0 引言
寒武系作为显生宙第1套层系，是地球系统演化的重要转折期，不仅在地球上首次出现了复杂而齐全的动物门类，呈现出爆炸式演化，标志着地球生命系统从微生物为主向动物生态系统的革命性转变[4]。同时寒武纪也是全球最重要的成磷时期，冰期结束后气温增高，大气和海洋氧化程度快速上升，以及寒武系底部大不整合事件[5]，导致寒武系底部的烃源岩沉积并不普遍。世界范围内寒武系烃源岩沉积发生在中晚寒武世发生的一次全球性一级海平面升降的高峰期，主要分布在波罗地（Alum页岩）、冈瓦纳（Arthur Creek页岩）和劳伦西亚古陆之间的热带—亚热带半局限海。然而，地球表生系统和深部岩石圈演化的重大转折在不同陆块之间的响应也千差万别[6-7]。中国中上寒武统海相克拉通则主要记录的是半开阔—开阔台地相沉积，寒武系烃源岩集中发育在下寒武统，支撑了中国四川和塔里木盆地超深层大规模油气资源的形成。这与阿曼南部盐盆和俄罗斯东西伯利亚寒武系底部油气主要来源于前寒武系烃源岩的油气系统截然不同[8-9]，形成了全球独特的早寒武世早期的油气系统。其中，塔里木盆地寒武系规模有效烃源岩的发育年代最早，北部坳陷广覆式沉积的寒武系玉尔吐斯组（—C1y）—西山布拉克组（—C1xs）烃源岩，沉积时间相当于寒武纪早期的纽芬兰世[10]。然而，对塔里木盆地早寒武世不同沉积环境和岩相分区的成烃生物母源特征尚未开展研究，制约了超深层油气勘探区域的扩展。
塔里木盆地已在塔中、塔北和巴楚隆起实施了一批针对寒武系白云岩的风险探井，但仅在中深1井、柯探1井和轮探1井获得工业油气突破。其中中深1井分别在下寒武统肖尔布拉克组（—C1x）、中寒武统阿瓦塔格组发现了凝析油气和挥发性油藏，后期由于产能很快衰减而关井；柯探1井和轮探1井在紧邻的中寒武统吾松格尔组膏盐岩分别发现了天然气和轻质油。尤其是2023年在塔北隆起西端的喀拉玉尔滚构造带上钻探的雄探1井，在上寒武统下丘里塔格组白云岩风化壳发现了规模性凝析气藏，油气柱高度达180 m，凝析油密度为0.81 g/cm3，气油比为710~920 m3/m3，为揭示F5走滑断裂以西地区超深层油气来源和成藏有效性提供了直接的研究对象。通过对比分析塔里木盆地寒武系纽芬兰统不同沉积相烃源岩的生物标志物差异，深入分析F5走滑断裂以西新发现的雄探1井寒武系原油的生源特征，对于明确塔北西部乃至阿瓦提凹陷周缘的超深层油气勘探前景具有重要的基础研究价值和勘探实践意义。
1 地质背景
塔里木盆地已发现超深层寒武系油气储层主要有中下寒武统阿瓦塔格组、吾松格尔组和肖尔布拉克组，近期发现的雄探1井寒武系凝析油气藏则是揭开了塔北西部超深层勘探的序幕（见图1a ）。从已发现的超深层油气藏在现今台盆区地质结构的空间分布来看，古隆起斜坡区顺北、富源、满深等区块中下奥陶统油气藏位于满加尔凹陷西缘。现有寒武系的工业油气井中深1井、轮探1井也围绕满加尔生烃凹陷周缘，推测其油气源主要来源于满加尔凹陷。而柯探1井寒武系油气藏位于阿瓦提凹陷西缘沙井子断裂上盘，通常认为阿瓦提凹陷是该地区的主要生烃中心。新发现的雄探1井则地处阿瓦提凹陷和满加尔凹陷的过渡带，其油气究竟是主要来源于阿瓦提凹陷还是满加尔凹陷，是明确F5走滑断裂以西地区油气源的关键。
然而，现今的盆地结构和下古生界凹陷中心，并非下寒武统烃源岩沉积期的古地貌。目前钻井和露头揭示的下寒武统烃源岩主要包括塔东地区满加尔凹陷西山布拉克组—西大山组（—C1xd）和塔北隆起中西部的玉尔吐斯组。基于塔里木盆地不同岩相区的碳同位素组成曲线与全球对比，西山布拉克组与玉尔吐斯组烃源岩大致相当于纽芬兰统的等时沉积（见图1b ）。盆地西部以星火1井和肖尔布拉克剖面为代表的下寒武统玉尔吐斯组烃源岩，由下而上沉积了层状硅质岩、硅质岩/泥岩互层、硅质白云岩和白云质细砂岩。其中，仅有数米厚的黑色页岩，其TOC值可高达14%，并沉积含油[12]的重晶石结核。盆地中部的轮探1和旗探1井钻揭的玉尔吐斯组烃源岩则以灰质泥岩、泥岩为主，厚度可达45 m。塔东地区下寒武统西山布拉克组烃源岩以塔东低凸起的塔东1、塔东2和英东2井等为代表，偶含磷，以硅质岩、泥岩为主，夹火山岩的岩性组合，白云岩含量比西部玉尔吐斯组低得多，普遍夹有灰黑色的放射虫硅质岩，TOC值大于0.5%的有效烃源岩的累积厚度超过100 m。塔里木盆地不同沉积相区的纽芬兰统烃源岩岩石组合类型、厚度和有机质丰度存在显著差异。
2 样品与实验方法
研究所选取的塔里木盆地不同构造部位的寒武系纽芬兰统烃源岩，包括盆地西部肖尔布拉克组剖面和旗探1井的寒武系玉尔吐斯组、塔东2井寒武系西山布拉克组代表性烃源岩，F5走滑断裂以西的英买2-14井和玉东2井奥陶系油气（见图1 ），以及雄探1井寒武系原油。寒武系纽芬兰统代表性烃源岩和相关油气藏基本地球化学特征见表1 、表2 。
表1 塔里木盆地寒武系不同岩相区烃源岩地球化学特征 |
| 露头/代表井 | 层组 | 井深/m | TOC/% | 氢指数/(mg·g-1) | 最高热解温度/℃ | 成熟度/% |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 肖尔布拉克剖面 | 玉尔吐斯组 | 0.18~14.80 | 79.5 | 495 | 1.52 | |
| 旗探1 | 玉尔吐斯组 | 5 990 | 0.35~9.50 | 214.3 | 443 | 0.89 |
| 轮探1 | 玉尔吐斯组 | 8 680 | 0.23~8.20 | 124.2 | 483 | 1.58 |
| 塔东2 | 西山布拉克组 | 4 977 | 0.13~7.80 | 33.5 | 597 | 3.21 |
表2 塔里木盆地F5断裂以西代表性油气藏原油性质表 |
| 代表井 | 层组 | 井深/m | 原油密度/(g·cm-3) | 含蜡量/% | 硫含量/% | 气油比 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 英买2-14 | 一间房组 | 5 858~5 889 | 0.88 | 9.2 | 0.99 | 210 |
| 玉东2 | 鹰山组 | 4 939~4 983 | 0.91 | 5.8 | 2.20 | |
| 雄探1 | 下丘里塔格组 | 6 593~6 800 | 0.81 | 7.3 | 2.50 | 714 |
通过气相色谱-质谱法，定量分析烃源岩可溶有机质和原油的生物标志物含量和分布特征，以5α雄甾烷和D代蒽分别作为饱和烃和芳烃生物标志物分子化合物定量分析的标准化合物。气相色谱-质谱分析（GC-MS）使用热电公司TRACE GC ULTRA/DSQII仪器，应用HP-5MS硅胶柱（长60 m，直径0.25 mm，膜厚0.25 µm），载气为He。同时，运用气相色谱-双质谱联用排除共馏效应对生物标志化合物鉴定和分布特征的干扰，测试仪器是热电公司TSQTM8000的三重四极杆GC-MS/MS系统，色谱柱型号与GC-MS分析方法相同。
3 塔里木盆地寒武系纽芬兰统烃源岩不同岩相的生源特征
从已发现的寒武系纽芬兰统烃源岩岩性分区来看，盆地西北部肖尔布拉克剖面玉尔吐斯组烃源岩为硅质岩体系的薄层、高TOC值的泥页岩，塔北中部玉尔吐斯组烃源岩为中等厚度、中等TOC值的灰泥岩，而塔东地区则是以相对厚层、中等TOC值的硅质泥页岩为主的西山布拉克组烃源岩。因此，3种不同岩相的寒武系纽芬兰统烃源岩，不仅存在沉积环境的差异，而且成烃母质也很可能不尽相同。
3.1 芳基类异戊二烯烷烃指示烃源岩有利沉积环境
基于烃源岩中芳基类异戊二烯烷烃（TMAIs）分析表明，塔里木盆地寒武系纽芬兰统烃源岩整体发育3种沉积水体环境。塔北深层轮探1和旗探1井钻揭的纽芬兰统烃源岩是一套富含有机质的泥岩和碳酸盐岩沉积，检测出丰富的TMAIs系列化合物（见图2 ），表明有机质沉积在缺氧透光的水体环境中，指示硫化水体的沉积环境更有利于形成相对厚层的高TOC烃源岩。而在盆地西北部肖尔布拉克剖面玉尔吐斯组为一套薄层硅质岩互层的泥岩，仅检测出极少量的TMAIs（见图2 ），并且大量重晶石结核沉淀发育和Ni、Mo等多金属矿富集[13]，这表明阿瓦提凹陷和塔北深井的玉尔吐斯组烃源岩的沉积环境和生源分子特征并不相同。另外，塔东地区沉积的纽芬兰统烃源岩，是一套名为西山布拉克组的厚层硅质泥岩，沉积于深水盆地相环境，未能发现完整的2,3,6-三甲基苯基类异戊二烯烃（2,3,6-TMAIs），其主要来源于蓝细菌生源的类胡萝卜烷和绿硫细菌[14]。与无处不在的蓝细菌不同，绿硫细菌通常栖息在透光水体厌氧带，距离氧化-还原化变层之下10~30 m的水体中。
根据化能自养细菌的代谢方式，绿硫细菌来源的有机碳同位素富集可达15‰[15]，由此可以判定2,3,6- TMAIs的来源。由于塔里木盆地目前所发现的寒武系纽芬兰统烃源岩中2,3,6-TMAIs含量达不到单体烃同位素组成的检测下限，若要证明2,3,6-TMAIs确切的生物母源，还需要发现更高含量的烃源岩才能进一步证实。目前在塔里木盆地寒武系烃源岩和原油当中还未见到2,3,4-TMAIs的报道，该系列化合物有可能是2,3,6-TMAIs异构化产物，但更广泛地被认为是C40芳基类胡萝卜烷裂解产物，指示了紫硫细菌的生物母源[16-17]。相较于绿硫细菌，紫硫细菌栖息在水面以下12~15 m深度，需要更强的光照自养，具有更强的耐氧性。因此，塔里木盆地寒武系烃源岩和原油缺少2,3,4-TMAIs的分布，说明海水透光带适度的硫化环境可能是满西生烃中心寒武系纽芬兰统烃源岩有利的沉积环境。
3.2 三芳甾烷系列指示不同相区纽芬兰统烃源岩的生源差异
芳香甾烷类生物标志物是地质体中众多芳香烃化合物中少数具有明确生源指示作用的一类化合物[18]，其热稳定性也明显高于饱和烃萜烷类生物标志物，因此是超深层高成熟油气溯源的潜在指标。由于活体生物不能合成可达到检测含量的芳香甾烷，以往认为单芳甾烷生物标志物是生物体中甾醇、甾酮芳构化的产物。A环和B环单芳甾烷普遍存在于早期成岩阶段的地质体中，低地温条件微生物介导的芳构化作用能够形成完整的芳香甾烷化合物[19-20]。随着热演化程度的升高，晚成岩阶段的单芳甾烷经芳构化作用，形成C环单芳甾烷和三芳甾烷[21-22]，热成熟作用和生物介导芳构化作用是芳香甾烷的主要成因机制。C26—C28三芳甾烷系列通常来源于C27—C29甾烷的芳构化作用，由于低地温条件生物介导作用，造成甾烷系列不同化合物之间芳构化程度并不同步，因此C26—C28三芳甾烷的相对含量与甾烷系列的构型分布并不完全一致，从而形成相对独立判识油气来源的分子指标。轮探1井与肖尔布拉克剖面玉尔吐斯组烃源岩的成熟度接近，有机质镜质体反射率都超过1.5%，但是三芳甾烷的构成却存在显著差异（见图3 ），这说明三芳甾烷系列化合物能够用于高成熟阶段油气源示踪。
甲基取代的三芳甾烷中，3-甲基三芳甾烷通常是源于原核细菌催化加成作用，与细菌藿醇（C35Bacterio- hopanetetrol）的生物合成途径相似[23]，因而可能成为菌类细胞膜的指示物，也是有效划分有机质生物母源的化合物。塔里木盆地最早是在东部满加尔凹陷南缘塔东2井的寒武系检出丰富的三芳甲藻甾烷（TAS），表明前三叠系的三芳甲藻甾烷与远古疑源类的多样性相关[24-25]，并且用于判识寒武系和奥陶系油气来源[24,26]。随着塔里木盆地台盆区超深层寒武系勘探不断拓展，塔北中部钻揭的旗探1井和轮探1井的寒武系纽芬兰统玉尔吐斯组烃源岩中并没有发现三芳甲藻甾烷系列（见图3 ），缺少C30 4-甲基甾烷和24-降胆甾烷等生物标志物，相对应的4-甲基三芳甾烷含量明显偏低，而是以C29 3-甲基三芳甾烷占主导优势。
这说明盆地中部沉积的玉尔吐斯组缺少合成三芳甲藻甾烷的古老沟鞭藻和硅藻等成烃生物，除了沟鞭藻和硅藻大量繁盛的时代可能比较晚的原因之外，这类古老倾油藻类对于栖息地的沉积水体环境具有一定的选择性。缺失沟鞭藻和硅藻类生源的情况，在远离大陆、又无上涌洋流而缺乏营养成分的大洋中心时常发生[27]。由此可见，不同相区烃源岩中三芳甾烷构成的差异，能够有效划分塔里木盆地纽芬兰统不同沉积环境生成油气的来源。
3.3 寒武系纽芬兰统不同岩相烃源岩中甾、萜烷组成
沉积有机质中的甾烷系列生物标志物通常认为来源于真核藻类[28]，藿烷化合物则来源于原核细菌[29]。但是由于细菌在沉积物中普遍存在，几乎所有的原油中均存在藿烷，因此根据萜烷的相对丰度来划分原油成因类型并不十分有效[17,30]。而在藿烷系列中伽马蜡烷是一种C30三萜烷，它常常出现在高盐度海相和非海相沉积物中，在某些源于碳酸盐岩或蒸发岩的海相原油中也十分丰富[31]。强烈生物降解使原油中甾烷、藿烷、孕甾烷、升孕甾烷都有损失，伽马蜡烷的抗生物降解能力强，生物降解时依然能够保存[32]。塔里木盆地不同构造-沉积环境的寒武系纽芬兰统烃源岩中伽马蜡烷指数（Gar/C31藿烷）随成熟度的升高而升高（见图4 ），因此伽马蜡烷相对峰高不能作为塔里木盆地寒武系烃源岩的生源指标。
三环萜烷最早被认为来源于规则的C30类异戊二烯烃类[33]，随着塔斯马尼亚藻、脉管植物和咸化湖盆中三环萜烷的大量检出，其在油源对比中存在多解性。塔里木盆地不同沉积环境的寒武系纽芬兰统烃源岩中，旗探1井玉尔吐斯组是目前已发现成熟度最低的烃源岩，检出了相对丰度最高的长链三环萜烷（见图4 ），代表了该地区寒武系烃源岩中三环萜烷原始的分布和含量特征，与盆地西部和塔东地区寒武系纽芬兰统烃源岩中长链三环萜烷的相对丰度存在明显差异，可成为划分寒武系油气来源的潜在生物标志物。
由于细菌体内缺少持续性的甾醇生物合成功能，因此甾烷经常被用作判定古老真核藻类的生物标志物。通常认为C27甾烷来源于低等水生生物和底栖红藻类，C28甾烷大多数来源于褐藻，C29甾烷可以来源于藻类和陆源高等植物，但部分藻类如褐藻、绿藻也可以形成C29甾烷。以往研究认为，塔里木盆地寒武系烃源岩C28/C29甾烷比值大多数超过0.5，明显高于全球寒武系烃源岩C28/C29甾烷比值的统计平均值（0.25），这种特征偏离全球寒武系C28/C29甾烷比值的特征，除了受有机质的生物母质来源影响，可能还受控于烃源岩的热成熟演化过程。从塔里木盆地寒武系烃源岩甾烷分布特征可以看出，高成熟烃源岩中αα20R构型甾烷明显升高，重排甾烷系列的相对峰强降低（见图4 ）。同时Li等[34]也曾报道塔里木盆地甾烷和萜烷的含量随埋深增加而减少，因此在超深层油气系统的油气源研究中，必须考虑热成熟度对生物标志物分布样式的影响。
4 雄探1井寒武系原油来源于满西生烃中心硫化环境烃源岩证据
4.1 芳基类异戊二烯烃分布特征与来源
塔里木盆地寒武系纽芬兰统不同岩相烃源岩中芳基类异戊二烯烃的分布差异（见图2 ），证明了满西生烃中心硫化环境是寒武系底部优质烃源岩主要的沉积环境。雄探1井上寒武统下丘里塔格组风化壳储层的原油中同样检出了完整分布的2,3,6-TMAIs化合物系列，与塔北深井轮探1揭示的8 680 m纽芬兰统玉尔吐斯组烃源岩中丰富的2,3,6-TMAIs十分相似（见图5 ），这表明雄探1井上寒武统原油更可能来源于厌氧硫化的沉积水体环境。同时，雄探1井寒武系原油中烷基苯化合物，除了完整的2,3,6-TMAIs化合物，还有峰高相当的烷基苯系列（见图5 ），这可能是由于雄探1井寒武系原油来源于玉尔吐斯组硫化环境边缘的烃源岩，而轮探1井的玉尔吐斯组烃源岩更靠近缺氧硫化的沉积中心。
4.2 三芳甲藻甾烷特征与油源对比
F5走滑断裂以西地区目前仅在英买2井区发现工业油气流，油气藏主力产层为中下奥陶统，距离雄探1井最近的玉东2井在下奥陶统鹰山组内幕获得原油1.6 m3/d。通过雄探1井寒武系轻质油与英买2-14、玉东2井奥陶系原油的生物标志物化合物对比发现，均呈现较低的C26三芳甾烷、4甲基三芳甾烷低于4甲基三芳甾烷等特征，整体上三芳甾烷系列化合物的分布特征相似（见图6 ），表明其具有相同成烃生源。尤其是英买2-14更靠近满西生烃中心，其芳基类异戊二烯烷烃在烷基苯色谱图中十分凸显（见图5 ），与轮探1井寒武系纽芬兰统玉尔吐斯组烃源岩的亲缘关系更紧密，指示满西生烃中心寒武系烃源岩能够向F5断裂以西地区供烃。而玉东2井奥陶系的油气中还发现微量的三芳甲藻甾烷（见图6 ），由于该地区处于满西生烃中心西缘和盆地西部阿瓦提凹陷的过渡带，可能也混合了少量盆地西部硅质岩体系玉尔吐斯组烃源岩生成的油气。
4.3 藿烷系列构成特征与成因
雄探1井寒武系原油中藿烷系列化合物（Hopanes，简写为Hop）以规则藿烷和中等丰度的升藿烷为主，含有一定量的2α甲基藿烷和痕量的伽马蜡烷，除了C29Ts降新藿烷以外几乎检测不到其他重排藿烷（见图7 ）。藿烷主要来源于细菌细胞膜的前驱物——细菌藿四醇[37]，前驱物D环多在陆相氧化环境，经黏土催化作用形成重排藿烷。雄探1井寒武系原油重排藿烷含量极低，指示其主要来源于海相还原环境的有机质。伽马蜡烷主要是噬菌纤毛虫的四膜虫醇被还原的产物，纤毛虫大多分布于含氧和缺氧的化学界面，因此伽马蜡烷通常指示强还原电位和高盐度的水体分层。以往塔里木盆地海相油源的研究认为，寒武系烃源岩形成的原油具有较高的伽马蜡烷含量[36]。而雄探1井寒武系原油几乎不含伽马蜡烷，与旗探1井玉尔吐斯组烃源岩低丰度伽马蜡烷的特征相似，而不同于轮探1井寒武系烃源岩，这表明塔里木盆地纽芬兰统烃源岩相同沉积环境的水体结构也存在明显变化，雄探1井寒武系原油来源于满西生烃中心硫化环境边缘的烃源岩。
3β甲基藿烷主要是噬甲烷菌在生长稳定期的产物，通常与古菌和硫化物氧化菌伴生，而2α甲基藿烷是产氧的藻青菌专属生物标志物，Summons和Walter[38]最早在一些前寒武系的原油中发现藿烷A/B环上甲基取代的2α甲基藿烷，并且从元古宙到显生宙的碳酸盐岩烃源岩生成的原油中检出更高含量的2α甲基藿烷。雄探1井原油中2α甲基藿烷/藿烷比值仅有7%，而3β甲基藿烷的含量更低，进一步说明该原油来源于缺氧硫化沉积的海相有机质，但未达到产甲烷菌活跃的厌氧环境。
4.4 完整系列的三环萜烷和相对丰富的四环萜烷
三环萜烷（Tricycle Terpane, TT）与四环萜烷（C24TeT）的相对分布已被广泛应用于区分陆源与海相有机质输入，对比原油与烃源岩亲缘关系，破译烃源岩岩性特征[39⇓-41]。虽然三环萜烷的生物起源尚不十分明确，但是不同类型有机相形成的三环萜烷分布样式却有明显差异，碳酸盐岩烃源岩中通常具有高的C22TT/C21TT值和低的C24TT/C23TT值，海相原油普遍含有更丰富的C23TT[33]，因此C19TT/C23TT值的升高通常指示陆源有机质输入到近岸的海相三角洲页岩[42]。C24TeT的含量主要反映有机相类型差异，通常富集在陆相[43]和一些碳酸盐岩烃源岩中[44]，或者与嗜盐细菌输入有关[45]。根据前人报道的C19TT/C23TT和C24TeT/C26TT值[46]，塔里木盆地海相原油中三环萜烷的分布特征有两种类型，大多数原油具有低丰度的C19TT和C24TeT/C26TT值大于1.0的特征，指示奥陶系烃源岩来源的海相沉积环境特征；而部分轻质油和凝析油表现出高丰度C19TT和C24TeT/C26TT值小于1.0的特点，很可能来源于高成熟寒武系烃源岩的贡献。雄探1井寒武系原油和旗探1井、轮探1井寒武系烃源岩中C24TeT的含量明显高于C26TT（见图4 、图8 ），显然这不是奥陶系烃源岩来源的独有标志，而很可能与碳酸盐岩沉积体系的烃源岩有关。
雄探1井的寒武系原油中检出较高丰度的、完整系列的长链三环萜烷C28—C39TT（见图8 ），这种特征与旗探1井玉尔吐斯组烃源岩和轮探1井下寒武统吾松格尔组轻质油十分相似[49]，明显不同于良里塔格组、黑土凹组等奥陶系烃源岩，因此进一步表明塔里木盆地超深层油气主要来源于寒武系烃源岩。高纬度富含塔斯玛尼亚藻的岩石和盐湖相、海相碳酸盐岩中三环萜烷含量突出，这表明其可能来源于藻类的前驱物或者高盐度、海相碳酸盐岩环境生存的生物先质[50]，因此长链三环萜烷确实具有划分成烃生物沉积环境的功能。同时有研究发现，三环萜烷比其他萜烷的热稳定性更高[17,30]，因而高过成熟原油中长链三环萜烷的含量一般较高，例如轮探1井寒武系原油中几乎检测不到藿烷，而具有明显的长链三环萜烷分布。雄探1井寒武系原油中Ts/Tm值小于1.1（Ts、Tm分别代表18α(H)、17α(H)-22,29,30-三降藿烷）、C23TT/C30Hop值小于0.9（见图8 ），表明其处于中等成熟度阶段，因此雄探1井寒武系原油应该反映的是原始海相碳酸盐岩的生烃母质来源。
4.5 甾烷分布对特殊生源的指示意义
在真核生物中存在种类繁多的甾醇，其主要功能是维持体内功能平衡和细胞信号传导。沉积埋藏和成岩作用很大程度上减少了残留甾醇的多样性，主要保存下具有27，28和29个碳原子的甾烷系列：即胆甾烷、麦角甾烷和豆甾烷，其差别体现在甾烷C-24侧链烷基的变化。因此，可以基于这种三种甾烷的多样性和分子化石含量分布，重建古老地层真核生物多样性。生物合成甾烷都起始于角鲨烯的环氧化[51]，随后在酶环化成两种可能的C30原甾醇：羊毛甾醇或环阿屯醇。其中，环阿屯醇通过不同的反应途径形成C27—C29甾醇，这是一种与羊毛甾醇不同的演化路径，指示环阿屯醇的生物合成促进了C29甾醇的出现。对于C27胆甾烷和C28麦角甾烷而言，“筏状”细胞膜中C29甾烷出现，能显著降低膜动力对于温度的依赖。这种利用24-乙基C29甾醇的细胞膜，是应对温度剧烈变化的进化响应。
雄探1井寒武系原油中C27—C29甾烷烯类化合物呈现出C29甾烷相对高含量的特征（见图9 ），很可能表明来源于雪球事件后新元古代到寒武纪转折期成烃生物为适应剧烈变化环境形成选择性进化的结果。冰后期生物合成24-乙基C29甾醇的演化过程，最早只出现在南阿曼盐盆的震旦系（距今600~635 Ma），随后在距今560~600 Ma形成全球范围的辐射，呈现时间梯度的变化。适应调节功能更强的产24-乙基C29甾醇真核藻类，很可能为复杂环境中生命结构进化提供了重要的“食物储备”。塔里木板块的雪球冰川活动直到新元古代末期才结束，也是塔里木盆地早寒武世初期有机质出现C29甾烷优势的古气候条件。
5 F5走滑断裂以西超深层的油气来源与勘探潜力
5.1 F5断裂以西超深层油气源与雄探1井寒武系成藏模式意义
根据钻井约束的烃源岩地震追踪和有机碳归一化统计显示[54]，盆地中部的满西生烃中心是寒武系纽芬兰统烃源岩TOC最高、分布面积最广的地区。其中轮探1井位于满西生烃中心的东北缘，相对靠近烃源岩沉积中心，富含芳基类异戊二烯烃的生物标志物特征指示明显的硫化厌氧沉积环境；旗探1井处于满西生烃中心的北部边缘，厌氧硫化程度相对降低。从塔里木盆地寒武系纽芬兰统烃源岩厚度与分布图可以看出（见图10 ），F5走滑断裂以西地区也分布了满西生烃中心部分纽芬兰统厌氧硫化环境的烃源岩。
雄探1井位于塔北隆起西端，西边以喀拉玉尔滚断裂为界，东边与玉东区块和马纳火山岩比邻。喀拉玉尔滚断裂是晚加里东期形成的逆冲背斜圈闭，导致上寒武统的下丘里塔格组白云岩抬升剥蚀，形成潜山风化壳型储层；晚海西期挤压逆冲作用继续加强，形成中下奥陶统推覆逆掩在下志留统塔塔埃尔塔格组（S1t）之上，风化岩溶作用进一步加强，最终形成优质的碳酸盐岩溶蚀孔洞型储层（见图11 ）。
同时，雄探1井寒武系的逆冲构造叠加了与喀拉玉尔滚断裂走向斜交的雁列式走滑断裂，为上寒武统风化岩溶储层与玉尔吐斯组烃源岩之间提供了油气运移通道。相较于逆冲断裂的下盘，上盘的玉尔吐斯组烃源岩形成的油气沿断裂向上运移距离更短。因此，逆冲断裂上盘烃源岩的供烃路径更高效（见图12 ），形成了雄探1井日产249 t原油和177 899 m3天然气的高产油气藏。
5.2 塔北中西部F5断裂以西油气勘探潜力
未来塔里木盆地超深层海相油气勘探的拓展区域主要向满西生烃中心深层东、西两侧拓展。满西生烃中心的东部地区，除了走滑断裂活动形成的储层之外，还沉积了寒武系—奥陶系台缘带[56]，是寻找沉积控制的高能滩相油气藏的有利区域。从油气物理性质来看，满西生烃中心东部玉科和富东地区的油气藏气油比大多超过了2 000 m3/m3，也表明东部满加尔凹陷高过成熟海相烃源灶具有规模供气的能力[57-58]。因此，满西生烃中心东部地区的勘探潜力已经取得了共识，2023年中国石油部署的中国首口万米科探井——深地塔科1井，正是为了探索盆地东部台缘带超深层寒武系的含油气潜力。然而，F5走滑断裂以西地区的海相油气勘探还未获得规模产能。除了英买2井和玉东2井区奥陶系油气藏勘探发现之外，寒武系海相油气的成藏条件和勘探潜力仍不明确。通过对雄探1井上寒武统风化壳型高产油气藏的生物标记化合物分析表明，塔北隆起的西端仍然能够接受满西生烃中心超深层寒武系纽芬兰统烃源岩的有效供烃。而且根据塔里木盆地台盆区已发现海相油气藏的TMAIs生物标志物化合物相对含量分布可以看出（见图12 ），高丰度TMAIs的油气藏主要位于满西生烃中心的中西部，指示台盆区超深层寒武系烃源岩的供烃强度，完全可以覆盖满西生烃中心西缘。由此可以推断，F5走滑断裂以西地区完全具备超深层勘探的油源基础。
6 结论
塔里木盆地西北部肖尔布拉克剖面的寒武系玉尔吐斯组为硅质岩体系的高TOC、薄层泥页岩，不含芳基类异戊二烯烷烃化合物，但检出完整三芳甲藻甾烷系列化合物。以轮探1井、旗探1井为代表的满西生烃中心玉尔吐斯组烃源岩是中等TOC、中等厚度的灰泥岩，含有丰富的芳基类异戊二烯烷烃化合物，指示硫化斜坡相沉积环境。塔东地区则沉积了相对厚层、中等TOC的西山布拉克组硅质泥页岩烃源岩，不含芳基类异戊二烯烷烃化合物，但三芳甲藻甾烷最为丰富。根据烃源岩生物标志物特征和岩石组合的差异性表明，塔里木盆地寒武系纽芬兰统烃源岩3类不同的沉积环境发育了油源特征不尽相同的生烃母源类型。
基于芳基类异戊二烯烷烃和三芳甾烷生物标志物的组成，指示雄探1井原油与旗探1井寒武系玉尔吐斯组的生源特征一致，而与塔东地区寒武系西山布拉克组烃源岩的生源特征截然不同。因此，满西生烃中心寒武系纽芬兰统硫化斜坡相烃源岩是台盆区海相超深层油气的主要来源。通过进一步分析发现，雄探1井寒武系原油中C27—C29甾烷系列化合物具有相对高含量的C29甾烷，丰富的长链三环萜烷（最高达C39）等生物标志物特征，不仅能够示踪该类型寒武系油气来源，而且是区分寒武系泥岩和碳酸盐岩等不同岩石类型烃源岩的有效指标。
通过塔北西部逆冲和走滑断裂组成的输导体系分析显示，满西生烃中心纽芬兰统硫化斜坡相烃源岩形成的油气，具备向塔北隆起西端运聚成藏的地质条件。雄探1井揭示了塔北隆起西端寒武系潜山型海相油气勘探的新区带，拓展了寒武系海相油气勘探的范围。