hg东营凹陷深源热体在油气形成中的作用.docVIP

东营凹陷深源热流体在油气形成中的作用 万丛礼1，2,李元昊1, 李继红3, 赵密福4 （1.长庆油田公司 勘探开发研究院， 陕西 西安 720021；2.中国科学院兰州地质研究所，甘肃 兰州 730000；3.西北大学 地质学系，陕西 西安 710069; 4.胜利油田公司 东辛采油厂，山东 东营 257062） 摘　要：通过有机碳、镜煤反射率和热解等分析，发现东营凹陷局部地区的烃源岩丰度和成熟度出现异常。研究表明：这些地区发生了强烈的深源流体活动，深源流体是地下深部物质和热的重要载体，流体的热作用加速了烃源岩的成熟；流体中的H2对烃源岩起到加氢作用，扩大了其生烃量；流体产生的高压大大提高了烃源岩的排烃率。认为深源流体显著提高了其活动区的油气丰度。 关 键 词：东营凹陷；深源流体；油气生成；排烃作用 中图分类号：TE 112.1 文献标识码：A 文章编号：1000-274X(2004)0046-06 沉积盆地中的流体，按成因可分为沉积流体和深源流体两大类。前者来源于地球表层、赋存于沉积物孔隙中的流体（包括地层水、油和气等），并且分布广泛，几乎无处不在。后者指来自于中地壳以下及地幔的流体（包括岩浆冷凝流体和地热流体）。其中，岩浆冷凝流体是岩浆在冷却过程中析出的流体，而地热流体是地下深部流体沿深大断裂直接上涌的结果，分布很局限。深源流体与沉积流体的物理和化学性质都有很大差别，前者具有高温、高压和化学性质活泼之特点，成分以水为主，且含有大量的挥发组分和金属成矿元素。深源流体大大改变了其活动区域的温度场、压力场和化学场，而这三场正是烃源岩生烃演化、油气运移的能量来源。所以，深源流体活动区的烃源岩生烃演化和油气成因必然具有特殊性。 东营凹陷是渤海湾盆地内的一个重要的富油凹陷，火成岩和深源流体较为发育。早第三纪时由于深大断裂活动加强，在沙三段主力生油层中形成了一些辉长岩体，主要有林南断层南缘的辉长岩群、石村断层北缘的纯104井区辉长岩、博17井区辉长岩及高青断裂东部的通35井区辉长岩等（见图1），为岩浆冷凝 图1 东营凹陷沙三段辉长岩平面分布 Fig.1 Distribution of gabbros in Dongying depression 流体的形成和活动奠定了基础。另外，通过气体地球化学、包裹体、古地温梯度、成岩矿物和重金属元素等分析，证实凹陷北部边缘郝1井一带（无火成岩）也发生过深源流体活动[1]。本文通过深源流体对烃源岩生烃、排烃作用研究，以探讨东营凹陷深源流体活动区的油气成因机理。 1 深源流体对烃源岩生烃的热作用 深源流体是物质和热量的重要载体，当流体从岩浆中分离出来或从深源上涌时，也带来大量的热。不同类型岩浆的结晶温度不同，一般安山岩900~1 000℃，辉长岩900~1 150℃，闪长岩770~850℃，花岗闪长岩700~800℃，花岗岩700℃左右，玄武岩1 000~1 250℃[2]。即基性程度越高，火成岩的结晶温度越高，当然它们分溢出的流体初始温度也越高。东营凹陷下第三系侵入岩绝大多数是基性辉长岩，所以它们分溢出的流体温度相对较高，主要在900~1 150℃之间。28 km2，厚度4~39m（平均为17.4m）的辉长岩体。分析发现，辉长岩下伏泥岩具有深部成熟度低，而浅部成熟度高的反常现象，且CY14和CY23两样品之间仅相差16.5m，但它们的Ro竟相差7.77倍，Tmax相差63℃(见表1，图2)。这表明辉长岩及其热流体对烃源岩生烃起到了强大的促进作用，且主要是热流体作用的结果。尽管岩浆冷凝流体只有岩浆的5%~10%（质量比）[2]，但由于其密度低、粘度小、化学性质活泼，能够轻易进入到烃源岩内部，因此对其生烃起作用。然而，由于辉长体易于固结，对烃源岩的作用只有借助于其分溢的流体加以实现。 表1 纯102井辉长岩下伏泥质烃源岩地化特征 Tab. 1 Geochemical characteristics of the source rocks under gabbro in well Chun 102 样品 编号 距 辉 长岩/m 深 度 /m 岩 性 有机碳/% 氯仿沥青“A”/% 热 解 Ro /% Tmax/℃ S1/% S2/% CY14 0.1 2 388.0 堇青石角岩 0.17 很少，检不到 502 0.02 0.01 4.74 CY16 10.2 2 398.1 堇青石角岩 0.15 很少，检不到 检不出 0.00 0.00 CY19 15.8 2 403.7 泥质板岩 0.22 0.009 2 464 0.02 0.01 CY23 16.6 2 404.5 正常泥岩 6.27