第七届青年地学论坛

      油源分析是石油地质地球化学研究的一项基础内容，因油气主体属于有机成因，传统研究方法是有机地球化学，特别是生物标志物和碳同位素（Peters et al., 2005）。但随勘探对象的日益复杂化，油气成藏会出现多源混合和/或次生蚀变改造，引起数据解释的多解性，因而探索新的复杂油源研究方法非常迫切。本文在Fetter et al. (2019)报道的海相油气系统Pb同位素地球化学研究基础上，拓展到了陆相含油气系统，回答的问题是Pb同位素技术能否进行有效应用，是陆相含油气系统的初步尝试。
      首先应用5%曲拉通X-100进行有机-无机相分离，并采用氢溴酸（HBr）从原油中萃取提纯Pb元素，解决了陆相原油有机-无机相难分离的难题。DCM溶解后的原油与HBr混合后离心发现有机与无机相并未截然分离，上层无机液体包含部分黑色絮状物或固体。反复试验表明这可能与原油粘度有关，而加入5%曲拉通X-100后取得明显的有机-无机分离相溶液，可以用于Pb同位素分析。
      以准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组碱性盐湖相油气系统为例，发现Pb同位素变化范围较小，“源”是主控因素。原油样品的²⁰⁴Pb/²⁰⁶Pb为0.53~0.56，²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb为0.84~0.88，²⁰⁸Pb/²⁰⁶Pb分布范围为2.0~2.2，绝对数值差异小，但三组同位素在不同样品间呈规律的线性变化。结合传统的有机地球化学数据，发现原油Pb同位素组成受次生蚀变影响较弱。结合烃源岩Pb同位素数据，发现由源到油，Pb同位素在同一变化趋势线上逐渐增加，揭示“源控”下的Pb同位素分馏机制。
      玛湖凹陷原油Pb-Pb同位素等时线年龄偏老，明显老于研究区的烃源岩沉积年龄，综合分析排除了Fetter et al. (2019)提出的深部流体影响因素，提出可能与体系不封闭有关。
      未来需要进一步研究原油中Pb元素的来源及赋存状态，以完善Pb同位素应用于油源研究的理论基础。常规原油成藏的Pb-Pb同位素定年不准确，下一步可从常规油藏拓展至非常规油藏，更好地约束Pb同位素的原始组成与相对封闭体系中的地球化学行为与应用。
 

Pb同位素,油源对比,陆相原油,准噶尔盆地