收稿：2023-01-27，
修回：2023-05-31，
纸质出版：2023-08-01
移动端阅览
莺歌海盆地中钻遇中新统海相烃源岩的探井主要分布在盆地边缘及斜坡带，中新统海相优质烃源岩的形成条件与分布规律尚不明确。从生物和环境地球化学的角度，系统剖析了莺歌海盆地中新统海相烃源岩形成时期古海洋生产力、陆源有机质输入与氧化还原环境，揭示了烃源岩发育的主控因素，并预测了优质烃源岩分布。研究区中新统海相烃源岩中P/Ti值揭示古海洋生产力整体偏低，其中乐东区有增大的趋势。由于莺歌海盆地周围发育多条河流，陆源有机质供给充足，其中被子植物来源的奥利烷在中新统海相烃源岩（尤其是三亚组烃源岩）中普遍存在；莺北区、莺东斜坡、东方区和乐东区中新统海相烃源岩中Ni/Co值揭示烃源岩主要发育在偏氧化的沉积水体中，乐东区沉积环境有变好的趋势。烃源岩总有机碳含量（
TOC
）与P/Ti和Ni/Co相关性揭示古生产力和氧化还原环境仅对乐东区L30-1井区烃源岩发育具有一定控制作用；
TOC
值与奥利烷指数（奥利烷/C
30
藿烷）具有明显的正相关性，表明陆源有机质输入对中新统海相烃源岩发育具有明显的控制作用。受海南岛和红河双物源影响的莺北区H29-1井区陆源有机质供给充足，为中新统高有机质丰度海相陆源型烃源岩发育的有利场所；D29-2井区和L30-1井区附近古海洋生产力和保存条件较好，可发育内源型优质烃源岩。
Wells encountering the Miocene marine source rocks in the Yinggehai Basin are mostly confined to the edge and slope areas， leaving the overall forming environment and distribution of these high-quality source rocks in the basin a puzzle to be cracked. This paper， from the perspective of biogeochemistry and environmental geochemistry， reveals the main controlling factors of the formation and distribution of the source rocks through a systematical analysis of paleo-productivity， terrestrial organic matter input and redox conditions of the rocks in the basin. The P/Ti values of the source rocks indicate relatively low paleo-productivity， with only that of the Ledong area showing an increasing trend. The supply of terrestrial organic matter is relatively sufficient because of several rivers around the basin. Oleanane derived from angiosperms is widely occurring in the source rocks， especially those in the Sanya Formation. The Ni/Co ratios of the rocks from the Yingbei， Yingdong Slope， Dongfang and Ledong areas indicate an oxic environment with the redox conditions in the Ledong area better than the rest. The relationship between
TOC
values and P/Ti and Ni/Co ratios shows that the paleo-productivity and redox conditions only control the formation of the source rocks from L30-1 wellblock in the Ledong area.
TOC
values of the source rocks have a positive correlation with the oleanane index （oleanane/C
30
hopane）， showing that terrestrial organic matter input has a significant control effect on the development of marine source rocks. The H29-1 wellblock of the Yingbei area， provided with sufficient supply of terrestrial organic matter from both Hainan Island and the Red River， serves as a perfect location for enrichment of high orgnic marine source rocks. While the D29-2 and L30-1 wellblocks with fine paleo-productivity and redox conditions are relatively good for the formation of endogenous high-quality source rocks.
TYSON R V . The genesis and palynofacies characteristics of marine petroleum source rocks ［J］. Geological Society ， London ， Special Publications， 1987 ， 26 （ 1 ）： 47 - 67 .
TYSON R V ， PEARSON T H . Modern and ancient continental shelf anoxia： An overview ［J］. Geological Society ， London ， Special Publications， 1991 ， 58 （ 1 ）： 1 - 24 .
CALVERT S E ， PEDERSEN T F . Organic carbon accumulation and preservation ［M］//WHELAN J K， FARRINGTON J W. Organic Matter ： Productivity， Accumulation， and Preservation in Recent and Ancient Sediments. New York： Columbia University Press ， 1992 ： 231 .
STOW D A V ， HUC A Y ， BERTRAND P . Depositional processes of black shales in deep water ［J］. Marine and Petroleum Geology ， 2001 ， 18 （ 4 ）： 491 - 498 .
陈践发 ， 张水昌 ， 孙省利 ， 等 . 海相碳酸盐岩优质烃源岩发育的主要影响因素 ［J］. 地质学报 ， 2006 ， 80 （ 3 ）： 467 - 472 .
CHEN Jianfa ， ZHANG Shuichang ， SUN Shengli ， et al . Main factors influencing marine carbonate source rock formation ［J］. Acta Geologica Sinica ， 2006 ， 80 （ 3 ）： 467 - 472 .
LI Wenhao ， ZHANG Zhihuan ， LI Youchuan ， et al . The main controlling factors and developmental models of Oligocene source rocks in the Qiongdongnan Basin， northern South China Sea ［J］. Petroleum Science ， 2013 ， 10 （ 2 ）： 161 - 170 .
LI Wenhao ， ZHANG Zhihuan ， LI Youchuan ， et al . The effect of river-delta system on the formation of the source rocks in the Baiyun Sag， Pearl River Mouth Basin ［J］. Marine and Petroleum Geology ， 2016 ， 76 ： 279 - 289 .
STEPHENSON A E ， CADMAN S J . Browse basin， northwest Australia： The evolution， palaeogeography and petroleum potential of a passive continental margin ［J］. Palaeogeography， Palaeoclimatology， Palaeoecology ， 1994 ， 111 （ 3/4 ）： 337 - 366 .
PETERS K E ， SNEDDEN J W ， SULAEMAN A ， et al . A new geochemical-sequence stratigraphic model for the Mahakam Delta and Makassar Slope， Kalimantan， Indonesia ［J］. AAPG Bulletin ， 2000 ， 84 （ 1 ）： 12 - 44 .
LONGLEY I M ， BUESSENSCHUETT C ， CLYDSDALE L ， et al . The north west shelf of Australia-a woodside perspective ［C］// Proceedings of the Sedimentary Basins of Western Australia 3 . Perth ： Petroleum Exploration Society of Australia ， 2002 ： 27 - 88 .
SAMUEL O J ， CORNFORD C ， JONES M ， et al . Improved understanding of the petroleum systems of the Niger Delta Basin， Nigeria ［J］. Organic Geochemistry ， 2009 ， 40 （ 4 ）： 461 - 483 .
AKINLUA A ， TORTO N . Geochemical evaluation of Niger Delta sedimentary organic rocks： A new insight ［J］. International Journal of Earth Sciences ， 2011 ， 100 （ 6 ）： 1401 - 1411 .
李华 ， 杨朝强 ， 周伟 ， 等 . 莺歌海盆地东方1-1气田中新统黄流组浅海多级海底扇形成机理及储层分布 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2023 ， 44 （ 2 ）： 429 - 440 .
LI Hua ， YANG Zhaoqiang ， ZHOU Wei ， et al . Genetic mechanism and reservoir distribution of shallow-marine multi-stepped submarine fans in the Miocene Huangliu Formation of Dongfang 1-1 gas field， Yinggehai Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2023 ， 44 （ 2 ）： 429 - 440 .
范彩伟 ， 刘爱群 ， 吴云鹏 ， 等 . 莺歌海盆地乐东10区新近系黄流组储层天然气充注与超压演化史 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2022 ， 43 （ 6 ）： 1370 - 1381 .
FAN Caiwei ， LIU Aiqun ， WU Yunpeng ， et al . Gas charging and overpressure evolution history of the Neogene Huangliu Formation reservoir in Ledong 10 area， Yinggehai Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2022 ， 43 （ 6 ）： 1370 - 1381 .
刘海钰 ， 范彩伟 ， 庹雷 ， 等 . 莺歌海凹陷东斜坡中北段天然气成因及成藏特征 ［J］. 中国海上油气 ， 2022 ， 34 （ 2 ）： 25 - 34 .
LIU Haiyu ， FAN Caiwei ， TUO Lei ， et al . Origin and accumulation characteristics of natural gas in the middle and north section of eastern slope， Yinggehai Sag ［J］. China Offshore Oil and Gas ， 2022 ， 34 （ 2 ）： 25 - 34 .
王立锋 ， 宋瑞有 ， 陈殿远 ， 等 . 莺歌海盆地D13区新近系黄流组大型海底扇地震识别及含气性预测 ［J］. 岩性油气藏 ， 2022 ， 34 （ 4 ）： 42 - 52 .
WANG Lifeng ， SONG Ruiyou ， CHEN Dianyuan ， et al . Seismic identification and gas-bearing prediction of large-scale submarine fans of Neogene Huangliu Formation in D13 area of Yinggehai Basin ［J］. Lithologic Reservoirs ， 2022 ， 34 （ 4 ）： 42 - 52 .
徐新德 ， 杨计海 ， 刘海钰 ， 等 . 莺歌海盆地浅海环境下烃源岩有机质形成机制 ［J］. 地球科学 ， 2019 ， 44 （ 8 ）： 2643 - 2653 .
XU Xinde ， YANG Jihai ， LIU Haiyu ， et al . Formation mechanism of organic matter in source rocks under marine environment in Yinggehai Basin ［J］. Earth Science ， 2019 ， 44 （ 8 ）： 2643 - 2653 .
徐建永 ， 赵牛斌 ， 徐仕琨 ， 等 . 莺歌海盆地中新统海相烃源岩发育主控因素及模式 ［J］. 地质科技通报 ， 2021 ， 40 （ 2 ）： 54 - 63 .
XU Jianyong ， ZHAO Niubin ， XU Shikun ， et al . Main controlling factors and development model of the Miocene marine source rocks in Yinggehai Basin ［J］. Bulletin of Geological Science and Technology ， 2021 ， 40 （ 2 ）： 54 - 63 .
王振峰 ， 何家雄 ， 解习农 . 莺歌海盆地泥-流体底辟带热流体活动对天然气运聚成藏的控制作用 ［J］. 地球科学 ， 2004 ， 29 （ 2 ）： 203 - 210 .
WANG Zhenfeng ， HE Jiaxiong ， XIE Xinong . Heat flow action and its control on natural gas migration and accumulation in mud-fluid diapir areas in Yinggehai Basin ［J］. Earth Science ， 2004 ， 29 （ 2 ）： 203 - 210 .
谢玉洪 ， 李绪深 ， 童传新 ， 等 . 莺歌海盆地中央底辟带高温高压天然气富集条件、分布规律和成藏模式 ［J］. 中国海上油气 ， 2015 ， 27 （ 4 ）： 1 - 12 .
XIE Yuhong ， LI Xushen ， TONG Chuanxin ， et al . High temperature and high pressure gas enrichment condition， distribution law and accumulation model in central diapir zone of Yinggehai Basin ［J］. China Offshore Oil and Gas ， 2015 ， 27 （ 4 ）： 1 - 12 .
范彩伟 . 莺歌海大型走滑盆地构造变形特征及其地质意义 ［J］. 石油勘探与开发 ， 2018 ， 45 （ 2 ）： 190 - 199 .
FAN Caiwei . Tectonic deformation features and petroleum geological significance in Yinggehai large strike-slip basin， South China Sea ［J］. Petroleum Exploration and Development ， 2018 ， 45 （ 2 ）： 190 - 199 .
黄保家 ， 黄合庭 ， 李里 ， 等 . 莺-琼盆地海相烃源岩特征及高温高压环境有机质热演化 ［J］. 海相油气地质 ， 2010 ， 15 （ 3 ）： 11 - 18 .
HUANG Baojia ， HUANG Heting ， LI Li ， et al . Characteristics of marine source rocks and effect of high temperature and overpressure to organic matter maturation in Yinggehai-Qiongdongnan basins ［J］. Marine Origin Petroleum Geology ， 2010 ， 15 （ 3 ）： 11 - 18 .
TYRRELL T . The relative influences of nitrogen and phosphorus on oceanic primary production ［J］. Nature ， 1999 ， 400 （ 6744 ）： 525 - 531 .
MURRAY R W ， LEINEN M . Scavenged excess aluminum and its relationship to bulk Titanium in biogenic sediment from the central equatorial Pacific Ocean ［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta ， 1996 ， 60 （ 20 ）： 3869 - 3878 .
MURRAY R W ， KNOWLTON C ， LEINEN M ， et al . Export production and carbonate dissolution in the central equatorial Pacific Ocean over the past 1 Myr ［J］. Paleoceanography ， 2000 ， 15 （ 6 ）： 570 - 592 .
TAYLOR S R ， MCLENNAN S M . The continental crust： Its composition and evolution ［M］. Oxford ： Blackwell Scientific ， 1985 ： 312 .
MURRAY R W ， LEINEN M . Chemical transport to the seafloor of the equatorial Pacific Ocean across a latitudinal transect at 135°W： Tracking sedimentary major， trace， and rare earth element fluxes at the Equator and the Intertropical Convergence Zone ［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta ， 1993 ， 57 （ 17 ）： 4141 - 4163 .
李中乔 ， 吴莹 ， 李珍 ， 等 . 越南红河水下三角洲表层沉积物中有机物分布及来源分析 ［J］. 海洋与湖沼 ， 2013 ， 44 （ 3 ）： 577 - 583 .
LI Zhongqiao ， WU Ying ， LI Zhen ， et al . Distribution and source of organic matter in the surface sediments from the Red River subaquatic delta， Vietnam ［J］. Oceanologia et Limnologia Sinica ， 2013 ， 44 （ 3 ）： 577 - 583 .
MOLDOWAN J M ， DAHL J ， HUIZINGA B J ， et al . The molecular fossil record of oleanane and its relation to angiosperms ［J］. Science ， 1994 ， 265 （ 5173 ）： 768 - 771 .
腾格尔 ， 刘文汇 ， 徐永昌 ， 等 . 无机地球化学参数与有效烃源岩发育环境的相关研究 ［J］. 地球科学进展 ， 2005 ， 20 （ 2 ）： 193 - 200 .
TENG Geer ， LIU Wenhui ， XU Yongchang ， et al . Correlative study on parameters of inorganic geochemistry and hydrocarbon source rocks formative environment ［J］. Advances in Earth Science ， 2005 ， 20 （ 2 ）： 193 - 200 .
相关作者
相关机构
京公网安备11010802024621
