活动热流体对有机质热演化和油气生成作用的强化

通过地质、地球化学的综合分析和动态模拟表明，在莺歌海、琼东南盆地中，活动热流体对有机质热演化和油气生成具有重要的强化作用．在油气聚集区，活动热流体的强化作用表现为储层段的高地温、低地温梯度及相邻层位有机质成熟度的突变性增高，从成因上可分为深源流体侧向输导增温型和深源流体垂向输导增温型；在油气运移路径附近，活动热流体的强化作用表现为有机质成熟度的明显倒置．活动热流体的强化作用使在单一传导背景下不可能成熟的地层进入生烃门限，扩大了有效源岩的层位和体积。

青藏措勤盆地下白垩统活动热流体与油气成藏

对26块流体包裹体样品系统分析表明,青藏高原措勤盆地下白垩统郎山组、多尼组存在大量沥青及有机包裹体,证实盆地内曾发生过大规模的油气生成、运移和聚集过程。测温结果显示,研究区存在5幕热流体活动,且均与油气运聚有关,其中以第2幕—第5幕的大量天然气运聚为主。结合盆地热演化史和沉积埋藏史,确定措勤盆地下白垩统有3期热流体充注,其时间分别为距今124.1-101.5Ma、距今96.4-89.9Ma和距今80.4-63.1Ma,其中第1期和第2期是研究区油气的主要运聚时期。措勤盆地在构造作用影响下流体活动频繁,后期高温热流体活动促进了盆地内烃源岩的热演化,但也使古油藏遭到强烈破坏,油气散失严重。由此认为,措勤盆地油气勘探应以寻找晚期形成的新生界油藏或者中生界保存条件相对较好的油藏、天然气藏为主。

活动热流体与成藏、成矿动力学研究进展

地壳乃至上地幔的流体活动以及与成岩／成矿和人类密切相关的环境关系正日益受到国内外地质学家的高度关注。文章侧重介绍沉积盆地中活动热流体与成岩／成矿动力学的研究进展，并结合南海莺—琼盆地的活动热流体与天然气成藏研究成果，认为盆地热流体的动力学特征不仅控制了烃类和稀有气体、稀有金属的成藏、成矿过程，而且对盆地的动力学演化具明显的影响。

沉积盆地活动热流体类型及其石油地质意义

热流体是沉积盆地物质和能量传输的重要载体 ,其活动可使盆地内的物质和能量发生调整或再分配。根据热流体活动通道 ,将沉积盆地活动热流体类型划分为侧向对流型、垂向对流型和侧向 -垂向对流复合型。活动热流体改变了盆地的温、压场 ;对有机质演化和油气生成具有重要的强化作用 ,使在单一传导背景下不可能成熟的地层进入生烃门限 ,扩大了有效烃源岩的层位和体积 ;改变了成岩 -孔隙演化 ,形成大量次生孔隙 ,改善了储层 ;热流体底辟不但形成了大量断裂和微裂缝 ,而且可形成背斜构造 ,有利于油气的运移与成藏 ;能量强的活动热流体底辟可破坏油气藏。因此 。

琼东南盆地Ⅱ号断裂带新生界多期热流体活动与天然气运聚特征

运用流体包裹体、有机地球化学分析和压力模拟手段,综合研究了琼东南盆地东部Ⅱ号断裂带新生界多期热流体活动及天然气运聚特征。研究结果表明:(1)琼东南盆地东部Ⅱ号断裂带BX19-2构造天然气主要为烃气和CO_(2),烃气为煤型气和油型气的混合气,但不同气层中天然气组分含量差异较大,浅部三亚组气层为相对高含量的烃气(体积分数为83.93%)和低含量的有机成因CO_(2)(体积分数为7.11%);较深部的陵水组气层为含量相对较低的烃气(体积分数为16.10%~76.63%)和含量相对较高的幔源CO_(2)(体积分数为18.70%~81.56%)。(2)流体包裹体和岩石地球化学参数显示烃气运移与3期热流体活动相关,每期热流体的活动深度及引起的热异常程度均存在一定差异。3期含烃热流体活动的时间分别为中新世晚期(约8.8 Ma)、上新世(约4.5~4.1 Ma)和第四纪(约1.1~0.1 Ma)。(3)热流体是以断裂为主要通道发生垂向高效快速充注。来自宝岛凹陷深部的幔源CO_(2)在上新世晚期—第四纪(约2.2~0.5 Ma)发生充注,并驱替了陵水组储层的烃气。因此,宝岛凹陷Ⅱ号断裂带附近的圈闭可能具有钻遇高CO_(2)含量的风险。

歧口凹陷古近纪热流体活动的证据及其对储层物性的影响

歧口凹陷古近纪以来火山活动以辉绿岩等浅层侵入体为特征。运用岩石学、流体包裹体、有机地球化学等技术手段,揭示了碎屑岩对辉绿岩等侵位形成的热流体响应。歧口地区古近纪火山岩主要是一套玄武岩-辉绿岩系列的基性火山岩和侵入岩。玄武岩与碎屑岩接触部位的特征岩性组合主要有5种类型:玄武岩+泥岩、玄武岩+砂和泥岩互层、玄武岩+板岩、玄武岩+砂岩+页岩+泥岩、玄武岩+砂岩。辉绿岩与碎屑岩接触部位的特征岩性组合主要有6种类型:辉绿岩+砂质泥岩、辉绿岩+砂岩(上部)、辉绿岩+油页岩、辉绿岩+砂岩(下部)、辉绿岩+泥岩、辉绿岩+砂岩+泥岩。热流体活动的证据主要体现在碎屑颗粒的热液蚀变,镜质体反射率异常增大,最大热解温度-游离烃-热解烃异常增高,均一温度异常增大,黏土矿物异常转变等5个方面。无论是浅部(<3 500 m)储层的基性岩浆热液活动还是深部(>3500 m)的来自上地幔的富CO2热流体活动都明显地改善了储层的物性,提高了储层的质量。但是上述2种热流体活动在影响的深度上有着极大的差别:浅部的基性岩浆热液的影响范围较窄,这与侵入体的厚度、就位时的温度和冷却速度有关。侵入体对碎屑岩储层的影响范围约是自身厚度或宽度的5倍。深部的富CO2的热流体持续活动的时间较长,影响范围较广,是区内热流体活动的主要影响因素。

布达特群热流体活动及其对火山碎屑岩的改造作用——以海拉尔盆地贝尔凹陷为例

海拉尔盆地贝尔凹陷布达特群热流体活动频繁,主要特征如下:多种类型、多期次脉体的发育;受局部热流体作用,不同地区镜质体反射率随深度的变化明显;热流体在形成过程中具有较高的温度场。同时,受热流体活动的影响,热流体对火山碎屑岩具有一定改造作用,如在安山质岩屑凝灰岩中,斜长石绢云母化、火山岩岩屑绿泥石化明显;在凝灰质泥岩中,热流体对围岩中有机碳具有明显的"催熟"加热作用,微量元素则出现异常现象。这些变化从微观角度进一步证实了热流体活动存在的证据。

热液流体活动规律高光谱遥感分析示范研究——以新疆白杨河铀矿床为例

高光谱遥感技术可以有效地用于分析热液流体活动规律,进而指导找矿预测。利用国际先进的CASI/SASI航空高光谱遥感技术、并结合ASD便携式地面高光谱技术手段,文章从航空、地面、深部钻孔岩芯等不同尺度对白杨河铀矿区及周围地表和深部的热液蚀变类型和热液活动规律等进行了立体识别与研究。研究表明,白杨河铀矿区及周围航空高光谱遥感识别的蚀变矿物在空间上可分为北部蚀变区、矿区蚀变区、南部蚀变区等3个蚀变带。北部蚀变区发育一套以叶腊石、明矾石、高铝绢云母为主的酸性热液蚀变组合;矿区蚀变区地表发育高铝绢云母、中铝绢云母、赤铁矿、硅化等热液蚀变,矿区深部钻孔岩芯主要发育高铝绢云母、中铝绢云母、低铝绢云母、高岭石、赤铁矿、褐铁矿、绿泥石等蚀变矿物及其混合蚀变,且绢云母蚀变矿物的Al-OH吸收峰波长位置存在“单向递减”和“先减后增”等2种明显变化规律;南部蚀变区发育低铝绢云母和中铝绢云母蚀变。分析表明,北部蚀变区是相对的区域热液流体活动中心,铀矿区蚀变区是流体活动中心旁侧的一个明显的热液流体活动区,南部蚀变区是更加远离流体活动中心的,温度进一步降低的流体活动区。矿区北缘接触带的热液蚀变温度要比南缘接触带蚀变温度高,北缘接触带热液流体蚀变温度具有由中西部向东部不断降低、由接触带向接触带外围不断降低的特点。总之,白杨河铀矿区深部热液流体活动至少存在“直流型”和“分流型”2种典型的形式,前者反映热液流体活动温度自深部→接触带→浅部不断降低的特点,后者反映热液流体活动温度自接触带分别向上和向下逐渐降低的特点。此外,文章还对热液流体活动与铀矿化关系,以及矿区外围铀矿找矿方向进行了分析。

歧口凹陷滨海断裂带热流体活动及其对油气成藏的影响

热流体能够影响沉积盆地内物质组分的重新分配,如矿物的溶解和油气相态的变化,以及输导系统的热异常,通常沿断裂分布。滨海断裂带为控制烃源岩展布的断裂之一,同时也是流体热异常活动的场所。利用有机地球化学、流体包裹体、气体地球化学、成岩矿物及地层水化学特征等对研究区内流体的热活动进行了研究,为油气沿断裂发生运移和聚集提供了证据,进一步指明了油气勘探的有利方向。热流体沿断裂上涌发生热对流对局部温度场的改变体现在以下几个方面:①镜质体反射率异常反映局部烃源岩受局部温度场的变化发生热演化异常;②成岩期形成的流体包裹体均一温度大于其最大埋深时的温度;③黏土矿物出现同一深度段多类型和同一类型多层段的演化异常;④储层碎屑矿物颗粒的热蚀变。热流体对物质场的改变主要体现在以下几个方面:①热流体带来了深部幔源的无机CO_2于浅层富集成藏;②大量高于卤水矿化度的深部流体渗入发生流体-岩石相互作用,导致储层中存在高矿化度的地层水;③储层早成岩期胶结于孔隙的碳酸盐类等矿物溶蚀形成多个次生孔隙带,进一步证实了水-岩相互作用,次生孔隙的发育来源于碳酸盐类矿物的溶解和重新分布,在一定程度上控制储层的物性;④热流体携带的大量物质发生流体-岩石相互作用导致靠近断裂带的岩石中所含微量元素异常。上述证据均指示了烃类流体能够沿断裂和渗透性砂岩储层发生运移,并可能聚集成藏形成大油气田。

查干凹陷早白垩世热流体活动的证据及其对巴音戈壁组碎屑岩储层的影响

基于沉积、储层和构造特征,应用流体包裹体和碳、氧同位素等技术手段,结合岩心、薄片及扫描电镜观察,发现查干凹陷早白垩世苏红图组沉积时期为走滑-拉分断陷期,伴随多期中-基性安山岩和玄武岩为主的火山活动及其对应的热流体活动。苏红图期火山喷发及热流体活动,影响了巴音戈壁组埋深2 800 m以下地层,主要体现在古大地热流异常高值、包裹体均一温度异常增高、碳同位素显示无机成因特征、镜质体反射率突变及粘土矿物转化异常这5个方面。深部的热流体携带CO2等气体,主要沿毛西断裂上侵,进入乌力吉构造带,通过微裂缝和不整合面等通道发生横向运移,主要溶蚀巴音戈壁组储层碳酸盐等矿物,其次为长石颗粒。溶蚀作用发育的优先部位,主要在靠近控制岩浆侵入体的深大断裂,其次受不整合面及次级断裂和裂缝等控制;向凹陷内部,溶蚀作用减弱。深部热流体活动对区内有机质热演化和储层物性的影响,是研究区内溶蚀孔洞发育及分布的主控因素,也是勘探大规模油气藏的关键。

含油气盆地中热流体活动的流体包裹体依据

为寻找含油气盆地中热流体活动的证据,根据国内外含油气盆地中与热流体有关的包裹体的对比研究,阐述了流体包裹体宿主矿物产状、形貌特点及均一温度实测值高异常等特征。研究表明,脉体矿物多数是与热流体活动有关的包裹体的宿主矿物,有些碎屑矿物成岩愈合微裂隙中的包裹体也与热流体活动有关。沸腾包裹体反映了油气成藏与热流体的脉动式活动密切相关。流体包裹体的均一温度高异常是由热流体活动所导致的。因此,流体包裹体研究对识别古热流活动具有重要的指示意义。

番禺低隆起PY30-1构造热流体活动及油气成藏

PY30-1构造是珠江口盆地番禺低隆起一个发育底辟体的重要含油气构造,为揭示其油气成藏规律,在确定该构造存在热流体活动的基础上,研究其油气来源和超压演化,并进一步分析油气成藏过程。镜质体反射率（Ro）、蒙脱石—伊利石矿物不正常转换和流体包裹体均一温度均指示PY30-1构造存在热流体活动,热流体活动的同时伴随烃类的运移。油源分析结果表明PY30-1构造中的油气主要来自白云凹陷恩平组煤系烃源岩,文昌组泥岩为次要烃源岩。地层压力演化史模拟结果表明：由于受珠琼运动二幕、南海运动和东沙运动的影响,白云凹陷存在3期压力释放过程,分别是在距今37~40 Ma、31~33 Ma和0~16 Ma,最后一期压力释放与油气充注期具有很好的一致性。研究认为PY30-1构造中的油气是东沙运动引起白云凹陷压力释放,使得烃类从烃源岩中排出沿底辟构造中的断裂垂向运移的结果。

东营凹陷热流体活动及其对水-岩相互作用的影响

从气体地球化学、有机质热变、包裹体均一温度、古地温梯度、成岩矿物、重金属元素和岩浆活动等方面证实了东营凹陷发生了大量的热流体活动 .热流体主要沿活动性较强的深大断裂运移至浅部 ,并以侧向强迫对流为主 ,同时具有多期次活动的特点 .热流体通过改变温度场和地温梯度以及带入一些无机物质 ,导致水 -岩相互作用强度和类型的差异 .

莺歌海盆地CO_2气富集与热流体活动关系

莺歌海盆地CO2气分布很不均匀,一直是影响油气勘探成果的主要原因之一。在前人的研究基础上,详细地总结了CO2分布与热流体活动在平面、纵向和时间上的对应特征,认为热流体活动与CO2分布的确存在一定的对应关系;同时,认为热流体可以促进CO2气源形成,可作为CO2气运移的载体,同时促进运移通道的扩大,也为CO2气运移提供能量,流体在上侵过程中与围岩发生反应,改造了CO2气储层,热流体在向上释放能量的过程中,造成上覆地层的拱起,形成圈闭,最终也可控制CO2气成藏。总结了热流体上侵成藏模式,同时也提出了热流体活动对CO2气藏形成的两点负面影响。

热流体活动示踪标志及其地质意义——以莺歌海盆地为例

沉积盆地内热流体活动过程实际上是热流体聚集与散失的动平衡过程．热流体活动必然导致温度和压力以及化学条件的改变，尽管如此，沉积盆地内热流体活动的示踪难度较大．通过对莺歌海盆地典型实例的剖析，认为较为有效的方法就是通过热流体活动中的温度效应进行示踪研究．其中较为有效的参数有伊－蒙矿物的转换、镜质体反射率和有机物热解指标以及流体包裹体等．这些参数的不同形式的异常均指示了来自深部的热流体的活动．

莺－琼盆地YA13－1气田热流体活动与有机／无机成岩响应

根据钻井中途测试（ＤＳＴ）、重复地层测试（ＲＦＴ）、镜质体反射率（Ｒ０）、流体包裹体分析和粘土矿物Ｘ射线衍射全定量分析等综合研究发现，莺－琼盆地ＹＡ１３－１气田存在４期热流体活动；南侧的崖南地区和西侧的莺歌海盆地是其两个重要的热流体物质源和动力源；多期热流体活动在ＹＡ１３－１地区不仅造成热异常和物质迁移，而且还引起了不同的有机／无机成岩响应，如骨架颗粒的多期溶蚀作用、至少两期的次生加大作用、粘土矿物转化和有机质热成熟作用异常。第二、第三期热流体因出溶作用形成ＹＡ１３－１气田大规模的天然气聚集。

莺歌海盆地热流体上侵活动与天然气运聚富集关系探讨

指出:莺歌海盆地是新生代发育的一个高温盆地,其高地温场及高大地热流值主要集中于盆地中部坳陷区的泥底辟构造带;由于热流体活动的分区分块与分层的局部性侵入,导致了CO_2等非烃气及烃类气运聚富集亦县分区分块与分层性。认为泥底辟发育演化及热流体上侵活动是控制天然气尤其是CO_2等非烃气运聚乃至富集成藏的主导因素,而CO_2等非烃气与烃类气的运聚时间及运聚通道的差异,则是控制和制约烃类气与非烃气差异运聚及富集成藏的关键所在。

莺歌海盆地流体压裂与热流体活动及天然气的幕式运移

深入分析和探讨莺歌海盆地底辟高压流体压裂的成因演化３个阶段（超压流体囊形成、龟背拱张和压裂刺穿）及其特点，并对流体压裂刺穿过程中伴生的热流体活动特征进行追踪研究，提出以黏土矿物演化、镜质体反射率、储集层流体包裹体均一温度等地化指标的异常响应以及“模糊带”或“气烟囱”等地震信息作为热流体活动的识别标志。在此基础上，通过对底辟浅层气田天然气组成及碳同位素组成的非均质性、储集层包裹体的均一温度等的综合分析，发现至少存在３期来自深部中新统烃源岩的天然气充注，进而结合高压流体压裂的成因机理，初步建立了研究区底辟构造带的流体压裂一天然气幕式运移模式。

鄂尔多斯盆地延长期湖泊热流体活动对烃源岩有机质丰度和类型的影响

选择鄂尔多斯盆地南部连续取岩心的YK1井延长组样品开展了系统的烃源岩评价、元素地球化学和孢粉相分析,探讨了延长期湖泊热流体活动对烃源岩有机质丰度和类型的影响。以碳质泥岩和油页岩为主的长7-3段发育优质烃源岩,灰黑色泥岩为主的长7-1+2段部分层段发育好的烃源岩,砂泥岩互层的长6段个别层位也可形成较好的烃源岩。热流体活动强度指标Al/(Al+Fe+Mn)和(Fe+Mn)/Ti比值指示,与上述3个烃源岩发育阶段相对应古湖泊经历了3幕明显的热水活动过程,其中长7-3期为热水活动的高峰。YK1井烃源岩可划分出3种孢粉相:孢粉相A分布于长8—长9段和长6-2+3段,主要出现Ⅲ型及少量Ⅱ型有机质,有机碎屑以半透明木质和凝胶化颗粒为主;孢粉相B分布于长7-3段,主要为Ⅰ型和Ⅱ1型有机质,以高丰度藻类体和无定形体有机质为特征;孢粉相C分布于长7-1+2段,主要为Ⅱ型有机质,丰富的无定形体和植物碎屑同时出现。烃源岩总有机碳含量、有机质类型以及主要生烃组分含量均与热水活动强度表现出很好的耦合关系,表明热流体活动可能导致湖泊藻类和浮游生物的繁盛,使烃源岩有机质丰度和质量得到明显提高。热水活动高峰长7-3期发生了藻类勃发和优质烃源岩的沉积。