-119. TUO Jincai，SHAO Hongshun，HUANG Xingzhen.The relationship between some geochemistry parameters and environment in saline facies［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1994，12（3）：114-119.

［19］胡见义，黄第藩.中国陆相石油地质理论基础［M］.北京：石油工业出版社，1991：196-200. HU Jianyi，HUANG Difan.The bases of nonmarine petroleum geology in China［M］.Beijing：Petroleum Industry Press，1991：196-200.

［20］王建宝，肖贤明，郭汝泰，等.渤海湾盆地东营凹陷烃源岩生烃动力学研究［J］.石油实验地质，2003，25（4）：403-409. WANG Jianbao，XIAO Xianming，GUO Rutai，et al.Study on the hydrocarbon generation kinetics of source rocks from the Dongying depression，the Bohaiwan basin［J］.Petroleum Geology&Experiment，2003，25（4）：403-409.

［21］李洪波，张敏，张春明，等.柴达木盆地西部南区第三系烃源岩地球化学特征［J］.天然气地球科学，2008，19（4）：519-523. LI Hongbo，ZHANG Min，ZHANG Chunming，et al.Geochemical characterisitics of Tertiary source rocks in the south area of western Qaidam basin［J］.Natural Gas Geoscience，2008，19（4）：519-523.

［22］陈建平，孙永革，钟宁宁，等.地质条件下湖相烃源岩生排烃效率与模式［J］.地质学报，2014，88（11）：2 005-2 032. CHEN Jianping，SUN Yongge，ZHONG Ningning，et al.The efficiency and model of petroleum expulsion from the lacustrine source rocks within geological frame［J］.Acta Geologica Sinica，2014，88（11）：2 005-2 032.

［23］罗明霞，夏永涛，邵小明，等.塔河油田西北部于奇西1井奥陶系中-轻质原油地化特征及成因探讨［J］.石油实验地质，2016，38（2）：244-250. LUO Mingxia，XIA Yongtao，SHAO Xiaoming，et al.Geochemical characteristics and genetic analysis of Ordovician medium-light oils from well YQX1 in the northwest of Tahe oil field［J］.Petroleum Geology&Experiment，2016，38（2）：244-250.

［24］李延钧，陈义才，杨远聪，等.鄂尔多斯下古生界碳酸盐烃源岩评价与成烃特征［J］.石油与天然气地质，1999，20（4）：349-353. LI Yanjun，CHEN Yicai，YANG Yuancong，et al.Source rock evaluation and characteristics of hydrocarbon generation from lower Paleozoic carbonate in Ordos basin［J］.Oil&Gas Geology，1999，20（4）：349-353.

［25］LÓPEZ-GARCÍA P，KAZMIERCZAK J，BENZERARA K，et al. Bacterial diversity and carbonate precipitation in the giant microbialites from the highly alkaline Lake Van，Turkey［J］.Extremophiles，2005，9（4）：263-274.

［26］HAO F，SUN Y C，LI S T，et al.Overpressure retardation of organicmatter maturation and petroleum generation：a case study from the Yinggehai and Qiongdongan basins，south China sea［J］.AAPG Bulletin，1995，79（4）：551-562.

［27］ZOU Y R，Peng P.Overpressure retardation of organic-matter maturation：a kinetic model and its application［J］.Marine and Petroleum Geology，2001，18（5）：707-713.

［28］陈建平，邓春萍，王汇彤，等.中国西北侏罗纪煤系显微组分热解油生物标志物特征及其意义［J］.地球化学，2006，35（2）：141-150. CHEN Jianping，DENG Chunping，WANG Huitong，et al.Biomarker and its implication of pyrolysis oils of macerals from Jurassic coal measures，Northwest China［J］.Geochimica，2006，35（2）：141-150.

［29］郭占谦.火山活动与石油、天然气的生成［J］.新疆石油地质，2002，23（1）：5-10. GUO Zhanqian.On volcanic activity and generation of hydrocarbons［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2002，23（1）：5-10.

［30］宗丽平，马秀伟，郑庆兰.碳酸盐岩油藏表面活性剂驱的润湿性改变［J］.国外油田工程，2005，21（8）：6-11. ZONG Liping，MA Xiuwei，ZHENG Qinglan.The wettability changes of carbonate reservoirs by surfactant flooding［J］.Foreign Oilfield Engineering，2005，21（8）：6-11.

（编辑曹元婷）

Fengcheng Alkaline Lacustrine Source Rocks of Lower Permian in Mahu Sag in Junggar Basin: Hydrocarbon Generation Mechanism and Petroleum Resources Reestimation

ZHI Dongming1a，CAO Jian2，XIANG Baoli1b，QIN Zhijun1a，WANG Tingting2
（1.PetroChina Xinjiang Oilfield Company，a.Research Institute of Exploration and Development，b.Research Institute of Experiment and Detection，Karamay，Xinjiang 834000，China；2.School of Earth Sciences and Engineering，Nanjing University，Nanjing，Jiangsu 210023，China）

Hydrocarbon generation characteristics and mechanism of alkaline-lacustrine source rocks are one of the research leading edges and difficulties.Based on a case study in the Lower Permian Fengcheng formation in the Mahu sag of Junggar basin，by using comprehansive methods of artificial section and natural outcrop of the source rocks as well as oil and gas characteristic calibration，the paper studies hydrocarbon generation characteristics and mechanism of the alkaline-lacustrine source rocks，based on which petroleum resources are reestimated.Results show that the Fengcheng alkaline-lacustrine source rocks exhibit some unique characteristics in hydrocarbon generation such as high conversion efficiency，continued hydrocarbon generation，multi-phase generation peaks，long oil-generation window，light oil and high oil to gas ratio，all of which are different from conventional lacustrine high quality source rocks.The unique hydrocarbon generation mechanism should be attributed to organic and inorganic compositions of the source rocks.The bioprecursors in the source rocks are dominated by bacteria and algae，with bacteria much more developed.The unique mineral composition of the Fengcheng formation is characterized by the existence of both alkaline and volcanic minerals that play retarding and catalytic roles on hydrocarbon generation，respectively，which allows early and continued hydrocarbon generation，multi-phase generation peaks and long oil-generation window of source rocks.According to these，the reestimation of petroleum resources in the study area is as follows:the oil generating volume is increased by 25%and the gas generating volume is decreased by 13%，which are more accordant with the present-day exploration results and have significance for making future exploration strategies.

Junggar basin；Mahu sag；Fengcheng formation；alkaline lake；source rock；hydrocarbon generation characteristic；hydrocarbon generation mechanism；petroleum resource

TE112.115

A

1001-3873（2016）05-0499-08DOI：10.7657/XJPG20160501

2016-05-23

2016-06-30

国家油气重大专项（2016ZX05001-005）

支东明（1971-），男，上海人，高级工程师，石油地质，（Tel）0990-6882729（E-mail）zhidm@petrochina.com.cn