【摘要】：柴達木盆地位于青海省西部,面積約12×10~4 km~2,其西部南區(qū)是盆地第三系咸化湖相烴源巖最為發(fā)育的地區(qū)。隨著在咸化環(huán)境中檢測到越來越多異常高豐度ββ甾烷類化合物和完整短鏈甾烷類化合物的現(xiàn)象,咸化環(huán)境下甾烷類化合物的分布特征、成因機制以及地球化學(xué)屬性越來越到地球化學(xué)家們的關(guān)注。本文以柴達木盆地咸水湖相烴源巖和原油為研究對象,旨在研究咸水湖相烴源巖和原油的地球化學(xué)特征,深入探討了咸水湖相烴源巖和原油中甾烷類化合物的組成特征,利用色譜-質(zhì)譜(GC-MS)技術(shù)系統(tǒng)鑒定和識別了短鏈甾烷、4-甲基甾烷和羊毛甾烷,重點探討了咸水湖相中ββ甾烷類化合物和短鏈甾烷化合物分布特征和形成機理。對柴達木盆地咸水湖相不同地區(qū)不同層位烴源巖進行了系統(tǒng)的評價,其中烴源巖有機碳含量(TOC)分布于0.02-2.24%,平均值為0.53%;生烴潛量(S_1+S_2)介于0.02-8.79mg/g,平均值為1.38mg/g;氯仿瀝青“A”介于0.001-1.431%,平均值為0.109%,表明大部分烴源巖豐度為中等-好。有機質(zhì)類型指數(shù)降解率(D)介于1.28-64.09%之間,H/C原子比介于0.61-2.35,O/C原子比介于0.01-0.38之間,總體上顯示烴源巖有機質(zhì)類型為混合型或腐泥型。烴源巖鏡質(zhì)體反射率的分布范圍為0.404-1.12%之間,大部分烴源巖Ro分布在0.5-1.3%之間,表明研究區(qū)烴源巖總體上為低成熟-成熟階段,部分樣品處于未成熟階段。系統(tǒng)刻畫了柴達木盆地咸水湖相烴源巖和原油地球化學(xué)特征,兩者地球化學(xué)特征基本相似。柴達木盆地咸水湖相烴源巖和原油正構(gòu)烷烴均呈明顯的偶奇優(yōu)勢,Pr/Ph分別分布在0.09-0.66和0.23-0.40之間,平均值分別為0.32和0.40;伽馬蠟烷/C_(30)藿烷比值分別介于0.07-1.88和0.40-1.88之間,平均值分別為0.52和0.86;升藿烷系列化合物均呈“翹尾巴”的分布模式,三芴系列化合物中硫芴和芴的含量較高,氧芴較低,表明研究區(qū)主體沉積于半咸水-咸水條件下的偏還原的沉積環(huán)境。規(guī)則甾烷C_(27)、C_(28)、C_(29)主要呈以C_(27)略占優(yōu)勢的不對稱“V”分布,三環(huán)萜烷化合物中檢測到一定含量的C_(28)、C_(29)長鏈三環(huán)萜烷,芳烴化合物中以菲系列化合物為主,表明柴達木盆地烴源巖和原油有機質(zhì)輸入以藻類等水生生物為主,陸源輸入為次。通過對烴源巖和原油中規(guī)則甾烷化合物異構(gòu)化組成特征的詳細分析,全面分析了柴達木盆地咸水湖相ββ甾烷類化合物的形成機理。研究發(fā)現(xiàn)柴達木盆地咸水湖相不同碳數(shù)ββ甾烷類化合物豐度具有一定的差別,不同碳數(shù)ββ甾烷類化合物化合物之間具有較好的相關(guān)性。在柴達木盆地低Pr/Ph、高伽馬蠟烷/C_(30)藿烷、高SF/(SF+OF+F)的條件下沒有檢測到異常高豐度的ββ甾烷化合物,相反,在這種情況下ββ甾烷化合物的相對豐度是最低的,且在Pr/Ph中等、伽馬蠟烷/C_(30)藿烷中等、SF/(SF+OF+F)中等條件下檢測到較高豐度的ββ甾烷化合物,但其對應(yīng)烴源巖樣品成熟度較高。烴源巖和原油中沉積環(huán)和成熟度參數(shù)表明研究區(qū)ββ甾烷化合物的形成與富集仍主要與熱演化程度有關(guān),與咸化環(huán)境沒有較大的相關(guān)性。在前人的研究基礎(chǔ)上,通過GC-MS技術(shù)在柴達木盆地咸水湖相除了檢測到較為常見的規(guī)則甾烷,還檢測到較不常見的短鏈甾烷、4-甲基甾烷、羊毛甾烷和長鏈烷基甾烷等。短鏈甾烷化合物中以C_(26)短鏈甾烷和C_(21)孕甾烷化合物含量最高,C_(22)升孕甾烷和C_(25)短鏈甾烷次之,C_(19)、C_(20)、C_(23)和C_(24)短鏈甾烷化合物相對含量較低;4-甲基甾烷的分布模式主要有兩種,分別為C_(28)㩳C_(30)≤C_(29)和C_(28)㩳C_(29)㩳C_(30),總體上以C_(29)和C_(30)甲基甾烷為主;羊毛甾烷化合物表現(xiàn)為C_(30)㧐C_(31)㧐C_(32)的分布模式。雖在研究區(qū)烴源巖和原油中檢測到這些特殊的甾烷類化合物,但甾烷類化合物仍以規(guī)則甾烷為主,短鏈甾烷、4-甲基甾烷的相對含量均較低。柴達木盆地咸水湖相烴源巖和原油中短鏈甾烷化合物內(nèi)組成關(guān)系表現(xiàn)出均一性,相連碳數(shù)之間具有較好的線性相關(guān)性,不相連碳數(shù)之間也呈現(xiàn)出較好的相關(guān)性�？傮w而言,C_(21)孕甾烷和C_(22)升孕甾烷與其他短鏈甾烷之間的相關(guān)性最好,C_(25)短鏈甾烷次之,C_(26)短鏈甾烷與其他短鏈甾烷化合物之間相關(guān)最差。生物標志化合物分析表明短鏈甾烷化合物的形成與富集受多種因素影響。沉積環(huán)境參數(shù)(Pr/Ph、伽馬蠟烷/C_(30)藿烷、SF/(SF+OF+F))表明強還原、高鹽的沉積環(huán)境是短鏈甾烷化合物形成的基本因素,半咸水-咸水的環(huán)境條件下有利于短鏈甾烷類化合物的形成與富集;母質(zhì)來源參數(shù)(C_(24)TeT/C_(26)TT、C_(24)TeT/C_(23)TT、(C_(28)TT+C_(29)TT)/C_(30)藿烷和C_(27)/C_(29)規(guī)則甾烷)表明短鏈甾烷類化合物的母質(zhì)來源主要與藻類等低等水生生物有關(guān);成熟度參數(shù)(C_(29)-20S/(20S+20R)、C_(29)-ββ/(ββ+αα)、C_(29)重排藿烷/C_(29)藿烷、C_(30)重排藿烷/C_(30)藿烷、2,3,6-TMN/(1,4,6+1,3,5-TMN)和4-MDBT/(4-MDBT+1-MDBT))表明成熟度的增加有利于短鏈甾烷類化合物的形成與富集。
【學(xué)位授予單位】：長江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P618.13
【圖文】：

三大山脈包圍，位于青藏高原以北，面積約為 12×104km[57-59]。盆地內(nèi)十分發(fā)育規(guī)模較大、活動時間較長的斷裂，這些斷裂活動控制著盆地構(gòu)造沉積各階段的沉積充填。根據(jù)盆地的構(gòu)造演化特征，可以將盆地劃分 3 個一級構(gòu)造構(gòu)造單元，分別為東部坳陷區(qū)、西部坳陷區(qū)和北部斷塊區(qū)，其內(nèi)部又可進一步劃分為 11 個二級構(gòu)造單元，包括塞昆斷陷、茫崖凹陷、昆北斷階等（圖 2-1）。本文研究范圍主要為柴達木盆地西南區(qū)，是該盆地油氣最為富集的區(qū)域。目前，柴西南區(qū)已探明的石油地質(zhì)儲量占柴達木盆地的 90%以上，該區(qū)域第三系烴源巖在盆地中最為發(fā)育。但值得注意的是，柴達木盆地西部地區(qū)主要發(fā)育一套特征顯著沉積于咸化湖泊相的第三系烴源巖，烴源巖的有機質(zhì)豐度高，生烴母質(zhì)也較為特殊，并且具有較高含量的碳酸鹽和鹽，既不同于海相瀉湖或鹽湖相烴源巖，也不同于一般的淡水湖泊相生油巖。然而時至今日，針對這套在國內(nèi)乃至世界上并不多見的、在特殊環(huán)境下形成的烴源巖，其烴源因素和評價方法等研究尚欠深入。況且，該區(qū)受特殊地理、地質(zhì)等條件的限制，總體勘探程度并不高，其烴源巖地球化學(xué)系統(tǒng)研究一直是油氣勘探中的薄弱環(huán)節(jié)。

10圖 2-2 柴達木盆地第三系地層柱狀圖Fig 2-2 Stratigraphic column of the Qaidam Basin獅子溝組（N23）：該組地層發(fā)育的厚度最大可達 1300m，與上油砂山組的區(qū)膏鹽層增多。其他情況基本相似。目前，該組地層發(fā)育的生物氣源巖和生物集巖是盆地第三系中唯一的一套。上油砂山組（N22）：該組地層與下油砂山組發(fā)育的地層巖性基本相似，只是更粗，發(fā)育的地層厚度為 150-2000m。在盆地邊緣主要發(fā)育一套灰色厚層狀礫淺綠黃色砂巖及淺棕紅色泥質(zhì)巖的地層，而在盆地中心地層的巖性逐漸變細

）參數(shù)等對其進行有機質(zhì)豐度的評價，烴源巖樣品取自柴達木盆地七個泉、阿拉爾-紅柳泉、獅子溝-躍進、烏南和切克里克-扎哈泉地區(qū)。圖3-1和圖3-2分別為柴達木盆地第三系咸水湖相不同層位烴源巖的有機碳含量和生烴潛量含量分布直方圖。從圖中可以明顯地看出，柴達木盆地咸水湖相烴源巖有機碳和生烴潛量存在較大的差別。油砂山組有機碳含量分布范圍相對集中，但其值較低，均小于 0.60%，分布范圍介于 0.02%-0.55%之間，平均值為 0.19%，53 個樣品中有 35 個樣品的有機碳含量小于 0.2%，占樣品總數(shù)的 66%

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 宋換新;文志剛;包建平;;祁連山木里地區(qū)煤巖有機地球化學(xué)特征及生烴潛力[J];天然氣地球科學(xué);2015年09期

2 肖睿祺;張敏;;柴達木盆地七個泉油田原油芳烴地球化學(xué)特征研究[J];長江大學(xué)學(xué)報(自科版);2014年32期

3 梁明亮;王作棟;何晶;陶明信;李曉斌;李中平;錢宇;王有孝;;東疆上二疊統(tǒng)烴源巖中的短鏈甾烷[J];沉積學(xué)報;2014年04期

4 陳小慧;張敏;程熊;;松遼盆地南部梨樹斷陷秦家屯油田原油芳烴地球化學(xué)特征[J];石油天然氣學(xué)報;2013年08期

5 孫敏卓;王鵬;吳永良;李國燕;陳勇;譚和勇;易宗旺;孟仟祥;;柴達木盆地臺深1井烴源巖和天然氣地球化學(xué)特征分析[J];沉積學(xué)報;2013年01期

6 張明峰;妥進才;李中平;劉立;郭力軍;;柴達木盆地西南緣烏南油田原油地球化學(xué)特征[J];天然氣地球科學(xué);2011年05期

7 莫曉靨;張敏;張俊;;柴達木盆地尕斯庫勒油田原油飽和烴地球化學(xué)特征及成因研究[J];天然氣地球科學(xué);2011年05期

8 張剛慶;李水福;何生;張冬梅;;板橋凹陷原油芳烴組成特征及地球化學(xué)意義[J];沉積學(xué)報;2009年02期

9 王作棟;孟仟祥;陶明信;王曉鋒;李中平;徐永昌;;烴源巖中C_(19)～C_(29)甾烷系列和25-降藿烷系列的檢出及其地質(zhì)意義[J];沉積學(xué)報;2009年01期

10 李水福;何生;;原油芳烴中三芴系列化合物的環(huán)境指示作用[J];地球化學(xué);2008年01期

本文編號：2782770