第１１卷第５期 华北科技学院学报 ＶｏＬ １１ Ｎｏ．５ ２０１４年 ５月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｍａｙ ２０１４ 内蒙古林西地区上二叠统林西组烃源岩特征研究 潘建旭，王永建，李 飞，郑贵强，韩 永 （华北科技学院安全工程学院，北京东燕郊１０１６０１） 摘要：大兴安岭南部内蒙古林西地区发育有晚古生代地层，其中上二叠统林西组发育巨厚层暗 色泥岩，具有潜在的生油、储油环境。通过有机岩石学、有机地球化学相结合的方法，对内蒙古林西 地区上二叠统林西组泥岩显微组分、有机质丰度、有机质类型以及有机质成熟度进行特征研究。有 机碳含量测定结果平均０．６１％，表明有机质丰度较高，属于较好烃源岩，具有较强的生烃能力，但 由于其有机质类型主要为Ⅲ型，且处于高成熟一过成熟的高变质演化阶段，生烃应主要以生气 为主。 关键词：内蒙古；林西组；烃源岩；有机岩石学；有机地球化学 中图分类号：Ｐ５８５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—７１６９（２０１４）０５—０００６—０６ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅ ｏｆ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｃｋｓ ｏｆ Ｌｉｎｘｉ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｕｐｐｅｒ Ｐｅｒｍｉａｎ Ｌｉｎｘｉ ＲｅｇｉＯｎ．Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ ＰＡＮ Ｊｉａｎ－ｘｕ，ＷＡＮＧ Ｙｏｎｇ－ｊｉｎａ，ＬＩ Ｆｅｉ，ＺＨＡＮＧ Ｇｕｉ—ｑｉａｎｇ，ＨＡＮ Ｙｏｎｇ （ＳａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｎｏａｈ ＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｒａｎｊｉａｏ，１０１６０１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔｒａｔｕｍ ｏｆ Ｌａｔｅ Ｐａｌａｅｏｚｏｉｃ ｅｘｉｓｔ ｉｎ Ｌｉｎｘｉ ｒｅｇｉｏｎ，Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ ｏｆ Ｇｒｅａｔｅｒ Ｈｉｎｇｇａｎ ｓｏｕｔｈｅｒｎ ａｒ＿ ｅａ．Ｄａｒｋ ａｎｄ ｔｈｉｃｋ ｍｕｄｓｔｏｎｅ ｌａｙｅｒ ｗｉｔｈ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｎ Ｌｉｎｘｉ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｐｐｅｒ Ｐｅｒｍｉｎａ ｄｅｖｅｌｏｐ ｗｅｌｌ ｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｇｉｏｎ．Ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅ ｏｆ ｍａｃｅｒａｌ，ａｂｕｎｄａｎｃｅ，ｔｙｐｅ ａｎｄ ｍａｔｕｒｉｔｙ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｏｆ Ｌｉｎｘｉ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｅｔｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｇｅｏ— ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｔｏｇｅｔｈｅｒ．Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｉｓ ０．６１％．ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｓ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｍｕｄｓｔｏｎｅ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ｍｕｄｓｔｏｎｅ ｏｆ Ｌｉｎｘｉ Ｆｏｒｍａ－ ｔｉｏｎ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ ｒｏｃｋ ｗｉｈｔ ｈｉｇｈｌｙ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ．Ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｂｉｌ— ｉｔｙ ｏｆ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｉｎ Ｌｉｎｘｉ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍｕｄｓｔｏｎｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｇａｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｔｙｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｄ－ ｓｔｏｎｅ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｔｙｐｅⅢａｎｄ ｔｈｅ Ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｍａｔｕｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｄｓｔｏｎｅ ｍａｉｎｌｙ ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｍａｔｕｒｅ ｔｏ ｏｖｅｒ ｍａｔｕｒｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ ｓｔａｇｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ；Ｌｉｎｘｉ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｓｏｕｒｃｅ ｒｏｃｋｓ；ｏｒｇａｎｉｃ ｐｅｔｒｏｌｏｇｙ；ｏｒｇａｎｉｃ ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ０ 引．一 在区域变质作用，受到油气勘探界的忽视。然而， 舌 近几年区域油气地质调查研究结果显示，东北地 在中国传统油气地质研究中，晚古生代地层 区上古生界地层大部分仍未变质，而且发育有巨 作为东北油气区中生代、新生代盆地海西期褶皱 厚层的暗色泥页岩（图１），具有较好的油气勘探 的“基底”，在很长一段时间内，都被认为由于存 前景 Ｊ，特别是上二叠统林西组发育的一套暗色 ， 收稿日期：２０１４—０４—２３ 基金项目：中央高校基本科研业务费资助：页岩气地质特征综合评价研究创新团队建设（３１４２０１３０９６） 作者简介：潘建旭（１９８６一），男，吉林靖宇人，硕士，华北科技学院安全工程学院助教主要从事煤及油气地质研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｐａｎＪｘ＠ ｎｅｉｓｔ．ｅｄｕ．ｅｎ ６ 华北科技学院学报 ６ ５ 一 一删钿 髭蚓暮惦 ４ ３ ２ ２０１４年第５期 Ｏ 研究结果表明，本区林西组暗色泥岩中有机显微 组分破坏严重，镜下识别难度大，定量结果较低， 显示出较高的变质程度。 图３丝质体碎屑上二叠统林西组 油浸反射光５００× ％ ％ ％ ％㈣ 耄喜 ％ ％ ％ ％◆ ● ◆ ◆ ● ◆ ●●◆ ◆ ◆ ． ．．． ‘ ・ ◆◆・ ◆．◆。◆・ ．◆－◆ ◆◆◆・ ◆ ◆ ◆ ． ▲・ ． 一． 图４林西组暗色泥岩有机显微组分含量分布图 ２有机地球化学特征 根据有机地球化学研究方法，对内蒙古林西 地区上二叠统林西组暗色泥岩进行有机碳含量 （ＴＯＣ）测定、氯仿沥青“Ａ”抽提、岩石热解、干酪 根镜鉴、镜质组反射率（Ｒｏ）测试等实验，从泥岩 样品的有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度 三个方面进行特征研究。 ２．１有机质丰度 ２．１．１有机碳含量（ＴＯＣ） 根据统计资料表明，我国中、新生代泥质生油 岩有机碳含量的下限为０．４％，好生油岩在１％左 右，高者达２％～３％＿５－ｓ］。林西组暗色泥岩有机 碳含量主要为０．０５％～１．４９％，平均０．６１％，其 中２５．８％的泥岩样品有机碳含量低于０．４％， ８ ７．５％的样品高于１．０％，还有高达６６．７％的样品 有机碳含量在０．４％～１．Ｏ％之间（图５），根据有 机碳含量测试结果，林西组暗色泥岩有机质丰度 较高，大部分具有较好的生烃基础，可以认为其属 于较好的烃源岩。 —－ ■＿ ＿ —一 ＜０．４ ０４～ｌ ０ ＞ｌ Ｏ 有机碳含量（ 图５林西组暗色泥岩有机碳含量分布图 ２．１．２氯仿沥青“Ａ” 岩样未被盐酸处理前，用氯仿抽提出来的沥 青物质，由饱和烃、芳香烃、胶质、沥青质组成。通 常氯仿沥青Ａ值用被抽提出来的沥青物质质量 与岩样质量之比表示。氯仿沥青能比较准确的代 表岩样中溶于氯仿的沥青物质含量。与酒精一苯 沥青相比，氯仿沥青的烃类含量较高，在成分上更 接近石油。因此，在有机物质相同的情况下，氯仿 沥青的含量愈高，说明有机物质向石油转化的程 度愈高。在实际分析中，一般认为，氯仿沥青“Ａ” 含量大于０．２％为极好烃源岩，０．１％一０．２％之 间为好烃源岩，０．０１５％以下为非烃源岩 Ｊ。本 次研究对林西组暗色泥岩样品进行氯仿沥青“Ａ” 抽提实验，部分样品中可抽提的有机质含量极低， 抽提实验无法得到有效数据。根据测试结果统计 分析，林西组泥岩氯仿沥青“Ａ”含量为 ０．０００３４５％～０．００８５９％，平均０．００１５８％。远远 低于氯仿沥青“Ａ”生烃门限值０．０１５％，可见，由 于本区林西组泥岩较高的变质程度，利用氯仿沥 青“Ａ”分析有机质丰度存在问题。 ２．１．３ 生烃潜量（Ｓ１＋Ｓ２） 通常情况下源岩的生烃潜量（Ｓ１＋Ｓ２）大于 ６．０ｍｇ／ｇ为好烃源岩，２．０～６．０ｍｇ／ｇ为较好烃源 岩，０．５－－２．０ｍｇ／ｇ为较差烃源岩，小于０．５ ｍｇ／ｇ 为非烃源岩。利用岩石热解实验，得到林西组暗 色泥岩生烃潜量（ｓ１＋ｓ２），数据结果为０．０５～