准噶尔盆地古城凹陷石炭系烃源岩形成环境与生烃潜力

摘要

石炭系含油气系统是准噶尔盆地最重要的天然气勘探领域之一。近年来，在盆地东南部的阜康凹陷东部发现了上石炭统巴山组规模烃源岩和来自该套烃源岩的天然气。石炭纪，同样位于盆地东南部的古城凹陷与阜康凹陷东部总体具有相似的构造和古地理背景，目前对其石炭系烃源岩的认识程度还很低。本文基于年代地层学、沉积岩石学、有机地球化学和盆地模拟等手段，厘定了古城凹陷石炭系烃源岩的时代，分析了其沉积环境和生烃潜力，刻画了规模有效烃源灶的分布，并与阜康凹陷东部地区开展了对比研究。结果表明：古城凹陷与阜康凹陷东部石炭系烃源岩均沉积于晚石炭世早期（莫斯科期—巴什基尔期）,对应巴山组；尽管与阜康凹陷东部地区同属扇三角洲沉积，古城凹陷巴山组沉积相带较窄，坡度更陡，平原相带沼泽不发育，前缘相带则广泛发育滑塌体或重力流沉积；古城凹陷巴山组烃源为Ⅲ型干酪根，以中等烃源岩为主，在晚二叠世晚期进入生烃门限，现今进入主生油窗的面积达727 km²,而阜康凹陷东部地区巴山组烃源岩的类型和丰度变化较大，成熟度较低；古城凹陷巴山组烃源岩主要形成于还原环境，水体具备一定盐度，有机质生源以水生生物和高等植物混合输入为主，而阜康凹陷东部巴山组烃源岩沉积水体的氧化还原环境、盐度和生源变化较大，总体以陆源输入为主；古城凹陷巴山组烃源岩厚度普遍大于50 m,在南北各发育一个厚度中心（>100 m）,凹陷生烃强度整体大于200×10～4 t/km²,面积达890 km²。研究成果丰富了对准噶尔盆地石炭系含油气系统的认识，为加快研究区的油气勘探奠定了基础。

关键词

准噶尔盆地 / 古城凹陷 / 石炭系 / 沉积环境 / 生烃潜力 / 生源特征 / 烃源灶

基金资助

国家自然科学基金项目(41802177); 新型油气勘探开发国家科技重大专项(2025ZD1400300)