前陆盆地的烃源岩

前陆盆地大部分烃源岩分布在前前陆盆地层序中，即油气主要来自前陆盆地下伏的被动大陆边缘沉积物，其次是前陆盆地本身沉积物。主要烃源岩有机质类型为Ⅱ型干酪根，总有机碳含量（TOC）为3%～30%（表3-6），最优质的烃源岩为厌氧条件下沉积的海相页岩凝缩层。由于被动大陆边缘的长期稳定发育以及前陆盆地的叠加，前陆盆地中一般发育多层烃源岩，海相烃源岩占绝大部分。

西加拿大前陆盆地油气资源极其丰富，其中重油、油砂（焦油砂）、沥青分布面积达75000 km² 以上，储量近2664×10⁸ m³；原油和凝析油11×10⁸ m³。表明巨大体积的烃源岩曾生成过巨量油气，同时由于圈闭缺乏和保存条件差，大多以非常规石油资源存在。西加拿大前陆盆地及其下伏被动大陆边缘均发育烃源岩。被动陆缘阶段发育的烃源岩主要为侏罗系 Fernie组 Nordegg段、下石炭统 Exshaw组、泥盆系Duvernay组和三叠系 Doig组。侏罗系底部Nordegg段泥岩为海进后的盆地相沉积，厚度20m，有机碳含量可达33%，向中西部由于较接近物源，砂质增多，烃源岩特征逐渐消失。下石炭统 Exshaw 组页岩形成于使泥盆纪碳酸盐礁体生长终止的主要淹没事件之后，烃源岩薄（10m）但极富有机质（TOC≤20%），为Ⅰ型干酪根。泥盆系 Duvernay 组烃源岩广泛分布于与之同时形成的 Ledue 礁建造之间，有机碳含量为2%～17%，为典型的海相Ⅱ型干酪根。三叠系最好的烃源岩为Doig组底部的高伽玛相，有机碳含量可达 23%，该组下伏厚达 300m 的 Montney 组页岩，其有机碳含量可达3%。前陆盆地阶段发育的烃源岩包括上侏罗统—下白垩统含煤岩系和白垩系科罗拉多群页岩两套烃源岩。上侏罗统—下白垩统以三角洲-海岸平原沉积为主，富含煤和含煤页岩，干酪根主要为Ⅲ型，是有利的气源岩，页岩有机碳含量一般小于2%。白垩系科罗拉多群为厚层海相页岩和粉砂岩层序，其中包含几个烃源层，其中三个凝缩层段为主要烃源层，均为海相Ⅱ型有机质，有机碳含量可达7%，均由海平面高位时期形成（图3-27）；其他烃源岩层段有机碳含量为2%～3%。这些烃源岩成熟与油气充注期为晚白垩世—古新世，与最大埋深、最强冲断活动期相一致。

表3-6 前陆盆地烃源岩

中东包括了世界探明石油储量的58%，天然气探明储量的25%。扎格罗斯前陆盆地新第三纪发育，叠加在一个巨大的富油气古生代—中生代被动陆缘之上，占据中东地区石油储量的四分之一，天然气储量的二分之一。该前陆盆地油气完全来自前前陆层序，元古代Huqf群和志留系页岩是主要油气源岩（图3-25），Huqf 群页岩形成与陆架内盆地水体分层有关，其上覆霍尔姆兹组蒸发盐岩；志留系页岩形成与奥陶纪冰川融化、全球海平面上升造成的厌氧条件有关。中生界烃源岩沉积在由于差异沉降形成的陆架内盆地中，全球厌氧事件对其形成也极为重要，烃源岩发育层段主要在中侏罗统—中白垩统。中上侏罗统烃源岩层顶部覆盖蒸发盐岩。前陆层序的叠加，促使下伏烃源岩成熟、生烃和排烃，且逆冲变形之后，油气充注时期与圈闭形成时间匹配良好。

中国海相石油地质与叠合含油气盆地

图3-27 海岸上超与烃源岩沉积时期关系

东委内瑞拉前陆盆地油气资源集中在Orinoco焦油带，石油可采储量37×10⁸ m³ ，天然气1.8×10¹² m³ （图3-28）。最主要的烃源岩为前前陆盆地层序中的上白垩统半深海厌氧环境中沉积的页岩，厚度300～500 m，有机碳含量为 0.25%～6.6%，Ⅱ、Ⅱ—Ⅲ型干酪根。这套烃源岩在逆冲作用之后的渐新世—早中新世成熟并发生运移。由于地温梯度低（2.4℃/100m），生油高峰可出现在烃源岩埋藏至7000～8000 m处。

图3-28 东委内瑞拉盆地主要油气区分布图

阿拉斯加北坡前陆盆地石油可采储量11×10⁸ m³ ，天然气1.13×10¹² m³ ，烃源岩主要为前前陆盆地层序中晚三叠世Shublik组页岩和前陆盆地层序侏罗系 Kingak页岩（图3-26），它们是普鲁德霍湾大油田的主力烃源岩。另外前陆盆地层序还发育三角洲、前三角洲相富气烃源岩和远源海相页岩油源岩。前陆盆地之下的烃源岩在变形前达到最大埋深时即成熟，生成的油气向北运移；而山前褶皱-冲断带的烃源岩在逆冲作用后成熟。

美国落基山前陆盆地是北美主要产油区之一，其最终可采石油储量37×10⁸ m³。烃源岩在前前陆盆地和前陆盆地层序中均有发育。在古生代—早中生代被动陆缘阶段，发育泥盆系、石炭系和二叠系海相页岩凝缩层以及潟湖相页岩，后者与蒸发盐岩伴生。在侏罗-白垩纪前陆盆地阶段，随早白垩世晚期全球海平面上升，广泛发育厚层页岩，晚白垩世发生广泛海侵和海退，发育厚层页岩烃源岩。

北美南部边界在古生代早中期为被动大陆边缘，发育寒武系至密西西比系（C₁ ）页岩为主的烃源岩，包括寒武系—下奥陶统阿巴克尔群盆地相或深水海槽相碳酸盐岩或页岩、中上奥陶统辛普森黑色页岩和西尔万黑色页岩，志留—泥盆系亨顿群的页岩和任德福特页岩、密西西比系的页岩；宾夕法尼亚纪（C₂ ）早期至早二叠世，前陆盆地发育，充填近5000m厚的沉积物，发育冲积相至深海相沉积，烃源岩主要为宾夕法尼亚系巨厚页岩和煤层组成的含煤碎屑岩系以及海相黑色页岩。

俄罗斯的乌拉尔前陆盆地带（北部称提曼-伯朝拉盆地，南部称伏尔加-乌拉尔盆地），烃源岩主要为被动大陆边缘沉积地层，有机质丰富，包括泥盆系、下石炭统、下二叠统黑色灰岩、黑色页岩。

前陆盆地发育多层系烃源岩，前前陆盆地阶段的被动大陆边缘和前陆盆地层序均发育烃源岩，以前者为主。烃源岩以海相页岩、泥岩为主，其次是海相碳酸盐岩和陆相煤系泥岩、煤层及湖相泥岩。低纬度地区海平面上升地区或广海陆架厌氧环境和陆架内盆地闭塞环境是海相页岩烃源岩形成的最重要方式。扎格罗斯和东委内瑞拉两个油气最富集的前陆盆地发育时即处在低纬度地区，高有机质产率、高保存能力造成的优质烃源岩是形成丰富油气资源的物质基础。前陆盆地下伏海相层序长期稳定发育，烃源岩保存良好，它们可在变形前达到成熟、排烃，更多的是在前陆盆地叠置和逆冲后大量生、排烃，有利于油气的聚集。