论文摘要
柴达木盆地位于青海省西部,面积约12×104km2,其西部南区是盆地第三系咸化湖相烃源岩最为发育的地区。随着在咸化环境中检测到越来越多异常高丰度ββ甾烷类化合物和完整短链甾烷类化合物的现象,咸化环境下甾烷类化合物的分布特征、成因机制以及地球化学属性越来越到地球化学家们的关注。本文以柴达木盆地咸水湖相烃源岩和原油为研究对象,旨在研究咸水湖相烃源岩和原油的地球化学特征,深入探讨了咸水湖相烃源岩和原油中甾烷类化合物的组成特征,利用色谱-质谱（GC-MS）技术系统鉴定和识别了短链甾烷、4-甲基甾烷和羊毛甾烷,重点探讨了咸水湖相中ββ甾烷类化合物和短链甾烷化合物分布特征和形成机理。对柴达木盆地咸水湖相不同地区不同层位烃源岩进行了系统的评价,其中烃源岩有机碳含量（TOC）分布于0.02-2.24%,平均值为0.53%;生烃潜量（S1+S2）介于0.02-8.79mg/g,平均值为1.38mg/g;氯仿沥青“A”介于0.001-1.431%,平均值为0.109%,表明大部分烃源岩丰度为中等-好。有机质类型指数降解率（D）介于1.28-64.09%之间,H/C原子比介于0.61-2.35,O/C原子比介于0.01-0.38之间,总体上显示烃源岩有机质类型为混合型或腐泥型。烃源岩镜质体反射率的分布范围为0.404-1.12%之间,大部分烃源岩Ro分布在0.5-1.3%之间,表明研究区烃源岩总体上为低成熟-成熟阶段,部分样品处于未成熟阶段。系统刻画了柴达木盆地咸水湖相烃源岩和原油地球化学特征,两者地球化学特征基本相似。柴达木盆地咸水湖相烃源岩和原油正构烷烃均呈明显的偶奇优势,Pr/Ph分别分布在0.09-0.66和0.23-0.40之间,平均值分别为0.32和0.40;伽马蜡烷/C30藿烷比值分别介于0.07-1.88和0.40-1.88之间,平均值分别为0.52和0.86;升藿烷系列化合物均呈“翘尾巴”的分布模式,三芴系列化合物中硫芴和芴的含量较高,氧芴较低,表明研究区主体沉积于半咸水-咸水条件下的偏还原的沉积环境。规则甾烷C27、C28、C29主要呈以C27略占优势的不对称“V”分布,三环萜烷化合物中检测到一定含量的C28、C29长链三环萜烷,芳烃化合物中以菲系列化合物为主,表明柴达木盆地烃源岩和原油有机质输入以藻类等水生生物为主,陆源输入为次。通过对烃源岩和原油中规则甾烷化合物异构化组成特征的详细分析,全面分析了柴达木盆地咸水湖相ββ甾烷类化合物的形成机理。研究发现柴达木盆地咸水湖相不同碳数ββ甾烷类化合物丰度具有一定的差别,不同碳数ββ甾烷类化合物化合物之间具有较好的相关性。在柴达木盆地低Pr/Ph、高伽马蜡烷/C30藿烷、高SF/（SF+OF+F）的条件下没有检测到异常高丰度的ββ甾烷化合物,相反,在这种情况下ββ甾烷化合物的相对丰度是最低的,且在Pr/Ph中等、伽马蜡烷/C30藿烷中等、SF/（SF+OF+F）中等条件下检测到较高丰度的ββ甾烷化合物,但其对应烃源岩样品成熟度较高。烃源岩和原油中沉积环和成熟度参数表明研究区ββ甾烷化合物的形成与富集仍主要与热演化程度有关,与咸化环境没有较大的相关性。在前人的研究基础上,通过GC-MS技术在柴达木盆地咸水湖相除了检测到较为常见的规则甾烷,还检测到较不常见的短链甾烷、4-甲基甾烷、羊毛甾烷和长链烷基甾烷等。短链甾烷化合物中以C26短链甾烷和C21孕甾烷化合物含量最高,C22升孕甾烷和C25短链甾烷次之,C19、C20、C23和C24短链甾烷化合物相对含量较低;4-甲基甾烷的分布模式主要有两种,分别为C28﹤C30≤C29和C28﹤C29﹤C30,总体上以C29和C30甲基甾烷为主;羊毛甾烷化合物表现为C30﹥C31﹥C32的分布模式。虽在研究区烃源岩和原油中检测到这些特殊的甾烷类化合物,但甾烷类化合物仍以规则甾烷为主,短链甾烷、4-甲基甾烷的相对含量均较低。柴达木盆地咸水湖相烃源岩和原油中短链甾烷化合物内组成关系表现出均一性,相连碳数之间具有较好的线性相关性,不相连碳数之间也呈现出较好的相关性。总体而言,C21孕甾烷和C22升孕甾烷与其他短链甾烷之间的相关性最好,C25短链甾烷次之,C26短链甾烷与其他短链甾烷化合物之间相关最差。生物标志化合物分析表明短链甾烷化合物的形成与富集受多种因素影响。沉积环境参数(Pr/Ph、伽马蜡烷/C30藿烷、SF/（SF+OF+F）)表明强还原、高盐的沉积环境是短链甾烷化合物形成的基本因素,半咸水-咸水的环境条件下有利于短链甾烷类化合物的形成与富集;母质来源参数(C24TeT/C26TT、C24TeT/C23TT、(C28TT+C29TT)/C30藿烷和C27/C29规则甾烷)表明短链甾烷类化合物的母质来源主要与藻类等低等水生生物有关;成熟度参数(C29-20S/（20S+20R）、C29-ββ/（ββ+αα）、C29重排藿烷/C29藿烷、C30重排藿烷/C30藿烷、2,3,6-TMN/（1,4,6+1,3,5-TMN）和4-MDBT/（4-MDBT+1-MDBT）)表明成熟度的增加有利于短链甾烷类化合物的形成与富集。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 袁情
导师: 张敏
关键词: 柴达木盆地,咸水湖相,短链甾烷,甾烷类化合物,生物标志化合物
来源: 长江大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 地质学,石油天然气工业
单位: 长江大学
基金: 国家自然科学基金《地质体中异常分布甾烷类化合物的成因机制与石油地质意义》中的一部分
分类号: P618.13
总页数: 140
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