The physical and chemical characteristics of crude oil and oil-source of Juyanhai depression in Yingen-Ejina Basin
-
摘要:
居延海坳陷的吉格达、天草、路井等次级凹陷原油物理、化学特征分析表明，原油物理特征以轻质-挥发性原油为主，个别井产凝析油，具有低粘度、中凝固点的特点。原油化学特征具有饱和烃含量高（78.06%~92.95%），全油碳同位素轻（δ13CPDB为-33.7‰~-32.0‰），轻烃/重烃（∑nC21-/∑nC22+）显著大于1（1.28~2.94）等特点。原油物理、化学特征指示其母质以低等水生生物为主，热演化程度为成熟-高成熟。在对钻井揭示的烃源岩及邻区地表剖面烃源岩分析的基础上，以吉格达凹陷蒙额参3井晚石炭世侵入岩和中—下二叠统2个产层为代表，开展了油-源生物标志化合物及碳同位素分布对比。结果表明，原油与上石炭统—下二叠统干泉组上段烃源岩具有良好的亲缘关系，与白垩系烃源岩无关，原油母岩为石炭系—二叠系烃源岩。依据原油指示的母岩演化程度显著高于钻井揭示的烃源岩演化程度，认为区内油气存在深层（干泉组下段）烃源岩的贡献。综合分析认为，居延海坳陷已揭示的油气藏为石炭系—二叠系含油系统，应将其作为主要勘探目的层。
-
关键词:
- 居延海坳陷 /
- 原油 /
- 物理化学特征 /
- 油-源对比 /
- 石炭系—二叠系含油气系统
Abstract:An analysis of physical and chemical characteristics of crude oil of Jigeda, Tiancao and Lujing sag in Juyanhai depression shows that the crude oil is mainly light- volatile oil, condensate is produced in individual wells, and the physical characteristics of the crude oil are low viscosity and medium freezing point.The chemical characteristics of crude oil are highly saturated hydrocarbon(78.06%~92.95%), light isotope of the whole oil(δ13CPDB from-33.7‰ to -32.0‰)and the ratio significantly greater than 1 of light hydrocarbon to heavy hydrocarbon(∑nC21-/∑nC22+ from 1.28 to 2.94).The physical and chemical characteristics show that the parent material is mainly low aquatic organism, and the thermal evolution degree is mature-high mature.Based on an analysis of the source rocks of the surface profile of the adjacent area and the source rocks revealed by wells, the authors made a comparative study of the biomarkers of oil and source rocks as well as carbon isotope, represented by two oil production zones of late Carboniferous intrusive rocks and middle-lower Permian of Mengecan 3 well in Jigeda sag.The results indicate that the crude oil has good relationship with Carboniferous-Permian hydrocarbon source rocks, but it is not related to Cretaceous source rocks, and hence the parent rocks of crude oil are surely Carboniferous-Permian source rocks.Then according to the fact that the evolution degree of the parent rocks indicated by crude oil is significantly higher than that of the source rocks revealed by wells, it is believed that there is the contribution of the source rocks in the deep layer(lower Ganquan Formation).The comprehensive analysis shows that the revealed oil and gas reservoir is a Carboniferous-Permian petroliferous system in Juyanhai depression, which should be taken as the main exploration target.
-
研究区位于藏东察雅县益庆乡附近，大地构造位置属于特提斯构造域东段，区内构造演化历史复杂，是研究特提斯洋演化历程的重要窗口[1]。研究区在卡贡地区1:5万四幅区域地质调查范围内出露面积较小①，岩性较复杂，是研究藏东地区构造演化的重要地质体。班公湖-怒江结合带两侧分布有大量的花岗岩类，多沿构造迹线展布，为该区域的构造演化提供了重要的地质信息。区域上，关于早侏罗世岩浆岩的地球化学特征及精细年代学研究十分欠缺，仅1:25万八宿幅区域地质调查报告②中涉及了该区域侏罗纪花岗岩地球化学特征的少量研究工作，对成岩年代学、产出大地构造环境等尚未涉及；樊炳良等[2]用LA-ICP-MS法测得研究区东侧石英闪长岩中的锆石206Pb/238U年龄为495.9±3.2 Ma(MSWD=1.8，n=24)，认为与原特提斯洋演化有关。虽然侏罗纪花岗岩在本次1:5万区域地质调查中涉及面积较小，但在区域上沿邦达断裂带广泛分布，为反演区域构造演化提供了间接证据。基于此，本文研究了藏东卡贡地区似斑状钾长花岗岩的岩相学、岩石地球化学特征，用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术测得岩石中锆石U-Pb年龄，分析了该岩体的产出环境，为进一步揭示特提斯洋的演化提供新的地质信息。
1. 岩相学特征
研究区处于羌北-昌都地块、双湖-澜沧江结合带和羌塘左贡地块的交汇部位(图 1-a)，区内岩浆-构造活动频繁。研究区位于怒江结合带内，北东侧以邦达断裂为界与类乌齐-左贡陆缘山盆相接(图 1-b)。怒江结合带出露地层依次为：①古—中元古界卡穷岩群(Pt1-2K.)，岩性为混合岩化黑云母斜长片麻岩、混合岩化黑云斜长变粒岩、含矽线石黑云斜长变粒岩、黑云二长花岗片麻岩等；②下石炭统邦达岩组+错绒沟口岩组(C1b+c)，由千枚岩、石英岩、石英片岩、变质砂岩等组成。
![]()
图 1 研究区大地构造位置图(a)和区域地质简图(b)(据参考文献[3]修改)1—上三叠统-侏罗系碎屑岩；2—上三叠统碎屑岩；3—中三叠统竹卡组安山岩、岩屑凝灰岩；4—下石炭统卡贡组变质砂岩、千枚岩；5—下石炭统卡贡岩组变质砂岩、千枚岩夹大理岩、玄武岩岩块；6—下石炭统邦达岩组+错绒沟口岩组变质砂岩、千枚岩；7—下古生界酉西群；8—新元古界吉塘群；9—古-中元古界卡穷岩群；10—晚白垩世二长花岗岩、似斑状二长花岗岩；11—早侏罗世二长花岗岩、似斑状钾长花岗岩；12—晚三叠世花岗闪长岩；13—晚三叠世二长花岗岩；14—中三叠世二长花岗岩；15—中奥陶世二长花岗岩；16—晚寒武世石英闪长岩；17—区域次级断裂；18—区域分区断裂Figure 1. Tectonic Location(a)and geological sketch map(b) of the study area研究区位于藏东地区邦达镇卡穷沟附近，岩体在本次工作区内出露面积较小，侵位于古—中元古界卡穷岩群中(图 1)，为一复式岩体，岩性为似斑状钾长花岗岩和二长花岗岩。本文主要研究似斑状钾长花岗岩的成岩年龄及地球化学特征。
似斑状钾长花岗岩岩石具似斑状结构，不等粒结晶结构，块状构造(图 2-a)。岩石由斑晶和基质两部分组成，斑晶以钾长石为主，长8~25 mm，宽6.5~18 mm，分布较均匀，约占总矿物含量的10%，基质由石英、长石、黑云母组成。基质中石英含量约为25%，单偏光下石英干净无色，多为半自形，少量为他形；正交偏光下，大的石英颗粒有明显的破碎，破碎呈相对细小的颗粒，即有一定的亚颗粒化，部分石英有明显的波状，即石英的晶格发生了变化，石英的粒度大小多为2.5 mm左右，部分他形石英呈不规则状，贯穿于长石的空隙中，粒度大小难以确定。基质中长石含量约为60%，其中碱性长石(条纹长石、微斜长石)含量约为30%，斜长石含量约为30%；斜长石多为自形，少量为半自形，粒度大小约为1 mm×2 mm，与其他矿物接触边界较平直；条纹长石和微斜长石主要为他形和半自形，粒度大小为1~2.5 mm，与其他矿物接触边界多为凹凸式接触；长石普遍发生轻微的粘土化和绢云母化(图 2-b)，有一定的破碎和变形，部分长石可见晶面破碎和波状消光，部分长石的双晶缝有一定扭曲，破碎相对严重的区域蚀变较强。基质中黑云母含量约为5%，在解理缝中可见铁质析出，单偏光下多为无色，在薄片的局部区域可见未发生退变的黑云母；正交偏光下，干涉色可达三级蓝绿，黑云母主要发生退变，未见蚀变和变形，部分可见石英的穿孔交代，黑云母多为半自形，粒径大小约为5 mm。岩石中副矿物仅见锆石，多呈自形-半自形晶结构。
![]()
图 2 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩地质简图(a)和显微镜下照片(b、c)Qtz—石英；Pl—斜长石；Afs—碱性长石Figure 2. Geological map of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area(a)and photographs under microscopes(b, c)2. 分析方法
本文研究所用样品的主量、微量元素测试工作由武汉上谱分析科技有限责任公司完成，实验仪器采用波长色散X射线荧光光谱仪(ZSXPrimusⅡ)，分析误差优于5%。锆石单矿物分选、阴极发光(CL)图像拍摄及锆石U-Pb同位素测定均在武汉上谱分析科技有限责任公司完成。测试仪器为Agilent 7700e，GeolasPro激光剥蚀系统由COMPexPro 102 ArF 193 nm准分子激光器和MicroLas光学系统组成，激光束直径和频率分别为32 μm和5 Hz[4]。采用锆石标准91500和玻璃标准物质NIST610作外标分别进行同位素和微量元素分馏校正。对分析数据的离线处理采用软件ICPMSDataCal完成[5-6]。锆石样品的U-Pb谐和图绘制和年龄加权平均值计算采用Isoplot/Ex_ver3完成[7]。
3. 分析结果
3.1 锆石U-Pb年龄
本文所测锆石多为自形短柱状和长柱状，长轴一般为8~15 mm，长宽比为1~2，生长环带较明显，锆石中Th/U值为0.33~1.40，普遍大于0.8，说明为岩浆成因锆石[8]。本次测得25颗锆石的25个测点的U-Pb同位素数据，锆石CL图像和测点位置见图 3，同位素数据见表 1。实验结果表明，除08、09、14、15、16五个测点因谐和度较低剔除外，其余20个测点在U-Pb谐和图(图 4)中分布较集中，206Pb/238U年龄介于184~173 Ma之间，206Pb/238U年龄加权平均值为178±2 Ma(MSWD=3.7，n=20)，可代表该似斑状钾长花岗岩的形成年龄，即岩体形成时代属于早侏罗世。
![]()
图 3 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩锆石阴极发光图像及U-Pb年龄Figure 3. Cathodoluminescence images and U-Pb ages of the Early Jurassic potassium porphyritic granites表 1 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb分析结果Table 1. LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb analytical data of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area测点号 Pb Th U Th/U 同位素比值 年龄/Ma /10-6 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 01 8.13 246 216 1.14 0.0504 0.0026 0.1972 0.0101 0.0283 0.0004 217 114 183 8.6 180 2.5 02 10.36 383 274 1.40 0.0511 0.0023 0.1907 0.0082 0.0271 0.0003 256 102 177 7.0 173 2.1 03 12.18 335 333 1.01 0.0557 0.0022 0.2177 0.0086 0.0285 0.0004 443 89 200 7.2 181 2.6 04 10.46 346 280 1.23 0.0522 0.0021 0.1985 0.0076 0.0276 0.0003 295 86 184 6.4 175 2.0 05 13.33 401 361 1.11 0.0510 0.0021 0.1986 0.0074 0.0283 0.0003 243 101 184 6.3 180 1.9 06 7.65 235 205 1.15 0.0546 0.0029 0.2112 0.0108 0.0282 0.0004 394 88 195 9.1 179 2.4 07 9.79 291 279 1.04 0.0541 0.0025 0.2057 0.0102 0.0274 0.0003 376 106 190 8.6 174 2.1 10 20.83 349 664 0.53 0.0504 0.0014 0.1900 0.0054 0.0273 0.0002 213 67 177 4.6 173 1.5 11 8.23 236 222 1.06 0.0520 0.0027 0.2079 0.0113 0.0288 0.0004 283 116 192 9.5 183 2.5 12 19.5 623 500 1.24 0.0539 0.0020 0.2152 0.0080 0.0288 0.0003 369 87 198 6.7 183 1.7 13 11.81 277 344 0.81 0.0544 0.0022 0.2106 0.0084 0.0280 0.0003 387 91 194 7.0 178 2.0 17 15.03 469 405 1.16 0.0532 0.0020 0.2030 0.0069 0.0278 0.0003 345 83 188 5.8 177 1.8 18 6.40 197 166 1.19 0.0536 0.0026 0.2136 0.0105 0.0289 0.0004 354 109 197 8.8 184 2.8 19 9.48 230 275 0.84 0.0519 0.0024 0.1969 0.0090 0.0277 0.0005 283 107 182 7.6 176 2.8 20 7.89 254 206 1.24 0.0485 0.0025 0.1894 0.0093 0.0284 0.0004 124 79 176 8.0 180 2.3 21 37.36 570 1137 0.50 0.0551 0.0015 0.2202 0.0059 0.0289 0.0003 417 61 202 4.9 184 1.9 22 22.33 235 705 0.33 0.0551 0.0016 0.2153 0.0061 0.0282 0.0002 417 67 198 5.1 180 1.4 23 11.43 314 322 0.97 0.0541 0.0019 0.2046 0.0075 0.0273 0.0003 376 77 189 6.3 174 1.8 24 17.14 415 509 0.81 0.0549 0.0018 0.2066 0.0067 0.0272 0.0002 406 76 191 5.7 173 1.6 25 8.61 252 230 1.10 0.0540 0.0025 0.2110 0.0094 0.0285 0.0004 369 108 194 7.9 181 2.5 08 9.26 285 229 1.24 0.0753 0.0032 0.3008 0.0128 0.0289 0.0004 1077 85 267 10.0 184 2.3 09 15.02 528 398 1.33 0.0570 0.0020 0.2163 0.0076 0.0275 0.0003 500 76 199 6.4 175 1.7 14 10.46 212 235 0.90 0.0687 0.0030 0.2619 0.0112 0.0277 0.0004 900 89 236 9.0 176 2.3 15 8.49 304 280 1.08 0.0669 0.0028 0.2561 0.0110 0.0278 0.0004 835 87 232 8.9 177 2.4 16 12.17 321 342 0.94 0.0586 0.0019 0.2237 0.0073 0.0276 0.0003 554 77 205 6.0 176 1.9 ![]()
图 4 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩锆石206Pb/238U年龄图解Figure 4. Zircon206Pb/238U age diagram of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area3.2 主量元素化学特征
本次共采集钾长花岗岩样品5件，通过岩石地球化学数据得出(表 2)：①SiO2含量为68.89%~70.80%，平均69.82%，D.I.为81.95~86.12，平均84.39；②全碱(K2O+Na2O)含量为8.02%~8.76%，平均为8.42%；K2O含量为5.06%~5.95%，平均为5.61%，K2O/Na2O值为1.71~2.11，平均为2.00，显示出岩石富碱富钾的特征，在SiO2-K2O图解(图 5-a)中，样品点均落入钾玄岩系列区域内；③Al2O3含量为14.08%~14.73%，平均14.41%，A/CNK值介于1.01~1.04之间，为弱过铝质，在A/CNK-A/NK图解(图 5-b)中，样品点均落入弱过铝质范围；④CIPW标准矿物中刚玉分子含量较低，介于0.38~0.92之间，平均为0.60，无透辉石；⑤Ti、P含量较低。上述特征暗示，岩石经历了较高强度的岩浆分异演化作用。
表 2 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩主量、微量和稀土元素分析结果Table 2. Whole-rock major, trace elements and REE data of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area样号 H1 H2 H3 H4 H5 SiO2 69.78 70.80 69.37 70.26 68.89 TiO2 0.39 0.33 0.39 0.41 0.52 Al2O3 14.40 14.25 14.73 14.08 14.61 Fe2O3 2.31 1.92 2.27 2.43 2.90 MnO 0.06 0.05 0.06 0.06 0.08 MgO 1.09 0.91 1.11 1.18 1.40 CaO 1.97 1.77 1.82 1.75 2.04 Na2O 2.77 2.77 2.82 2.71 2.96 K2O 5.66 5.76 5.95 5.63 5.06 P2O5 0.13 0.11 0.13 0.14 0.17 烧失量 0.67 0.63 0.61 0.66 0.92 总量 99.24 99.30 99.25 99.31 99.53 A/NK 1.35 1.32 1.33 1.33 1.41 A/CNK 1.01 1.02 1.02 1.02 1.04 Li 58.8 56.3 61.0 65.9 74.8 Be 8.21 8.12 7.79 8.38 9.85 Sc 6.05 4.38 5.39 5.67 6.47 V 37.0 30.9 35.7 37.8 47.1 Cr 15.0 12.0 13.8 15.1 19.6 Co 4.78 4.01 4.77 5.07 6.14 Ni 8.35 7.14 8.27 8.60 11.5 Cu 2.86 2.79 3.48 2.90 4.13 Zn 38.1 33.2 39.7 41.7 50.5 Ga 19.2 19.1 19.6 19.6 21.8 Rb 362 366 382 373 367 Sr 180 181 176 163 199 Y 21.4 19.2 20.0 21.1 30.4 Zr 222 185 207 234 267 Nb 23.5 20.5 21.7 23.5 31.1 Sn 12.1 10.2 11.3 12.2 15.5 Cs 13.4 12.4 13.9 14.6 14.4 Ba 615 607 551 494 430 La 50.4 52.4 59.2 57.2 69.9 Ce 94.3 94.6 105 102 136 Pr 10.2 10.4 11.7 11.5 16.3 Nd 34.9 34.8 38.6 38.6 50.6 Sm 5.22 5.16 5.42 5.72 7.98 Eu 0.91 0.89 0.89 0.85 0.96 Gd 3.70 3.43 3.64 3.72 5.17 Tb 0.60 0.54 0.56 0.58 0.88 Dy 3.41 3.14 3.32 3.32 5.07 Ho 0.69 0.61 0.65 0.66 1.00 Er 2.03 1.85 1.90 2.02 2.93 Tm 0.30 0.28 0.29 0.30 0.45 Yb 2.10 1.88 1.95 2.04 2.96 Lu 0.29 0.29 0.29 0.31 0.42 Hf 6.84 5.75 6.33 7.20 8.09 Ta 2.10 1.89 1.91 2.02 3.10 Tl 2.32 2.33 2.45 2.41 2.45 Pb 34.1 36.1 35.3 34.2 31.9 Th 45.9 44.6 48.4 53.2 68.9 U 8.93 7.75 9.40 8.99 10.4 ΣREE 209 210 233 229 300 LREE 196 198 220 216 281 HREE 13.1 12.0 12.6 12.9 18.9 LREE/HREE 14.9 16.5 17.5 16.7 14.9 LaN/YbN 17.2 20.0 21.8 20.1 16.9 δEu 0.60 0.61 0.58 0.53 0.43 δCe 0.96 0.94 0.92 0.92 0.95 注：主量元素含量单位为%，微量和稀土元素含量单位为10-6 ![]()
图 5 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩SiO2-K2O图解(a)和A/CNK-A/NK图解(b)Figure 5. SiO2-K2O(a)and A/CNK-A/NK(b)plots of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area3.3 微量和稀土元素化学特征
卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩的稀土元素总量(不含Y)较高，介于209×10-6~300×10-6之间，平均为236×10-6。在稀土元素球粒陨石标准化配分图(图 6-a)中，配分曲线呈轻稀土元素相对富集的右倾型，岩石具有负Eu异常，δEu值介于0.43~0.61之间(平均为0.55)；LREE/HREE值为14.9~14.8，平均为16.1，显示出重稀土元素相对亏损。在微量元素原始地幔标准化蛛网图(图 6-b)中，岩石普遍富集Rb、Th、K、U等大离子亲石元素，明显亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素。高场强元素Zr(185×10-6~267×10-6)、Nb(20.5×10-6~31.1×10-6)、Ta(1.89×10-6~3.10×10-6)含量极低，(Ga/Al)×104值为4.48~5.06，Rb/Sr值为1.84~2.29，均显示出岩浆分异程度较高的特征。
![]()
图 6 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩稀土元素球粒陨石标准化配分图(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)(标准化值据参考文献[9])Figure 6. Chondrite-normalized REE patterns(a)and primitive mantle-normalized trace element patterns(b) of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area4. 讨论
4.1 岩体形成时代
阴极发光图像(图 3)显示，似斑状钾长花岗岩锆石形态以自形晶为主，具有明显的生长环带，Th/U值大于0.4，显示出所测锆石均为岩浆锆石，可以代表似斑状钾长花岗岩的结晶时代。因此，笔者认为，岩体的岩浆侵位时限主要集中于184~173 Ma之间，206Pb/238U年龄加权平均值为178±2 Ma(MSWD=3.7)，可代表似斑状钾长花岗岩的形成年龄，即岩体形成时代属于早侏罗世。
4.2 岩石成因
花岗岩按成因类型可分为I型、S型、M型和A型，其中M型花岗岩为地幔岩浆演化的产物，在自然界中出露较少。卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩的A/CNK值接近于1，CIPW标准矿物中刚玉分子含量较低，介于0.38~0.92之间(平均0.60)；Chappell等[10]通过实验研究提出，磷灰石在弱过铝质和准铝质溶体(I型)中含量极低，且岩石中P2O5含量与SiO2含量呈负相关关系，在SiO2-P2O5图解(图 7-a)中，样品点与I型花岗岩的变化趋势一致；岩石中矿物成分以钾长石、斜长石、石英、黑云母等为主，未发现堇青石、白云母、钛铁矿等富铝矿物。综合上述岩石地球化学特征，该岩体不属于S型花岗岩。岩体的碱性指数A.I.((K2O+Na2O)/Al2O3)介于0.71~0.76之间，小于1.0，与A型花岗岩的碱性指数通常大于1.0不吻合；高场强元素Zr、Nb、Ce、Yb等含量较低，介于302×10-6~437×10-6之间，多数低于A型花岗岩的下限值350×10-6[11]；在SiO2-Ce图解(图 7-b)中，样品点均落入I型花岗岩区域。此外，在准铝质I型花岗岩演化早期阶段富Th、Y矿物不会结晶出来，导致I型花岗岩中Th、Y含量较高，且随着Rb含量的变化呈明显的正相关，区别于S型花岗岩随Rb含量的变化而呈负相关[12]，研究区似斑状钾长花岗岩样品在Rb-Y图解(图 7-c)和Rb-Th图解(图 7-d)中均显示出Y、Th与Rb呈负相关，与I型花岗岩的变化趋势一致。因此，笔者认为卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩为高分异I型花岗岩。
![]()
图 7 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩成因判别图Figure 7. The genetic discriminant map of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area4.3 构造意义
卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩属于弱过铝质I型花岗岩，岩石普遍富集Rb、Th、K、U等大离子亲石元素，明显亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素，显示出岛弧花岗岩的地球化学特征[13]。在Mulle等[14]提出的Zr-Y构造环境判别图解(图 8-a)中，样品点均落入与弧相关的环境中；在TiO2/Al2O3-Zr/Al2O3构造环境判别图(图 8-b)中，样品点均落入大陆边缘与后碰撞弧的环境中。在Gorton等[15]提出的Ta/Yb-Th/Yb构造环境判别图(图 8-c)中，样品点均落入活动大陆边缘环境中。由上述特征可知，卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩的形成与俯冲碰撞作用下的活动大陆边缘环境有关。结合区域资料可知，研究区在早侏罗世属于怒江特提斯洋的衰退期，但仍然具俯冲消减作用，向东消减形成侏罗纪弱过铝质I花岗岩，其构造环境由挤压环境逐渐向相对伸展环境转变，伴随着地壳深部压力的减小，导致幔源岩浆上涌，并与上覆地壳发生部分熔融作用而形成。
![]()
图 8 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩构造环境判别图Figure 8. The illustration of tectonic environment discrimination of the Early Jurassic potassium porphyritic granites in Kargang area5. 结论
(1) 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩属于高钾弱过铝质I型花岗岩，岩石普遍富集Rb、Th、K、U等大离子亲石元素，明显亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素，显示出岛弧花岗岩的地球化学特征。
(2) 似斑状钾长花岗岩的206Pb/238U年龄加权平均值为178±2 Ma(MSWD=3.7)，代表似斑状钾长花岗岩的形成年龄，即岩体形成时代属于早侏罗世。
(3) 卡贡地区早侏罗世似斑状钾长花岗岩的形成与俯冲消减作用相关，其构造环境由挤压环境逐渐向相对伸展环境转变，伴随地壳深部压力减小，导致幔源岩浆上涌，并与上覆地壳发生部分熔融作用而形成。
致谢: 中石油吐哈油田分公司、中石化华北油气分公司勘探开发研究院有关领导及同行为样品采集与资料收集提供了方便，中石化中原油田分公司研究院、国家地质试验测试中心及中国石油大学(北京)承担了相关样品分析，在此一并表示衷心的感谢。 -
![]()
图 1 研究区位置及钻井分布示意图
a—银额盆地中生代构造单元划分图；b—居延海坳陷钻井分布及沉积地层厚度图
Figure 1. Schematic map of the distribution of the wells and the location of the study area
![]()
图 3 蒙额参3井油-源生物标志化合物对比图
a—m/z=191饱和烃质量色谱图;b—m/z=217饱和烃质量色谱图
Figure 3. Comparison diagrams of biomarkers between oil and source rocks of Mengecan 3 well
![]()
图 4 蒙额参3井原油及烃源岩同位素分布曲线对比图
Figure 4. Distribution curve of carbon isotope δ13C of the crude oil and the source rocks of Mengecan 3 well
表 1 居延海坳陷不同构造单元代表性钻井原油物性统计结果
Table 1 Physical properties of the crude oil of representative wells of different tectonic units in Juyanhai depression
构造单元 井号 井深/m 产层 密度/(g·cm-3)(50℃) 粘度/(mPa·s)(50℃) 沥青质+胶质/% 含蜡量/% 初馏点/℃ 凝固点/℃ 含硫/% 吉格达凹陷 蒙额参3 2474.4 二叠系 0.7954 3.49 5.80 35.59 55 18 0.022 2772 晚石炭世侵入岩 0.8024 5.11 4.46 30.87 60 19 0.013 天草凹陷 天7 1525 二叠系 0.8785 16.05 9.60 6.41 108 31 0.047 天8 2052 二叠系 0.864 8.23 8.21 7.31 94 30 0.065 路井凹陷 祥探5 1238.5 二叠系 0.819 6.114 14.9 13.86 / 17 0.11 祥探8 1836 晚石炭世侵入岩 0.7747 1.933 3.76 16.75 / 23 0.07 注：蒙额参3井晚石炭世侵入岩产层原油样品放置时间长，可能部分轻质组分挥发 
下载: 导出CSV
表 2 居延海坳陷代表性钻井原油族组分及同位素特征
Table 2 The characteristics of composition and isotope of the crude oil of representative wells in Juyanhai depression
构造单元 井号 产层 族组分 全油或干酪根同位素δ13CPDB/‰ 饱和烃/% 芳烃/% 非烃/% 沥青质/% 饱/芳 吉格达凹陷 蒙额参3 二叠系 88.01 7.89 3.06 1.05 11.20 -32.7 晚石炭世侵入岩 92.95 3.51 1.89 1.65 26.50 -32.0 天草凹陷 天7 二叠系 78.06 14.17 6.94 0.83 5.50 -33.7 天8 二叠系 82.09 13.28 3.43 1.19 6.20 -33.1 路井凹陷 祥探5 二叠系 80.69 12.55 4.63 2.12 6.43 -32.79 祥探8 晚石炭世侵入岩 88.05 5.01 1.16 5.78 17.60 -32.9
下载: 导出CSV
表 3 不同构造单元、不同产层原油饱和烃特征
Table 3 The characteristics of saturated hydrocarbon of the crude oil in different tectonic units and different oil layers
构造单元 井号 层位 碳分布范围 主峰碳 ∑nC21-/∑nC22+ OEP Pr/Ph Pr/nC17 Ph/nC18 吉格达凹陷 蒙额参3 二叠系 C11~C37 C17 1.55 1.12 0.70 0.24 0.36 晚石炭世侵入岩 C11~C37 C17 2.05 1.08 0.70 0.14 0.21 天草凹陷 天7 二叠系 C10~C32 C23 1.69 1.15 0.73 0.46 0.62 天8 二叠系 C10~C37 C23 1.28 1.14 0.85 0.37 0.44 路井凹陷 祥探5 二叠系 C10~C38 C13 2.94 1.05 0.72 0.23 0.36 祥探8 晚石炭世侵入岩 C10~C38 C13 2.63 1.06 0.71 0.24 0.36
下载: 导出CSV
表 4 银额盆地不同构造单元原油生物标志化合物特征
Table 4 The characteristics of biomarkers of the crude oil in different tectonic units of Yingen-Ejina basin
构造单元 井号 地层 甾烷相对含量/% 三环萜烷含量/% 伽马蜡烷相对含量/% 伽马蜡烷/C30藿烷 生物标志化合物相对含量/% Ts/Tm C29ααα20S/(20S+20R) C29αββ/(αββ+ααα) C27/(C27+C28+C29) C28/(C27+C28 +C29) C29/(C27+C28+C29) 霍烷 三环萜烷 甾烷 吉格达凹陷 蒙额参3 二叠系 21.91 33.98 44.11 9.94 3.80 0.71 32.11 14.61 53.28 0.85 0.51 0.56 晚石炭世侵入岩 22.80 32.81 44.39 10.55 4.92 0.70 43.17 16.41 40.42 1.18 0.54 0.59 天草凹陷 天7 二叠系 26.02 25.43 48.55 6.34 8.95 0.47 64.59 7.34 28.07 0.52 0.50 0.54 天8 18.57 22.90 58.52 6.15 8.76 0.43 49.20 4.65 46.15 2.01 0.56 0.51 路井凹陷 祥探5 二叠系 21.15 33.67 45.18 5.59 7.09 0.40 61.60 7.13 31.27 0.56 0.50 0.47 祥探8 晚石炭世侵入岩 20.12 27.31 52.57 6.08 2.52 0.57 55.84 21.46 22.69 2.90 0.57 0.59
下载: 导出CSV
-
卢进才, 张洪安, 牛亚卓, 等.内蒙古西部银额盆地石炭系-二叠系油气地质条件与勘探发现[J].中国地质, 2017, 44(1):13-32. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DIZI201701003.htm 李光云, 樊太亮, 唐龙, 等.银额盆地天草凹陷下白垩统层序地层构架与油气分布[J].新疆石油地质, 2007, 25(3):295-299. http://www.cqvip.com/Main/Detail.aspx?id=25490131 林卫东, 周永章, 陈启林, 等.兴蒙褶皱带西段盆地群和二连盆地成藏条件比较与油气勘探方向分析[J].中山大学研究生学刊(自然科学、医学版), 2006, 26(1):70-75. http://www.cqvip.com/Main/Detail.aspx?id=21650268 王新民, 郭彦如, 马龙, 等.银-额盆地侏罗、白垩系油气超系统特征及其勘探方向[J]地球科学进展, 2001, 16(4):490-495. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqkxjz200104007 张代生, 李光云, 罗肇, 等.银根-额济纳旗盆地油气地质条件[J].新疆石油地质, 2003, 24(2):130-134. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=xjsydz200302012 李明杰, 郑孟林, 曹春潮, 等.北山-阿拉善地区侏罗-白垩纪盆地的叠合演化[J].石油与天然气地质, 2004, 25(1):54-57. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=syytrqdz200401010 卢进才, 牛绍武, 魏建设, 等.银额盆地西部蒙额地1井二叠纪叶肢介的发现及其意义[J].地质通报, 2018, 37(1):16-25. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20180103&flag=1 卢进才, 牛亚卓, 姜亭.中国北方石炭系-二叠系油气地质调查与勘探进展[J].地质通报, 2018, 37(1):7-15. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20180102&flag=1 卢进才, 魏建设, 姜亭, 等.银额盆地居延海坳陷钻井地层对比及对油气产层时代的约束[J].中国地质, 2020, 47(5)(网络首发). 魏仙样, 卢进才, 魏建设, 等.内蒙古银额盆地居延海坳陷X井地层划分修正及其油气地质意义[J].地质通报, 2014, 33(9):1409-1416. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20140915&flag=1 曹洁, 魏仙样, 严小鳙, 等.内蒙古西部额济纳旗祥探8井华力西期风化壳原油地球化学特征[J].地质通报, 2012, 31(10):1639-1641. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20121009&flag=1 卢进才, 陈高潮, 李玉宏, 等.银额盆地及邻区石炭-二叠系油气地质条件与资源前景[M].北京:地质出版社, 2012:1-439. 刘华, 蒋有录, 蔡东梅, 等.东营凹陷古近系原油物性及其影响因素[J].油气地质与采收率, 2006, 13(3):8-11. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=yqdzycsl200603003 王朋, 柳广弟, 曹喆, 等.查干凹陷下白垩统稠油地球化学特征及成因分析[J].沉积学报, 2015. 33(6):1265-1274. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=cjxb201506019 唐友军, 文志刚, 张超漠, 等.银根-额济纳旗盆地天草凹陷天2井烃源岩生烃潜力评价[J].天然气地球科学, 2008, 19(4):530-536. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=trqdqkx200804016 李光云, 漆万珍, 樊太亮.银额盆地居延海坳陷油气勘探前景[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报).2007, 29(5):13-19. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jhsyxyxb200705003 金庆花, 魏仙样, 魏建设, 等.内蒙古额济纳旗西部ZK0-1井二叠系烃源岩特征及其意义[J].地质通报, 2015, 34(5):953-960. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20150515&flag=1 魏仙样, 卢进才, 魏建设, 等.内蒙古银额盆地西部路井凹陷油气地球化学特征与油气源[J].地质通报, 2013, 32(10):1665-1672. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20131018&flag=1 宋到福, 王铁冠, 李美俊, 等.和田河气田凝析油油源及油气成因关系判识[J].中国科学:地球科学, 2015, 45(7):941-952. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zgkx-cd201507004 陈建平, 赵长毅, 王兆云, 等.西北地区侏罗纪煤系烃源岩和油气地球化学特征[J].地质论评, 1998, 44(2):149-158. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DZLP199802006.htm 牛海青, 韩小锋, 肖波, 等.中口子盆地侏罗系煤系烃源岩地球化学特征及生烃潜力评价[J].吉林大学学报(地球科学版), 2019, 49(4):970-981. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-CCDZ201904006.htm 田涛, 任战利, 马国福, 等.雅布赖盆地萨尔台凹陷烃源岩地球化学特征、成熟度演化与油气关系[J].地球物理学进展, 2014, 29(6):2745-2753. http://www.cqvip.com/QK/98047X/20146/663621931.html 卢进才, 陈高潮, 魏仙样, 等.内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系-二叠系沉积建造与生烃条件——石炭系-二叠系油气地质条件研究之一[J]地质通报, 2011, 30(6):811-826. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20110602&flag=1 卢进才, 史冀忠, 牛亚卓, 等.内蒙古西部北山-银额地区石炭纪-二叠纪层序地层与沉积演化[J].岩石学报, 2018, 34(10):3101-3115. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ysxb98201810017 韩伟, 卢进才, 张云鹏, 等.内蒙古西部额济纳旗及其邻区磷灰石裂变径迹研究及其油气地质意义[J].大地构造与成矿学, 2014, 38(3):647-655. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ddgzyckx201403016 许伟, 魏建设, 韩伟, 等.银额盆地及周缘石炭系和二叠系沉积之后构造改造初探[J]地质通报, 2018, 37(1):132-143. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20180114&flag=1 唐友军, 孔雪, 蒋兴超, 等.内蒙古额济纳旗大狐狸山地区干泉组烃源岩生物标志化合物特征及意义[J].地质通报, 2013, 32(4):652-660. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20130413&flag=1 -
期刊类型引用(2)
1. 黄亮，黄钊，孙载波，曾文涛，何云龙，吕卫，杨旭山，刘福来，何兆荣. 滇中扬子西南缘戛洒地区大红山岩群高压榴闪岩的发现及厘定. 地质通报. 2024(10): 1818-1829 . 
本站查看
2. 骆亚南，许栋，余少华，莘丰培，冼源宏，罗帅. 北大别山仙桥中生代酸性火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其成矿构造背景. 地质通报. 2023(05): 802-812 . 本站查看
其他类型引用(0)
计量
- 文章访问数: 2921
- HTML全文浏览量: 397
- PDF下载量: 2020
- 被引次数: 2
