四川盆地北部发育有天井山和米仓山两个相邻的古隆起（图1），古隆起及其周缘地区是现今四川盆地深层油气勘探的热点地区。该地区多个地层中广泛存在的油苗、油砂和固体沥青指示其经历过规模生排烃且极具油气资源潜力。针对该古老含油气系统的油源问题，前人（包括本团队早期的工作，Wu et al., 2012）利用生物标志物分析、干酪根总碳同位素分析以及沥青Re-Os同位素年龄分析等指标开展了相关烃源对比工作，将该区域的主力烃源岩层锁定在震旦系与寒武系地层。然而，受制于震旦系与寒武系烃源岩在沉积和生物演化上的连续性，如何有效区分这两套烃源岩及它们对生烃的贡献一直是个难题，且严重制约了该区域深层油气的进一步勘探。
图1 四川盆地北部天井山和米仓山隆起区地质背景图
针对上述问题，中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室方新焰博士后及吴亮亮副研究员，利用催化加氢热解技术释放的键合态生物标志物指标、干酪根/固体沥青总碳同位素值以及微量元素等指标，深入开展了天井山与米仓山地区两个古老海相油气系统的烃源及成藏示踪研究。结果表明天井山地区震旦系-寒武系地层中的油气主要以相对较低的成熟度（等效镜质体反射率(EqVRo) < 1.0%）、轻的δ13Corg值（-34.0‰ ~ -38.4‰）、C29-规则甾烷优势、以及富集V和Mo元素、强烈亏损Bi元素为特征。而米仓山地区震旦系灯影组中的固体沥青具有较高的热演化程度（EqVRo) > 2.0%、稍重的δ13Corg值（-27.5‰ ~ -36.0‰）、C27-规则甾烷优势、以及微弱富集Mo元素、强烈亏损Rb和Bi元素等特征。进一步结合烃源岩地球化学特征分析表明，天井山地区寒武系-侏罗系地层中的油气主要来源于下寒武统筇竹寺组烃源岩，而米仓山地区震旦系灯影组中的固体沥青主要来源于震旦系陡山沱组烃源岩。
图2 四川盆地北部天井山和米仓山隆起区震旦系-寒武系含油气系统的演化示意图
通过含油气系统分析表明，天井山地区的海相油气（主要来源于下寒武统筇竹寺组）从三叠纪的印支运动开始就不断地通过一系列逆冲断层和滑脱层等通道运移至地表等埋深相对较浅的层系当中，避免了长期的深埋热蚀变过程（图2）。而米仓山地区的灯影组古油藏（主要来源于震旦系陡山沱组）一直深埋至白垩纪的燕山运动后才抬升至地表，此时其内的古油藏早已全部热裂解成固体沥青。本研究还表明键合态规则甾烷和微量元素分布特征以及δ13Corg值是四川盆地深层油气源示踪的有效指标，两个隆起区之间的川西坳陷北段深层（如震旦系、寒武系、泥盆系、二叠系、三叠系和侏罗系等）相比隆起区具有相似的运移条件和更好的保存条件，有望在未来震旦系-寒武系油气勘探中取得突破。
该研究成果近期发表在油气领域国际期刊《Marine and Petroleum Geology》。该研究受到国家自然科学基金（41972150）、中科院先导专项（XDA14010103）和有机地球化学国家重点实验室自主课题（SKLOGA2020-1）等资助。
论文信息：
Fang Xinyan(方新焰), Geng Ansong(耿安松), Liang Xiao(梁霄), Cheng Bin(程斌), Li Yun(李芸), Jiang Wenming(蒋文敏), Wu Liangliang(吴亮亮)*, 2022. Comparison of the Ediacaran and Cambrian petroleum systems in the Tianjingshan and the Micangshan uplifts, northern Sichuan Basin, China. Marine and Petroleum Geology 145, 105876.
Wu Liangliang, Liao Yuhong, Fang Yunxin, Geng Ansong*, 2012. The study on the source of the oil seeps and bitumens in the Tianjingshan structure of the northern Longmen Mountain structure of Sichuan Basin, China. Marine and Petroleum Geology, 37(1), 147-161.
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