三塘湖盆地芦草沟组沉凝灰岩有机地化特征与生烃机理

摘要

三塘湖盆地是位于中国西北地区的一个小型叠合盆地,在该盆地二叠系芦草沟组己发现具有商业价值的致密油流.芦草沟组烃源岩以沉凝灰岩为主，属于好~最好的烃源岩。长英质的含量与TOC呈正相关，粘土含量与TOC也呈正相关。造成这种现象的主要原因是，芦草沟组的沉凝灰岩粒度很细，＜0.01mm,属于火山尘，其比表面较大，和粘土相当，两者对有机质具有较强的吸附性，可以吸附溶解状有机质和颗粒状有机质形成原生有机质，进一步缩聚成干酪根，干酪根埋藏后发生热降解生烃。也就是说，沉凝灰岩是一种新型烃源岩。有机质中含有很高的富氢组分，干酪根类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主，壳质组的含量主要分布在20-60%之间，最高可达80%。而较高的富氢组分导致了有机质热演化的氢抑制，同一层位，壳质组的含量与R。呈负相关。和相同埋深的侏罗系和石炭系烃源岩相比，二叠系芦草沟组烃源岩的R。比它们低0.4-1.0%，目前芦草沟烃源岩的R0主要分布在0.7~0.9%，处于成熟阶段。在纵向上1500-3400m的深度范围内，对应与壳质组的高含量段，R0、Tmax和S1/TOC演化十分缓慢，有机质的热降解受到明显的抑制。热稳定性较差的无环类异戊间二烯烷烃Ph和Pr大量存在，Ph/nC17和Pr/nC18随深度减小的趋势不明显，甚至出现倒转的现象，烃类分子结构的演化受到氢抑制。在这一深度段内，甾烷的立体异构化反应也受到氢抑制，甾烷ααα-C2920S/20(R+S),C29ββ/ββ+αα的变化非常缓慢。氢抑制的结果导致芦草沟的致密油的密度、粘度和非烃+沥青质的含量比上覆地层和下伏地层均高。