新疆西昆侖石炭系他龍群烴源巖成油條件分析

謝日實(shí) 王輝春 吳春偉 楊文臣

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(duì) 庫爾勒 841000）

1 引言

石炭系他龍群由地質(zhì)部第十三大隊(duì)二中隊(duì)張良臣等（1958）在昆侖山西北部進(jìn)行1∶20萬地質(zhì)測(cè)量及普查工作時(shí)創(chuàng)名“塔侖巖系”。原始定義：塔侖巖系呈北西西-南東東的帶狀延伸，與下伏巖系關(guān)系不清，與上覆巖層未見直接接觸。下部沉積物是由黑色泥質(zhì)碳質(zhì)頁巖所組成，占全巖系的30×10-2，其中夾有砂巖、石灰?guī)r、大理巖以及綠色絹云母綠泥石片巖和細(xì)砂巖；上部沉積物主要有黑色、灰黑色碳質(zhì)泥質(zhì)頁巖和砂巖組成。1984年新疆地質(zhì)局區(qū)調(diào)大隊(duì)四分隊(duì)、十分隊(duì)分別在西昆侖康西瓦-喀喇昆侖河尾灘地區(qū)、葉爾羌河上游地區(qū)進(jìn)行1∶100萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)，將該套地層命名為他龍群。《新疆維吾爾自治區(qū)巖石地層》重新定義：指與上覆庫爾良群斷層接觸，與下伏奇自拉夫組不整合接觸的一套海相細(xì)碎屑巖夾少量碳酸鹽巖和粗碎屑巖及火山碎屑巖沉積。巖性為灰黑色碳質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖夾大理巖、晶屑巖屑凝灰?guī)r，局部夾絹云綠泥石英片巖。依據(jù)生物化石將其時(shí)代置于早石炭世。

2 地層特征

2.1 地層特征

據(jù)本次工作，該群呈近東西向帶狀分布于葉城縣托帕達(dá)坂一帶，主要為一套海相細(xì)碎屑巖夾少量碳酸鹽、粗碎屑巖建造，與上伏庫爾良群（C2k）呈斷層接觸。其巖性主要由黑色泥質(zhì)-炭質(zhì)頁巖、砂巖、粉砂巖組成。總體而言，他龍群地層巖石以灰黑色為主，含炭質(zhì)、泥質(zhì)成分較高，且沿走向自西向東，炭質(zhì)成分含量降低，變質(zhì)程度加深，厚度減小。剖面上出露總厚度為1 906.2 m。

2.2 巖石地球化學(xué)特征

據(jù)硅酸鹽分析結(jié)果（表1）可以看出，他龍群中長石石英砂巖化學(xué)成分中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量較高，而TiO2、MnO等含量較低，其中MgO＞CaO、Na2O＞K2O。

表1 他龍群硅酸鹽分析結(jié)果 10-2

據(jù)微量元素分析結(jié)果表（表2）可以看出，他龍群中微量元素含量變化均較大。除Sc、Hf等元素外，其它元素幾何平均值均低于地殼克拉克值，Rb、Nb、Ba、Ta、Th、U等元素幾何平均值明顯低于地殼克拉克值，說明微量元素總體呈虧損。微量元素聚集類型：Hf元素為聚集型，Sc元素為弱聚集型，Cr、Sr、Zr、P、Co、Ga等元素為分散型，其余元素均為極分散型。微量元素分布類型：微量元素總體分異程度較高，Sr、Ba、Th、U、P等元素為強(qiáng)分異型，Sc、Co、Ga等元素為弱分異型，Ni為均勻分布型，其余元素為分異型。

他龍群中主要成礦元素均未見明顯的富集（表2），7種成礦元素幾何平均值均低于地殼克拉克值，說明元素成礦背景值較低。主要成礦元素聚集類型：Hg為極分散型，Sb、Au、Ag、Cu、Pb、Zn等元素為分散型。主要成礦元素分布類型：Sb、Au為強(qiáng)分異型，Ag、Cu為分異型，Hg為弱分異型，Pb、Zn為均勻分布型。

2.3 沉積環(huán)境分析

他龍群下部巖性為變質(zhì)中-細(xì)粒長石石英砂巖、灰-淺灰綠色綠泥石鈉長片巖夾絹云千枚巖等。砂巖主要為長石石英砂巖，碎屑物結(jié)構(gòu)和成分成熟度均較低，發(fā)育粒序?qū)永怼５貙又杏勺兩皫r-千枚巖構(gòu)成的韻律發(fā)育，具有較深水復(fù)理石沉積特征。該群上部主要為含炭質(zhì)千枚巖夾炭質(zhì)灰?guī)r，前人在該群灰?guī)r中采到有大化石，表明該群上部沉積水體較淺。將該群碎屑巖微量元素分析結(jié)果用Th-Sc-Zr/10判別圖解，投點(diǎn)較為分散，有三個(gè)點(diǎn)落入大陸島弧區(qū)，四個(gè)點(diǎn)落入大洋島弧區(qū)，兩個(gè)點(diǎn)位于大洋島弧區(qū)附近，表明他龍群構(gòu)造背景比較復(fù)雜，可能具有擴(kuò)張的裂谷盆地性質(zhì)，物源主要來自于島弧區(qū)。

表2 他龍群微量元素分析結(jié)果 10-6

3 烴源巖特征

本次工作在托帕達(dá)坂一帶的他龍群進(jìn)行了1∶1萬地質(zhì)填圖，通過填圖發(fā)現(xiàn)，他龍群地層夾于上石炭庫爾良群（C2k）的中間，產(chǎn)狀基本北陡傾，傾角在60°以上，該地層構(gòu)造總體為一倒轉(zhuǎn)背斜。巖性主要為砂巖、炭質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)頁巖、含炭質(zhì)粉砂巖及片巖組成，其中以砂巖和炭質(zhì)粉砂巖為主，地層巖性南北具有一定的對(duì)稱性。

通過工作，在他龍群地層中發(fā)現(xiàn)了長度＞15 km，寬度介于1.5～2 km的暗色巖系，巖性主要為炭質(zhì)粉砂巖，其次為炭質(zhì)泥巖，巖層北陡傾，傾角＞60°。其圍巖為灰綠色砂巖，顯示其水沉積環(huán)境相對(duì)較深，處于還原沉積環(huán)境。在炭質(zhì)粉砂巖中部，圈定出一層厚大的炭質(zhì)泥頁巖層，長9.54 km，厚度在350～450 m。

該炭質(zhì)泥頁巖頁理相對(duì)發(fā)育，陽光下頁理面上可見暈色，疑似油侵痕跡，火燒具噼啪聲，同時(shí)可炸裂成細(xì)小碎屑，含油氣特征相對(duì)明顯。

2016年在該區(qū)域施工了4條探槽、3個(gè)鉆孔。探槽中采取樣品的分析結(jié)果，樣品含油率最高為2.45%，其中有153件含油率在1%以上，610件樣品含油率在0.5%以上，總體含油率較低。三個(gè)鉆孔共完成鉆探工作量1 418.35 m。ZK0001見炭質(zhì)頁巖371 m，ZK0002孔見炭質(zhì)頁巖425 m，ZK0003孔見炭質(zhì)頁巖厚度196 m。通過分析結(jié)果，含油率最高為1.15%，僅有109件含油率在0.5%以上。從采取的地化樣可以看出，該區(qū)烴源層有機(jī)碳含量（TOC）在1.41%～4.26%，大多在3%左右，烷烴含量在30%以上，最高可達(dá)40.91%，芳烴含量在23%以上，最高可達(dá)31.82%。

4 結(jié)論

通過對(duì)托帕達(dá)坂一帶的石炭系他龍群工作發(fā)現(xiàn)，該群內(nèi)分布有厚大的暗色巖系烴源巖，且地表有一些油氣顯示，可以確定為較好的成油有利區(qū)。但通過探槽及鉆探工程驗(yàn)證，樣品含油率往深部有變小的趨勢(shì)，通過分析認(rèn)為，該群烴源巖有機(jī)碳含量過高，成熟度已達(dá)過成熟狀態(tài)，不利于成油，因此進(jìn)一步工作價(jià)值不大。

[1]曾慶輝，錢玲,等.富有機(jī)質(zhì)的黑色頁巖和油頁巖的有機(jī)巖石學(xué)特征與生、排烴意義[J].沉積學(xué)報(bào)，2006.

[2]周新源，王福煥,等.塔里木盆地周緣凹陷帶含油氣特征及勘探前景[J].中國石油勘探，2002.

[3]S.A.Graham，等.新疆諸沉積盆地的生油巖特征[J].國外油氣勘探，1991.

[4]康西瓦幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果報(bào)告[R].陜西省地調(diào)院，2006.