渭河盆地是否具有油气前景长期以来一直是人们探讨的热点问题。早期的石油普查工作仅在西安凹陷WS13井发现少量富氦天然气显示,后因盆地内未发现有效烃源岩,认为不具备石油生成条件而停顿。2000年以来,随着盆地内地热资源的不断开发,在固市凹陷南部渭南市区WR2、WR11两口地热井热水中发现有原油析出,首次在渭河盆地获得了新生界地层产出的原油,渭河盆地石油资源也再次引起关注。上述发现,使得人们必须对渭河盆地的油气资源重新开展相关调查研究工作,原油的地球化学特征以及成因来源也成了亟需解决的主要问题。 基于以上问题,本文以渭河盆地固市凹陷南部作为主要研究对象,在对研究区地质背景和前人研究成果充分调研的基础上,利用色谱-质谱化验测试,分析了固市凹陷研究区新近系两口井原油的族组分和生物标志化合物特征,在此基础上,通过与渭河盆地固市凹陷内已知新近系张家坡组烃源岩、邻区鄂尔多斯盆地杏子川地区延长组烃源岩、同为新生界沉积盆地的邻区三门峡盆地古近系小安组原油的地球化学特征和生物标志化合物比对分析,结果表明:(1)研究区原油属于正常密度、高含蜡、高粘度、低含硫原油,具有高饱和烃、高饱和烃/芳烃比,芳烃、非烃和沥青质含量较低的特征。参考原油饱和烃分析结果,研究区原油应为陆源和水生混合来源。原油Pr/Ph均值0.65,Pr/nC₁₇均值0.58,Ph/nC₁₈均值0.67,伽马蜡烷指数0.8左右,表明原油源岩沉积环境为湖相弱还原环境,水体具有一定盐度,来源为水生生物和高等植物共同来源。原油碳优势指数(CPI)和奇偶优势指数(OEP)不明显(CPI=1.02,OEP=0.97),已达到成熟阶段,根据化验出的奥利烷推测,原油应产自白垩纪以后或新生代烃源岩层,推测新生界古近系、新近系地层应存在有效烃源岩层。(2)固市凹陷新近系张家坡组烃源岩镜质体反射率(Ro)平均0.51%,T_max在421~432℃之间,处于未成熟阶段,邻区鄂尔多斯盆地杏子川地区长7和长9段烃源岩在碳优势指数(CPI)和奇偶优势指数(OEP)、Pr/Ph等方面与研究区原油均具有一定差异,因此推断均不是研究区原油的生油岩。与邻区三门峡盆地古近系小安组原油虽然原油物源供给类型接近,但成熟度及母岩沉积的盐度差异明显,油源也不同。(3)固市凹陷内蓝田灞河组目前虽未钻遇有效烃源岩,但通过测井数据认为研究区新近系蓝田灞河组地层主要以三角洲前缘和浅湖-半深湖相为主,且早期的探井也在该层发现有有机质含量较低的暗色泥岩沉积,相对其它层来说具备初步的有机质基础,很有可能发育有固市凹陷原油的生油层。