陆源物质输入对有机质类型的影响——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长73油层亚组页岩为例

doi:10.11743/ogg20250504

石油与天然气地质 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (5): 1430-1445.doi: 10.11743/ogg20250504

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陆源物质输入对有机质类型的影响——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7³油层亚组页岩为例

耳闯¹^,²(), 关宏博¹, 刘伟³, 程妮⁴, 白洁⁵, 胡崇⁶

^1.西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安 710065
^2.陕西省油气成藏地质学重点实验室，陕西西安 710065
^3.中国石油勘探开发研究院，北京 100083
^4.延长油田股份有限公司，陕西延安 716000
^5.西南石油大学地球科学与技术学院，四川成都 610500
^6.中国石油集团测井有限公司长庆分公司，陕西西安 710200

收稿日期:2025-08-02 修回日期:2025-08-29 出版日期:2025-10-30 发布日期:2025-10-29
第一作者简介:耳闯（1982—），男，副教授，沉积储层与非常规油气地质学。E‑mail： erchuang@xsyu.edu.cn。
基金项目:
国家自然科学基金项目(41702132)

Impacts of terrigenous inputs on organic matter type： A case study of shales in the Chang 7³ oil sub-group of the Triassic Yanchang Formation， Ordos Basin

Chuang ER¹^,²(), Hongbo GUAN¹, Wei LIU³, Ni CHENG⁴, Jie BAI⁵, Chong HU⁶

^1.School of Earth Sciences and Engineering，Xi’an Shiyou University，Xi’an，Shaanxi 710065，China
^2.Shaanxi Key Laboratory of Petroleum Accumulation Geology，Xi’an，Shaanxi 710065，China
^3.Research Institute of Petroleum Exploration & Development，PetroChina，Beijing 100083，China
^4.Yanchang Oil Field Co. ，Ltd. ，Yan’an，Shaanxi 716000，China
^5.School of Geoscience and Technology，Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan 610500，China
^6.Changqing Branch，China National Logging Corporation，Xi’an，Shaanxi 710200，China

Received:2025-08-02 Revised:2025-08-29 Online:2025-10-30 Published:2025-10-29

摘要/Abstract

摘要：

为了探究陆源物质输入对半深湖-深湖相页岩有机质类型的影响，以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7³油层亚组页岩为例，选取延长组沉积期湖盆东北部、西北部和西南部的4口钻井岩心样品，综合开展岩石学、沉积学以及有机地球化学研究，分析了陆源物质输入对有机质类型的影响。研究结果表明：①4口钻井的样品为富有机质泥岩和页岩，成熟度（镜质体反射率R_o）介于0.91% ~ 1.03%，属于中-低成熟度页岩；干酪根类型为Ⅱ₁型和Ⅱ₂型，显微组分均以腐泥组为主，镜质组次之，不同井之间显微组分类型有较大的差异。②长7³油层亚组页岩发育层状页岩、不连续-连续纹层状页岩、块状-不连续纹层状含粉砂页岩、块状-不连续纹层状粉砂质页岩、层状粉砂质页岩、纹层状粉砂质页岩和块状粉砂质页岩等7种岩相类型。其中，层状页岩受陆源物质输入的影响最小，而块状-不连续纹层状粉砂质页岩、层状粉砂质页岩、纹层状粉砂质页岩以及块状粉砂质页岩受陆源物质输入的影响最大。这4口井中，W336井受陆源碎屑输入影响较小，发育Ⅱ₁型干酪根，显微组分中腐泥组含量为64% ~ 83%，占绝对优势；其余3口井受陆源碎屑的输入影响较大，以Ⅱ₂型干酪根为主，镜质组含量介于15% ~ 42%。③在强陆源物质输入的影响下，半深湖-深湖环境中有机质母质类型仍以水生生物为主，有机质类型好，且伴随石英和长石等陆源输入的高等植物碎屑，在缺氧底层水中与藻类共存，形成了Ⅱ₁-Ⅱ₂混合型干酪根，有机质类型变差。

关键词: 干酪根类型, 显微组分, 陆源物质, 页岩岩相, 富有机质页岩, 延长组, 三叠系, 鄂尔多斯盆地

Abstract:

This study aims to explore the impacts of terrigenous inputs on the organic matter type of semi-deep- to deep-lacustrine shales. Focusing on shales in the 3rd sub-group of the 7th oil group of the Triassic Yanchang Formation （also referred to as the Chang 7³ oil sub-group） in the Ordos Basin， we conduct comprehensive petrological， sedimentological， and geochemical analyses on core samples from four wells located in the northeastern， northwestern， and southwestern parts of the lacustrine basin during the deposition of the Yanchang Formation. Accordingly， the impacts of terrigenous inputs on the organic matter type are delved into. The results indicate that the samples involved are all rich in organic matter， with maturities ranging from 0.91% to 1.03%， suggesting medium to low maturity. The organic matter comprises types Ⅱ₁ and Ⅱ₂ kerogens， with kerogen macerals dominated by sapropelinite， followed by vitrinite. Notably， maceral types differ greatly across different wells. Shales in the Chang 7³ oil sub-group comprise seven lithofacies types： layered shale， shale with discontinuous to continuous laminae， silt-bearing shale with massive-discontinuous laminae， silty shale with massive-discontinuous laminae， layered silty shale， laminated silty shale， and massive silty shale. The layered shale， among others， is the least affected by terrigenous inputs， whereas the last four lithofacies are strongly affected. Shales from well W336 are weakly influenced by terrigenous clastic inputs. Correspondingly， type Ⅱ₁ kerogen occurs in this well， with macerals dominated by sapropelinite （with a content of 64% ~ 83%）. In contrast， shales from the other three wells are more strongly affected by terrigenous clastic inputs. In these wells， type Ⅱ₂ kerogen predominates， with vitrinite content ranging from 15% to 42%. Despite the strong influence of terrigenous inputs， the parent materials of organic matter in the semi-deep to deep lacustrine environment remain dominated by aquatic organisms， producing favorable organic matter types. However， in the anoxic bottom water， higher plant debris accompanied by terrigenous inputs such as quartz and feldspar coexist with algae， leading to the formation of mixed type Ⅱ₁-Ⅱ₂ kerogen and comparatively less favorable organic matter types.

Key words: kerogen type, terrigenous material, maceral, shale lithofacies, organic-rich shale, Yanchang Formation, Triassic, Ordos Basin

中图分类号:

TE122.1

耳闯,关宏博,刘伟,等. 陆源物质输入对有机质类型的影响——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7³油层亚组页岩为例[J]. 石油与天然气地质, 2025, 46(5): 1430-1445. doi: 10.11743/ogg20250504 Chuang ER,Hongbo GUAN,Wei LIU,et al. Impacts of terrigenous inputs on organic matter type： A case study of shales in the Chang 7³ oil sub-group of the Triassic Yanchang Formation， Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2025, 46(5): 1430-1445. doi: 10.11743/ogg20250504

图/表 16

图1

图2

鄂尔多斯盆地长73油层亚组页岩岩心、岩石薄片和显微组分照片a. W336井，埋深1 954.40 m，黑色页岩夹棕黄色凝灰岩，TOC = 19.90%，岩心照片；b. W336井，埋深2 062.35 m，黑色泥岩，发育滑塌变形构造，凝灰质砂岩与泥岩不规则接触，TOC = 6.66%，岩心照片；c. ZU375井，埋深1 970.65 m，黑色页岩夹砂质薄层或砂岩透镜体，岩心照片；d， e. 分别为薄片全视域照片和普通岩石薄片照片（单偏光），ZU375井，埋深1 968.25 m，层状页岩岩相，发育连续长英质纹层、黏土质纹层和块状结构等3种以上显微沉积构造，TOC = 29.20%，Ⅱ2型干酪根，类型指数1.50；f， g. 分别为薄片全视域照片和普通岩石薄片照片（单偏光），W336井，埋深1 954.40 m，不连续-连续纹层状页岩，发育连续的长英质纹层和黏土质纹层，砂质含量高，TOC = 19.90%，Ⅱ1型干酪根，类型指数57.00；h， i. 分别为薄片全视域照片和普通岩石薄片照片（单偏光），H269井，埋深2 531.30 m，块状-不连续纹层状含粉砂页岩岩相，以块状结构和不连续的长英质纹层和黏土质纹层为主，粉砂质含量低，TOC = 13.10%，Ⅱ2型干酪根，类型指数39.75；j， k. 分别为薄片全视域照片和普通岩石薄片照片（单偏光），HA87-1井，埋深2 010.80 m，块状-不连续纹层状粉砂质页岩，TOC = 8.13%，Ⅱ2型干酪根，类型指数33.50；l， m. 分别为薄片全视域照片和普通岩石薄片照片（单偏光），ZU375井，埋深1 962.55 m，层状粉砂质页岩，发育长英质纹层、黏土质纹层和块状结构等3种以上显微沉积构造，砂质含量高，TOC = 5.35%，Ⅱ2型干酪根，类型指数36.75；n， o. 分别为薄片全视域照片和普通岩石薄片照片（单偏光），W336井，埋深1 956.90 m，纹层状粉砂质页岩，发育连续的长英质纹层和黏土质纹层，砂质含量高，TOC = 9.20%，Ⅱ1型干酪根，类型指数71.75；p， q. 分别为薄片全视域照片和普通岩石薄片照片（单偏光）， W336井，埋深2 060.00 m，块状粉砂质页岩，无明显显微沉积构造，粉砂质含量高，TOC = 7.32%，Ⅱ1型干酪根，类型指数56.50；r. W336井，埋深1 954.40 m，腐泥无定型，透射光下黄棕色，TOC = 19.90%，Ⅱ1型干酪根，类型指数66.50，干酪根显微组分照片，透射光；s. W336井，埋深1 954.40 m，腐泥无定型，蓝光激发下呈褐色荧光，TOC = 19.90%，Ⅱ1型干酪根，类型指数66.50，干酪根显微显组分薄片照片，荧光；t. ZU375井，埋深1 968.85 m，透射光下正常镜质体以棕色为主，腐殖无定型，呈褐黄-浅棕色，TOC = 26.70%，Ⅲ型干酪根，类型指数-0.50，干酪根显微组分照片，透射光；s. ZU375井，埋深1 968.85 m，蓝光激发下正常镜质体无荧光，腐殖无定型，呈黄褐色，TOC = 26.70%，Ⅲ型干酪根，类型指数-0.50，干酪根显微显组分薄片照片，荧光"

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

图9

图10

图11

图12

表1

鄂尔多斯盆地4口井长73油层亚组页岩岩相类型划分与沉积环境意义"

岩相类型	层状页岩	不连续-连续纹层状页岩	块状-不连续纹层含粉砂页岩	块状-不连续纹层粉砂质页岩	层状粉砂质页岩	纹层状粉砂质页岩	块状粉砂质页岩
显微结构特征	发育连续长英质纹层、黏土质纹层和块状结构等3种以上显微沉积构造，纹层厚度 > 1.0 mm	以连续和不连续的长英质纹层与黏土质纹层为主，纹层厚度 < 1.0 mm	以块状结构和不连续的长英质纹层和黏土质纹层为主，长英质含量低	以块状、不连续的长英质纹层和黏土质纹层为主，纹层厚度 < 1.0 mm，长英质含量偏高	发育长英质纹层、黏土质纹层和块状结构等3种以上显微沉积构造，层厚 > 1.5 mm，长英质含量高	发育连续的长英质纹层和黏土质纹层，纹层厚度 < 1.0 mm，纹层数量多，长英质含量偏高	无明显显微沉积构造，长英质含量高
沉积环境意义	水体安静，受重力流沉积影响，沉积分异明显	水体较安静，存在波动，受重力流沉积影响大	水体动荡性增加，受重力流沉积影响大，沉积分异作用弱	水体动荡性增加，受重力流沉积影响大，陆源输入增加，沉积分异作用弱	水体动荡，受重力流沉积影响大，陆源输入增加	水体安静，受重力流沉积影响大，陆源输入增加，沉积分异明显	水体动荡，陆源输入影响大，沉积分异不明显
陆源物质影响	弱	偏弱	偏强	强	强	强	强
腐泥组含量/%	$65.00 % ~ 77.00 % 72.00 %$	$28.00 % ~ 72.00 % 49.25 %$	$60.00 % ~ 71.00 % 64.33 %$	$52.00 % ~ 71.00 % 60.60 %$	$57.00 % ~ 76.00 % 63.00 %$	$60.00 % ~ 83.00 % 67.70 %$	$58.00 % ~ 80.00 % 69.30 %$
镜质组含量/%	$14.00 % ~ 20.00 % 15.80 %$	$16.00 % ~ 42.00 % 32.42 %$	$17.00 % ~ 25.00 % 20.33 %$	$15.00 % ~ 33.00 % 23.60 %$	$13.00 % ~ 29.00 % 21.70 %$	$11.00 % ~ 22.00 % 18.80 %$	$12.00 % ~ 22.00 % 15.70 %$
干酪根类型指数	$49.00 ~ 66.50 59.15$	$- 0.50 ~ 57.00 20.98$	$38.25 ~ 53.75 43.50$	$21.25 ~ 57.75 36.34$	$25.75 ~ 62.75 37.73$	$34.25 ~ 71.75 47.04$	$29.00 ~ 63.25 49.58$
H269井	-	-	+	++	++	+	+
HA87-1井	+	-	+	+	-	+	-
ZU375井	+	++	-	-	++	-	-
W336井	++	+	+	+	+	+	+

表1

图13

图14

图15

参考文献 88

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陆源物质输入对有机质类型的影响——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7³油层亚组页岩为例

Impacts of terrigenous inputs on organic matter type： A case study of shales in the Chang 7³ oil sub-group of the Triassic Yanchang Formation， Ordos Basin

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