周口坳陷是南华北盆地勘探潜力较大的构造单元之一，面积约为32600km^²。北部逐渐抬升与太康隆起相接，东侧与徐蚌隆起相接，西南及南部与秦岭褶皱带豫西隆起-长山隆起相接，是在华北地台南部形成的中生界和新生界陆相坳陷。前人在周口坳陷及周缘太康、鹿邑、谭庄-沈丘凹陷做了大量烃源岩方面的研究工作，总体认识程度仍然较低，缺乏系统研究，制约了该区非常规油气勘探的进展，有必要针对上古生界烃源岩研究的分布特点与地球化学特征进行系统评价，以满足下一步的勘探部署。

区内地层系统自下而上为寒武系、奥陶系中下统、石炭系上统、二叠系、新近系和第四系，其中石炭系-二叠系太原组、山西组、下盒子组及上盒子组为本区主要含煤地层，也是煤系气（包括煤层气和页岩气）的主要目的层。

区域研究表明，基底主要为太古界变质岩，自下而上发育寒武系-奥陶系海相沉积环境、石炭系-二叠系海陆过渡相含煤沉积环境、中生界山前粗碎屑沉积与滨浅湖交互沉积环境、新生界河湖相砂泥岩互层沉积环境。研究区石炭-二叠系全区发育，主要为一套海陆交互相含煤系地层，形成于滨岸潮坪及三角洲沉积环境。

图1  周口坳陷及周缘上古生界残存展布图

研究区在晚古生代沉积时，为华北克拉通盆地的一部分，发育一套由海相、海陆过渡相、陆相沉积组成的含煤地层。烃源岩具有平面上分布广，纵向上层位多的特征，全区基本均有分布。研究区发育泻湖、潮坪、滨岸沼泽、前三角洲和三角洲平原沼泽等沉积类型的烃源岩，岩性上表现为暗色泥页岩、碳质泥岩、煤层及少量的碳酸盐岩，层位上分布于石炭系本溪组、二叠系太原组、山西组、下石盒子组及上石盒子组。

暗色泥岩及碳质泥岩在二叠系太原组、山西组、下石盒子组及上石盒子组广泛分布，钻孔揭示上古生界二叠系暗色泥岩（不含孙家沟组）约200-450m（图3），占地层厚度的35-70%。

图2  周口坳陷及周缘二叠系暗色泥岩等厚图

周口坳陷及周缘煤层发育，沉积沉降中心在太康隆起及鹿邑凹陷一带，其中煤层厚度亦呈现出相同的西薄东厚、中间厚南北薄的变化规律，在太康隆起、鹿邑凹陷，煤层最厚可达25m以上。

研究区上古生界烃源岩除上石盒子组有机质丰度较低，属较差烃源岩外，其他各组残余有机质丰度平均为1.08-3.79%，均属中等-好生油层，纵向上自太原组-上石盒子组暗色泥岩的残余有机碳丰度由高到低，反映上古生界烃源岩由老到新，质量由好变差；有机质类型以Ⅲ型为主；有机质成熟度分异显著，镜质体反射率值为1.0-3.0%，处于成熟-过成熟阶段。

图3  周口坳陷及周缘煤田钻孔镜质体反射率分布频率图

研究结果表明：上古生界是周口坳陷及周缘较有利的勘探层系，地层残存厚度1100~1500m（煤系厚700~950m），但受多期构造运动影响，保存不均衡。随地层由老到新，有机质丰度由好变差。上古生界烃源岩有机质丰度以煤最好，而暗色泥岩以太原组-山西组最优，上石盒子组最差，整体具备中等-好的生烃潜力。根据周口坳陷及周缘上古生界烃源岩干酪根类型多样，母质类型主要来源于陆源高等植物，综合分析认为上古生界有机质干酪根类型为Ⅱ-Ⅲ型，以Ⅲ型为主。根据镜质体反射率等资料分析表明，太康隆起上古生界和鹿邑山西组-太原组已达到高-过成熟生气阶段，其它凹陷整体处于成熟生油阶段。

相关研究成果以周口坳陷及周缘上古生界烃源岩评价为题，发表在《中国煤炭地质》2025年 第9 期。第一作者简介：李杭兵，男，汉族，1981年生，副研究员，矿产普查与勘探专业，工学硕士，主要从事能源矿产勘查与研究。第一作者单位：河南省地质局矿产资源勘查中心。