【摘要】：煤系烴源巖是含油氣盆地中一類重要的烴源巖,形成于過渡環(huán)境條件,有機(jī)前身物主要來自高等植物輸入,成熟階段的主要產(chǎn)物是輕質(zhì)油和天然氣。我國南海北部盆地富生烴凹陷廣泛發(fā)育一套重要的上始新統(tǒng)-下漸新統(tǒng)煤系烴源巖層系,根據(jù)其形成環(huán)境不同劃分為三種類型：珠江口盆地珠Ⅰ坳陷和珠Ⅲ坳陷恩平組濱淺湖-湖沼相煤系烴源巖、珠江口盆地珠Ⅱ坳陷恩平組濱淺海-三角洲相煤系烴源巖和鶯-瓊盆地崖城組濱淺海-濱岸沼澤相煤系烴源巖。不同的構(gòu)造背景和古氣候條件、沉降-沉積匹配關(guān)系、有機(jī)母質(zhì)類型以及沉積環(huán)境氧化還原條件決定了三種類型煤系烴源巖地球化學(xué)特征的差異性。本論文基于烴源巖評價和沉積環(huán)境分析,利用有機(jī)地化、地震、鉆井、地球生物學(xué)等資料研究烴源巖形成時期構(gòu)造背景、古氣候條件、沉降-沉積特征、有機(jī)母質(zhì)貢獻(xiàn)、沉積環(huán)境氧化還原條件,解釋不同環(huán)境煤系烴源巖地化差異性,分析烴源巖形成機(jī)理,總結(jié)烴源巖發(fā)育模式,取得如下四點認(rèn)識：(1)基于烴源巖評價、烴源巖生標(biāo)特征及有機(jī)相特征分析認(rèn)為,珠江口盆地珠Ⅰ坳陷和珠Ⅲ坳陷恩平組濱淺湖-湖沼相煤系烴源巖巖性組成為煤及炭質(zhì)泥巖和中-差煤系泥巖為主,有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ-Ⅲ型,有機(jī)質(zhì)成熟度整體處于低-中等；生標(biāo)特征為C29規(guī)則甾烷占優(yōu)勢,C22～C26長鏈三環(huán)萜含量高于C19-C21長鏈三環(huán)萜,含有少量C304-甲基甾烷,Pr/Ph在0.58-10.2,平均值為2.94。珠Ⅱ坳陷恩平組濱淺海-三角洲相煤系烴源巖以煤及炭質(zhì)泥巖和中-好煤系泥巖為主,有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ2-Ⅲ型,整體處于中等-高成熟階段；生標(biāo)特征為規(guī)則甾烷以C29占優(yōu)勢,C22～C26長鏈三環(huán)萜含量略低于C19-C21長鏈三環(huán)萜,Pr/Ph在0.2～6.9,平均值為2.04。珠江口盆地恩平組Pr/Ph值分布在0.58～9.07。鶯-瓊盆地崖城組濱淺海-濱岸沼澤相煤系烴源巖巖性組成為煤系泥巖,C29規(guī)則甾烷含量略高于C27規(guī)則甾烷,C22～26長鏈三環(huán)萜與C19～C21長鏈三環(huán)萜含量相當(dāng),Pr/Ph分布在0.23～6.09。(2)綜合分析南海北部盆地煤系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)類型、有機(jī)質(zhì)成熟度以及成熟烴源巖厚度將富生烴凹陷分為四個級別：第一類凹陷(珠江口盆地惠州凹陷和白云凹陷)煤系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高、成熟烴源巖厚度大；第二類凹陷(珠江口盆地西江凹陷和瓊東南盆地崖南凹陷)煤系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較高、成熟烴源巖厚度大,但略差于第一類凹陷；第三類凹陷(珠江口盆地陸豐凹陷和恩平凹陷以及鶯歌海盆地鶯中凹陷)煤系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度和有機(jī)質(zhì)成熟度存在補(bǔ)償關(guān)系,即有機(jī)質(zhì)豐度較低時成熟烴源巖厚度相對較大(鶯歌海盆地鶯中凹陷)或有機(jī)質(zhì)豐度較高但成熟烴源巖厚度相對較小(如珠江口盆地陸豐凹陷和恩平凹陷)；第四類凹陷(珠江口盆地文昌凹陷)煤系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較一般,成熟烴源巖厚度較大(3)構(gòu)造背景與氣候條件是影響沉積環(huán)境的兩個重要因素,二者通過影響沉積環(huán)境特征控制烴源巖的發(fā)育。南海北部盆地發(fā)育有機(jī)質(zhì)豐度和有機(jī)質(zhì)成熟度較好的煤系烴源巖的富生烴凹陷的現(xiàn)今結(jié)構(gòu)特征具有對稱性好、長軸與短軸長度之比(長寬比)為2-4、煤系地層最大厚度為1700-4000m、面積為0.1～4.5×104km2；煤系烴源巖發(fā)育時期富生烴凹陷處于持續(xù)穩(wěn)定沉降狀態(tài),珠江口盆地富生烴凹陷構(gòu)造活動強(qiáng)度低于鶯-瓊盆地富生烴凹陷;煤系烴源巖發(fā)育時期古氣候條件以溫暖濕潤為特征。依據(jù)對富生烴凹陷煤系烴源巖評價和分級,第一類凹陷現(xiàn)今結(jié)構(gòu)以對稱性好、長寬比中等(2-3)、煤系地層最大厚度大(1700-2750m)、面積大(1～2×104km2)為特征,煤系烴源巖發(fā)育時期構(gòu)造活動強(qiáng)度(構(gòu)造沉降/基底沉降)為0.25～0.43,構(gòu)造沉降速率為21～107m/Ma；第二類凹陷現(xiàn)今結(jié)構(gòu)以對稱性較好、長寬比中等(1.7～2.3)、煤系地層最大厚度大(1430-3750m)、面積中等(0.1～0.5×104km2)為特征,煤系烴源巖發(fā)育時期構(gòu)造活動強(qiáng)度為0.34～0.42,構(gòu)造沉降速率為52-185m/Ma；第三類凹陷現(xiàn)今結(jié)構(gòu)以對稱性較好、長寬比中等(1.5～3)、煤系地層最大厚度較大(1480～3930m)、面積較大(0.5～4.5× 104km2)為特征,煤系烴源巖發(fā)育時期構(gòu)造活動強(qiáng)度為0.30～0.40,構(gòu)造沉降速率為33-183m/Ma；第四類凹陷現(xiàn)今構(gòu)造條件以對稱性較好、長寬比較大(6)、煤系地層最大厚度較小(1250m)、面積中等(0.4×104km2)為特征,煤系烴源巖發(fā)育時期構(gòu)造活動強(qiáng)度較小(0.34),構(gòu)造沉降速率為81m/Ma。(4)在相對穩(wěn)定的構(gòu)造背景和溫暖潮濕的古氣候條件下,南海北部盆地煤系烴源巖的發(fā)育受控于有機(jī)母質(zhì)類型及貢獻(xiàn)、氧化還原條件以及烴源巖發(fā)育時期富生烴凹陷沉積-沉降匹配關(guān)系。煤系烴源巖發(fā)育時期,南海北部盆地處于亞熱-熱帶氣候,植被以常綠闊葉類植物和草本植物為主,為烴源巖主要的有機(jī)質(zhì)來源,水生(湖泊或海洋)低等藻類對煤系烴源巖亦有部分貢獻(xiàn),煤系泥巖發(fā)育于弱還原-弱氧化環(huán)境中,煤及炭質(zhì)泥巖發(fā)育于弱氧化-氧化環(huán)境中�；凇俺练e速率/構(gòu)造沉降速率-TOC模型(S/T-TOC模型)”和“煤系烴源巖巖性組成比例模型”解釋不同沉積速率/構(gòu)造沉降速率(S/T)時期煤系烴源巖形成模式：低沉積速率/構(gòu)造沉降速率(即凹陷邊緣S/T值為1.64～2.20,珠江口盆地富生烴凹陷中心S/T值小于2.71且.鶯-瓊盆地凹陷富生烴凹陷S/T為3.19～3.88)時期,煤系泥巖有機(jī)質(zhì)豐度低,對應(yīng)珠江口盆地中-好煤系泥巖比例和煤比例均低和鶯-瓊盆地中-好煤系泥巖比例低及煤比例可能高；中沉積速率/構(gòu)造沉降速率(即凹陷邊緣S/T值為2.20-2.53,珠江口盆地富生烴凹陷中心S/T值為2.71～4.30且鶯-瓊盆地凹陷富生烴凹陷S/T為3.88～4.82)時期,煤系泥巖有機(jī)質(zhì)豐度高,對應(yīng)珠江口盆地中-好煤系泥巖比例高及煤比例中等和鶯-瓊盆地中-好煤系泥巖比例高；高沉積速率/構(gòu)造沉降速率(即凹陷邊緣S/T值為2.53～3.91,珠江口盆地富生烴凹陷中心S/T值為4.30～6.60且鶯-瓊盆地凹陷富生烴凹陷S/T大于4.82)時期,煤系泥巖有機(jī)質(zhì)豐度低,對應(yīng)珠江口盆地中-好煤系泥巖比例低且煤比例高和鶯-瓊盆地中-好煤系泥巖比例低且煤比例可能低。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P618.13

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本文編號：2752373