中国海域优质烃源岩的发育与水体富营养化机制密切相关，是形成油气资源的重要基础。系统梳理了中国海域湖相和海相优质烃源岩的成因，重点阐述了导致水体富营养化的6种主要机制，包括热液施肥、火山灰施肥、花岗岩风化与河流搬运、适度咸化、封闭—半封闭海湾以及上升洋流。这些机制通过为水体提供丰富的营养元素（如P、Fe、Mn、Zn、N、Si等）或创造适宜的环境（如低能、缺氧、适度盐度），促进了藻类等浮游生物的勃发，从而奠定了富有机质烃源岩的物质基础。研究表明，中国海域广泛发育的湖相优质烃源岩（如渤海湾盆地沙河街组、珠江口盆地文昌组、北部湾盆地流沙港组）主要得益于强烈断陷作用形成的半深湖—深湖环境，耦合热液活动、火山活动、陆源输入等提供丰富营养物质，促进了优势藻类的勃发。海相优质烃源岩（如琼东南盆地崖城组）的形成则与封闭—半封闭海湾环境下的营养盐积累以及上升洋流带来的深层营养物质密切相关，这2种环境都为低等水生生物的繁盛创造了有利条件，提高了烃源岩的品质。该研究例举了水体富营养化机制对成烃潜力的影响，不仅为海域富油盆地优质烃源的发育提供了理论支撑，也为理解大型气田、生物气和天然气水合物的形成提供了思路。
北部湾盆地涠西南凹陷长期以来以原油勘探为主，天然气勘探程度低，其成因机制与成藏特征一直不明确。基于天然气组分、轻烃分布、碳同位素组成及质量色谱分析等实验数据，对涠西南凹陷天然气地球化学特征、成因类型及聚集规律进行了系统研究。结果表明：该区凝析油/原油伴生天然气主要成分为烃类气体，其体积分数介于86.34%~97.71%之间；其中浅部中中新统角尾组天然气为典型干气，其干燥指数超过0.95；而始新统流沙港组及前古近系潜山储层中的天然气则表现为湿气特征，干燥指数均低于0.95。天然气轻烃贫环烷烃—芳烃化合物和甲基环己烷，甲烷碳同位素δ13C1值介于-43.4‰~-34.4‰之间，C1/（C2+C3）值主要分布在1.8~22.19之间，属于典型的油型气。根据伴生凝析油的生物标志物特征和碳同位素差异，该区天然气可划分为3类：第一类天然气及其伴生凝析油来源于流二段下亚段B1类油页岩；第二类天然气及其伴生凝析油主要来源于流二段下亚段B2类油页岩和部分流三段上亚段C2类泥岩贡献；第三类天然气及伴生凝析油主要来源于流二段上亚段A1类泥岩。涠西南凹陷天然气具有“源储间接接触—油气同期—脱附析出”、“源储窄窗接触—早油晚气—差异聚集”和“源储宽窗接触—持续充注—规模聚集”3种运聚成藏模式。总之，该研究明确了涠西南凹陷天然气成因及成藏特征，为勘探策略优化和天然气勘探提供了科学依据。
陆丰凹陷南部是近年来珠江口盆地重要油气产能贡献区，其古近系文昌组为主要富油层段，低渗透油藏基本特征及富集规律复杂，制约下一步精细勘探进程。综合利用地震、测井、岩矿及地球化学等资料，总结了文昌组成藏特点、成藏模式以及油气富集条件。研究结果表明：陆丰凹陷南部文昌组低渗油藏多以构造—地层复合圈闭为主，有效烃源岩与储层的侧向配置、油源断裂与圈闭的匹配为文昌组近源成藏创造了得天独厚的条件，主要发育旁生侧储、下生上储和自生自储3种成藏模式。文昌组低渗储层岩性多为岩屑石英砂岩、岩屑长石砂岩，少量岩屑砂岩。孔隙类型包括原生粒间孔隙、溶蚀孔隙、晶间孔。储层多属低渗透率（一般小于10×10-3 μm2），不同层段和区带具有显著的差异性。文昌组深层低渗储层中相对高渗的优质储层发育主控因素包括：沉积岩母岩形成的高石英含量物源；有利于形成高成熟度、低火山碎屑和杂基的原始沉积作用；成岩过程中的长期浅埋。富烃洼陷的优质烃源岩是文昌组油气富集的物质基础，具自然产能或可压裂性的优质储层的规模发育是文昌组低渗背景下油气富集的关键，区域湖泛泥岩盖层有利于油气的运聚和富集。研究为陆丰凹陷文昌组低渗油气藏下一步商业性勘探提供了扎实的地质依据。
珠江口盆地超深水区油气运移活跃，原油、天然气和CO2共存，油气分布极为复杂。该区勘探程度低且处于白云主洼、白云南洼及荔湾凹陷多源供烃区，因毗邻南海西北次海盆，底辟及岩浆活动活跃，致使该区烃源及油气来源长期存疑、含烃CO2气藏成藏机理不明，严重制约对该区油气勘探潜力的客观认识。针对该问题，基于已钻遇的文昌组及恩平组烃源岩特征，结合气藏中烃类气组分、碳—氢同位素组成特征，开展CO₂及伴生的He、Ar稀有气体同位素及流体包裹体分析，落实研究区高含CO2油气藏成因及成藏过程。研究表明研究区天然气成因类型多样，存在半深湖相烃源岩生成的高成熟天然气、湖相成因原油伴生气以及生物成因气混源特征；CO2主体为深大断裂沟通岩浆脱气形成的幔源成因；早期充注原油受晚期CO2影响，发生沥青化作用，形成底部含油的CO2气藏。
莺歌海盆地北部斜坡带中新统三亚组油气勘探潜力大，但储层表现为中—低孔、特低渗特征，其成因机制不清，限制了油气勘探部署。综合利用岩心分析、测录井资料及盆地模拟技术，开展了储层基本特征、致密化成因及孔隙发育主控因素等研究。结果表明，三亚组发育海底扇沉积砂体，储层岩性以岩屑石英砂岩为主，原始孔隙少，以次生溶蚀孔为主，但溶蚀不彻底导致孔隙连通性差。储层特低渗特征主要受控于高地温梯度背景下的晚期强压实作用及自生矿物对孔喉的阻塞，其中纤维状、发丝状自生伊利石是导致渗透率急剧下降的关键因素；源自下伏渐新统烃源岩的有机酸沿断层、裂缝运移驱动了三亚组长石和岩屑的溶蚀成孔作用；储层“甜点”的形成受沉积与成岩耦合作用控制，近物源体系，主要发育低渗储层，储层“甜点”主要受岩石粒度控制；远物源沉积体系的砂岩因分选性好、黏土杂基含量低、富含绿泥石且长石含量高，溶蚀充分，在埋深>3 700 m处，仍具有高渗储层的发育，这对拓展深层油气勘探开发的领域具有重要意义。
琼东南盆地作为中国近海典型倾气型盆地，在其宝岛凹陷南坡发现原油，对盆地烃源岩发育和天然气成因带来新的启示。系统梳理宝岛凹陷南坡天然气地球化学特征，厘清其成因，明确其来源，并基于新发现、新认识重新评价了宝岛凹陷资源潜力。研究结果表明：①宝岛凹陷南坡天然气以烃类气为主，整体表现为湿气特征，甲烷碳氢同位素值分布范围广，重烃气碳同位素值比北坡宝岛21⁃1气田高；②天然气组分及碳氢同位素特征均表现为煤型气和油型气之间的过渡类型，属于腐泥—腐殖过渡型成因类型，来源于宝岛凹陷陵水组海陆混源型海相烃源岩；③宝岛凹陷陵水组烃源岩有机质丰度一般到好，有机质类型以Ⅱ2型为主，少量优质烃源岩能达到Ⅱ1型，现今已进入成熟阶段，天然气资源量可达1.93×1011 m3。宝岛凹陷南坡天然气发现，证实了陵水组海陆混源型海相烃源岩的存在及其生烃潜力，这对于一批与陵水组烃源岩直接对接的潜山目标的油气勘探部署，具有重要指导意义。
东海西湖凹陷油气勘探一直以来面临着埋深大、成本高、单井储量丰度低等挑战，少井高产、规模性储量发现是实现东海油气经济有效开发的关键。西湖凹陷为国内典型的煤型油气富集凹陷，煤系烃源岩以腐殖型有机质为主体，在热裂解下生成以短链为主的烃类流体。为解决煤型油气形成时间分散造成富集难度大与寻找油气富集区的矛盾，笔者以从源到藏成藏过程分析为主线，探索了深层煤型油气富集的评价方法。该方法包括3方面：①“定源”——基于饱和烃色谱质谱、轻烃色谱、碳同位素分析，提出西湖凹陷三角洲—潮坪、潟湖—局限海两类烃源岩新认识；②“定时”——依据天然气甲烷碳同位素与R O关系计算天然气生成时成熟度，基于埋藏史—热史推断天然气成熟度对应的生成时间为油气成藏关键时刻，结合流体包裹体数据，确定了成藏未致密、先致密后成藏、先成藏后致密3种成岩—成藏关系；③“定汇”——基于成藏关键时刻主要目的层古构造、断裂体系分析，明确西部斜坡带发育构造脊—砂、断面脊—砂、断面势—砂3种汇聚模式，中央背斜带发育平湖组—花港组接力汇聚、EW向断裂花港组—龙井组破坏调整汇聚、EW向断裂未破坏高效汇聚3种汇聚模式。源—藏成藏过程评价方法及汇聚模式研究为提升海域深层天然气勘探成效具有重要参考意义。
近年来，在东海陆架盆地西湖凹陷西次洼南部深层层系的油气勘探取得较好商业性发现，但多期构造运动影响下油气成藏过程复杂等问题成为制约下一步勘探部署的难题。进一步探究其油气成藏过程，建立有利区评价参数体系，将有利助于西湖凹陷实现增储上产。从“早期成藏”的视角，通过黄金管热模拟实验、包裹体分析、锆石（U—Th）/He定年等方法，对西次洼南部深层层系的油气成藏过程进行了深入的探究。结果表明，西次洼南部油气成藏过程主要受烃源岩演化、早期构造高点和断层活动控制，其成藏特征包括：①紧邻生烃灶，具有早期大量液态烃和晚期大量气态烃强充注背景；②早期构造高点自西向东迁移，指示油气优势运汇方向的变化；③“断层—砂体耦合”控藏模式效果好，翼部岩性勘探潜力大，晚期断层在高压背景下重新开启，深部和浅部油气调整成藏。在西次洼南部划分出I类有利勘探目标4个，Ⅱ类有利勘探目标2个。研究成果为研究区内油气分布特征的进一步研究提供地质依据和重要理论支撑。
下古生界潜山油气藏是渤海海域重要的勘探领域。在系统的岩相学观察，以及元素地球化学、同位素地球化学和流体包裹体等测试分析的基础上，对渤海海域渤南低凸起下古生界潜山中的碳酸盐岩储层进行了成岩史解剖和储集能力分析。结果表明：潜山碳酸盐岩储层岩性以泥晶云岩、晶粒灰岩、晶粒云岩、颗粒灰岩和颗粒云岩为主；储层经历了复杂的成岩作用：白云岩成岩经历了同生海水胶结，准同生白云石化，早期黄铁矿→浅埋藏白云石化，压实作用，浅埋藏碳酸盐胶结作用，早期溶蚀→岩溶作用，去白云化作用，破裂作用，方解石胶结作用→中—晚成岩阶段碳酸盐胶结，热液作用，自生石英，晚期黄铁矿，晚期溶蚀。碳酸盐岩成岩经历了同生海水胶结，早期黄铁矿，压实作用，浅埋藏碳酸盐胶结作用，早期溶蚀→岩溶作用，去白云化作用，破裂作用，方解石胶结作用→中—晚成岩阶段碳酸盐胶结，热液作用，自生石英，晚期黄铁矿，晚期溶蚀。储层的发育受多种因素的控制：风化岩溶作用促进了孔缝洞复合储层的发育；岩性的差异控制优质储层的分布，白云岩化作用形成的晶粒白云岩储层质量显著优于泥晶白云岩；溶解作用增加岩石的储集性能；构造裂缝的发育控制了储层的分布；多期的胶结作用是破坏储层的主要成岩作用。综合分析表明，研究区优质储层发育的主控因素为白云岩化作用和风化岩溶作用。
近百年来，碎屑沉积物锶钡比（Sr/Ba）判别海陆相沉积环境的理论基础可靠、技术方法可行，是一个较好的碎屑沉积物盐度定性判别的地球化学指标。渤海湾盆地歧口凹陷研究区域的传统全岩总量锶钡比（Sr/Ba）T值介于0.35~0.41之间，其选择性提取结果表明，全岩的总量锶钡中，超过68％的钡和超过50％的锶赋存在陆源碎屑矿物中，而其与沉积时期的水体盐度环境无关，理应在判别沉积环境时剔除。为解决（Sr/Ba）T存在的判别效果不佳问题，提出醋酸钠法、醋酸铵法、稀醋酸法、柠檬酸法、稀盐酸法及络合剂+稀盐酸法，对Sr/Ba结果进行校正，以期更为科学合理地解释研究区沉积时期水体盐度。研究发现，歧口凹陷沉积物中的锶除碎屑硅酸盐矿物态以外，主要呈现可交换态和碳酸盐态，赋存形态比较单一；而钡除了碎屑硅酸盐矿物态外，其赋存形式较为复杂。6种选择性提取方法均能较好地区分歧口凹陷QK18⁃A井所在区域的海陆相沉积环境。
针对中国海域内湖相主力烃源岩（Ⅰ/Ⅱ₁型）生烃潜力预测与模式评价难题，本研究将人工神经网络（ANN）与半封闭体系热压模拟实验相结合，构建了生烃动态预测模型。实验揭示了一定的生烃差异性：咸水烃源岩生油高峰成熟度较同类型淡水烃源岩滞后（ΔR O=0.12%~0.15%），指示了深层勘探潜力。这种差异源于盐度控制的成烃生物组成：咸水环境以沟鞭藻等层状藻类体为主，生烃活化能较高；淡水环境则以光面球藻等结构藻类体为主，活化能较低。相应地，咸水Ⅰ型烃源岩最大油产率显著高于淡水环境，而Ⅱ₁型在咸水环境则略低。基于135组样品数据（训练集∶测试集=8∶2），建立了包含TOC、I H、R O、盐度等7个特征参数的多层感知机（MLP）预测模型。置换特征重要性（PFI）分析确认I H为核心控制因子。模型验证表明其对气产率、油产率和总烃产率的预测准确度分别达85.98%、62.16%和68.94%。该模型为湖相烃源岩全演化阶段生烃潜力动态评价提供了高效工具。
西湖凹陷是东海陆架盆地重要的油气勘探目标区，宝石组烃源岩的生烃潜力对区域资源评价具有关键控制作用。针对中央洼陷带钻井资料匮乏的问题，综合地球化学分析、测井解释、地震属性反演、生烃动力学模拟及定量资源评价方法，系统刻画了宝石组烃源岩的空间分布、有机质丰度、类型、热演化程度及生烃强度。研究结果表明：西湖凹陷斜坡带宝石组烃源岩总体有机质丰度中等偏低，以Ⅱ2型至Ⅲ型有机质为主，热演化程度处于低至中等成熟阶段；中央洼陷带生烃潜力显著增强，生气强度普遍大于20×108 m3/km2，嘉兴25洼最高可达60×108 m3/km2。基于N31与H1构造天然气碳同位素特征的对比分析，验证了深部高成熟宝石组烃源岩贡献的存在性及预测结果的可靠性。宝石组烃源岩具备形成大中型气藏的资源基础，是西湖凹陷深层及近洼区天然气勘探的关键层系。
近年来，东海陆架盆地西湖凹陷中央背斜带在浅部的中新统油气勘探取得重大突破，为深化油气成藏富集规律认识，指导深浅结合的立体勘探部署，系统剖析了该地区中新统油气的成因类型与成藏机制。研究表明：中央背斜带中新统气藏的气体干燥系数介于0.76~0.96之间，甲烷碳同位素值（-55.0‰~-37.0‰）明显低于下伏的渐新统花港组天然气（-36.2‰~-29.6‰），而中新统气藏的乙烷碳同位素值（-27.8‰~-24.5‰）则与渐新统花港组基本一致，揭示了天然气自浅向深由热成因—生物成因混合气向热成因气过渡的成因机制。最浅处气藏具二氧化碳碳同位素值偏高（ =9.8‰）且丙烷和丁烷的碳同位素值发生倒转特征，指示了典型的细菌降解油气产生的次生生物气。估算统计，中新统气藏生物气占天然气总量的6.2%~41.6%，平均约为19%，以原生生物气为主，局部发育次生生物气。中央背斜带南部的CX构造中新统原油检测到较高丰度的C28—C32 25⁃降藿烷系列化合物，却保留完整的正构烷烃分布，反映该区经历了至少两期油气充注，早期原油因龙井运动期的构造隆升遭受生物降解改造并形成次生生物气；晚期原油伴随区域沉降未经历降解作用，保留了完整的正构烷烃特征。研究提出了中央背斜带中新统油气藏“两期油气充注，早期生物次生改造”的成藏模式，为东海陆架盆地下一步开展热成因气和生物气的勘探部署提供了重要的科学依据。
长期以来东海陆架盆地西湖凹陷勘探主战场为平湖斜坡带和中央反转带，而近年杭州斜坡带商业油气流的发现拉开了“向北进军”的序幕，亟需开展烃源岩与油气成藏研究，为进一步勘探部署提供理论依据。基于有机地球化学、流体包裹体及盆地模拟等手段，开展了杭州斜坡带烃源岩沉积环境、母源输入、油气源对比及成藏模式等研究。结果表明：①宝石组与平湖组烃源岩有机质丰度高，类型为Ⅱ型，盆地模拟显示洼陷中心烃源岩已进入生气窗，具备良好生烃物质基础。宝石组烃源岩具有低的姥鲛烷/植烷（Pr/Ph）、无二萜类化合物、高的伽马蜡烷指数（Ga/C30 H）、高的C23三环萜烷/C30藿烷（C23 TT/C30 H）与C27甾烷（C27 St），表明形成于海相浮游藻类贡献丰富的还原水体条件；而平湖组源岩具有较高的Pr/Ph、低丰度二萜类、高丰度的C29 St，显示出弱氧化—弱还原水体下的混源贡献特征。②天然气碳同位素与组分组成表明，花港组天然气主要为宝石组烃源岩贡献，平湖组天然气为自生自储，R O值约为1.5%。凝析油生物标志物组成表明其主要来源于宝石组，平湖组烃源岩有少量贡献。③储层烃类盐水包裹体均一温度、埋藏史和热史综合分析表明，油气主要成藏时间为12~5 Ma。综合油气成藏地质条件，提出杭州斜坡带发育“断层垂向输导—下生上储”、“砂体侧向输导—平湖组自生自储”2种成藏模式。
北部湾盆地乌石凹陷近期在反转构造带钻获的W1井气油比高达1 192，取得了规模凝析气藏发现，这一发现与早期以油藏为主的认识形成鲜明对比，但对其地球化学特征、成因类型、气源来源及成藏过程尚缺乏清晰认识。为此，综合运用天然气组分、稳定碳同位素组成及轻烃化合物分析等多维地球化学手段系统研究了反转构造带凝析气藏地球化学特征、成因类型及天然气来源，并结合包裹体岩相学特征、均一温度及地层埋藏史等资料明确油气充注及成藏过程。结果表明：乌石凹陷反转构造带凝析气甲烷含量占绝对优势，主要介于74.24%~82.46%之间，干燥系数（C1/C1—5）为0.78~0.87，为典型湿气；其中W1井凝析气位于成熟阶段，W2井凝析气达到高成熟阶段，属于腐泥型有机质热降解生成的油型气，但也存在腐殖型有机质的贡献，与伴生油呈同源特征，均为靠近洼中流二段中上源岩混合贡献；研究区存在2期原油成藏及1期天然气成藏，原油主成藏期分别为15~10 Ma以及3 Ma之后，天然气主成藏期为6~3 Ma；相对低熟阶段烃源岩开始生油，随成熟度增加，生成的天然气沿断裂、砂体运移，过程中驱替并超越早期形成的油柱，最终于流二段砂岩储层中聚集成藏，具有近距离运移、旁生侧储式成藏的特征。
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