火山岩储层中的烃碱流体作用及其地质意义

徐家围子断陷位于松辽盆地北部,断陷发育期火山活动强烈,早白垩世营城组火山岩分布最为广泛,是松辽盆地北部深层天然气的重要储层类型。兴城地区营城组火山岩气藏储层以酸性火山岩为主,储集空间可分为原生孔隙、次生孔隙和裂隙3种类型,其中次生溶蚀孔隙是本区主要储集类型之一。烃碱流体作用对改善储层的储渗能力具有重要意义,主要体现在次生孔隙带的形成、发育程度上。烃碱流体不仅可以使火山岩体处于开放体系,原有矿物发生交代蚀变、溶蚀,造成岩石内部结构破坏、机械强度减低、孔隙度增加,形成类似海绵体的结构,也可以充填、阻塞孔隙而降低孔渗性质,这取决于烃碱流体在储层中引起物质带入与带出的比例。

烃碱流体对兴城地区营一段火山岩储集层的改造作用

徐深气田兴城开发区营城组火山岩气藏储集层以酸性火山岩为主,储集空间可分为原生孔隙、次生孔隙和裂隙3种类型。烃碱流体对火山岩的改造作用主要反映在次生孔隙带的形成、发育程度上,这取决于烃碱流体在储集层中引起物质带入与带出的比例。由于火山岩体处于开放体系下,原有矿物发生交代蚀变、溶蚀,使岩石内部结构受到破坏而造成机械强度减低,孔隙度增加,具有多孔隙高孔洞,这非常利于构造破碎、吸引热液和矿质富集。但烃碱流体不仅可导致原有矿物发生蚀变、溶蚀使孔渗增加,也可以充填、阻塞孔隙而使孔渗降低。本区特殊的岩性岩相及构造因素使得烃碱流体带出量大于带入量,次生孔隙发育、连通成次生孔隙带,构成了很好的运移通道和储集空间。

烃碱流体对三塘湖盆地马朗凹陷石炭系火山岩储集层的改造作用

三塘湖盆地马朗凹陷石炭系火山岩储集层以基性、中性熔岩为主,储集空间有3种类型,可分为原生孔隙、次生孔隙和裂隙。烃碱流体对火山岩储集层的改造作用主要反映在次生孔隙带的形成、发育程度上。这取决于烃碱流体碱交代作用引起物质的带入与带出的比例。目前研究区镜下鉴定结果表明火山岩次生孔隙大量发育,其中碱交代蚀变、溶蚀使孔渗增加,表明烃碱流体对马朗凹陷深部地层作用的广泛性。次生孔隙连通成次生孔隙带,原生孔隙通过裂缝和次生孔隙带连通构成了良好的油气运移通道和储集空间。

铁木尔特多金属矿床烃碱流体——热水成矿作用

通过对铁木尔特热水沉积多金属矿床的地质特征、岩石化学、矿床地球化学以及交代蚀变等方面的研究，提出了成矿热水的形成机理，即是深部烃碱流体成矿作用系统演化到最后阶段的产物．同时，探讨了烃碱流体碱交代作用过程（碱交代、中性交代、酸交代、热水沉积）及其成矿意义．

诸广、贵东花岗岩中碱性地幔流体与铀成矿

本文论述了粤北诸广、贵东花岗岩中年龄大于 1 0 0Ma的两种早期铀矿化特征 ,并对这两种早期铀矿化进行了对比。第一期铀矿化与碱交代 云英岩化有关 ,属钾质交代系列 ;第二期铀矿化与碱交代 绿泥石化有关 ,属钾、钠混合交代系列。同时 ,阐述了它们与晚期 (小于 1 0 0Ma)硅化带类型铀矿化的差别 ,指出早期铀矿成矿与硅化带无关。在此基础上 ,用烃碱流体成矿理论对两种早期铀矿化的成因进行了分析。

南襄盆地泌阳凹陷含碱建造成因及找矿思考

南襄盆地泌阳凹陷不仅蕴藏着丰富的石油天然气资源,而且还赋存有目前亚洲第一、世界第三大天然碱矿床。通过对已有地质、地球物理资料的综合分析,研究了形成碱矿所需的巨量物质来源以及盐(碱)矿、油气资源共生问题,讨论了含碱建造的形成背景及成因,分析了泌阳凹陷天然碱、石油天然气与邻区桐柏矿集区金属矿床之间可能的成因联系。研究表明:南襄盆地是形成在特殊地质背景上的构造断陷盆地,深部软流圈地幔异常凸起,盆地内深大断裂发育。泌阳凹陷的含碱建造中发现大量的热液矿物和幔源物质,其组分特征显示深部幔源热流体活动强烈。整个含碱建造包括白云岩、盐(碱)、油气(或油页岩)的成矿物质主要来自幔源烃碱流体,是幔源烃碱流体经盆地内深大断裂向上运移进入盆地形成的,盆地深部应该有基岩油气藏。泌阳凹陷含碱建造中的油气、盐碱矿与桐柏矿集区金属矿产可能是在同一个完整的幔源流体成矿系统中形成的。

三塘湖盆地石炭系火山岩中断层封闭机理研究

三塘湖盆地石炭系火山岩中几乎所有的油气藏都聚集在断层圈闭中,体现了断层对火山岩油气成藏具有很强的封闭能力。研究认为三塘湖盆地石炭系火山岩中断层具有垂向和侧向两种封闭性。垂向封闭性主要取决于断裂中充填物的排替压力,而排替压力大小主要与充填物的成分和充填程度相关。在火山岩中断裂充填物无非是火山岩自身破碎的岩屑和泥岩两种,泥岩充填在一定条件下具有很好的封闭性,而单纯的火山岩自身碎屑充填一般不具封闭性。但由于石炭系火山岩受到烃碱流体作用,碱交代所形成的"上硅下碱"的结果使SiO2在局部层段将火山岩自身破碎的岩屑胶结起来,形成垂向封闭。因此,火山岩中断层垂向封闭存在泥质充填和SiO2胶结2种机理。在断层两盘对应火山岩储层内,油气通常呈现"此消彼长"的现象,这是断层侧向封闭性的体现。从引起差异渗透的因素来看,火山岩中侧向封闭存在岩性对接、泥岩涂抹和胶结封闭3种机理。每种机理在不同的地质情况下对火山岩中油气聚集发挥作用。

现代石油地质学——幔源油气理论

现代科学理论、实验、航天探测、勘探开发实践成就已经证明,石油的大规模存在不以生命物质的存在为前提,石油源于地球100 km以下的深部,由先存的碳氢元素合成;而属于C—H—O体系的生物分子在任何条件下,都不能向重于甲烷的C—H体系烃类分子转化;烃类是地幔烃碱流体的组成部分,地幔烃碱流体上升过程中与围岩发生碱交代作用,在临界温度转化成富含金属、非金属和稀土元素的石油热液;石油热液在上升通道中发生分异,形成金属、非金属、稀土和油气矿藏。断陷盆地油气上升通道是小断距基底走滑断层,油气成藏于该类断层控制的花状断裂体系内部,分布距离花状断裂不超过2 km;压陷盆地油气上升通道是仰冲型造山带和盆地之间的逆冲断层,油气成藏于逆冲断层附近。进入断陷盆地水体中的石油热液,经历分异作用后,形成化学沉积层和油层;油层由于水化和氧化作用,进一步转化为石油沥青,石油沥青经历埋藏和热解将转化为煤层。进入大洋底部和陆地冻土带的烃类,在合适的温压条件下形成天然气水合物。大洋热液喷口、大洋和陆地泥火山是地球现代排气的窗口,盆地和油气藏正在接受深部油气的供给。

从火山岩勘探到基底勘探

中酸性喷出岩作为石油天然气勘探新的储集层是石油地质学的重要发展。已被勘探的中酸性喷出岩的地质年代从古生代到中生代和新生代。中酸性喷出岩是断陷盆地沉积剖面的重要组成部分,是整个世界石油勘探从沉积层勘探向潜山和基底勘探的过渡阶段。

对页岩气成因及工业前景的思考

页岩本身并不生气。以页岩为储层的油气藏,以裂缝为主要储集空间,即传统的裂缝性泥页岩油气藏。北美页岩气在以硅质胶结和以硅岩为主的储层中,产量偏高。这一现象从硅质的来源上,指出页岩气与碱性地幔流体的必然联系。阿巴拉契亚盆地深度3000m以下的页岩气,甲烷同系物碳同位素值完全反序排列,从地球化学角度证明页岩气来自地幔。如果页岩仅仅是储层而非气源岩,我国"页岩气十二五规划"探明页岩气储量6000×108m3和2015年产量65×108m3的目标将失去地质依据。因巨大的环境隐患,页岩气开发所必需的水力压裂法已在英、美、法、德、瑞士、保加利亚、澳大利亚等国立法禁止,在南非推迟发放所有的水力压裂法开采许可证。页岩气开采带来的环保问题不仅仅是有害气体向大气泄露,还有超过260种有害化学物质随着每次10000m3压裂液返排到地表,不断重复地向页岩气开采地区排放,将造成空前的污染。同时造成工业和民用供水短缺。美国页岩气被市场分析师称为"伪商业产品",价格在成本区间内。我国计划到2020年页岩气产量达600 108～1000 108m3,根据美国的经验,起码需要2万口页岩气井,10年内所需投资将达到4000亿～6000亿元。显然,页岩气即将成为吞噬中国几十年经济发展成果的黑洞,即将成为破坏我们生息环境的"切尔诺贝利"。

幔源油气是可再生能源

松辽盆地徐家围子断陷深层天然气已经被证明来自地幔,这一地质事实预示幔源油气具有工业前景。地球演化是地球排气的根源。对石油天然气产出状态、地球化学分析、地球排气测定资料的研究表明幔源油气是可再生能源。幔源油气是地幔烃碱流体上升过程的必然产物,其分布可根据层控构造理论进行预测。依据《中华人民共和国可再生能源法》的有关规定,幔源油气研究及开发利用应得到国家扶持。

伊犁盆地、吐哈盆地砂岩型、煤岩型、泥岩型铀矿“三位一体”再造富集

本文根据不同矿石沥青铀矿U^4+／u^6+的比值，成岩、成矿年龄等实事提出了砂岩铀矿由深源铀矿与天水再造铀矿两部分组成。认识到砂岩型、煤岩型、泥岩型铀矿初始阶段为“三位一体”，后来再造富集、分离，最后阐明了“三位一体再造富集”模式的找矿方法。

三塘湖盆地马朗凹陷卡拉岗组火山岩油气储层特征及其形成机理

利用岩心、薄片、扫描电镜、录井、电测井及地球化学分析资料,从火山岩的岩石学特征、储集空间类型及其成岩作用等方面,研究了三塘湖盆地马朗凹陷卡拉岗组火山岩储层形成机理.结果表明:①该区含油气火山岩岩性包括熔岩(玄武岩、安山岩)和火山碎屑岩,以熔岩为主;②火山岩相包括爆发相、溢流相、火山沉积相,以溢流相为主;③储集层碱交代作用明显,可见钠长石化、钠铁闪石化、浊沸石化及石英多期充填孔缝等典型标志;④卡拉岗组火山岩形成于碱性环境中,其储集空间主要为次生溶蚀孔隙,浊沸石溶蚀孔隙层段是本区较好的储集层,反映卡拉岗组火山岩储层"先碱后酸"的形成机理;⑤浊沸石层段与石英充填或胶结层段交互出现,并且总是分布在石英充填或胶结层段之下,是碱交代后热液向上运移排硅的证据,反映卡拉岗组火山岩储层"下交上排"的形成机理.研究得出马朗凹陷卡拉岗组普遍发育碱交代作用,揭示了火山岩储层形成演化具有烃碱流体参与的特征,对深化火山岩储层形成机理认识具有重要意义.