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第五节烃源岩及其地球化学研究一、烃源岩的定义烃源岩:指富含有机质能生成并提供工业数量石油的岩石。
如果只提供工业数量的天然气，称生气母岩或气源岩。
由生油岩组成的地层叫生油层。
在相同的地质背景下和一定的地史阶段中形成的生油岩与非生油岩的组合称为生油层系。
二、生油岩的岩石类型泥质岩类：泥岩、页岩等；碳酸盐岩类：泥灰岩、生物灰岩以及富含有机质的灰岩等。
泥岩和泥灰岩是石油原始物质大量赋存的场所。
特征：粒度细——小于0.05mm，颜色暗——黑、深灰、灰绿、灰褐色等，富含有机质，偶见原生油苗，常见分散黄铁矿等。
岩性特征是确定生油岩最简便、最直观的标志。
三、烃源岩的有机地球化学研究（一）有机质丰度1.有机碳:系指岩石中残留的有机碳，即岩石中有机碳链化合物的总称，以单位重量岩石中有机碳的重量百分数表示。
生油岩有机碳的下限：细粒页岩为0.4%；而碳酸盐岩可低至 0.3%，甚至 0.1%。
咸化环境形成的泥质生油岩可降低至 0.3%。
2.氯仿沥青“A”和总烃含量可视为石油运移后残留下来的原石油，二者的含量同时反映了有机质向石油转化的程度。
氯仿沥青“A”下限值：0.0025%—0.003%；总烃下限值：0.0005%—0.001%。
陆相生油层评价标准（胡见义、黄第藩，1991）（二）有机质的类型 1、元素分析法2、热解法由J.Espitalie等发展了一种研究生油岩特征的热解方法，即生油岩分析仪，可以直接从岩样测出其中所含的吸附烃（S1）、干酪根热解烃（S2）和二氧化碳（S3）与水等含氧挥发物，以及相应的温度。
3、正构烷烃从 C10～C40，主峰碳位置在 nC27、nC29和 nC31。
来源于海相的浮游植物和藻类的有机质气相色谱图上具有中等分子量的正构烷烃，主峰碳位置在 nC15和nC17，为单峰型。
如台湾新竹的上第三系原油为海相原油，南海北部湾下第三系原油为陆相原油。
若为混合来源的有机质，正构烷烃会出现前后两个峰，即为双峰型，如美国犹英他盆地始新统沉积物。
石油勘探与开发2011年12月PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT Vol.38 No.6 671 文章编号：1000-0747(2011)06-0671-14烃源岩矿物组成特征及油气地质意义——以中上扬子古生界海相优质烃源岩为例付小东1，秦建中1，滕格尔1，王小芳2（1. 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所；2. 中国石油杭州地质研究院）基金项目：国家重点基础研究发展规划（973）项目（2005CB422102）；石油化工联合基金项目（40839910）摘要：系统分析中上扬子古生界3套海相优质烃源岩矿物组成及其影响因素，探讨烃源岩矿物组成所蕴含的油气地质意义。
中上扬子古生界下寒武统牛蹄塘组、上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组、上二叠统大隆组优质烃源岩具有相似的矿物组成，主要为硅质型泥页岩，黏土矿物含量低，而上二叠统龙潭组烃源岩矿物组成变化较大。
约65%的烃源岩样品中石英含量大于70%，黏土型泥页岩主要发育在龙潭组。
海相烃源岩矿物组成的差异主要由沉积环境导致，同时受生物沉积作用、热演化成熟度的影响。
矿物组成差异是导致烃源岩生烃模式和排烃能力差异的因素之一。
牛蹄塘组、五峰组-龙马溪组、大隆组优质烃源岩富脆性的硅质矿物而低黏土矿物，有利于页岩气的开采，但较低的黏土矿物含量对泥页岩吸附气能力是一种制约因素；龙潭组页岩气勘探应根据其矿物组成的变化在不同区域分别对待。
图11表1参65 关键词：矿物组成；古生界；海相烃源岩；中上扬子区中图分类号：TE122.1 文献标识码：AMineral components of source rocks and their petroleum significance: A case from Paleozoic marine source rocks in the Middle-Upper Yangtze regionFu Xiaodong1, Qin Jianzhong1, Tenger1, Wang Xiaofang2(1. Wuxi Research Institute of Petroleum Geology, Sinopec, Wuxi 214151, China; 2. PetroChina HangzhouResearch Institute of Petroleum Geology, Hangzhou 310023, China)Abstract:The mineralogical composition and its influencing factors of three sets of excellent Paleozoic marine source rocks are analyzed to discuss the geological significance of mineralogical composition in the Middle-Upper Yangtze Region (MUYR). The source rocks in the Lower Cambrian Niutitang, Upper Ordovician Wufeng – Lower Silurian Longmaxi, and Upper Permian Dalong Formations are similar in mineralogical compositions,which are siliceous shale of low clay mineral average content. Mineral contents of the Upper Permian Longtan Formation source rocks show much variation. 65% of source samples have over 70% quartz content, and clay shale is found mostly in the Longtan Formation. The difference of mineral components in marine source rock is mainly caused by the sedimentary environment, and it is also greatly influenced by the bioclastic sedimentation and thermal maturity. Different mineral composition is a cause of the difference in hydrocarbon-generating model and hydrocabarbon expulsion rate of source rock. The source rocks of the Niutitang, Wufeng-Longmaxi and Dalong Formations are rich in brittle minerals and poor in clay mineral, which is favorable for exploiting shale gas, but unfavorable for gas adsorption in shale. And it is necessary to differentiate shale source rocks according to the mineral components in the Longtan Formation in shale gas exploration.Key words:mineral components; Paleozoic; marine source rock; Middle-Upper Yangtze region中上扬子区古生界主要发育了下寒武统、上奥陶统-下志留统、上二叠统3套区域性海相优质烃源岩。
烃源岩的岩石类型
烃源岩是指能够产生石油和天然气的岩石，其主要成分为有机质。
烃源岩的岩石类型主要有三种：泥岩、煤系岩和碳酸盐岩。
泥岩是一种由粘土和细粒沉积物组成的沉积岩，其主要成分为粘土矿物和有机质。
泥岩是烃源岩中最常见的岩石类型，其有机质含量一般在1%~10%之间。
泥岩的有机质主要来源于海洋中的浮游生物和陆地上的植物残体，其形成过程需要长时间的沉积和压实作用。
泥岩烃源岩的石油和天然气主要分布在海相盆地和陆相盆地。
煤系岩是一种由植物残体组成的沉积岩，其主要成分为纤维素、木质素和腐殖质等有机质。
煤系岩的有机质含量一般在50%以上，是烃源岩中有机质含量最高的岩石类型。
煤系岩的形成过程需要长时间的植物残体堆积和压实作用。
煤系岩烃源岩的石油和天然气主要分布在陆相盆地。
碳酸盐岩是一种由碳酸盐矿物组成的沉积岩，其主要成分为方解石、白云石和菱镁矿等。
碳酸盐岩的有机质含量较低，一般在1%以下，但其具有较好的孔隙和储层性质，是烃源岩中重要的储层类型。
碳酸盐岩烃源岩的石油和天然气主要分布在海相盆地。
总的来说，烃源岩的岩石类型主要有泥岩、煤系岩和碳酸盐岩。
不同类型的烃源岩具有不同的有机质含量和储层性质，对于石油和天然气的勘探和开发具有重要的意义。
中国页岩分类及分布地区盆地不同演化阶段直接控制富有机质页岩的发育与分布。
根据沉积环境，可将富有机质页岩划分为海相页岩、海陆交互相煤系炭质页岩、陆相页岩3种基本类型(见表9)。
表9 中国页岩分类及分布地区（1）海相页岩中国南方、华北地台及塔里木地台发育的古生界海相黑色页岩多形成于水深200m左右、生物化石丰富、强还原环境的深水陆棚相，如四川盆地发育的寒武系筇竹寺组、志留系龙马溪组黑色页岩为受大陆边缘坳陷控制的深水陆棚相沉积，富有机质黑色页岩面积13.5×104~18.0×104km2，厚200~400m，有机质丰富，含海洋浮游生物笔石化石及自生黄铁矿等，有机碳含量1.85%~4.36%，最高达11.0%~22.3%。
在这两套黑色页岩中均发现了大量页岩气。
表10 中国海相页岩分布中国海相页岩十分发育，分布广、厚度大。
主要发育在古生界的陡山沱组(Z2)、筇竹寺竹组(Є 1)、大乘寺组(O1)、五峰—龙马溪组(O3—S1)、罗富组(D2)、德坞组—大塘组(C1)、龙潭组(P2)(见表10)。
发育最好的页岩分布在下寒武统、上奥陶统顶部—下志留统底部，以扬子克拉通地区最为典型。
下寒武统海相页岩在中上扬子区发育好，有机质类型为腐泥型—混合型。
从沉积环境看，川东—鄂西、川南及湘黔3个深水陆棚区下寒武统海相页岩最发育，平均厚度100m，TOC值平均高达8%左右。
四川盆地下寒武统海相页岩全盆地发育，以硅质页岩、炭质页岩、粉沙质页岩和黑色页岩为主，厚度平均为139m，TOC值平均1.0%~5.5%，盆地南部页岩埋藏浅于4000m。
上奥陶统—下志留统海相页岩在川东南、川东北、鄂西渝东、中下扬子等区广泛发育，以黑色页岩、炭质页岩、黑色笔石页岩、钙质页岩为主，平均厚120m，TOC值平均4%左右，干酪根为腐泥型。
四川盆地上奥陶统—下志留统海相页岩在川南—川东地区发育较好。
据统计，川南上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组黑色页岩厚度大于308m，有机质类型为腐泥型，TOC值平均2.94%，最高达8.75%。
中上扬子地区下、中三叠统颗粒碳酸盐岩类型及储集性能作为我国的大型油气产区，中上扬子地区的下、中三叠统颗粒碳酸盐岩尤为发育，并形成了良好的油气储层。
凭借碳酸盐岩沉积学、岩石学及成岩作用等理论依据，综合运用区域地质背景、野外剖面分析等技术措施，对区内颗粒碳酸盐岩类型及储集性能进行探究。
研究表明：依据碳酸盐岩的颗粒类型及成岩特性，划分出鲕粒灰岩、内碎屑灰岩、生物碎屑灰岩、球粒灰岩、核形石灰岩等5种颗粒灰岩及鲕粒白云岩、砂屑云岩、藻类云岩等三种颗粒云岩。
铸模孔和粒内溶孔为主要的储集空间，粒间孔次之。
储集性能最好的是鲕粒云岩和鲕粒灰岩，是区内主要的储集岩。
标签：中上扬子地区；颗粒碳酸盐岩；岩石类型；储集性能中上扬子盆地作为我国大型的含油气盆地，是中国南方碳酸盐沉积气田的主要产区，地处我国南方大部，涵盖川、鄂、滇等多个省市，大致区域在北纬23°～35°，东经105°～117°。
近些年，前人对本区进行了大量的研究，总结出中上扬子地区海相碳酸盐岩分布广泛[1～3]，受多期次构造运动和多旋回沉积形成良好的碳酸盐岩储层[4～5]，使一批大中型海相碳酸盐岩气田相继被发现。
区内下、中三叠统颗粒碳酸盐岩发育丰富，构成了区内主要的颗粒碳酸盐岩储层类型，四川盆地多个大型气田的发现，表明该区颗粒碳酸盐岩储层还具有很大的探究潜力。
但目前，对颗粒碳酸盐岩类型还没有进行详细的分析，因此有必要对本区中、下三叠统颗粒碳酸盐岩的类型进行深入探究，为下一步油气勘探提供更具体的基本地质资料。
1 颗粒碳酸盐岩的类型和特征颗粒碳酸盐岩包括颗粒灰岩和颗粒云岩，鲕粒灰岩、内碎屑灰岩、砂屑云岩是本区主要的颗粒灰岩类型。
其中鲕粒云岩储集性能最优。
1.1 颗粒灰岩1.1.1 鲕粒灰岩。
鲕粒灰岩在本区分布十分广泛，在四川大部、鄂西、黔东等地各组都有分布。
以亮晶鲕粒灰岩发育为主，占70%以上。
颜色以灰色、浅褐灰色、浅灰色为主，厚度为中层或中厚层。
