2025, Vol. 37
三叠系白碱滩组作为准噶尔盆地重要含油气层系，长期被视为准噶尔盆地中下组合区域盖层。传统地质认识主要基于早期勘探成果和区域地层对比研究，普遍认为该层系在盆地腹部凹陷区（如玛湖凹陷、盆1井西凹陷）发育大套厚层泥岩，有效封盖了下伏油气资源；而砂体仅呈薄层状分布于盆缘斜坡带，勘探价值有限[1-2]。这种“凹陷泥岩盖层，边缘零星成藏”的观点主导了该层系多年的勘探思路，导致盆地白碱滩组自身的勘探潜力长期未被充分重视。然而，近年来的一系列重大勘探突破颠覆了这一传统认知。随着研究认识不断深化，白碱滩组勘探逐渐迈向凹陷区，2017—2022年，玛湖凹陷西斜坡区和玛中4平台区在白碱滩组二段、三段相继获工业油流，特别是玛中4平台，钻探证实白碱滩组二段发育辫状河三角洲前缘贫泥砾岩优质储层，与上覆稳定泥岩形成良好的储-盖组合，实现了千万吨级油气储量的提交，揭示了凹陷内部白碱滩组较大的成藏潜力[3-5]。与此同时，盆1井西凹陷白碱滩组勘探也取得关键进展，2022年，位于凹陷腹地的盆中1井在白碱滩组钻遇厚层优质砂体，试油获稳定工业油气流，证实了凹陷核心区白碱滩组同样具备规模储集条件和勘探价值[6]。达巴松凸起作为盆地西部重要构造单元，前期勘探聚焦深层石炭系，浅层勘探效果不佳，长期未获突破[7-8]。2022年新疆油田启动玛中—达巴松地区白碱滩组专项研究，通过系统的地层对比、构造精细解释和储层预测，在达巴松凸起识别并落实了一批大型圈闭目标。2023年，达巴松凸起盆北1井区部署实施的3口预探井在白碱滩组试油均获工业油气流，实现了该区浅层勘探的历史性突破。2024年，在该井区进一步部署上钻的2口评价井均获百吨级油气当量的高产，并于当年成功上报了天然气控制储量，展现出达巴松凸起白碱滩组广阔的勘探前景。
准噶尔盆地达巴松凸起三叠系白碱滩组资源潜力较大，尽管获得突破，但该区油气地球化学特征仍存在明显争议，油气具体来源、是否存在混源贡献及成藏过程尚不明确，现有研究多聚焦构造演化与储层预测，缺乏系统的油源对比与成藏期次分析，制约了下一步的勘探部署和资源高效动用。根据新疆油田加快三叠系白碱滩组油气预探评价开发一体化快速推进的需要，基于新获取的原油及天然气组成、碳同位素、分子生物标志化合物等最新资料，系统开展油气地球化学特征解析。通过油源对比明确主力烃源岩，运用流体包裹体分析成藏特征，结合高精度三维地震资料的精细解析成果，分析成藏主控因素，建立成藏模式，以期为达巴松凸起三叠系白碱滩组有利区带优选和进一步勘探部署提供地球化学依据。
1 地质概况达巴松凸起位于准噶尔盆地西部，整体呈北东—南西向条带状展布，南、北两侧毗连盆1井西凹陷和玛湖凹陷两大富烃凹陷，东西两侧以夏盐凸起及中拐凸起为界（图 1a）。达巴松凸起在石炭纪末期隆起抬升，在早二叠世早期遭受明显的剥蚀，玛湖凹陷区与盆1井西凹陷区沉积明显厚于达巴松凸起区。至早二叠世中晚期，达巴松凸起持续隆升，形成了现今达巴松凸起的基本构造格局。晚二叠世—三叠纪，该区逐渐沉降进入统一凹陷阶段，达巴松凸起及周边凹陷均发育相对稳定的沉积。受燕山运动影响，侏罗纪晚期凸起高部位遭到剥蚀，白垩系发育了较厚且稳定的沉积，白垩纪晚期开始，特别是古近纪时期，达巴松地区随全盆地整体向北西方向进一步抬升。受构造活动影响，研究区总体表现为北东向西南倾的单斜构造，局部发育大型背斜构造[9-10]。
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下载原图 图 1 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区构造位置（a）及三叠系白碱滩组岩性地层综合柱状图（b） Fig. 1 Structural location(a)and comprehensive stratigraphic column of Triassic Baijiantan Formation(b) in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
研究区在不同构造时期不同方向区域构造应力作用下，产生了挤压逆冲、走滑、伸展等多种构造作用，深层、浅层断裂发育，形成3期复杂的断裂系统。海西期断裂以逆断裂为主，断开层系从石炭系—三叠系下统；印支期—喜马拉雅期发育走滑断裂，形成于印支期，部分至燕山—喜马拉雅期持续活动，形成叠加改造型走滑构造，平面上以北西—南东向、北东—南西向和近东西向3个方向为主。海西期、印支期和燕山期3期断裂，成为优势运移网络的桥梁，为源上源外油气藏的形成提供了良好的基础[11-12]。
达巴松凸起自下而上发育石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系和第四系。其中石炭系与二叠系、二叠系与三叠系、三叠系与侏罗系、侏罗系与白垩系之间均为区域性不整合接触关系。石炭系—二叠系是海陆过渡相沉积，中—新生界则属于陆相沉积。
根据测井及岩性特征，基于层序地层学，达巴松凸起三叠系白碱滩组自下而上分为白一段（T3b1）、白二段（T3b2）、白三段（T3b3）。T3b1，T3b2主要为半深湖相沉积，T3b1岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩，储层不发育；T3b2发育浊积砂体，岩性以细砂岩为主，具有“泥包砂”的特征。T3b2进一步细划分为3个砂层组，一砂组（T3b21）以细砂岩、泥质粉砂岩为主；二砂组（T3b22）以泥岩、粉砂质泥岩为主；三砂组（T3b23）表现为细砂岩与泥岩、粉砂质泥岩不等厚互层，3个砂层组均有油气显示。T3b3为辫状河三角洲前缘沉积，储层岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主（图 1b）。目前准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组油气勘探成果集中在T3b21中，砂体在平面上分布稳定，储层厚度大，物性好，普遍见油气显示。
2 原油地球化学特征 2.1 样品及分析测试情况为解析准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油的地球化学特征，系统开展了多项分析化验工作，具体包括原油物性分析、原油族组分分离、饱和烃气相色谱分析、生物标志物色谱-质谱分析以及原油碳同位素分析等分析化验手段。分析样品来源于研究区6口井，分别取自白碱滩组T3b21和T3b23，各样品对应的具体地层分布信息及取样深度见表 1与表 2所列。
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下载CSV 表 1 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油物理性质与族组分 Table 1 Physical properties and oil fraction of crude oil of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
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下载CSV 表 2 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油地球化学分析数据 Table 2 Geochemical analysis data of crude oil of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油基本物性相似。原油密度为0.802 2~ 0.830 2 g/cm3，平均为0.817 4 g/cm3；50℃原油黏度为2.34~4.89 mPa·s，平均为3.26 mPa·s；含蜡质量分数为4.7%~7.9%，平均为6.2%。研究区白碱滩组原油均为中蜡中凝固点轻质原油（表 1）。
准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油族组分具有相似性。族组分中饱和烃占主导地位，原油饱和烃质量分数大于85%，芳香烃质量分数小于9%，非烃和沥青质质量分数均小于6%，侧面表现出研究区原油成熟度较为一致，处于较高的成熟阶段（表 1）。
2.3 原油生物标志化合物特征原油生物标志化合物主要包括原油无环类化合物、萜烷化合物和甾烷化合物，可用于原油的沉积环境、母质来源、成熟度、运移及生物降解等方面[13-14]。
2.3.1 无环类化合物正构烷烃通常可以用来分析原油母源的类型、形成环境、热演化程度及次生变化等地质情况，一般来说，碳数小于21的短链正构烷烃来自低等水生藻类和细菌，碳数为22~25的中链正构烷烃主要来自沉水植物和浮水植物，碳数大于27的长链正构烷烃主要来自陆源高等植物[15-16]。准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油正构烷烃系列化合物的碳数大都在C10—C37，主峰碳值以C15和C17为主。∑nC21-/∑nC22+值为1.64~2.57，平均为2.04，表现为典型的前单峰形态，表明母源的有机质来源以水生生物为主。原油CPI与OEP值分别为1.05~ 1.15和1.05~1.11，奇偶优势不明显，说明原油已达到成熟（图 2a）。
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下载原图 图 2 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油CPI与OEP（a）和Pr/nC17与Ph/nC18（b）交会图 Fig. 2 Crossplot of CPI vs. OEP (a) and Pr/nC17 vs. Ph/nC18 (b) of crude oil of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
在异戊二烯烷烃中，研究区三叠系白碱滩组姥鲛烷（Pr）和植烷（Ph）丰度相对较高，Pr/nC17值为0.55~0.65，平均为0.59；Ph/nC18值为0.56~0.71，平均为0.63，Pr/Ph值为0.69~1.29，平均为1.11（图 2b）。通常情况下，Pr/Ph对于沉积环境十分敏感，可以指示母质来源原油的形成环境。Pr/Ph值＜1.0标志着沉积环境为较强还原环境，Pr/Ph值＞3.0标志着沉积环境为氧化环境[17]。由此可判断白碱滩组原油样品均来自偏还原环境下形成的烃源岩。
从原油的饱和烃色谱图中（图 3）可以看出，白碱滩组原油含有一定量的β-胡萝卜烷，通常认为β- 胡萝卜烷存在于缺氧咸化湖相的沉积环境[18-19]。β- 胡萝卜烷/主峰碳值是重要的判识原油生烃母源沉积环境的指标，研究区β-胡萝卜烷/主峰碳值为0.15~ 0.38，平均为0.24，β-胡萝卜烷含量较丰富。对准噶尔盆地风城组烃源岩的研究表明，蓝藻是β-胡萝卜烷的主要生物母源，其光合色素在咸化环境中易转化为β-胡萝卜烷，蓝藻通过产氧光合作用适应高盐环境，细胞内β-胡萝卜素在热演化过程中形成稳定的β-胡萝卜烷[20-22]。结合准噶尔盆地风城组烃源岩中蓝藻生物标志物特征，可推断白碱滩组原油中的β-胡萝卜烷主要源自蓝藻有机质输入。
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下载原图 图 3 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油萜烷质谱图 Fig. 3 Mass spectrometry of terpenes and hopanes of crude oil of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油饱和烃质谱分析资料结果表明，样品富含各类甾、萜类化合物，其中三环萜烷、五环藿烷类和四环甾烷类是研究原油油源的重要指标。
萜烷系列中，从m/z 191谱图（图 4）可以看出，盆北1井区白碱滩组原油呈明显三环萜烷优势，在三环萜烷的分布形式上，白碱滩组原油以C21三环萜烷为主峰的山峰型分布为主。研究认为三环萜烷类可能来源于原核生物，也有研究认为一定盐度的水体环境有利于其形成，可用于表征其生源特征，指示该类原油含有大量水生藻类贡献[23-25]。Ts/Tm值分布比较集中，为0.99~2.31，平均为1.29。
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下载原图 图 4 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油萜烷质谱图 Fig. 4 Mass spectrometry of terpenes and hopanes of crude oil of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
伽马蜡烷来源于四膜虫醇，其含量的高低可以指示咸水环境、水体分层以及古盐度，伽马蜡烷的相对含量可用伽马蜡烷指数（GI，伽马蜡烷/C30藿烷）衡量[26-27]。盆北1井区白碱滩组原油含有一定量的伽马蜡烷，GI值为0.04~0.25，平均为0.14，沉积于微咸水—半咸水环境，且有一定程度的水体分层（图 5）。
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下载原图 图 5 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油GI与Pr/Ph交会图 Fig. 5 Crossplot of GI and Pr/Ph of crude oil of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
甾烷系列中，从m/z 217谱图（图 6）可以看出，盆北1井区白碱滩组原油孕甾烷含量较高，规则甾烷以αααC27，C28，C29为主。规则甾烷的相对含量可用于表征母质类型及相对贡献，且C29规则甾烷不同地质构型的比值可判断烃源岩成熟度。一般认为C27和C28规则甾烷来源于水生藻类，C29规则甾烷与陆生高等植物的输入相关，但近年来研究表明，C29规则甾烷也可能来源于浮游生物[28-29]。白碱滩组原油αααC27，C28，C29规则甾烷呈不对称的“V”字形或反“L”字形分布，C29规则甾烷占优势，表明原油母质类型主要为浮游生物和细菌，不同的分布类型可能与成熟度的差异有关。相关分析表明，随原油成熟度的增加，规则甾烷组成中C29甾烷的相对丰度呈明显降低趋势，研究认为，随烃源岩温度的升高，C29甾烷中烷基侧链C—C链发生断裂作用，形成C27和C28甾烷[30-32]（图 7）。
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下载原图 图 6 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油甾烷质谱图 Fig. 6 Steranes mass spectrograms of crude oil of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
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下载原图 图 7 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油αααC27-C29规则甾烷组成特征 Ⅰ.硅藻和苔藓植物；Ⅱ.浮游生物/陆源植物；Ⅲ.浮游生物/藻类；Ⅳ.陆源植物；Ⅴ.浮游生物/细菌。 Fig. 7 Composition of αααC27-C29 regular steranes of crude oil of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
甾烷的立体异构体随成熟度的增加发生立体构型转化，因此其异构化参数可以用来指示有机质的热演化程度[33-34]。C29 20S和C29 20R规则甾烷在C-14和C-17位上的H原子异构化作用使ββ ββ+ αα）值与成熟度呈正相关关系，从大于0的低值逐渐增加到约0.5的高值（0.52~0.55为平衡值），盆北1井区白碱滩组原油C29规则甾烷αββ/（αββ+ααα）与C29规则甾烷ααα20S/（S+R）参数分别为0.57~ 0.68和0.47~0.50，在成熟阶段达到平衡（图 8）。
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下载原图 图 8 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油C29规则甾烷αββ（/ αββ+ααα）与C29规则甾烷20S/（S+R）交会图 Fig. 8 Crossplot of C29 regular steranes αββ/(αββ+ααα) and C29 regular steranes 20S/(S+R)of crude oil of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油的碳同位素组成展现出明显的均一性与成因指示意义，该区原油的碳同位素为−29.76‰~ −29.21‰，平均为−29.38%。这一相对较轻的碳同位素特征揭示了腐泥型干酪根对生烃母质做出了主导性贡献，与上文原油物性和生物标志化合物特征分析相吻合。此外，较窄的碳同位素分布区间说明研究区原油的来源具有一致性，表明盆北1井区白碱滩组原油很可能主要源自同一套烃源岩层系，且在原油运移和聚集过程中未经历显著的生物降解作用或不同来源原油的大规模混合，从而保持了其碳同位素组成的相对原始特征和均一性。这一发现为后续精细油源对比和成藏过程研究提供了关键的地球化学约束。
3 天然气地球化学特征为明确准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气地球化学特征，开展了一系列分析化验工作，具体包括天然气组分分析、天然气轻烃气相色谱分析以及天然气碳同位素分析等分析化验手段。分析样品来源于研究区6口井，分别取自白碱滩组T3b21和T3b23。
3.1 天然气组成天然气组成是指各种组分的相对含量，受烃源岩类型和成熟度及多种外在因素（运移、生物降解、混合作用）的影响[35]。准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气的主要成分是烃类，甲烷体积分数为84.40%~95.06%，平均为91.95%，占绝对优势；其次为重烃气（乙烷及其以上碳数气体），随着碳数增加，各烃类组分含量逐渐降低，乙烷体积分数为2.25%~4.65%，平均为3.04%，丙烷体积分数为0.53%~4.07%，平均为1.34%，其他重烃气的体积分数较小；非烃类气体主要为N2和CO2，未见H2S，其中N2的体积分数为0.46%~ 4.29%，平均为1.68%，CO2的体积分数为0.06%~ 0.79%，平均为0.39%。盆北1井区白碱滩组天然气干燥系数为0.87~0.96，平均为0.94，属于湿气—干气，反映研究区天然气成熟度为成熟—高成熟演化阶段（表 3）
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下载CSV 表 3 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气组分 Table 3 Natural gas composition of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
天然气碳同位素组成对天然气的成因、母质类型、成熟度等均具有重要指示意义，本文采取最新的准噶尔盆地天然气成熟度甲烷-乙烷碳同位素交会图版来界别不同类型和成熟度的天然气[36-38]。准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气样品的甲烷碳同位素（δ13C1）值为−39.97‰~ −32.92‰，平均为−35.99‰，覆盖成熟—高成熟演化阶段，暂未达到过成熟演化阶段，这与前述天然气组分所反映出的成熟度变化特征基本一致。该图版可利用乙烷碳同位素数据反映生源特征，从而判断天然气类型。研究区白碱滩组天然气的乙烷碳同位素（δ13C2）值为− 31.34‰~− 27.83‰，平均为−29.38‰，主体显示油型气特征（δ13C2＜29.00‰），但存在碳同位素倒转及个别样品接近煤型气阈值（δ13C2＞27.50‰）。根据图版分析可得研究区白碱滩组天然气碳同位素分布范围相对较大，表明天然气热演化和母质来源存在差异（表 4、图 9）。
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下载CSV 表 4 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气碳同位素及轻烃数据 Table 4 Carbon isotope and light hydrocarbon data of natural gas of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
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下载原图 图 9 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气δ13C2与δ13C1交会图 Fig. 9 Crossplot of δ13C2 and δ13C1 of natural gas of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
轻烃是石油、天然气的重要组成部分，蕴含了丰富的地球化学信息，一般是指C分子数为5~10的烷烃化合物，包括正构、异构烷烃和芳烃化合物，能反映油气的成熟度、母质类型、沉积环境及油气保存条件等信息。对于天然气轻烃的研究，可应用于气源对比、气体成因类型和演化特征[39-40]。
天然气C7轻烃化合物包括甲基环己烷（MCC6）、各类二甲基环戊烷（ΣDMCC5）和正庚烷（nC7），三者的相对组成可反映天然气母质类型，其中正庚烷主要来自藻类和细菌，二甲基环戊烷主要来自水生生物的类脂化合物，甲基环己烷主要来自高等植物木质素、纤维素和醇类等[41]。在准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气的轻烃C7系列中，甲基环己烷质量分数为27.66%~43.48%，平均为39.57%；二甲基环戊烷质量分数为8.33%~20.57%，平均为14.21%，正庚烷质量分数为40.63%~51.77%，平均为46.22%，反映了腐泥型母质类型（图 10）。
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下载原图 图 10 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气轻烃C7系列组成特征 Fig. 10 Composition of light hydrocarbons C7 series of natural gas of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
Thompson[42-43]提出天然气轻烃庚烷值和异庚烷值2个参数可以判断天然气的成熟度。按照不同的庚烷值和异庚烷值，可将天然气分为4类：①低成熟，异庚烷值≤ 1，庚烷值≤ 20.00%；②成熟，异庚烷值为1~3，庚烷值为20%~30%；③高成熟，异庚烷值为3~10，庚烷值为30%~40%；④过成熟，异庚烷值＞10，庚烷值＞40%。盆北1井区三叠系白碱滩组天然气庚烷值为23.16%~28.84%，平均为26.53%，异庚烷值为1.86~2.88，平均为2.56。基于轻烃庚烷值和异庚烷值2个参数的指标来分析，认为研究区白碱滩组天然气成熟度仅处于成熟阶段（图 11）。比较而言，轻烃估算得到的天然气成熟度较甲烷碳同位素计算得到的成熟度偏低。
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下载原图 图 11 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气异庚烷值庚烷值交会图 Fig. 11 Crossplot of isoheptane index and heptane index of natural gas of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
油气成藏后经受次生改造作用，原先可用判断其成因来源和成熟度等方面的一些地球化学参数被改变，使用时需要加以判别。饱和烃指数（nC7/ MCC6）和芳烃指数（甲苯/nC7）常用来判别天然气样品是否遭受水洗、蒸发分馏、生物降解的次生作用[44]。研究区样品的nC7/MCC6值为0.96~1.21，平均为1.07；甲苯/nC7值为0.04~0.08，平均为0.05，均反映为原生烃类特征，未遭受明显的次生改造作用（图 12）。轻烃估算得到的天然气成熟度较低，这可能与生气母质类型有关。异庚烷值和庚烷值既与烃源岩成熟度有关，也受母质类型的影响，在相同热演化程度条件下，陆源高等植物生成的正庚烷和异构烷烃较少，导致庚烷值和异庚烷值变小[45]。由前文分析可知，准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气除有来自腐泥型烃源岩的油型气，还存在混合成因气，即有来自腐植型烃源岩的煤型气的贡献，使天然气轻烃庚烷值和异庚烷值偏小，得到的成熟度偏低。
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下载原图 图 12 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气甲苯/nC与nC7 /MCC6蒸发分馏效应模式 Fig. 12 Evaporation fractionation effect pattern of nC7 / MCC6 and toluene/nC7 of natural gas of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
达巴松凸起周缘紧邻盆1井西凹陷和玛湖凹陷两大生烃凹陷，纵向上发育侏罗系—石炭系多套烃源岩，其中二叠系烃源岩是最主要的油气来源，大多数研究集中于邻区玛湖凹陷的风城组烃源岩。以往研究认为二叠系风城组发育中等—好的烃源岩，有机质类型以Ⅰ，Ⅱ1型为主，具有早期、长期、持续生烃的特征；二叠系下乌尔禾组烃源岩有机质类型为Ⅱ2，Ⅲ型，烃源岩成熟度、丰度均跨度大，生烃潜力差异性明显，生烃潜力整体上低于风城组烃源岩；石炭系烃源岩具有Ⅲ型干酪根的特征，以生气为主，主要为差烃源岩。根据生烃演化史，风城组烃源岩在玛湖凹陷达到成熟—高成熟阶段，在盆1井西凹陷达到高成熟—过成熟阶段；下乌尔禾组烃源岩在玛湖凹陷处为成熟阶段，在盆1井西凹陷进入高成熟阶段；石炭系烃源岩主体处于过成熟阶段[46-48]。
4.2 原油油源对比准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油主要分布在T3b21，原油密度较小，原油黏度及凝固点相对较高，主峰碳数为nC15或nC17，奇偶优势不明显，Pr/Ph值相对较低，含有一定丰度的β- 胡萝卜烷。三环萜烷含量相对较低，C20，C21，C23三环萜烷具有山峰型构型；五环萜烷以C30藿烷为主，Ts/Tm值为0.99~2.31，有一定量的伽马蜡烷，伽马蜡烷/C30藿烷值为0.04~1.49，母质沉积时水体为微咸水—半咸水，具有一定的分层现象。规则甾烷分布中以C29为主，C27，C28，C29呈不对称的“V”字形或反“L”字形，指示生烃母质形成于还原沉积环境，母质类型以浮游生物和细菌占优势，陆源植物贡献较少。油气成熟度参数C29规则甾烷ααα20S/（S+R）为0.47~0.50，C29规则甾烷αββ/（αββ+ααα）为0.57~ 0.68，达到平衡，无法评价成熟到高成熟原油的演化程度，结合原油密度、全油碳同位素、Ts/Tm值等表征参数来看，白碱滩组原油为高成熟轻质原油。
综上所述，准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油生物标志物参数依然能够准确反映其来源，结合研究区烃源岩分布及评价结果，盆1井西凹陷二叠系风城组烃源岩演化程度较高，该类原油特征与二叠系风城组烃源岩相似，证明该类原油主要是该套烃源岩贡献（图 13）。部分原油的生物标志物参数存在差异，认为是烃源岩成熟度的差异性造成。
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下载原图 图 13 准噶尔盆地盆1井西凹陷风城组烃源岩与达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油生物标志化合物对比 （a）黑色泥岩GC/MS总离子流，中探1井，7 242.64 m，P1f2；（b）原油GC/MS总离子流，和丰102X井，4 341~4 352 m，T3b21；（c）黑色泥岩萜烷质谱，中探1井，7 242.64 m，P1f2；（d）原油萜烷质谱，和丰102X井，4 341~4 352 m，T3b21；（e）黑色泥岩甾烷质谱，中探1井，7 242.64 m，P1f2；（f）原油甾烷质谱，和丰102X井，4 341~4 352 m，T3b21。 Fig. 13 Comparison of biomarker compounds between source rocks of Fengcheng Formation in wstern sag of well Pen 1 in Junggar Basin and crude oil of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplif |
准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气主要具有油型气特征，碳同位素值δ13C2小于−29.00‰，天然气干燥系数处于湿气—干气，C 7轻烃反映母质类型为腐泥型，与玛湖凹陷油型气特征相似（参见图 9、图 10）。
二叠系风城组咸水湖相腐泥型烃源岩在盆1井西凹陷广泛分布，该区域风城组烃源岩已经进入了成熟—高熟阶段。根据油型气δ13C1与Ro的关系[49]计算得研究区油型气的Ro为1.50，显示出高成熟度，与二叠系风城组烃源岩成熟度相符，推断该类油型气源自二叠系风城组咸水湖相腐泥型烃源岩。
4.3.2 风城组与石炭系混源气根据甲烷-乙烷碳同位素图版（参见图 9）可知，研究区部分天然气样品具有混合气特征，可根据天然气甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的碳同位素序列特征来判断天然气的气源[50]。研究区天然气样品的碳同位素系列可见倒转现象，主要为乙烷碳同位素与丙烷碳同位素之间的倒转（图 14）。以往研究表明，不同来源天然气的混合、细菌氧化、高温作用及TSR（热化学硫酸盐还原）反应等次生过程均可能导致烷烃气的碳同位素出现倒转现象。结合准噶尔盆地地质背景分析，目前尚未发现无机成因气，此外，研究区天然气组分含量变化正常，且埋藏深度大于4 000 m，埋藏深度大、地层温度高不利于细菌活动。TSR过程通常伴随高浓度H2S生成，研究区暂未发现H2S气体，TSR作用也可忽略。
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下载原图 图 14 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组混源气碳同位素序列 Fig. 14 Carbon isotope series of mixed gas of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
研究区三叠系白碱滩组天然气甲烷碳同位素覆盖成熟—高成熟阶段，与风城组烃源岩热演化程度完全匹配；乙烷碳同位素主体具有油型气特征，但个别样品接近煤型气阈值，结合石炭系成熟特征可推断其混入，与碳同位素倒转现象一致。二叠系下乌尔禾组烃源岩因成熟度与天然气演化阶段不匹配，可排除其贡献。此外，盆北1井区盆北1井石炭系天然气干燥系数为0.98，为干气，甲烷碳同位素为−30.14‰，指示天然气成熟度高，乙烷碳同位素为−23.05‰，反映腐殖型烃源岩，也证实了石炭系烃源岩的生气潜力。因此盆北1井区三叠系白碱滩组天然气发生的碳同位素倒转，为石炭系煤型气与风城组油型气混合所致。
整体而言，准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组天然气成熟度较高，偏干气，乙烷、丙烷碳同位素偏轻，具有二叠系风城组来源特征，存在碳同位素倒转，表明为混源气；部分甲烷碳同位素偏重，存在石炭系混源，不同井天然气石炭系混源比例存在差异，以二叠系风城组来源为主。
5 成藏过程及成藏模式 5.1 油气成藏过程与富集主控因素 5.1.1 多期充注与油气藏性质复杂准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组原油颜色差异比较大，黑油、凝析油、凝析气多种流体并存。研究区气油比差异较大，为410~3 291，平均气油比为1 686，以气层为主，和丰3井T3b21气油比相对较高，达到1 356，和丰4井T3b21、和丰3井及和丰4井的T3b23气油比相对较低
油气充注过程中形成的流体包裹体为研究成藏过程提供了依据，对和丰3井白碱滩组样品的流体包裹体岩相学观察（图 15），镜下观察结果显示流体包裹体主要分布在石英颗粒裂纹与方解石胶结物次生裂纹中，根据相态和流体成分特征，可观察到液态烃包裹体、气—液烃包裹体、气态烃包裹体和沥青包裹体等类型，其中液态烃包裹体以淡黄色、蓝白色荧光为主。
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下载原图 图 15 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区和丰3井三叠系白碱滩组流体包裹体特征 （a）灰色粉细砂岩，方解石胶结物次生裂纹中见发蓝白色荧光单一液相凝析油包裹体，透射光；（b）灰色粉细砂岩，方解石胶结物次生裂纹中见发蓝白色荧光单一液相凝析油包裹体，荧光；（c）—（d）灰色粉细砂岩，穿石英颗粒裂纹中不发荧光纯气相天然气包裹体，透射光；（e）灰色粉细砂岩，方解石胶结物次生裂纹中发淡黄色、蓝白色荧光油包裹体，透射光；（f）灰色粉细砂岩，方解石胶结物次生裂纹中发淡黄色、蓝白色荧光油包裹体，荧光；（g）灰色粉细砂岩，方解石胶结物次生裂纹中见不发荧光黑色固体沥青包裹体透射光；（h）灰色粉细砂岩，方解石胶结物次生裂纹中见不发荧光黑色固体沥青包裹体，荧光。 Fig. 15 Characteristics of fluid inclusions of Triassic Baijiantan Formation of well Hefeng 3 in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
这种多类型烃类包裹体的共生组合，是盆北1井区白碱滩组油气藏经历多期油气充注与后期改造的直接矿物学记录。早期充注可能以液态油为主，后期伴随高成熟阶段或深部气源的加入，形成了气态烃和气—液烃包裹体，而沥青包裹体则指示了局部遭受氧化或生物降解作用。多期差异充注是导致研究区黑油、凝析油、凝析气并存，流体物性及相态复杂多变的核心原因之一。
5.1.2 断裂系统与油气输导能力达巴松凸起具有良好的油气输导配置，研究区发育海西期、印支期和燕山期3期走滑断裂（图 16）。海西期断裂主要沟通深部石炭系潜在烃源岩；印支—燕山期断裂则有效连通了主力烃源灶，即盆1井西凹陷下二叠统风城组。这些断裂在纵向上的继承性活动与搭接，构成了高效的“油气运移桥梁”，使来自风城组和更深部石炭系的双源烃类得以向上运移，并在运移过程中发生不同程度的混合，最终在白碱滩组岩性、断层-岩性圈闭中聚集成藏。同时，白碱滩组圈闭形成于早—中侏罗世，风城组烃源岩主要排油期从三叠纪开始到早白垩世末，断裂的长期活动性确保了其与风城组主要排烃期的良好匹配，是形成有效圈闭的关键。
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下载原图 图 16 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区典型深大通源断裂剖面 Fig. 16 Typical deep source fault profile in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
近期研究通过古地貌结合地震属性，精细刻画了盆北1井区三叠系白碱滩组沉积微相分布（图 17），白碱滩组T3b2发育典型的浊积扇体系，砂体垂向叠置，横向连片分布，T3b21顶部发育一套相对稳定的砂层，受半深湖泥岩包裹，属于典型的“泥包砂”型地层结构，自身储-盖组合条件优越。浊积内扇主水道（和丰3井、和丰102X井）以块状细砂岩为主，孔渗条件最佳，试油均获工业油气流；向中扇分支水道（和丰4井）和外扇末端扇（和丰101H井）过渡，粒度变细，储层物性变差，这种沉积相控储层非均质性是导致平面上油气富集不均的根本原因。
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下载原图 图 17 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区过和丰101H—和丰4—和丰3—盆北1井三叠系白碱滩组沉积相剖面 Fig. 17 Sedimentary facies profile of Triassic Baijiantan Formation across well-tie of Hefeng 101-Hefeng 4-Hefeng 3-Penbei 1 in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
通过上述油气来源、多期充注、断裂输导、储层非均质性及圈闭有效性等分析，准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区白碱滩组油气富集严格受“断裂输导”、“高孔渗优质储层”和“有效圈闭（断层-岩性圈闭、岩性圈闭）”三者在空间上正向叠合的控制。大尺度通源断裂优先将油气输送到与其沟通的浊积内扇主水道优质储集体中，并在低幅构造高部位聚集成藏。致密隔夹层或异常高压带则进一步加剧了垂向上的含油气性差异。
总体而言，盆北1井区三叠系白碱滩组气油关系、油水关系复杂，非统一块状油藏，成藏类型多样，岩性圈闭及构造-岩性复合圈闭占主导地位。综合分析后建立了准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组“断裂通源、断砂控藏、相带控储、优储控富”的油气成藏模式（图 18）。①“断裂通源”指的是多期断裂网络沟通深部二叠系风城组与石炭系双源烃灶；②“断砂控藏”意为断裂与优质浊积砂体耦合，控制油气运聚指向与圈闭形成；③“相带控储”即沉积微相严格控制储层物性空间分布；④“优储控富”即油气优先在高孔渗的优质储层内富集，形成高产“甜点”，其富集程度受控于“物性—压力—充注强度”三要素的时空匹配关系。
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下载原图 图 18 准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区三叠系白碱滩组油气成藏模式 Fig. 18 Hydrocarbon accumulation pattern of Triassic Baijiantan Formation in Penbei 1 well area of Dabasong uplift in Junggar Basin |
综上所述，认为研究区三叠系白碱滩组具备潜在的规模油气藏，是有利的勘探目标区，下步工作应精细刻画储层物性与沉积相的空间展布，明确异常高压分布及封盖能力与运移势场，重建多期油气充注优势路径与强度分布。在此基础上，重点锁定高角度走滑断裂分布区，在这些区域内优先寻找岩性圈闭，兼顾构造-岩性复合圈闭。通过这种针对性勘探，有望发现新的规模性油气富集区。
6 结论（1）准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区白碱滩组原油为凝析油，具有高饱和烃含量、较低姥植比特征。原油中检测到一定含量的β-胡萝卜烷和伽马蜡烷，三环萜烷含量较高；在αααC27，C28，C29规则甾烷中，C29规则甾烷占优势。全油碳同位素值偏轻，综合表现为成熟—高成熟的轻质原油。
（2）准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区白碱滩组天然气以甲烷为主，兼具有湿气与干气特征。甲烷碳同位素为−39.97‰~−32.92‰，平均为−35.99‰，指示天然气成熟度覆盖成熟—高成熟阶段；乙烷碳同位素为−31.34‰~−27.83‰，平均为−29.38‰，主体具有油型气特征，并存在碳同位素倒转现象。C7轻烃化合物中，二甲基环戊烷占比较大。
（3）研究区白碱滩组原油来源于盆1井西凹陷的高熟二叠系风城组烃源岩，成熟度是造成部分原油生物标志化合物差异的最主要因素。天然气则兼具二叠系风城组烃源岩特征与石炭系烃源岩混源贡献。总体来说，盆北1井区三叠系白碱滩组天然气成熟度较高，偏干气性质，其乙烷、丙烷碳同位素偏轻，具有典型的二叠系风城组来源特征；同时存在碳同位素倒转，进一步证实其为混源气，部分甲烷同位素偏重，指示存在石炭系烃源岩的混源贡献，不同井天然气中石炭系混源比例存在差异，但以二叠系风城组来源为主。
（4）准噶尔盆地达巴松凸起盆北1井区白碱滩组油气富集受控于“断裂输导”、“高孔渗优质储层”和“有效圈闭”三要素。盆北1井区白碱滩组油气藏气油关系及油水关系复杂，属于双源供烃、多期充注调整、断裂分割形成的岩性、断层-岩性油气藏，具有“断裂通源、断砂控藏、相带控储、优储控富”的成藏特征。
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