鄂爾多斯盆地油氣及烴源巖有機(jī)地球化學(xué)研究

1、中國(guó)中北部鄂爾多斯盆地的烴源巖地層和石油有機(jī)地球化學(xué)Organic geochemistry of oil and source rock strata of the Ordos Basin, north-central China作者：Andrew D. Hanson, Bradley D. Ritts, and J. Michael Moldowan起止頁(yè)碼：383400出版日期（期刊號(hào)）：V. 91, NO. 9(2007.9)出版單位：The American Association of Petroleum Geologists摘要：對(duì)鄂爾多斯盆地古生代和中生代的地層和油井的一套原油

2、樣品進(jìn)行分析，以確定盆地內(nèi)產(chǎn)油源巖的地層。分析內(nèi)容包括對(duì)烴源巖抽提物的總有機(jī)碳、巖石熱解、鏡質(zhì)體反射率以及常規(guī)的生物標(biāo)志物的測(cè)試。結(jié)果表明，碳質(zhì)煤和有機(jī)質(zhì)豐富的河流相三角洲相的泥巖樣品均易于成氣并且處于成熟到過(guò)成熟階段。上三疊統(tǒng)和侏羅統(tǒng)湖相泥巖樣品都含有足夠數(shù)量和高質(zhì)量的欠成熟或較低成熟度的有機(jī)質(zhì)。通過(guò)油-油之間的對(duì)比建立起一套成因體系。這套體系又以環(huán)境的氧化程度、成熟度的差異以及源巖中碳酸鹽和泥質(zhì)含量的差異為基礎(chǔ)進(jìn)一步劃分為若干亞類。此外，以產(chǎn)出油和上三疊統(tǒng)烴源巖地層為基礎(chǔ)建立了油源對(duì)比體系。同時(shí)，鏡質(zhì)體數(shù)據(jù)證實(shí)盆地西部烴源巖的熱成熟度比東部高。這些研究結(jié)果將推動(dòng)盆地未來(lái)的勘探戰(zhàn)略。依據(jù)生物

3、標(biāo)志化合物數(shù)據(jù)，把一條瀝青巖脈界定為成油前的固體瀝青，它存在于前侏羅紀(jì)（區(qū)分年代地層單位和地質(zhì)年代單位）烴源巖。在全球其他盆地內(nèi)，類似的瀝青巖脈總是與非常豐富的烴源巖有關(guān)。1 引言中國(guó)第一次石油發(fā)現(xiàn)是在鄂爾多斯盆地（1907年），在20世紀(jì)50年代在盆地開(kāi)始現(xiàn)代石油勘探和生產(chǎn)（包括地震數(shù)據(jù)和旋挖鉆機(jī)的使用）（Li等人，1992年；羊等，2005）。到1992年，在盆地內(nèi)有7500口已鉆探井（楊等人，1992）。最近，鄂爾多斯盆地中部已發(fā)現(xiàn)大型天然氣田（例如，探明儲(chǔ)量220 000 000 m3的蘇里格氣田7.7萬(wàn)億立方英尺）（謝，2004）。在過(guò)去十年中，對(duì)鄂爾多斯盆地煤層氣的興趣和活動(dòng)出現(xiàn)了

4、（Jenkins等。，1999）。盡管石油，天然氣和煤層氣勘探和生產(chǎn)歷史長(zhǎng)久。但一些關(guān)于鄂爾多斯盆地含油氣系統(tǒng)方面的重要問(wèn)題仍然沒(méi)有答案。例如，沒(méi)有油源巖相關(guān)出版，只有來(lái)自盆地生產(chǎn)的微觀有機(jī)地球化學(xué)分析（楊等石油報(bào)告，1992）。附加約束盆地問(wèn)題與該階層作為生產(chǎn)碳?xì)浠衔镌磶r和各種潛在的烴源巖地層熱成熟度服務(wù)。圖1： 鄂爾多斯盆地地質(zhì)圖（李等修改，1992年）這項(xiàng)研究的分析結(jié)果表明與石油有關(guān)。也就是說(shuō)，這項(xiàng)研究報(bào)告的階層是有可能對(duì)石油烴源巖地球化學(xué)分析結(jié)果。石油和源巖樣本的分子有機(jī)地球化學(xué)結(jié)果表明了原油原油的關(guān)系和原油源巖的關(guān)系。其他新的數(shù)據(jù)（質(zhì)體反射率，熱蝕變指數(shù)等）也有助于制約盆不同地層的

5、熱史活動(dòng)，因此，額外的承擔(dān)有關(guān)天然氣和煤層氣勘探的問(wèn)題。2 地質(zhì)背景位于中國(guó)北部和中部的鄂爾多斯盆地，是北中國(guó)地塊的一部分（圖1）（楊等人，1992）。該盆地是令人羨慕的太古宙和元古宙大陸地殼，它是上覆在寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)的碳酸鹽淺海沉積（楊等人，1986）。一個(gè)重要區(qū)域整合面處于奧陶系剖面，所以沒(méi)有志留紀(jì)和泥盆紀(jì)地層存在（楊等人，1992年；劉等人，1997年）（圖2,3）。石炭紀(jì)地層主要包括薄層淺灘石灰?guī)r和上覆于河成的二疊系地層的厚層河流三角洲沉積物。 三疊系和侏羅系地層是由河流和湖泊沉積組成（李等，1995年；劉，1998年）。白堊系地層是河成的和風(fēng)成的紅色巖層（李等，1995）。鄂爾多斯盆

6、地環(huán)繞的地塹里有鄂爾多斯盆地中唯一的第三紀(jì)地層（張等，1998年）和第四紀(jì)黃土及沖積層（丁等，2001）。鄂爾多斯盆地地層剖面的最大厚度為10公里（6英里）以上（楊等，2005）。結(jié)構(gòu)上，盡管在整個(gè)顯生宙邊緣附近持續(xù)變形，但鄂爾多斯盆地中部地區(qū)一直相對(duì)穩(wěn)定（張，1989年，劉，1998年; 嬌瑞茨，2002年）。在盆地東部地層較平坦低洼且地層向西部微傾（圖3），因此，沿黃河附近盆地東側(cè)暴露有最完整的露頭剖面（圖1）。圖2：鄂爾多斯盆地地層學(xué)顯示的潛在烴源巖巖層以及相應(yīng)的TOC值一些構(gòu)造因素包圍著鄂爾多斯盆地的中部。在南部和東部，老地層被渭河山西地塹的新生代充填物所覆蓋（圖1）（張等，1998）

7、。再往南是秦嶺山，這是中國(guó)北方和南方板塊三疊紀(jì)時(shí)碰撞的產(chǎn)物（楊等，1991; Enkin等，1992年; 孟和張，1999年）。沿盆地西側(cè)，是銀川地塹，賀蘭山，卓資山和六盤(pán)山（張等，1991；張等，1998; 嬌瑞茨，2002年）（圖1）。鄂爾多斯盆地北部，是河套盆地（張等，1998年），以及大慶山（圖1）（Darby等，2001; Ritts等，2001）。在東面，有太古宙和元古代變質(zhì)巖露頭。3 模擬分析根據(jù)李等的研究（1992），在盆地呈現(xiàn)了若干烴源巖和儲(chǔ)集巖互層（圖2）。楊等人在元古代到下古生界海相碳酸鹽沉積，石炭紀(jì)及二疊紀(jì)煤海陸交互相沉積序列，湖泊和中生代地層中發(fā)現(xiàn)多達(dá)九套的潛在烴源巖

8、（1992年）。但是，報(bào)告中下古生界海相碳酸鹽總有機(jī)碳（TOC）的值都一直很低（戴，夏，1990年），這表明他們?nèi)狈ι鸁N的潛力。上古生界地層被稱有低TOC值的煤碳，生油潛力非常低（楊等人，1992）。李（1990年）和楊（1992年）等人指出中生代期間有兩套源巖：做為油源巖的上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組黑色湖積頁(yè)巖（TOC= 1.56-1.87wt.和作為氣源巖的下侏羅統(tǒng)煤層及延安組泥巖（TOC= 2.32-2.5wt.）。盡管有較高的TOC值，李等人（1992年）認(rèn)為上三疊統(tǒng)湖相地層有機(jī)質(zhì)含量明顯優(yōu)于侏羅系湖相地層，上侏羅系為低成熟到成熟巖層。因此，李等人（1992）認(rèn)為，侏羅系地層是一個(gè)貧油源巖。宋（1

9、988年，第371頁(yè)）基于油源的相關(guān)性，推定該盆地?zé)N源巖是三疊紀(jì)地層湖泊沉積。江（1988年）報(bào)告的采自侏羅系儲(chǔ)層巖石油樣還原出實(shí)際代表典型湖泊環(huán)境的晚三疊世孢子和花粉，并指出石油的來(lái)源可能是晚三疊世地層，但侏羅系延安組可能是一個(gè)次要源巖。然而，沒(méi)有地球化學(xué)的相關(guān)性表現(xiàn)產(chǎn)生油。 圖3：鄂爾多斯盆地中部剖面圖（東西向）（楊等人，2005年，若需進(jìn)一步 使用需AAPG許可）。請(qǐng)注意，鄂爾多斯盆地由東向西傾斜，東部未 成熟或近成熟，西部源巖則過(guò)成熟。來(lái)自鄂爾多斯盆地有潛力源巖的熱成熟數(shù)據(jù)是有限的。楊等（1992年）報(bào)告稱三疊紀(jì)樣本的鏡質(zhì)體反射率（Ro）為0.570.93，但沒(méi)有記錄樣本來(lái)自哪兒。鄂爾

10、多斯盆地的固體瀝青脈被忽略了。然而，在固體瀝青脈的研究中，在鄂爾多斯盆地東南部的侏羅系地層的部分剖面中發(fā)現(xiàn)了它。這一發(fā)現(xiàn)意義重大，因?yàn)閷?duì)于生油潛力，固體瀝青脈是油氣高度發(fā)生最好的記錄，如綠河和北美洲（庫(kù)里亞萊，1985）尤因塔盆地。綠河和尤因塔盆地湖相夾層有非常高的TOC值，并在這些盆地積累了大量烴源巖（Cross 和 Wood，1976年; Palacas等，1989）。4 方法4.1 源巖篩選根據(jù)在野外遇到的露頭而采集的巖石樣品的顏色和沉積物，推測(cè)樣品有生烴潛力。新鮮的樣品被送到Humble地球化學(xué)服務(wù)所進(jìn)行初步篩選，其中包括野生總有機(jī)碳（Leco TOC，in wt.）含量的測(cè)量和巖石熱

11、解分析。根據(jù)初步篩選，被精選擇的烴源巖用于更詳細(xì)的分子地球化學(xué)分析。Humble地球化學(xué)服務(wù)所也對(duì)12個(gè)樣本進(jìn)行了鏡質(zhì)體反射率分析。4.2 分子有機(jī)地球化學(xué)方法被疑烴源巖和固體瀝青脈樣本被研缽和杵粉碎。樣本內(nèi)的瀝青是用索氏提取設(shè)備和甲醇（66）和甲苯（34）經(jīng)四個(gè)小時(shí)被提取。源巖萃取物中的重質(zhì)餾分和全部石油被100x的正己烷稀釋，然后用惠普5890A氣相色譜儀進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的氣相色譜（GC）分析（n-12 或n-12+）。該色柱為涂有一層0.33mm甲基硅樹(shù)脂薄膜內(nèi)徑為0.20mm裂縫的22m的DB 1色柱。不分流注射使用的清洗閥關(guān)閉2分鐘。載氣為20 psi 水柱壓力的氫氣。最初0.5分鐘的起始溫

12、度為80，之后以10/ min 升溫直至320，并保持15.5 min。源巖和瀝青脈萃取物的余下餾分，以及油樣，后使用內(nèi)徑10毫升二氧化硅充填色柱分離一小部分飽和正己烷的，隨后用二氯甲烷沖刷芳香餾分。之后用高Si/Al ZSM 5沸石（“硅質(zhì)巖”）處理飽和組以分出烷烴。所有的飽和和芳香組分的分析，在惠普氣相色譜選擇性檢測(cè)器（的GC - MSD）進(jìn)行的。硫處理的三疊系烴源巖現(xiàn)存提取物在分析前被活性銅分離。選擇m/z為 191，217，218，231，259，245和253的監(jiān)測(cè)離子被執(zhí)行。上述所有分析在斯坦福大學(xué)分子有機(jī)地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室被完成。在斯坦福自動(dòng)所進(jìn)行的亞穩(wěn)定反射GC-質(zhì)譜分析(MRM-

13、GCMS)模式里鑒定出樣本中的少量亞科是否存在，Holba等認(rèn)為若在樣本中存在C30甾烷，也就可能會(huì)計(jì)算出四環(huán)珊瑚（TPP）的比率（2000）。鉆石結(jié)構(gòu)分析是按照相同的GC - MS分析程序運(yùn)行的， Dahl等（1999年）使用氘化的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)鉆石結(jié)構(gòu)以提供亞-ppm級(jí)的精確濃度測(cè)量。在這項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)室井研究的樣本使用了常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)井特征，從而可以使比較的結(jié)果確定標(biāo)準(zhǔn)化合物。所有的生物標(biāo)志物的比例，是根據(jù)測(cè)量的峰高值計(jì)算。5 結(jié)果與討論5.1 烴源巖檢查所有在野外的下古生界碳酸鹽，在視覺(jué)評(píng)估的基礎(chǔ)上研究顯示有機(jī)性偏低，這項(xiàng)研究沒(méi)有一個(gè)被采樣。相反，從鄂爾多斯盆地東部和西部石炭紀(jì)，二疊紀(jì)，三疊紀(jì)，侏羅

14、系露頭收集樣本和分析在，評(píng)估其作為烴源巖的潛力。本次研究中包含的烴源巖都顯示在圖2和表1中。表2總結(jié)了源巖石樣品的子集，包括熱蝕變程度，干酪根類型和有機(jī)巖相、孢粉相分析。表3提供為油的瀝青靜脈樣本以計(jì)算烴源巖生物標(biāo)志物的比例。5.2 源巖TOC和熱解對(duì)總有機(jī)碳含量和巖石熱解進(jìn)行分析，如59號(hào)潛在烴源巖樣品（表1）。大部分樣本為湖泊泥巖沉積環(huán)境。其他樣本包括在河流或三角洲環(huán)境的泥巖和煤沉積及兩個(gè)石灰石樣本（一個(gè)湖泊，一個(gè)淺海）。Peters (1986)用TOC鑒別烴源巖有潛源巖得出25樣本TOC值高于2 wt.%，是潛力非常好的烴源巖。測(cè)定TOC值最高（24.3 和 43.1 wt.%）的是黑

15、色上三疊統(tǒng)，鄂爾多斯盆地東南部近銅川的延長(zhǎng)組湖相泥巖層壓樣品（圖1，第4A，乙）。地球化學(xué)參數(shù)顯示，如果源巖樣品產(chǎn)生任何碳?xì)浠衔锬敲此鼈冎械脑S多都將有烴類氣體生成（氫指數(shù)，S2/S3）。在模擬Van Krevelen圖中（圖5），大部分樣本在原點(diǎn)附近或沿x軸，表明他們沒(méi)有油源巖。但是，一些向上沿y軸樣品圖，表明它們可能產(chǎn)生石油和天然氣，或只是石油。有機(jī)質(zhì)量最好的的樣品包括延長(zhǎng)組上三疊統(tǒng)泥巖樣品，前面提到高TOC值（樣本01TC119和01TC120）（圖4A，乙），以及鄂爾多斯盆地東部形成的中一晚侏羅世湖泊泥巖（樣本01YA130）（圖4C）。5.3 鏡質(zhì)體反射結(jié)果 對(duì)12個(gè)巖石樣本完成了質(zhì)

16、體反射率分析（表2）。來(lái)自鄂爾多斯盆地西緣的6個(gè)樣本的Ro平均值（0.95-2.25%）比從鄂爾多斯盆地東部的6個(gè)樣本更成熟（0.51-1.37%）。來(lái)自鄂爾多斯盆地西部上三疊統(tǒng)和下侏羅統(tǒng)階層的Ro值（0.95-1.89%）在凝析油范圍，石炭紀(jì)樣品油窗在干氣范圍內(nèi)（2.08-2.25%）。相反，鄂爾多斯盆地東部的Ro結(jié)果表明，最上層中侏羅世地層的石油窗口是（0.49-0.51%），三疊紀(jì)樣本為早期成熟窗口（0.60-0.64%），石炭紀(jì)地層為晚成熟且接近凝析油窗口（1.18-1.37%）。來(lái)源上三疊統(tǒng)最具潛力的生烴巖石樣本是接近生油窗的侏羅系樣本，而在這項(xiàng)研究中道瓊斯指數(shù)分析得出優(yōu)質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)

17、仍未成熟。然而，這些可能是被埋葬在盆地深層的有效烴源巖。5.4 烴源巖的分子有機(jī)地球化學(xué)研究結(jié)果石炭系取得了TOC和巖石熱解結(jié)果表明，他們?nèi)狈ψ銐虻挠袡C(jī)質(zhì)量為油源巖，大多數(shù)樣有以碎快煤為主的干酪根。雖然這些巖石是過(guò)成熟，可能早期TOC值較高，煤碎片優(yōu)勢(shì)表明，他們并沒(méi)有產(chǎn)生石油，沒(méi)有對(duì)他們分別進(jìn)行分子地球化學(xué)分析。在盆地這些地層可能是氣藏的來(lái)源。5.5源巖氣相色譜結(jié)果上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組泥巖樣品（樣本01TC119和01TC120）和中-晚侏羅世地層泥巖（01YA130）氣相色譜結(jié)果表明，它們包含發(fā)育很好正構(gòu)烷烴和展示烷烴分布的奇/偶比(OEP)（圖6a;表3）（Peters 和 Moldowan，1

18、993年）。在這些樣本中沒(méi)有胡蘿卜烷化合物，而在中國(guó)西北部的柴達(dá)木盆地(Ritts 等, 1999; Hanson 等, 2001)和東部的江漢盆地(Petersetal,1996)的湖成烴源巖中胡蘿卜烷化合物是重要的生物標(biāo)志物。三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)樣本之間的最顯著的區(qū)別在于姥鮫烷/植烷比（Pr/Ph）：三疊紀(jì)比例為0.87和0.92，這是一個(gè)缺氧沉積環(huán)境的指示（富等，1990年），而侏羅系樣本姥/植的比例為3.50（表3）。5.6 烴源巖的GC -默沙東結(jié)果5.6.1 萜色譜圖（m / z為 191）的峰值與不同萜烷化合物有關(guān)，如圖7A所示，這些生物標(biāo)志物色譜比率的計(jì)算由表3提供。在所有樣本中，與

19、五環(huán)萜烷相比，三環(huán)萜烷的相對(duì)峰高是很小的。大部分樣品C30藿烷為主峰，顯示低伽馬蠟烷峰的高度，有一些，但很低，有較高升藿烷的保存。三環(huán)與五環(huán)萜的比率隨熱成熟度的增加而增加(Seifert 和Moldowan, 1978)，測(cè)得三個(gè)源巖的三環(huán)萜與五環(huán)萜的比率都很低。這三個(gè)樣本是22,29,30的第18三降新藿烷（TS）的高峰值明顯高于22,29,30的17-三降新藿烷（Tm）的峰值。Ts/(Ts +Tm)的比值受控于烴源巖組成及熱成熟度（Peters 和 Moldowan, 1993），在這項(xiàng)研究中三疊系源巖樣本的比例低（0.13-0.14），甚至侏羅系烴源巖樣品更低（0.09）（表3）。結(jié)果表

20、明，三疊紀(jì)樣品較侏羅系樣品成熟。m /z為 191（圖7A），顯示三疊系和侏羅系烴源巖樣品高等升藿烷保存不善。高等升藿烷只能在缺氧條件和硫酸溶解環(huán)境的沉積源巖中保存完好（Peters 和 Moldowan,1993）。在所有樣本中C35升藿烷指標(biāo)非常低表明可能淡水沉積環(huán)境。觀察所有油樣的C35 升藿烷，表明源巖在低氧條件下沉積，但計(jì)算的比率低，表明沉積環(huán)境也沒(méi)有強(qiáng)烈的缺氧（表3）。關(guān)鍵差異在三疊紀(jì)和侏羅系烴源巖樣品之間。 二升藿烷存在于所有的樣品，但三疊紀(jì)比侏羅紀(jì)樣品峰值低。相對(duì)較高的二升藿烷與富氧-低氧的富粘土沉積環(huán)境相關(guān)（Moldowan等，1991年）。侏羅系烴源巖在這項(xiàng)研究中二升藿烷比

21、率為0.06；三疊紀(jì)樣本的比例低得多，在0.01-0.02（表3），這表明了三疊系源巖沉積環(huán)境比侏羅系更加還原。三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)的樣品的另一不同之處是莫烷的相對(duì)豐富。莫烷轉(zhuǎn)換至C30藿烷伴隨著熱成熟度的增加（Seifert和Moldowan，1980），因此，熱成熟度的增加則莫烷下降。侏羅紀(jì)樣品的計(jì)算值為0.23，而三疊紀(jì)樣品的比率是0.08-0.11（表3）。三疊系烴源巖在世界各地普遍存在，因此，與其他地區(qū)的三疊系烴源巖相比較是必要的。Holba等（2002年）研究了著名的阿拉斯加北坡舒布利克三疊紀(jì)形成和衍生的擴(kuò)展三環(huán)萜烷的比率（ETR），清楚鑒別三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)的烴源巖。Holba等（2002

22、年）發(fā)現(xiàn)，舒布利克ETRs衍生油超過(guò)2.0，而侏羅紀(jì)ETRs比率較低。三疊系源來(lái)自鄂爾多斯盆地巖石ETRs是0.8-1，而鄂爾多斯盆地侏羅系烴源巖東突為0.05。雖然在研究中理論比率比Holba等（2002年）計(jì)算的比率低，鄂爾多斯三疊系ETRs比侏羅紀(jì)ETR多一個(gè)數(shù)量級(jí)。5.6.2 甾第二個(gè)重要的生物標(biāo)志物是甾烷化合物。在研究中甾烷色譜圖（m/z 217）如圖8A所示。一個(gè)辨別不同源巖或相同源巖不同巖相的有機(jī)相的通用辦法是（Peters和Moldowan，1993），通過(guò)C27-C28-C29甾烷三角圖法。C27 - C28 - C29甾烷從m / z為 217色譜圖測(cè)定（圖8A），和結(jié)果列

23、于表3。如圖8B中三角圖所示，三疊系烴源巖樣品圖標(biāo)相對(duì)接近，而侏羅系烴源巖富集于C27甾烷處，很容易與三疊紀(jì)樣本區(qū)分開(kāi)來(lái)。 圖4： 鄂爾多斯盆地三疊系和侏羅系露頭。 （A）三疊紀(jì)延長(zhǎng)組富含有機(jī)物的湖相泥巖薄夾層（在圖前平臺(tái)上的背包約35cm 13.7英寸寬）。 （B）近視距觀察三疊紀(jì)泥巖薄夾層（鏡頭蓋是4cm1.5英寸寬）。（C）在侏羅紀(jì)安定組形成的湖相泥巖魚(yú)化石。 （D）銅川附近侏羅紀(jì)煤層系。在這一研究中，引有了兩個(gè)不同甾烷的熱成熟參數(shù)理論比率：C29 20S/(S + R)和C29 20S + R/( 20S + R)+( ßß 20S + R)（Peters和Mold

24、owan，1993）（表3）。所有源巖樣品測(cè)得參數(shù)值都在終點(diǎn)值之下，這表明它們?cè)谟痛霸谳^低（表3）。三疊紀(jì)樣本和侏羅紀(jì)樣本之間重要的區(qū)別是， C27 重排甾烷相對(duì)豐富（圖8A）。重排甾烷被認(rèn)為是一種粘土催化使甾烷形式定期重排的結(jié)果（Rubenstein等，1975）。因此，重排甾烷/常規(guī)甾烷的高比率值是源巖中粘土存在的積級(jí)標(biāo)志，故而是碎屑源巖的一個(gè)指標(biāo)。侏羅系中重排甾烷的比率比三疊紀(jì)烴源巖樣品中的高（圖8A;表3）。5.6.3 芳烴三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)的樣本之間三甲基芳的比率（m / z 為245色譜測(cè)定）（Moldowan等，1996）有著明顯的不同（表3）。具體來(lái)說(shuō)， 升孕甾烷在三疊系烴源巖樣品

25、在完全缺乏，計(jì)算升孕甾烷的比率等于零。然而，侏羅系烴源巖計(jì)算的比率為0.75和0.82，這取決于使用的比率（見(jiàn)表3）。Peters和 Moldowan（1993）計(jì)算了單芳（MA(I)/MA(I) + MA(II)）和三芳（TA(I)/TA(I) + TA(II)）比值（表3定義）。熱成熟度較高時(shí)這兩種的比例增加。將石油和烴源巖樣品都標(biāo)記在用這兩個(gè)參數(shù)繪成的交會(huì)圖上（圖9），一條發(fā)展良好的線性趨勢(shì)線顯現(xiàn)，所有的源巖標(biāo)點(diǎn)都在低成熟度區(qū)域里，與其他熱成熟度指標(biāo)一致。5.7 油結(jié)果對(duì)來(lái)自全國(guó)15個(gè)石油盆地（圖1）分散的油井抽取樣本進(jìn)行收集和分析。油樣品收集了大多無(wú)人看管的油井，地下數(shù)據(jù)一般不明。大多

26、數(shù)樣本為糯、黑褐色至黑色油，有不少顏色較淺。全部樣本在此刻為液體，但一些在室溫下會(huì)固化。5.8 油GC結(jié)果典型的油樣色譜圖形如圖6B所示。分解油的一部子（樣本01YA134）被生物降解（它是從與井相毗臨的小油沆中采集到的），因此，缺乏一小部分正構(gòu)烷烴，并顯示生物降解油的“峰值”特征。其他的石油樣品不降解，正構(gòu)烷烴保存完好，有最大限度的N - C15到n - C21系列（圖6B;表3），表現(xiàn)出強(qiáng)烈的奇/偶偏好，并擴(kuò)大了N - C32的與n - C40的范圍。根據(jù)GC數(shù)據(jù)，-胡蘿卜烷和-胡蘿卜烷缺少。Pr/ Ph的平均比值為1.18，但計(jì)算值范圍從0.67到1.71（圖6B;表3）。被生物降解的樣

27、本計(jì)算值為0.67可能是差誤的。這些特點(diǎn)符合三疊系烴源巖樣品好于侏羅紀(jì)樣本這一實(shí)際。圖6 （A）本次所研究源巖提取物的氣相色譜圖。 （B）典型油樣的氣相色 譜圖形。頂部的數(shù)字表示正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)：Pr：姥鮫烷， pH：植烷。5.9 油的GC-MSD結(jié)果5.9.1 萜樣品01YA128的m/z為 191的色譜圖（圖7B）與其它油樣有顯著的差別，下邊單獨(dú)討論。所有其他石油樣本為m / z 191的圖形都是非常相似的。這主要是石油樣品具有較高的三環(huán)/藿烷比，在所有的m/z為 191的色譜圖中C30藿烷有最大的峰值（圖7b;表3）。在除01YA128所有的油樣中，整個(gè)升藿烷系列都有自己相對(duì)應(yīng)的峰值，

28、包括為C35升藿烷峰值（圖7B）。在類似的源巖，升藿烷峰值的相對(duì)高度有序的減少，并計(jì)算得C35升藿烷比值較低（表3）。圖7 （A）烴源巖樣品m / z 191色譜圖。 （B）典型油樣m / z 191的色譜圖形式。各峰編號(hào)對(duì)應(yīng)于不同的萜烷生物標(biāo)志化合物如下：1 -C23三環(huán)、四環(huán)萜；2-C24萜; 3-Ts; 4-Tm; 5- C29藿烷; 6- 二升藿烷; 7- C30藿烷; 8-莫烷; 9C31 升藿烷; 10 -伽馬蠟烷; 11 -C32升藿烷; 12-C33 升藿烷; 13-C34升藿烷; 14C35 升藿烷。其中01TC119色譜圖部分凸起如C28、C29三環(huán)萜和Ts（3峰值）所示，

29、這被用于三環(huán)萜烷比率（ETRs）的計(jì)算。除01DS114和01DS115外，二升藿烷相對(duì)比值較低（圖7B;表3）。大多數(shù)樣本的理論比值在0.05-0.08之間，但01DS114和01DS115的比值分別是0.20和0.23（表3）。除01YA128和01YA134外莫烷比值相對(duì)較低，。平均值（不包括01YA128和01YA134）為0.07（表3）。01YA128和01YA134的計(jì)算值分別為0.18和0.17（表3）。Ts/（Ts+Tm）比值揭晃了油樣的變性。大多數(shù)樣本比例是相當(dāng)類似的（平均值為0.52）（圖7B;表3）。然而，有三個(gè)樣本（00YP25，00JB27和01YA134）的比值較

30、低，二個(gè)樣本（01DS114和01DS115）的比值較高（表3）。雖然C35 升藿烷在所有油樣中被觀察到（圖7b），但計(jì)算得出的升藿烷指數(shù)較低（0.05）（表3），這表明烴源巖沉積環(huán)境偏向缺氧。在C31升藿烷異構(gòu)化標(biāo)志與成巖埋藏條件和熱成熟度的增加有關(guān)，在石油窗初期最終的比率在約達(dá)到3:2 22S:22R（Peters 和 Moldowan，1993），這一比值不會(huì)隨熱成熟度遞增而有太大變化。主要油樣群的平均值與成熟石油窗頂峰值一致。除樣本01YA128，油樣三環(huán)/五環(huán)比值較低（0.09）（表3），而樣本01YA128為0.74（表3）。5.9.2 甾典型的甾烷分析結(jié)果如圖8C所示，計(jì)算比值如

31、表3所示。除一個(gè)（樣本01YA134）油樣外，所有油樣都與三疊紀(jì)源巖接近。兩個(gè)甾烷成熟度參數(shù)的計(jì)算值（表3）表明，油樣是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于為這些熱成熟度參數(shù)的終點(diǎn)。這些結(jié)果表明源巖的生成是處在較低的生油窗。5.9.3 芳烴這項(xiàng)研究的全部油樣都缺乏升孕甾烷（表3）。這一發(fā)現(xiàn)類似于三疊系源巖樣品，而不同于侏羅系烴源巖樣品。圖9右上角樣品表示過(guò)成熟，而接近原點(diǎn)的樣本圖標(biāo)為低成熟度。因?yàn)槿笔Х枷阕寤衔锼詷悠?1YA128在此圖中無(wú)顯示。圖9這一結(jié)果說(shuō)明這個(gè)樣品比其它的熱成熟度高，并伴隨著芳香族生物標(biāo)志物的損失。5.9.4 金剛石這項(xiàng)研究中分析了第五組原油的金剛石含量，結(jié)果（以ppm）如表3示。金剛是分子化合

32、物，它的濃度是隨石油熱裂解的程度增加或熱化學(xué)還原的減弱而增加（Dahl等，1999年）。 金剛石與芳烴在熱成熟聯(lián)系上有相同的結(jié)果。金剛石濃度最低的樣品在圖9在靠近原點(diǎn)。金剛石濃度最高的樣品（01YA128）中三芳化合物缺乏。圖8 （A）烴源巖樣品m / z為 217的色譜圖。 （B）甾烷三角圖在油為空心圓，三疊系烴源巖樣品為實(shí)心圓，侏羅系烴源上巖樣品為空心三角形，瀝青脈樣本為實(shí)心正方形。 （C）典型油樣m / z為 217色譜圖形。各峰編號(hào)對(duì)應(yīng)于不同甾烷的生物標(biāo)志化合物如下： 15-C27重排甾烷20S; 16-C27重排甾烷20R; 17-C2720S; 18-C27 20R; 19 -C2

33、7 ßß20S; 20-C2720R; 21-C2820S; 22-C28ßß 20R; 23-C28 ßß20S; 24- C28 20R; 25 - C29 20S; 26-C29 ßß20R; 27-C29 ßß20S; 28- C29 20R。5.10 油氣MRM-GCMS 結(jié)果沒(méi)有石油樣本含C30甾烷（表3）。如果存在C30甾烷，那它就是海相烴源巖的指示物（Moldowan等，1985年；Peters和Moldowan，1993）。因此，油樣中C30甾烷的缺乏支持了是湖相烴源巖假設(shè)解釋

34、的推斷。在這一研究計(jì)算得油樣的TPP比值（Holba等，2000年）（表3）范圍為0.26-0.71。Holba等。（2000年）指出，TPP比值在0.25到0.40之間是混合三角洲湖相沉積，TPP比值大于0.40被認(rèn)為來(lái)自湖相烴源巖。研究中分析了4個(gè)樣本，3個(gè)（00YP26，01YA128和01YA134）的TPP比值超過(guò)0.40，而一個(gè)樣本（01DS114）計(jì)算得比值為0.26，指示烴源巖為三角洲湖泊混合相。5.11 油油對(duì)比雖然在油樣基礎(chǔ)上的生物標(biāo)志物不同，所有油被分為一個(gè)基因家族。確定了4個(gè)亞科：A，樣品00YP25和00JB27組成;B，樣品組成01DS114和01DS115；C分01YA12組成;和D，對(duì)01YA134組成。石油樣品全部含有以陸相藻類為主的有機(jī)物。石油數(shù)據(jù)一般顯示源巖的沉積為弱還原或低氧環(huán)境。不過(guò)，研究中的樣品01YA128（亞科C）所有油樣Pr/Ph最高值為1.71（圖6b），這表明烴源巖沉積環(huán)境可能比其他被標(biāo)記的石油樣本更有氧化性。除一個(gè)伽馬蠟烷比值顯示不高咸度的油樣外，其它樣品的水柱都有分層現(xiàn)象。唯一例外的是01YA134（亞科D）（圖7B）（表3）。在B和C亞類油樣中，重排甾烷的比率比其他油樣高（表3），這表明烴源巖中催化粘土比形成的粘土更豐富。B和C亞類比其他油類也有高二升藿烷比值（表3），這更符合氧化早期的成巖作用（M