收稿：2020-07-30，
修回：2022-01-11，
纸质出版：2022-04-01
移动端阅览
南黄海盆地迄今未获商业性油气突破，或与对其中-新生界3套湖相烃源岩的发育模式和生烃史研究薄弱有关。对来自3套烃源岩的41块样本进行岩石热解、微量元素、X衍射和色谱-质谱分析后发现，泰州组二段腐泥组含量高，为Ⅱ
1
型干酪根，以水生有机质输入为主，C
27
甾烷占优，受海侵影响碳酸盐矿物含量高，古水体还原性强且盐度高，利于有机质保存；阜宁组二段和泰州组二段古水体环境相似，但C
28
甾烷含量显著增高，为藻类为主和陆源为辅的双重有机质输入，是典型的湖相烃源岩；阜四段的C
29
甾烷含量占绝对优势，TAR比值高，为单一的陆源有机质输入，古水体偏氧化性且盐度低，不利于有机质的保存。烃源岩复杂的母质输入类型和沉积环境不利于对其热成熟度的评价，对以甾烷20
S
/（20
S
+20
R
）或Ts/（Ts+Tm）参数表达的“未熟”特征应谨慎。基于断陷型-拗陷型的构造背景转换分析，建立了潜力生油层的生烃过程，认为活跃的火山活动对烃源岩生烃有促进作用，且北部坳陷以早期生烃为主，南部坳陷存在早、晚两期生烃，以三垛组沉积时期生烃为主。研究对南黄海盆地下一步的油气勘探部署具有重要指导意义。
No commercial oil or gas discovery has ever been made in the South Yellow Sea Basin （SYSB）， offshore eastern China so far. This is probably due to the lack of study on the development and hydrocarbon generation history of the three sets of Mesozoic-Cenozoic lacustrine source rocks in the basin. Rock pyrolysis， trace elements， X-ray diffraction and chromatography-mass spectrometry analyses on 41 samples collected from the source rocks show that the second member of the Taizhou Formation （K
2
t
2
） （one of the three sets） is rich in sapropel of Type Ⅱ
1
kerogen， mainly the result of aquatic organic matter （OM） input as indicated by a dominant C
27
regular sterane. The member has high content of carbonate minerals， suggesting a transgression influence that caused an anoxic and saline paleoenvironment， favorable for OM preservation. The second member of Funing Formation （E
1
f
2
） shares the paleoenvironment with K
2
t
2
but has dramatically higher content of C
28
regular sterane and a dual OM input of dominant algae with a small amount of terrestrial material， suggesting typical lacustrine source rocks. The fourth member of Funing Formation （E
1
f
4
） contains mostly C
29
regular sterane and has
high terrestrial /aquatic ratio （TAR）， indicating terrestrial OM input and oxic ancient water body with low salinity that is not favorable for OM preservation. The complex OM input mix and paleoenvironment conditions make it difficult to evaluate the thermal maturity of the source rocks. It is recommended to treat with caution the “immature” characteristic expressed by the ratios such as sterane 20
S
/（20
S
+20
R
） or Ts/（Ts+Tm）. The hydrocarbon generation process of potential source beds is established base on analysis of structural background transformation from fault-depression period to depression period. It suggests that volcanic activities facilitated the generation process and that the depressions in the north experienced an early hydrocarbon generation and those in the south went through both early and late hydrocarbon generation but with a major generation period occurring during the deposition of the Sanduo Formation. The study may serve to guide the next step of oil and gas exploration in the basin..
葛肖虹 ， 刘俊来 ， 任收麦 ， 等 . 中国东部中—新生代大陆构造的形成与演化 ［J］. 中国地质 ， 2014 ， 41 （ 1 ）： 19 - 38 .
Ge Xiaohong ， Liu Junlai ， Ren Shoumai ， et al . The formation and evolution of the Mesozoic⁃Cenozoic continental tectonics in eastern China ［J］. Chinese Geology ， 2014 ， 41 （ 1 ）： 19 - 38 .
邓运华 . 试论中国近海两个坳陷带油气地质差异性 ［J］. 石油学报 ， 2009 ， 30 （ 1 ）： 1 - 8 .
Deng Yunhua . Analysis on differences of petroleum type and geological conditions between two depression belts in China offshore ［J］. Acta Petrolei Sinica ， 2009 ， 30 （ 1 ）： 1 - 8 .
武晓玲 ， 高波 ， 叶欣 ， 等 . 中国东部断陷盆地页岩油成藏条件与勘探潜力 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2013 ， 34 （ 4 ）： 455 - 462 .
Wu Xiaoling ， Gao Bo ， Ye Xin ， et al . Shale oil accumulation conditions and exploration potential of faulted basins in the east of China ［J］. Oil & Gas Geology ， 2013 ， 34 （ 4 ）： 455 - 462 .
唐焰 . 高邮凹陷储量增长趋势及油气勘探潜力研究 ［D］. 山东 ： 中国石油大学（华东） ， 2014 .
Tang Yan . Study on petroleum reserves growth trend and exploration potential in Gaoyou Depression ［D］. Shandong ： China University of Petroleum （East China） ， 2014 .
刘玉瑞 . 苏北盆地与南黄海盆地中——新生界成烃对比浅析 ［J］. 石油实验地质 ， 2010 ， 32 （ 6 ） ： 541 - 546 .
Liu Yurui . Comparison analysis of Meso⁃Cenozoic hydrocarbon ge⁃neration between the North Jiangsu Basin and the South Yellow Sea Basin ［J］. Petroleum Geology & Experiment ， 2010 ， 32 （ 6 ）： 541 - 546 .
张玉宾 . 事件性海侵与烃源岩的形成 ［J］. 石油勘探与开发 ， 1998 ， 25 （ 6 ）： 78 - 80 .
Zhang Yubin . Incidental transgression and formation of source rocks ［J］. Petroleum Exploration and Development ， 1998 ， 25 （ 6 ）： 78 - 80 .
陈笑夜 ， 曹剑 ， 施春华 ， 等 . 陆相湖盆海侵地质事件识别及其对烃源岩形成影响 ［J］. 地质论评 ， 2012 ， 58 （ 5 ）： 103 - 112 .
Chen Xiaoye ， Cao Jian ， Shi Chunhua ， et al . A Review on the Distinguishing of Marine Transgression in ContinentalBasins and Its Impacts on the Formation of Hydrocarbon Source Rocks ［J］. Geological Review ， 2012 ， 58 （ 5 ）： 103 - 112 .
林俊峰 ， 郝芳 ， 胡海燕 ， 等 . 廊固凹陷沙河街组烃源岩沉积环境与控制因素 ［J］. 石油学报 ， 2015 ， 36 （ 2 ）： 163 - 173 .
Lin Junfeng ， Hao Fang ， Hu Haiyan ， et al . Depositional environment and controlling factors of source rock in the Shahejie Formation of Langgu sag ［J］. Acta Petrolei Sinica ， 2015 ， 36 （ 2 ）： 163 - 173 .
Moldowan J M ， Sundararaman P ， Schoell M . Sensitivity of biomarker properties to depositional environment and/or source input in the Lower Toarcian of SW⁃Germany ［J］. Organic Geochemistry ， 1986 ， 10 （ 4-6 ）： 915 - 926 .
史继扬 ， 汪本善 ， 范善发 ， 等 . 苏北盆地生油岩中甾、萜的地球化学特征和我国东部低成熟的生油岩与原油 ［J］. 地球化学 ， 1985 （ 1 ） ： 80 - 89 ．
Shi Jiyang ， Wang Benshan ， Fan Shanfa ， et al . Geochemical characteristics of steroids and terpenes in oil⁃generating rocks in the Subei Basin and low⁃mature oil⁃generating rocks and crude oil in eastern China ［J］. Geochemistry ， 1985 （ 1 ）： 80 - 89 .
胡瑛 ， 张枝焕 ， 方朝合 ． 溱潼凹陷低熟油生物标志物特征及成熟度浅析 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2005 ， 26 （ 4 ） ： 512 － 517 ．
Hu Ying ， Zhang Zhihuan ， Fang Chaohe . Biomarker features of low⁃mature oil in Qintong sag and maturity analysis ［J］. Oil & Gas Geology ， 2005 ， 26 （ 4 ）： 512 - 517 .
胡瑛 ， 张枝焕 ， 骆卫峰 . 溱潼凹陷低熟油的生烃母质特征及油源分析 ［J］． 新疆石油地质 ， 2007 ， 28 （ 1 ）： 25 - 28 .
Hu Ying ， Zhang Zhihuan ， Luo Weifeng . Immature crude oil in Qintong Sag： Kerogen characteristics and oil sources analysis ［J］. Xinjiang Petroleum Geology ， 2007 ， 28 （ 1 ）： 25 - 28 .
龚永杰 ， 何胜 ， 鲁雪松 . 金湖凹陷烃源岩“浅熟”原因探讨 ［J］. 特种油气藏 ， 2008 ， 15 （ 1 ）： 36 - 39 ．
Gong Yongjie ， He Sheng ， Lu Xuesong . Study on “Shallow Maturation” of source rocks in Jinhu Depression ［J］. Special Oil and Gas Reservoirs ， 2008 ， 15 （ 1 ）： 36 - 39 .
杨斌 ， 梁兴 ， 马孝祥 ， 等 . 苏北管镇次凹低成熟原油的地球化学特征 ［J］. 新疆石油地质 ， 2008 ， 28 （ 5 ）： 553 - 556 .
Yang Bin ， Liang Xing ， Ma Xiaoxiang ， et al . Geochemical Feature of Low⁃Mature Crude Oil in Sub⁃Sag of Guanzhen in Subei Basin ［J］. Xinjiang Petroleum Geology ， 2008 ， 28 （ 5 ）： 553 - 556 .
刘玉瑞 . 苏北后生-同生断陷盆地油气成藏规律研究 ［J］. 石油实验地质 ， 2016 ， 38 （ 6 ）： 721 - 731 .
Liu Yurui . Petroleum accumulation rules in hysterogenetic reconstructive⁃syngenetic rift basins， North Jiangsu Basin . Petroleum Geology & Experiment ， 2016 ， 38 （ 6 ）： 721 - 731 .
刘玉瑞 . 苏北盆地源岩无双峰生烃和未低熟油 ［J］. 石油实验地质 ， 2019 ， 41 （ 4 ）： 461 - 474 .
Liu Yurui . Bimodal hydrocarbon generation and immature oil do not exist in the North Jiangsu Basin ［J］. Petroleum Geology & Experiment ， 2019 ， 41 （ 4 ）： 461 - 474
孙永革 ， 傅家漠 ， 刘德汉 ， 等 . 火山活动对沉积有机质演化的影响及其油气地质意义——以辽河盆地东部凹陷为例 ［J］. 科学通报 ， 1995 ， 40 （ 11 ）： 1019 - 1022 .
Sun Yongge ， Fu Jiamu ， Liu Dehan ， et al . Influence of volcanic activities on the evolution of sedimentary organic matter and its hydrocarbon Geological significance-A Case study of the Eastern Sag of Liaohe Basin ［J］. Chinese Science Bulletin ， 1995 ， 40 （ 11 ）： 1019 - 1022 .
金强 . 裂谷盆地生油层中火山岩及其矿物与有机质的相互作用——油气生成的催化和加氢作用研究进展及展望 ［J］. 地球科学进展 ， 1998 ， 13 （ 6 ）： 542 - 546 .
Jin Qiang . Hydrocarbon generation in rift basins， Eastern China： Catalysis and hydrogenation-interaction between volcanic minerals and organic matter ［J］. Advances in Earth Science ， 1998 ， 13 （ 6 ）： 542 - 546 .
金强 ， 翟庆龙 ， 万从礼 . 裂谷盆地烃源岩中的火成岩及其活动模式——以东营凹陷为例 ［J］. 新疆石油地质 ， 2005 ， 26 （ 3 ）： 231 - 237 .
Jin Qiang ， Zhai Qinglong ， Wan Congli . Igneous rocks and its activity model in source rocks of rift basins： Dongying Depression an example of Dongying Sag ［J］. Xinjiang Petroleum Geology ， 2005 ， 26 （ 3 ）： 231 - 237 .
Chen Zenyan ， Yan Huo ， li Junsheng ， et al . Relationship between Tertiary volcanic rocks and hydrocarbons in the Liaohe basin， People’s Republic of China ［J］. AAPG Bulletin ， 1999 ， 83 （ 6 ）： 1004 - 1014
李建忠 ， 单玄龙 ， 吴晓智 ， 等 . 火山作用的成烃与成藏效应 ［M］. 北京 ： 科学出版社 ， 2015 .
Li Jianzhong ， Shan Xuanlong ， Wu Xiaozhi ， et al . Hydrocarbon Generation and Accumulation Effects of Volcanism ［M］. Beijing ： Science Press ， 2015 .
钱基 . 苏北盆地油气田形成与分布——与渤海湾盆地比较研究 ［J］. 石油学报 ， 2001 ， 22 （ 3 ）： 12 - 16 .
Qian Ji . Formation and distribution of oil and gas fields in the North Jiangsu Basin： a comparative study with the Bohai Bay Basin ［J］. Acta Petroleum Sinica ， 2001 ， 22 （ 3 ）： 12 - 16 .
姚永坚 ， 夏斌 ， 冯志强 ， 等 . 南黄海古生代以来构造演化 ［J］. 石油实验地质 ， 2005 ， 27 （ 2 ）： 124 - 128 .
Yao Yongjian ， Xia Bin ， Feng Zhiqiang ， et al . Tectonic evolution of the South Yellow Sea since the Paleozoic ［J］. Petroleum Geology & Experiment ， 2005 ， 27 （ 2 ）： 124 - 128 .
胡晓春 . 苏北盆地高邮凹陷侵入岩形成时期及成因机制探讨 ［J］. 地层学杂志 ， 2010 ， 34 （ 3 ）： 293 - 297 .
Hu Xiaochun . On the age and orign of the intrusive rocks in Gaoyou Depression of North Jiangsu Basin ［J］. Journal of Stratigraphy ， 2010 ， 34 （ 3 ）： 293 - 297 .
金强 ， 熊寿生 ， 卢培德 . 中国断陷盆地主要生油岩中的火山活动及其意义 ［J］. 地质论评 ， 1998 ， 44 （ 2 ）： 136 - 142 .
Jin Qiang ， Xiong Shousheng ， Lu Peide . Volcanic activity in major source rocks in faulted basins of China and its significance ［J］. Geological Review ， 1998 ， 44 （ 2 ）： 136 - 142 .
姚洪生 ， 张勇 ， 蒋永平 ， 等 . 苏北盆地溱潼凹陷新生代侵入岩蚀变带油藏地质特征 ［J］. 石油实验地质 ， 2014 ， 36 （ 2 ）： 153 -
Yao Hongsheng ， Zhang Yong ， Jiang Yongping ， et al . Geologic features of reservoirs in Cenozoic intrusive rockmetamorphic zone，Qintong Sag，Northern Jiangsu Basin ［J］. Petroleum Geology & Experiment ， 2014 ， 36 （ 2 ）： 153 - 159 .
姚永坚 ， 冯志强 ， 郝天珧 ， 等 . 对南黄海盆地构造层特征及含油气性的新认识 ［J］. 地学前缘 ， 2008 ， 15 （ 6 ）： 232 - 240 .
Yao Yongjian ， Feng Zhiqiang ， Hao Tianjun ， et al . A new understanding of the structural layers in the South Yellow Sea Basin and their hydrocarbon⁃bearing characteristics ［J］. Earth Science Frontiers ， 2008 ， 15 （ 6 ）： 232 - 240 .
Dembicki H . Three common source rock evaluation errors made by geologists during prospect or play appraisals ［J］. AAPG Bulletin ， 2009 ， 93 （ 3 ）： 341 - 356 .
张志杰 ， 袁选俊 ， 汪梦诗 ， 等 . 准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组碱湖沉积特征与古环境演化 ［J］. 石油勘探与开发 ， 2018 ， 45 （ 6 ）： 972 - 984 .
Zhang Zhijie ， Yuan Xuanjun ， Wang Mengshi ， et al . Alkaline⁃lacustrine deposition and Paleoenvironmental evolution in Permian Fengcheng Formation at the Mahu Sag， Junggar Basin， NW China ［J］. Petroleum Exploration and Development ， 2018 ， 45 （ 6 ）： 972 - 984 .
李成凤 ， 肖继风 . 用微量元素研究胜利油田东营盆地沙河街组的古盐度 ［J］. 沉积学报 ， 1988 ， 6 （ 4 ）： 100 - 107 .
Li Chengfeng ， Xiao Jifeng . The application of trace element to the study on paleosalinities in Shehejie Formation of Dongying Basin， Shengli Oilfield ［J］. Acta Sedimentologica Sinica ， 1988 ， 6 （ 4 ）： 100 - 107 .
Peters K E ， Moldowan J M . The Biomarker Guide： Interpreting Molecular Fossils in Petroleum and Ancient Sediments ［M］. New Jersey ： Preentice Hall， Englewood Cliffs ， 1993 ．
Shanmugam G . Significance of coniferous rain forests and related organic matter in generating commercial quantities of oil， Gipps⁃land Basin， Australia ［J］. AAPG Bulletin ， 1985 ， 69 （ 8 ）： 1241 - 1254 .
Jaap S . Sinninghe Damsté， Kenig F， et al. Evidence for gammacerane as an indicator of water column stratification［J］. Geochimica Et Cosmochimica Acta ， 1995 ， 59 （ 9 ）： 1895 - 1900 .
Seifert W K ， Moldowan J M . Applications of steranes， terpanes and monoaromatics to the maturation， migration and source of crude oils ［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta ， 1978 ， 42 （ 1 ）： 77 - 95 .
Kolaczkowska E . Thermodynamic stability of various alkylated， dealkylated and rearranged 17α- and 17β-hopane isomers using molecular mechanics calculations ［J］. Organic geochemistry ， 1990 ， 16 （ 4 ）： 1033 - 1038 .
Mackenzie A S ， Hoffmann C F ， Maxwell J R . Molecular parameters of maturation in the Toarcian shales， Paris Basin， France—I. Changes in the configurations of acyclic isoprenoid alkanes， steranes and triterpanes ［J］. Geochimica Et Cosmochimica Acta ， 1980 ， 44 （ 11 ）： 1709 - 1721 .
Seifert W K ， Moldowan J M . The effect of thermal stress on source⁃rock quality as measured by hopane stereochemistry ［J］. Physics & Chemistry of The Earth ， 1980 ， 12 ： 229 - 237 .
Alexander R ， Kagi R I ， Rowland S J . The effects of thermal maturity on distributions of dimethylnaphthalenes and trimethylnaphthalenes in some ancient sediments and petroleums ［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta ， 1985 ， 49 （ 2 ）： 385 - 395 .
Aarssen B G K V ， Bastow T P ， Alexander R ， et al . Distributions of methylated naphthalenes in crude oils： Indicators of maturity， biodegradation and mixing ［J］. Organic Geochemistry ， 1999 ， 30 （ 10 ）： 1213 - 1227 .
Berthonneau J ， Grauby O ， Abuhaikal M . Evolution of organo⁃clay composites with respect to thermal maturity in typeⅡorganic⁃rich source rocks ［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta ， 2016 ， 195 ： 68 - 83 .
吴福元 ， 葛文春 ， 孙德有 ， 等 . 中国东部岩石圈减薄研究中的几个问题 ［J］. 地学前缘 ， 2003 ， 10 （ 3 ）： 51 - 60 .
Wu Fuyuan ， Ge Wenchun ， Sun Deyou ， et al . Several issues in the study of lithospheric thinning in eastern China ［J］. Earth Science Frontiers ， 2003 ， 10 （ 3 ）： 51 - 60 .
邱楠生 ， 魏刚 ， 李翠翠 ， 等 . 渤海海域现今地温场分布特征 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2009 ， 30 （ 4 ）： 412 - 419 .
Qiu Nansheng ， Wei Gang ， Li Cuicui ， et al . Distribution of the current geothermal field in the Bohai Sea waters ［J］. Oil & Gas Geology ， 2009 ， 30 （ 4 ）： 412 - 419 .
邱楠生 ， 胡圣标 ， 何丽娟 . 沉积盆地热体制研究的理论与应用 ［M］. 北京 ： 石油工业出版社 ， 2004 .
Qiu Nansheng ， Hu Shengbiao ， He Lijuan . Theory and application of thermal system research in sedimentary basins ［M］. Beijing ： Petroleum Industry Press ， 2004 .
庞玉茂 ， 张训华 ， 郭兴伟 ， 等 . 南黄海北部盆地中、新生代构造热演化史模拟研究 ［J］. 地球物理学报 ， 2017 ， 60 （ 8 ）： 3177 - 3190 .
Pang Yumao ， Zhang Xunhua ， Guo Xingwei ， et al . Mesozoic and Cenozoic tectono⁃thermal evolution modeling in the Northern South Yellow Sea Basin ［J］. Chinese Journal of Geophysics ， 2017 ， 60 （ 8 ）： 3177 - 3190 .
杨树春 ， 胡圣标 ， 蔡东升 ， 等 . 南黄海南部盆地地温场特征及热-构造演化 ［J］. 科学通报 ， 2003 ， 48 （ 14 ）： 1564 - 1569 .
Yang Shuchun ， Hu Shengbiao ， Cai Dongsheng ， et al . Geothermal field characteristics and thermal⁃tectonic evolution of the southern basin of the South Yellow Sea ［J］. Chinese Science Bulletin ， 2003 ， 48 （ 14 ）： 1564 - 1569 .
Kim H J ， Hao T ， Kim C H . Crustal structure of the Gunsan Basin in the SE Yellow Sea from ocean bottom seismometer （OBS） data and its linkage to the South China Block ［J］. Journal of Asian Earth Sciences ， 2019 ， 180 ： 103881
Dow ， Wallace G . Kerogen studies and geological interpretations ［J］. Journal of Geochemical Exploration ， 1977 ， 7 （ 2 ）： 79 - 99 .
冯禄 ， 曾花森 ， 王洪伟 . 岩浆侵入作用对不同成熟度烃源岩热演化的影响——以方正断陷和绥滨坳陷为例 ［J］. 石油实验地质 ， 2018 ， 40 （ 5 ）： 124 - 129 .
Feng Lu ， Zeng Huasen ， Wang Hongwei . Impact of igneous intrusion on the thermal evolution of source rocks with different maturities： a case study of Fangzheng Fault Depression and Suibin Sag in north⁃eastern China ［J］. Petroleum Geology & Experiment ， 2018 ， 40 （ 5 ）： 725 - 729 .
相关作者
相关机构
京公网安备11010802024621
