辽河坳陷滩海东部地区天然气地球化学特征及有机热成因-无机成因双源模式

辽河坳陷滩海东部地区葵探1井获得天然气重大突破,其侏罗系、古近系天然气的甲烷碳同位素组成(δ^(13)C_(1))差异大,确定天然气成因与气源岩对于评价天然气资源潜力及选择勘探目标具有重要意义。系统分析了滩海东部地区古近系东营组、沙河街组三段和侏罗系小东沟组3套含气层系的天然气组分、稳定碳同位素组成等地球化学特征,对天然气成因和来源进行探讨。滩海东部地区发育有机热成因气和无机成因气2种类型:(1)古近系东营组和沙三段天然气为煤型有机热成因气,成分以甲烷为主,干燥系数介于0.789~0.949,δ^(13)C_(1)值主要在-35‰左右。主要气源岩为盖州滩洼陷沙三中下亚段泥岩,R_(o)在0.77%~1.59%之间。中浅层东营组天然气成熟度显著高于同深度泥岩,表明天然气来源于深部地层;而深层沙河街组三段天然气成熟度与同深度泥岩差异不大,表明天然气以原地聚集为主。(2)侏罗系小东沟组天然气为无机成因气,干燥系数平均值为0.991,δ^(13)C_(1)值>-20‰;推测东营末期深大断裂大规模走滑活动沟通地壳深部与地幔,费托合成的无机天然气沿断裂带运聚成藏。盖州滩洼陷沙三段成熟烃源岩分布区与营口—佟二堡走滑断裂带是分别探索有机热成因型与无机成因型天然气的有利目标区带。

南黄海盆地崂山隆起中南部海底沉积物饱和烃类地球化学特征与热成因烃类输入

通过有机地球化学方法研究南黄海崂山隆起中南部海底表层沉积物的饱和烃地球化学特征,分析其与深部油气的关系。南黄海盆地崂山隆起中南部25个站位海底沉积物的正构烷烃色谱图呈前峰型和后峰型2种类型分布,其中一些站位海底沉积物的正构烷烃色谱图存在明显的难溶复杂化合物“UCM”鼓包,指示这些站位的海底沉积物可能有热成因烃类输入并受到生物降解。海底沉积物藿烷系列在m/z191质量色谱图上呈现地质构型、生物构型及混合构型,其中地质构型为主的站位海底沉积物Ts/Tm和C_(31)升藿烷22S/(22S+22R)指示有机质成熟度高,表征有外来高成熟度热成因烃类的输入。一些站位的20S/(20S+20R)-C_(29)甾烷与αββ/(ααα+αββ)-C_(29)甾烷参数反映海底沉积物中有机质的成熟度达到成熟,明显偏离了现代沉积物未熟-低熟的特征,也表明有外来成熟热成因烃输入。南黄海崂山隆起中南部海底沉积物有机质主要有3种来源,包括陆源有机质、海洋内源有机质和热成因烃类输入有机质。深部油藏沿边界断裂和地层之间不整合面向海底表面渗漏是海底沉积物热成因烃类输入的主要机制。

热成因煤层气组成与演化模拟

通过封闭体系条件下对成煤原始物质泥炭的热解实验,获取了甲烷、重烃(C2～C5)和二氧化碳在不同成熟度阶段的产率和固体产物镜质体反射率(Ro)数据,分析了模拟煤层气主要组分的相对百分含量及在有机质成熟度演化过程中的变化情况,并探讨了模拟煤层气的组成研究的地质意义。结果发现:随着Ro的增大,煤层气甲烷相对含量呈现上升的趋势,CO2则呈现单向降低的趋势,重烃气体呈先增后降趋势。同时建立了煤从一定成熟度,分别达到最高演化阶段情况下的3种煤层气组分构成模式,尝试应用此模式恢复现今阶段煤层气藏的原始煤层气组分构成情况,并且推测CO2是重要的原始煤层气组分,其产量和后期保存条件的好坏直接影响到对煤层气成熟度的评价。

塔里木溢流玄武岩火山通道的三维结构及其热成因气体释放

塔里木上奥陶统-志留系沉积地层中广泛发育早二叠世溢流玄武岩的火山通道相岩床-岩墙网络。三维地震数据解释结果显示,这些火山通道以平行围岩地层的岩床和斜切围岩地层的"碟状岩床"为主要特征。在玄武岩喷发过程中,火山通道岩浆的热量可以导致沉积围岩发生热接触变质并将沉积围岩中的有机质转化为"热成因气体"。在塔北英买2井区火山通道烘烤沉积围岩模型基础上,利用有限元热模拟方法确定了该区早二叠世玄武岩喷发时火山通道热烘烤影响范围随时间的变化。基于沉积围岩有机质丰度估算,该区热烘烤成因甲烷释放量可达11.3Gt(即113亿吨)。如果整个塔里木溢流玄武岩省具有与英买2地区相同的释放强度,则塔里木溢流玄武岩省活动期间释放的甲烷总量可达7062.5Gt,必然导致非常显著的环境效应。同时,玄武岩火山通道岩浆引起的热接触变质作用对已存在的油藏具有明显的破坏作用,塔里木盆地古生界总量约8~10Gt的油藏破坏和大量沥青的形成可能与此有关。

热成因甲烷碳同位素分布的形成机制

很多学者从不同的角度用不同的方法模拟了从有机母质 (包括煤和干酪根等气源 )形成天然气 (甲烷 )时的碳同位素分馏效应 ,建立了碳同位素分馏效应的很多模型 ,同时也讨论了催化作用和成烃后作用对天然气碳同位素的影响。但这些理论模型和模拟实验结果都还不能完全地拟合自然界中热成因甲烷碳同位素的分布 ,也未能从本质上完全阐明其碳同位素的分馏机制。其原因是各种模型的前提假设都未能完全满足复杂的自然界条件。今后工作的重点应放在用化学动力学的方法建立更完善的模型上 ,同时也应当重点考虑催化作用和成烃后作用对天然气同位素的影响。

柴达木盆地三湖地区热成因气成藏条件与勘探潜力

随着柴达木盆地天然气勘探逐步深化,三湖地区热成因气正在成为新的勘探方向。阐述了热成因气的发现过程并分析了其分布特征,指出三湖地区存在一个新的含气系统——新近系含气系统,对其主要地质条件开展研究后认为,勘探潜力巨大,其天然气资源量约1.5×1012m3,碱山—鄂博山—落雁山以西是下步浅层勘探的有利区带,鸭湖—台南构造以东是下步中深层勘探的有利区带。

美国圣胡安盆地的次生生物成因和热成因煤层气

描述了圣胡安盆地次生生物成因煤层气和热成因煤层气(Thermogenicgases)的生成、运移和聚集成藏过程以及这两种气体的主要组成成分。分析了影响这两种煤成气产能的主导因素。

利用天然气的碳同位素比值建立热成因气模型

利用同位素模型预测甲烷、乙烷和丙烷的δ^(13)C值(干酪根/油生成气态物的程度指标),并用于指示Ⅱ型干酪根的生气特征。通过把气体的多组份动力学模型与同位素模型相结合,可得到气体组份转化率与生成温度之间的相关性。δ^(13)C_1,δ^(13)C_2和δ^(13)C_3之间的关系式利用天然气的热解模型进行限制。通过西得克萨斯Delaware和Val Verde盆地海相腐泥型页岩(Ⅱ型干酪根)生成的气体数据对同位素模型进行验证与校对。这些气体相对不受运移和生物气的混合影响,所以,气体碳同位素比值的变化能初步反映成熟度的演化程度。因此,这些数据对解释气体生成温度和来源于Ⅱ型干酪根的气体δ^(13)C值是有实际价值的。

莺歌海盆地梅山组的石油深热成因和水相运移

莺歌海盆地中中新统梅山组地层是盆地的主要烃源岩,它在盆地沉积中心的厚度达2000米。地质、地球物理和地球化学特征说明该地层有机质丰度高,且完全成熟;它处在深,热、封闭、含水和高压系统中。这种系统有利于烃类的生成、保存和运移,并且形成独特的模式——石油的深热成因和水相运移。

贵州六枝平桥锂资源热液成因锂绿泥石的发现及意义

贵州省六枝平桥是贵州省地矿局113地质大队近年在二叠系龙吟组地层中发现的一个罕见中-大型锂资源远景区,氧化锂储量(平均品位:0.4%)初步估计超过4万吨^([1]),且外围锂矿化信息强,锂成矿远景优越。然而,该区地质地球化学研究十分薄弱,锂富集成矿机理尚不清楚。本团队近期在承担贵州省科技厅重大科技工程项目“六枝平桥外围锂矿成矿规律与找矿预测”研究过程中发现,平桥矿区锂主要赋存形式为锂的独立矿物——锂绿泥石,首次发现在赋矿地层(二叠系龙吟组钙质泥岩)方解石脉中分布有较多锂绿泥石,多呈他形浸染状,与细粒石英和重结晶黄铁矿等矿物共生,大小在50μm×40μm~10μm×8μm之间,成群分布于方解石脉中(图1)。

大柴旦热泉成因及其富硼锂机制研究进展

大柴旦热泉成因及其硼锂富集机制研究是系统揭示该区域富硼锂盐湖卤水矿床成矿规律的关键环节,同时对青藏高原同类型富硼锂热泉深部水文过程的精细研究具有重要的参考价值。本文从地热学的视角梳理并评述了大柴旦热泉成因的研究现状,重点探讨了大柴旦热泉的水源补给端元、热源及其储热机制、热泉的硼锂物源及其富集过程。研究结果初步显示,大柴旦热泉水源以大气降水为主,在高山区为冰雪融水,补给高程约为5980 m,热储温度约为194.5℃,循环深度约为7630 m,上升过程中混入了约66%的冷水;岩浆流体的补给或岩浆脱气过程可能为热泉提供了热量;热泉中硼锂的物源可能来自花岗岩源岩的高温水岩淋滤、岩浆流体补给或岩浆脱气输入以及风成沉积物中易溶盐类矿物溶解的共同贡献。大柴旦热泉地热系统及其战略资源元素富集过程的整体研究仍比较薄弱,尤其是不同补给端元贡献的定量研究,硼锂岩石地球化学行为的厘定,深部水岩作用的模拟等仍需要进一步开展详细的研究工作。

淮南煤田次生生物成因与热成因混合型煤层气成藏动力学系统演化

在剖析煤系沉积史、埋藏史、热史、生气史的基础上,将淮南煤田的次生生物成因和热成因混合型煤层气的成藏动力学系统分为4个演化阶段：①泥炭浅埋和早期生物气阶段；②煤层深埋和热成因气阶段；③煤系剥露和吸附气散失阶段；④煤系再埋藏和次生生物气补充阶段．淮南煤层气成藏模型具有盆心聚气特征,但是,热成因气不是它的主要气源．在盆地隆升、煤系剥露蚀顶、热成因气大量散失之后,只有得到作为附加气源的次生生物气的有效补充,才能在适当条件下形成这种混合型煤层气藏．

基于水化学同位素技术的地热储层成因模式对比分析——以鲁西北埕宁隆起区为例

埕宁隆起区是我国重要的地热资源富集地区之一,了解地热田的成因模式对于地热资源的可持续开发利用具有重要意义。采用水化学同位素手段,对埕宁隆起区馆陶组砂岩热储和寒武-奥陶系岩溶热储成因进行对比分析,结果表明:砂岩热储地热水是地质历史时期的大气降水入渗补给的产物,为侧向径流补给水,而岩溶热储地热水不是直接来源于大气降水的就近入渗补给,而是经过较长距离的径流过程,具有明显的氢氧漂移现象。两套热储地热水补给高程、热储温度及热水循环深度分别为459 m和557 m、66℃和72℃、1420 m和1795 m。此外,研究成果还揭示埕宁隆起区地热水补给区位于泰山地区,其地热系统热源为地壳深部及少部分上地幔传导热流。

稠油热采井场恶臭异味成因分析及治理研究

目的解决稠油热采井场因存在难闻恶臭异味,从而影响油井正常生产的问题。方法开展了油井伴生恶臭气体含硫化合物分析、以油藏微生物种类为主的生物成因分析和以稠油水热裂解实验为主的热成因分析;针对恶臭气体,开展了喷雾处理工艺研究,比较了亚氯酸钠、过硫酸钠和高锰酸钾对恶臭气体的处理效果;考查了喷雾强度、喷雾压力对恶臭气体处理效果的影响。结果具有一定含量且嗅觉阈值低的甲硫醇、乙硫醇等低分子含硫化合物为稠油井场的恶臭异味主要物质,油藏微生物以海杆菌、假单胞菌和沙雷氏菌为主,不具备产生甲硫醇、乙硫醇等恶臭异味气体的代谢途径,稠油水热裂解产生大量甲硫醇、乙硫醇等恶臭异味气体。质量浓度相同的亚氯酸钠比过硫酸钠和高锰酸钾对恶臭异味气体脱除率高,确定为喷雾处理剂;优化喷雾强度为3.0 m^(3)/(m^(2)·h),喷雾压力为0.4 MPa,对质量浓度为2000 mg/m^(3)的恶臭气体脱除率可达100%。结论稠油热采井场的恶臭异味主要为甲硫醇、乙硫醇等低分子含硫有机物,来源于稠油热采开发过程中的水热裂解反应,以亚氯酸钠为处理剂的喷雾处理工艺可以消除甲硫醇、乙硫醇等恶臭异味,为稠油资源的热采开发提供保障。

太阳电池热斑现象和成因的分析

热斑效应在太阳电池的实际应用中非常普遍,而且热斑效应严重影响太阳电池的性能和寿命,并有很大的危险性。研究热斑效应的影响因素,降低热斑效应危险性至关重要。根据热斑效应产生的现象,结合实验室所做的热斑试验经验,经过充足的相关试验验证,分析热斑效应的影响因素。分析发现热斑效应与温度有相当大的关系,影响热斑效应的内在因素主要有暗电流和内阻。

南海琼东南盆地两种不同成因天然气水合物赋存的深层沉积物地球化学特征对比

对来自琼东南盆地W03和W09站位的天然气水合物分解气及其赋存沉积物的地球化学特征进行对比研究。结果表明, W03和W09站位的天然气水合物分解气分别对应以生物气为主和以热成因气为主的混合成因气, 2个站位水合物赋存的深层沉积物的地球化学特征具有显著差异。以生物成因气为主的W03站位沉积物表现出较高的总有机碳(TOC)、较低的硫酸盐含量以及较高的孔隙度,这些是产甲烷菌活跃的有利条件;同时天然气水合物富集层沉积物的饱和烃中显示出强度很高的低碳数未分离复杂化合物(UCM)鼓包(C_(12)~C_(19)),推测该站位沉积物中产甲烷菌活跃。以热成因气为主的W09站位沉积物中轻重烷烃指数(L/H)、姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)和n-C_(17)/Pr等多种生物标志物特征表明,该站位在天然气水合物富集层有明显的油源烃浸染的痕迹,推测来自深部油气藏的天然气将油源烃携带到天然气水合物层位,同时该站位部分样品色谱图中显示出与油源烃微生物降解活动相关的UCM鼓包(C_(17)~C_(21)),表明油源烃在沉积物中也受到了微生物降解活动的影响。

四川盆地西部雷口坡组非热液成因鞍形白云石的发现及意义

鞍形白云石通常由热液作用形成,四川盆地西部雷口坡组广泛发育的鞍形白云石也被许多学者归为热液作用成因,并由此将雷口坡组白云岩储层归为热液成因储层。为了进一步认识这些鞍形白云石的成因,并为储层研究提供指引,本文通过对四川盆地西部雷口坡组鞍形白云石的岩石学及地球化学特征分析,较深入地开展了雷口坡组鞍形白云石研究。研究指出区内雷口坡组存在两种成因类型的鞍形白云石;构造裂缝内的鞍形白云石在阴极射线下发亮桔红色光或不发光,氧同位素值相对较高、富集稀土元素、并具负Eu异常、锶-钾-铁-锰含量较高,明显不同于围岩,可能是深部与中酸性岩浆活动有关的岩浆期后热液作用的产物;灰岩中的鞍形白云石斑块、白云岩溶蚀缝孔洞内鞍形白云石沉淀物在阴极射线下发玫瑰红色光,氧同位素值相对较低、贫稀土元素、缺乏Eu异常、锶-钾-铁-锰含量较低,与白云岩围岩极其相似,代表了白云石化流体及物质来源于地层本身,是非热液成因的鞍形白云石,是中-深埋藏条件下,白云岩地层内部流体白云石化作用的产物。区内雷口坡组热液成因鞍形白云石发育分布有限,广泛发育分布的是非热液成因鞍形白云石,指示了雷口坡组储层并非热液作用成因;埋藏条件下,地层流体及热液流体活动较弱,大量的有效储集空间得以保存下来。

热液成矿作用与矿床成因的同位素示踪新技术和金属矿床直接定年

同位素示踪与定年方法是矿床学研究的重要手段,传统的同位素方法包括H、O、C、S和Rb-Sr、Sm-Nd和U-Th-Pb等同位素。近年来,各种新的同位素方法在矿床地质研究中开始得到广泛应用。本文介绍了硼、锂、铜、锌、铁、锇、氦和氮等同位素示踪方法和金属硫化物的铷-锶、钐-钕、铼-锇和分步淋滤铅同位素定年方法近年来所取得的一些新进展。