摘要
玛湖凹陷风城组是新疆准噶尔盆地重要的生油层位。然而风城组烃源岩中残留的有机质含量低,缘何风城组能产生如此大量的油,成为周边众多层位的油源层尚存在众多疑问。导致风城组具有如此大的生烃潜力的生烃生物究竟是什么?玛湖凹陷风城组烃源岩中保存的生物有机质形态在成岩作用和生物降解作用等影响下,已经被严重破坏成没有固定形态的无定形体,难以直观分辨其中具体的生烃生物类型,导致风城组烃源岩生烃生物的确定成为一个难题。 研究选取位于玛湖凹陷西北缘斜坡区的玛页1井风城组中的烃源岩,主要基于生物标志物化合物的手段,拟对风城组的生烃生物类型、沉积古环境及生烃特征等进行探讨。玛页1井是第一口对风城组全取心的钻井,是研究风城组斜坡区生油模式的重要井位之一。基于全取心的玛页1井风城组烃源岩的研究,能够为风城组提供更为完整的演化模式推测。本研究主要采用了气相色谱-质谱法测试的生物标志化合物,辅以Rock-Eval岩石热解、总有机碳及稳定有机碳同位素等分析。研究结果表明: (1)玛页1井风城组烃源岩的残留有机质含量低,但是生油性能总体处于中等-好的水平。干酪根类型主要为Ⅱ型,倾向于生油。岩石最高裂解峰温(Tmax)、氢指数(HI)、产率指数(PI)、甲基菲比值(F1和F2)、二甲基萘比值(DNR)及C29 20S/(20S+20R)ααα甾烷值、CPI、OEP等参数表现出玛页1井风城组烃源岩处于成熟-高成熟阶段。各指标结果略有差异,综合认为总体有机质成熟度处于成熟-高成熟阶段。 (2)玛页1井风城组烃源岩生物标志化合物中的姥鲛烷(Pr)和植烷(Ph)的比值(姥植比)全部小于1,平均值为0.610,部分样品的姥植比低于0.5,表现出明显的植烷优势,反映了还原-强还原的沉积环境。整个风城组时期的沉积都是在较深水体中进行的。且在风二段中期,水体有一段较其它层段明显变深的现象。Pr/n-C17和Ph/n-C18的关系及β-胡萝卜烷显示出风城组沉积水体的盐度是高的,符合碱性湖泊的大背景。 (3)伽马蜡烷的含量很高,伽玛蜡烷指数(伽马蜡烷/C30藿烷)分布于0.186至1.720之间,平均值0.646,指示风城组沉积时期水体具有明显的分层。升藿烷系列化合物呈C31>C32>C33>C34>C35正常降序排列,不具有传统硫酸盐湖的“翘尾巴现象”。而且,风二段中、上部和风三段连续样品的姥植比和伽玛蜡烷指数表现出明显的负相关关系,升藿烷指数与伽马蜡烷指数则表现出明显的正相关关系,可能说明水体还原性或深度、水体分层与某种耐盐藻类之间的一些特殊的联系。 (4)正构烷烃均为低碳数占优势的单峰分布,甾烷的含量明显高于藿烷的总体含量,说明玛页1井风城组的主要生烃生物主要为低等水生生物(如菌藻类)且真核藻类含量明显多于原核细菌。结合风城组极高的的β-胡萝卜烷含量,C28和C29规则甾烷绝对占优的特点,推测其生烃生物为与现代杜氏藻相似的一种古耐盐绿藻。过低的2-甲基蕾烷表明蓝细菌并不繁盛。因此,玛页1井风城组烃源岩的生烃生物主要为某种与现代杜氏藻相似的古耐盐绿藻,蓝细菌或陆源植物的贡献很少。