塔里木盆地东南缘瓦石峡凹陷山前地区侏罗系烃源岩特征及油气地质意义

摘" "要：瓦石峡凹陷主要发育侏罗系康苏组、杨叶组烃源岩。通过地表调查、样品分析测试对侏罗系烃源岩的分布、厚度变化规律及有机地球化学特征研究，结合前人成果资料，初步评价油气资源潜力。侏罗系烃源岩累计厚度最大563.8 m。康苏组烃源岩累计厚度88.1 m，TOC为0.66%～38.3%，干酪根主要为Ⅱ2和Ⅲ型，Ro为0.42%～0.95%，以低成熟-成熟为主；杨叶组为主力烃源岩，累计厚度最大328 m，TOC为0.21%～55.23%，干酪根主要为Ⅱ2和Ⅲ型，少量Ⅰ型，Ro为0.44%～1.96%，以成熟为主，部分达高成熟。研究区烃源岩分布广、厚度大、有机质丰度高、成熟度适中，主要为好-优质烃源岩，达生油气阶段，生烃潜力较大，具良好的油气勘探前景。

关键词：瓦石峡凹陷；侏罗系；烃源岩特征；储集层；油气地质意义

瓦石峡凹陷位于塔里木盆地东南坳陷，是塔里木盆地的二级构造单元［1］。凹陷内主要沉积了中生界、新生界，侏罗系为油气勘探主要目的层，主要发育有康苏组、杨叶组两套烃源岩层［2-7］。塔东南坳陷地区目前施工了罗北1、若参1、若参2、民参1、民参2、且地1、新且地1、新且参1井8口油气井，其中瓦石峡凹陷若参1井、且地1井中见较好的油气显示及烃源岩［4，8-9］。笔者野外地质调查中，在瓦石峡凹陷山前地区发现6处较好的烃源岩露头，4处含油砂岩及1处气苗显示，表明塔东南瓦石峡凹陷地区具有形成油气藏的条件和物质基础［10］，并已发生生排烃过程。

自20世纪90年代以来，蒲仁海、李文厚、罗俊成、陈骥、赵一璇、孙智超等对塔东南坳陷侏罗系展布、沉积体系划分、沉积相特征及古环境等进行研究［3，6-8，11-12］；徐翔、蒲仁海、姜正龙、张斌、李清瑶等对侏罗系烃源岩有机质丰度、成熟度、生烃潜力等开展不同程度研究［2-5，9-13］。有学者认为瓦石峡凹陷侏罗系烃源岩有机质总体丰度不高、成熟度不高，多处于未成熟、低成熟-成熟阶段，生烃条件较弱，对生成油气不利［3-4，9］；也有学者认为油气源可能来自古生界［3，9］。本次对瓦石峡凹陷山前地区侏罗系烃源岩特征开展系统研究，评价生油气潜力，为该区下一步开展油气勘查提供有力支撑。

1" 区域地质背景

塔东南坳陷位于塔里木盆地东南部，是在稳定的前寒武系基底之上发育的中生代断陷盆地。北以车尔臣断裂为界，南与铁克里克断隆及阿尔金断隆相邻，总体呈NE向展布（图1），划分为罗布庄凸起、瓦石峡凹陷、且末凸起、民丰凹陷4个二级构造单元［1，14］。研究区位于瓦石峡凹陷山前地区，阿尔金山断裂北缘若参1井-红柳峡-且末煤矿一带。地形总体为南高北低，呈NEE向展布，侏罗系自下而上发育沙里塔什组、康苏组、杨叶组、塔尔尕组、库孜贡苏组。本次研究层位为康苏组和杨叶组，康苏组主要为冲积扇、辫河三角洲及湖泊相沉积［3，7-8，11，15-16］；杨叶组主要为滨浅湖-半深湖相沉积［3-4，6-8，11，16］，有利区烃源岩发育。研究区地表大面积第四系覆盖，野外调查发现6处烃源岩露头，主要分布在河谷中，研究区及附近石油钻井中侏罗系康苏组、杨叶组发育有较好的烃源岩。

2" 样品采集与分析测试

在6条剖面上，对侏罗系杨叶组和康苏组烃源岩发育较好地段采集90多件样品进行测试分析。样品测试分析由新疆维吾尔自治区矿产实验研究所完成，测试设备为红外碳硫测定仪、Leica DM4500P偏反光显微镜和CRAIC 308PV显微光度计，主要测试项目包括总有机碳含量（TOC）、生烃潜量（S1+S2）、氯仿沥青“A”、总烃含量（HC）、有机质成熟度（Ro、Tmax）及干酪根类型等。所有样品首先进行有机碳含量分析测试，据测试结果，选取TOC＞0.50%的样品测试其它地球化学指标。

3" 烃源岩特征

3.1" 烃源岩分布及厚度特征

2022—2023年，通过地质剖面测量、路线地质调查，在瓦石峡凹陷山前地区发现6处烃源岩露头，自东向西分别为江尕勒萨依、红柳峡、定湖山、其格勒克、艾沙汗·托海、且末煤矿，烃源岩赋存于侏罗系康苏组、杨叶组中，累计厚度159.7～563.8 m（图2，表1），烃源岩岩性主要为灰、灰黑色中-厚层泥岩、碳质泥岩、薄层页岩、中-薄层粉砂质泥岩夹煤层、煤线。结合大地电磁测深剖面及前人资料分析，研究区烃源岩横向上沿且末煤矿-红柳峡-江尕勒萨-若羌县南部的山前地区较厚，向盆地方向具减薄、尖灭趋势，沉积中心靠近阿尔金山北缘断裂［14-15］。红柳峡-定湖山地区侏罗系烃源岩累计厚393.1 m，杨叶组烃源岩厚305～328 m，康苏组烃源岩厚88.1 m；且末煤矿地区侏罗系烃源岩累计厚达563.8 m，2个地区烃源岩厚度较大。纵向上杨叶组烃源岩较厚、康苏组烃源岩较薄，以杨叶组为主力烃源岩。

3.2" 烃源岩地球化学特征

海相、陆相和海陆过渡相烃源岩，有机碳含量（TOC）是有机质丰度评价的主要指标，其次是岩石生烃潜量（S1+S2）、岩石中总烃含量（HC）、氢指数（HI）[17-20]。对野外调查采集的样品进行测试分析，结合收集的部分样品资料统计[4，9]，研究区烃源岩有机质地球化学特征见表2。

3.2.1" 有机质丰度

康苏组烃源岩有机质丰度" 康苏组主要发育一套煤系地层，露头主要分布在艾莎汗托海-其格勒克-红柳峡-江尕勒萨依一带，烃源岩岩性主要为暗色泥岩、碳质泥岩、页岩及煤层、煤线，烃源岩有机碳含量（TOC）为0.66%～38.3%；氯仿沥青“A”为0.015 2%～0.161 2%；生烃潜量（S1+S2）为0.08～52.32 mg/g；氢指数（HI）为22.27～389.87 mg/g。总体来看，康苏组烃源岩有机质丰度高，样品有机碳含量多大于2%，据烃源岩有机质丰度评价标准[17]，为一般-优质烃源岩，以优质烃源岩为主。

杨叶组烃源岩有机质丰度" 杨叶组为滨浅湖-深湖相沉积，局部发育沼泽，分布面积较康苏组范围广，露头分布范围与康苏组相似。主要为暗色泥岩、碳质泥岩、页岩粉砂质泥岩夹煤层、煤线，烃源岩有机碳含量为0.21%～55.23%，有机碳含量高，多大于2%；氯仿沥青“A”含量0.001 1%～0.206 6%；生烃潜量（S1+S2）为0.07～162.87 mg/g，部分剖面样品小于1 mg/g，可能是地表风化的原因；氢指数（HI）为7.03～394.55 mg/g，大部分氢指数含量高。据烃源岩有机质丰度评价标准[17]，总体属好-优质烃源岩，以优质烃源岩为主。

3.2.2" 有机质类型

有机质类型是评价烃源岩的质量指标，不同类型有机质具不同生油气潜力，决定了产物是以产油为主，还是以生气为主［17，20］。

康苏组烃源岩有机质类型" 据实验测试及收集资料分析（表3），康苏组烃源岩样品干酪根显微组分以腐泥组、镜质组为主，少量壳质组、惰质组，无腐植组。地表样品干酪根类型指数（TI）为-34.25～23.40，干酪根类型主要为Ⅲ型和Ⅱ2型；若参1井干酪根类型以Ⅲ型和Ⅱ2为主，Ⅱ1型次之，少量为Ⅰ型（图3）；且地1井大部分为Ⅲ型，少量为Ⅱ型[9]。研究区康苏组烃源岩总体为Ⅱ2型和Ⅲ型，少量为Ⅱ1型、Ⅰ型，以生气为主。

杨叶组烃源岩有机质类型" 据实验测试及收集资料分析（表3，图4，5），杨叶组烃源岩样品干酪根显微组分以腐泥组为主，镜质组次之，壳质组、惰质组少量，仅有1个样品含腐植组。地表样品干酪根类型指数（TI）为-44.0～16.8，干酪根类型主要为Ⅱ2型和Ⅲ型；若参1井杨叶组烃源岩有机质类型主要为Ⅱ2型、Ⅲ型；且地1井杨叶组烃源岩干酪根主要为Ⅱ1型和Ⅲ型，少量为Ⅱ2型。总体为Ⅱ型和Ⅲ型干酪根，有利于生气。

3.2.3" 有机质成熟度

康苏组烃源岩有机质成熟度" 据测试剖面烃源岩样品和收集的若参1井、且地1井及部分露头烃源岩样品有机质成熟度资料[9]，康苏组烃源岩有机质镜质体反射率（Ro）为0.42%～0.95%，岩石热解最高峰温度值（Tmax）为408 ℃～543 ℃[9]，处于未成熟-高成熟热演化阶段，样品多为低成熟-成熟阶段，处于生油气的早期阶段[17]。

杨叶组烃源岩有机质成熟度" 据测试剖面烃源岩样品和收集的若参1井和且地1井及部分露头烃源岩样品的有机质成熟度资料[4，9]，杨叶组烃源岩镜质体反射率（Ro）为0.44%～1.96%，样品多为0.80%～0.90%；岩石热解最高峰温度值（Tmax）为417 ℃～542 ℃，样品Tmax值为435 ℃～542 ℃，处于成熟热演化阶段，部分已达高成熟阶段，处于生油气的高峰[17]，正在大量生烃。若参1井天然气甲烷含量为90.07%，达到干气阶段，认为瓦石峡凹陷深部烃源岩达到高成熟阶段[21]。

4" 油气地质意义

4.1" 烃源岩条件

瓦石峡山前地区侏罗系康苏组、杨叶组都赋存烃源岩，有效烃源岩分布广、层位多、厚度大，在西南部且末煤矿地区厚563.8 m，在红柳峡地区厚393.1 m，在东部若参1井厚305 m。侏罗系烃源岩有机质丰度高，有机碳含量0.21%～55.23%，多大于2%，氯仿沥青“A”为0.001 1%～0.206 6%，生烃潜量（S1+S2）为0.07～162.87 mg/g，干酪根类型主要为Ⅱ2和Ⅲ型，少量Ⅰ。康苏组烃源岩主要为低成熟-成熟热演化阶段，处于生油气的早期阶段；杨叶组烃源岩主要为成熟化阶段，部分为高成熟阶段，已达生油气的高峰，有利于油气的生成。总体上侏罗系烃源岩以好-优质烃源岩为主，具良好的油气生成条件，具形成大型油气田的物质基础。

4.2" 储集层和盖层条件

侏罗系康苏组发育的辫状河河道砂坝、辫状河三角洲前缘水下分流河道、扇三角洲前缘水下分流河道及滨浅湖砂岩是本区主要的储集体[3，7，8，11]。分析表明，砂岩原始粒间孔、粒间溶蚀孔和构造裂缝是主要的孔隙类型，粒内溶孔是次要的孔隙类型。康苏组砂岩孔隙度为4.17%～11.7%，平均7.02%；渗透率0.15×10-3 μm2～5.32×10-3 μm2，平均1.92×10-3 μm2；杨叶组储层孔隙度1.93%～9.88%，平均4.97%；渗透率0.019 2×10-3 μm2～133.14×10-3 μm2，平均1.13×10-3 μm2，为较有利储集层。

研究区内有4套岩层为有效盖层，杨叶组厚度较大的泥岩、煤层及塔尔尕组上部的泥岩，古近系的膏盐层及广泛分布的古近—新近系泥岩、泥灰岩。后二者岩相稳定，分布广泛，岩性致密，封盖性强，是良好的区域性盖层。

4.3" 油气运移及聚集条件

瓦石峡凹陷山前地区断裂构造发育，经多期构造运动，为油气运移提供了有利通道。瓦石峡凹陷侏罗系保存较好，厚度较大，向南翘起。受不整合面和断层遮挡[3]，为较有利的油气运移指向区。

4.4" 油气苗显示

在江尕勒萨依村地表发现1处天然气苗和4处含油砂岩，气苗可点燃；若参1井在侏罗系见气水同层3 m/1层、含气水层27 m/8层，天然气甲烷含量90.07%，乙烷含量2.42%，丙烷含量0.42%，干燥系数达0.97，属典型干气。油气源对比分析表明，若参1井天然气主要来自于侏罗系杨叶组烃源岩[8，21]。且地1井在侏罗系发现15层共225 m的气测异常，全烃含量最高为42.3%，甲烷含量最高为36.7%[9]；通过对且地1井杨叶组暗色泥岩镜质体反射率、显微组分分析，认为处于生油窗的早期，属已有液态烃生成和排出作用发生的烃源岩（图6）。总体上，瓦石峡凹陷山前地区烃源岩成熟，并发生生排烃过程，生储盖层配置良好，具较好的油气勘查前景。该地区为下一步油气勘查重点地区。

5" 结论

（1） 瓦石峡凹陷山前地区侏罗系烃源岩较发育，累计厚度159.7～563.8 m，向盆地方向具有减薄、尖灭趋势。康苏组烃源岩累计最大厚度88.1 m，杨叶组烃源岩累计最大厚度328 m。瓦石峡凹陷山前地区为烃源岩有利展布区域，杨叶组为烃源岩主要赋存层位，分布广、厚度大，为主力烃源岩层。

（2） 康苏组烃源岩有机碳含量0.66%～38.3%，生烃潜量（S1+S2）为0.08～52.32 mg/g，氢指数（HI）为22.27～389.87 mg/g，有机质丰度高，干酪根类型主要为Ⅱ2和Ⅲ型，热演化程度以低成熟-成熟阶段为主，总体评价为好-优质烃源岩，大部分为优质烃源岩，具较好的生烃条件。杨叶组烃源岩有机碳含量为0.21%～55.23%；生烃潜量（S1+S2）为0.07～162.87 mg/g；氢指数（HI）为7.03～394.55 mg/g，干酪根类型主要为Ⅱ和Ⅲ型，Ro为0.44%～1.96%，大部分为0.8%～0.9%，热演化程度以成熟阶段为主，少量达高成熟，总体属好-优质烃源岩，以优质烃源岩为主，具良好的生烃潜力和形成大型油气田的物质基础。

（3） 侏罗系砂岩储集体发育，具良好的生储盖组合条件。认为瓦石峡凹陷山前地区侏罗系具重要的油气勘查前景，为下一步油气勘查的重点地区。

参考文献

[1] 潘正中，郭群英，王步清，等.塔东南地区构造单元划分新方案[J].新疆石油地质，2007，28（6）：781-783.

[2] 蒲仁海，车自成，任战利.塔里木盆地东南部构造特征与油气远景[J].石油实验地质，1995，17（3）：249-258.

[3] 李文厚.塔里木东南断陷区侏罗系沉积体系及油气意义[J].石油与天然气地质，1998，19（2）：110-115.

[4] 姜正龙，邱海峻，黄玉平，等.塔里木盆地东南坳陷中侏罗统杨叶组湖相烃源岩[J].新疆石油地质，2013，34（6）：619-622.

[5] 黄玉平，姜正龙，罗霞，等.塔东南坳陷江尕勒萨依构造带油源对比及成藏模式[J].新疆石油地质，2013，34（3）：287-290.

[6] 陈骥，姜在兴，姜正龙，等.塔东南坳陷侏罗系杨叶组沉积相特征及古环境研究[J].地球学报，2015，36（3）：344-352.

[7] 赵一璇.塔东南坳陷侏罗系康苏组沉积特征[J].特种油气藏，2019，25（3）：37-43.

[8] 罗俊成，孙雄伟，琚岩，等.塔里木盆地东南坳陷侏罗系沉积特征与构造演化-以若参1井为例（为庆祝塔里木油田石油会战20周年而作）[J].新疆石油地质，2009，30（2）：183-185.

[9] 李清瑶，高永进，白忠凯，等.从且地1井看塔东南坳陷烃源岩特征[J].中国矿业，2017，26（增刊2）：182-185.

[10] 陈荣林，胡民.塔里木盆地东南断陷区侏罗系含油砂岩的发现及油源研究[J].科学通报，1996，41（18）：1685-1688.

[11] 蒲仁海.塔东南坳陷侏罗系沉积相的确定[J].西北大学学报，1994，24（6）：547-550.

[12] 徐翔，胡民，张渠，等.塔里木盆地东南断陷区侏罗系含油砂岩的地球化学特征[J].石油实验地质，1994，16（4）：345-353.

[13] 代振龙，徐仕琪，赵建邦，等.塔里木盆地东南缘瓦石峡凹陷侏罗系烃源岩地球化学特征及油气意义[J].新疆地质，2023，41（S1）：57.

[14] 丁长辉，单玄龙，王凤俊，等.塔里木盆地东南侏罗纪断陷盆地形成机理及演化分析[J].新疆地质，2007，25（1）：81-86.

[15] 孙智超，苗苗青，王继勋，等.塔里木盆地东南坳陷侏罗系展布特征研究[J].中国地质调查，2019，6（4）：24-29.

[16] 康志宏，魏历灵，虎北辰.塔里木原型盆地叠加成油特征[J].新疆地质，2002，20（1）：58-61.

[17] SY/T57.5-2019. 中华人民共和国石油天然气行业标准烃源岩地球化学评价方法[S]. 石油工业出版社会，2019.

[18] 史美超，白洪海，雷国明，等.新疆北部和什托洛盖盆地石炭系太勒古拉组烃源岩特征[J].新疆地质，2016，34（4）504-509.

[19] 李飞龙，杨圣.塔里木盆地北部坳陷寒武系烃源岩特征及热演化史模拟[J].新疆地质，2021，39（1）：112-117.

[20] 王振升，刘庆新，谭振华，等.黄骅坳陷歧南凹陷烃源岩评价[J].天然气地球科学，2009，20（6）：968-971.

[21] 张斌，肖中尧，吴英，等.塔里木盆地东南地区若参1井天然气成因初探[J].天然气地球科学，2006，17（4）：586-589.

Characteristics and petroleum geological significance of the Jurassic

hydrocarbon source rocks in the piedmont area of Washixia sag

in the southeastern margin of Tarim Basin

Dai Zhenlong1， Xu Shiqi1， Yang Mancang1， Di Lixiati·Ai Haiti1，

Zhao Jianbang1，2， Wu Chao1， Pang Jiancai1

（1.NO.9 Geological Party，Xinjiang Bureau of Geological and Mining Resources，Urunqi，Xinjiang，830000，China;

2.China Geological Survey Urumqi Comprehensive Survey Center on Natural Resources，Urunqi，Xinjiang，830057，China）

Abstract： The Jurassic Kangsu Formation and Yangye Formation hydrocarbon source rocks are mainly developed in the washixia Sag. By studying the regularity of distribution， thickness variation of Jurassic source rocks and the characteristics of organic geochemical， by surface investigation and sample analysis. Combined with the previous achievements in the study area， the potential of oil and gas resources is preliminarily evaluated. The maximum cumulative thickness of Jurassic source rocks is 563.8 meters.The cumulative thickness of the source rock of the Kangsu Formation can reach 88.1 meters， the TOC is 0.66%～38.3%， the kerogen is mainly typeⅡ2 and type Ⅲ， and the Ro is 0.42-0.95%， which is mainly low Maturity-mature. The Yangye Formation is the main source rock， with a cumulative thickness of up to 328 meters， TOC of 0.21%～55.23%， kerogen mainly type Ⅱ2 andⅢ， a small amount of type I kerogen， Ro of 0.44-1.96 %， mainly mature， and some reach high maturity. This research illustrates that the of region of interest source rocks are featured by wide distribution， large thickness， high organic abundance and moderate maturity. They are mainly good-quality source rocks， have reached the stage of oil and gas generation， have great potential for hydrocarbon generation， and have good prospects for oil and gas exploration.

Key words： Washixia Sag; Jurassic; Source rock characteristics; Reservoir Petroleum geological significance