生油層

生油層是自然界生成石油和天然氣的岩層。在沉積盆地中，油氣是從生油(氣)層中生成並運移到具有多孔介質的儲集層中儲集起來形成油氣聚集的。因此，生油層研究既對探討油氣成因具有理論意義，同時也是指導油氣勘探實踐的主要根據之一。

生油層評價的主要目的就是根據大量地質和地球化學分析結果，在一個沉積盆地(或凹陷)中，從剖面上確定生油氣層，在空間上劃出有利的生油氣區，做出生油氣量的定量評價，以便與圈閉條件配合，分析盆地的含油氣遠景，為油氣勘探提供科學依據，並可完善和發展油氣成因的現代理論。

岩性特徵是沉積物沉積環境及其後經歷變化的綜合反映，是研究生油層最直觀的標誌。生油層的岩性特徵一般為暗色、細粒、富含有機質和微體生物化石，並且常含指示還原環境的分散狀黃鐵礦，偶而可見原生油苗。

生油層的地質研究包括生油層的岩性、岩相及厚度研究。岩性特徵是研究生油層的最直觀標誌。雖然岩性並不是決定某地層能否生成石油和天然氣的本質因素，但是它與生成油氣的基本條件，即原始有機質和還原環境有一定的聯繫。生油岩一般是粒細、色暗、富含有機質和微體生物化石，常含原生分散狀黃鐵礦，偶見原生油苗。常見的生油層主要包括粘土岩類和碳酸鹽岩類。

1.粘土岩類生油層

主要包括泥岩、頁岩、粘土等，是在一定深度的穩定水體中形成的。環境安靜乏氧，浮游生物和陸源有機膠體能夠伴隨粘土礦物質大量堆積、保存並向油氣轉化。因而這些細粒的粘土岩類富含有機質及低鐵化合物，顏色多呈暗色。我國主要陸相盆地如松遼、渤海灣、準噶爾、柴達木等含油氣盆地，主要生油層多為灰黑、深灰、灰及灰綠色泥岩、頁岩。國外的生油層也以此類最多。有些學者將泥質粉砂岩和細砂岩當作生油岩，其生油條件當然大為遜色。

2.碳酸鹽岩類生油層

以低能環境下形成的富含有機質的石灰岩、生物灰岩和泥灰岩為主，如瀝青質灰岩、隱晶灰岩、豹斑灰岩、生物灰岩、泥質灰岩等，常含泥質成分;多呈灰黑、深灰、褐灰及灰色;隱晶一粉晶結構，顆粒少，灰泥為主;多呈厚層一塊狀，水平層理或波狀層理髮育;含黃鐵礦及生物化石;偶見原生油苗，有時錘擊可聞瀝青臭味。我國四川盆地豐富的天然氣資源，部分與二疊系和三疊系的石灰岩有關;華南、塔里木地台廣泛發育的古生界碳酸鹽岩和華北地台中、上元古界、下古生界的許多碳酸鹽岩都具備良好的生油條件。波斯灣盆地的上侏羅統阿拉伯組和第三系阿斯馬利石灰岩都具有重要的碳酸鹽岩生油層。

在直觀辨認生油層岩性特徵的基礎上，研究岩相特徵可使我們對生油層的了解更深人一步。因為岩相是在一定沉積環境中所形成的岩石組合，它反映了當時的大地構造條件、古地理古氣候環境和沉積介質的物理化學特徵。一般來說，最有利的生油岩相是淺海相、三角洲相和深水湖相。

淺海相的碳酸鹽岩類和粘土岩類都具備很好的生油條件。它們多處於廣海大陸架和潮下帶的局限海，屬持續低能環境，盆底長期穩定沉降，氣候溫暖濕潤，生物繁盛，水體安靜，氧化一還原電位呈負值，水介質屬弱鹼性，長期的還原環境使豐富的有機質得以順利堆積、保存並向油氣轉化。國外許多碳酸鹽岩含油氣盆地常出現碳酸鹽岩一蒸發岩沉積旋迴:一般開始為深水泥灰岩沉積;然後過渡為石灰岩，局部遭受重結晶和白雲石化，有時出現生物礁塊沉積;最後則為原生白雲岩、硬石膏及鹽岩等蒸發岩。旋迴初期一中期為有利的生油時期。

三角洲相在近20多年來也引起國內外石油地質學家的廣泛注意。在海岸線以外的前三角洲帶屬於長期快速沉降地區，以富含有機質的暗色頁岩沉積為主，由河流搬運來的細粒粘土懸浮物質和膠體物質沉積而成，既含海相生物化石，也含陸源有機質，它們都迅速埋藏、保存下來。這種快速沉積的前三角洲頁岩具有隔絕導熱能力，可以造成異常高的溫度和壓力，有利於大範圍有機質轉化為烴類。非洲的尼日河第三紀三角洲是聞名世界的產油氣區，這裡的前三角洲帶暗色泥岩是非常有利的生油層。

我國油氣勘探實踐證明:深水一半深水湖相是陸相生油層系發育的有利環境，這裡具備有機質含量豐富，加上水流弱、波浪小、靜水沉積、水底還原等良好生油條件，尤其是在主要生油層系沉積時期處於近海地帶的深水湖盆更為有利。從我國各地質時代陸相生油層分佈狀況來看，許多大型深水湖相生油層系都分佈在地質歷史上同古海域聯繫密切的近海地帶。

例如陝甘寧盆地位於我國大陸腹地，可是在晚三疊世，它卻面臨著遼闊的古南方大海，屬於近海湖盆;其他如早白坐世的松遼盆地、早第三紀的渤海灣盆地、晚二疊世的準噶爾盆地等都可能是大型的近海深水湖盆。這些深水湖盆的共同特徵是長期穩定沉降，沉積岩系厚達數千米以上。在長期大幅度沉降過程中，又往往伴隨著振蕩運動，形成多旋迴的特點。每個旋迴初期主要是山麓河流相砂泥岩沉積;隨著盆地持續下沉，水體加深，湖盆擴大，形成了半深水和深水湖相泥岩沉積，成為主要生油層系;至旋迴後期，湖盆沉降速度變小，湖盆變淺，又沉積了不利於生油的岩層，最後出現湖濱沼澤相的煤和碳質頁岩。在沼澤相沉積以後，可能又開始一次新的沉積旋迴，造成又一次有利於生油的深水湖相沉積。所以，每個沉積旋迴中期湖盆的沉降及沉積特徵是生油層系發育好壞的關鍵。

烴源岩的有機地球化學研究，主要是通過一系列地球化學指標反映沉積有機質的性質、含量及演化特徵的，其中有機質半度是生成油氣的物質基礎，演化程度決定有機質向油氣轉化的時機，轉化效率則反映有機質生成油氣的能力。

1.有機質丰度指標

有機質丰度指標常用有機碳表示，即單位質量岩石中有機碳的質量百分數。這部分有機碳實際上只代表岩石中殘存下來的有機碳，故又稱之為剩餘有機碳。

2.有機質類型

有機質類型的研究對了解烴源岩的生油氣能力，定量估價生油氣潛能都十分重要。干酩根類型不同，向油氣轉化的成烴模式和產物就不同，因此，有機質類型研究主要任務就是確定乾酪根的類型。比較常用的方法有光學顯微鏡法、熱解法、元素分析法等。

光學顯微鏡法是利用顯微鏡在透射光下觀察乾酪根的形態、顏色、透明度等。用熒光顯微鏡觀察其發光強度，並結合其他資料即可判定乾酪根的類型。

3.有機質成熟度

確定有機質成熟度的方法很多，常用的有鏡質體反射率、孢子花粉顏色、正構烷烴分佈的奇偶優勢等指標。

4.有機質轉化指標

豐富的沉積有機質達到成熟階段，即可轉化成石油和天然氣。但是，不同類型的有機質向烴類轉化的效率是不同的，常用氯仿瀝青“A“、總烴/有機碳、飽和烴/芳香烴等指標表示其轉化效率。一般來說，上述3個參數愈大，轉化效率愈高。