中国大气田烷烃气碳同位素组成的若干特征

勘探开发大气田是一个国家快速发展天然气工业的重要途径。1991年至2020年,中国新探明大气田68个,促进2020年产气1925×10^(8)m^(3),成为世界第4产气大国。基于中国70个大气田的1696个气样组分和烷烃气碳同位素组成数据,获得中国大气田烷烃气碳同位素组成特征:①δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最轻值和平均值,随分子中碳数逐增而变重,而δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最重值,随分子中碳数逐增而变轻。②中国大气田δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−11.4‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−56.4‰;油型气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−49.3‰~−18.9‰;无机成因气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−35.6‰~−11.4‰;根据这些数据编制了中国大气田的δ^(13)C_(1)值尺图。③中国天然气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−107.1‰~−8.9‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值为−107.1‰~−55.1‰;油型气δ^(13)C^(1)值为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值为−49.3‰~−13.3‰;无机成因气δ13C1值为−36.2‰~−8.9‰;根据上述数据编制了中国天然气的δ^(13)C_(1)值尺图。

海底热液硫化物中金属、非金属和稀有气体同位素组成的关系及其地质意义

海底热液硫化物的同位素组成不仅可以示踪其来源,也记录了流体及其沉淀过程。本文分析了全球海底热液硫化物的金属(铅、铼、锇、铁、铜、锌)、非金属(硫)及其流体包裹体中的稀有气体同位素组成,探讨了硫化物中金属、非金属和稀有气体同位素组成之间的关系。结果表明:海底热液硫化物中的硫同位素组成与锇、铁同位素组成之间,铁同位素组成与铅和氦同位素组成之间,存在负相关性;其锇同位素组成与铁同位素组成之间,氙同位素组成与铅、锇同位素组成之间,则存在正相关性。在岩浆去气注入流体阶段形成的硫化物,具δ^(34)S_(VCDT)值较低(约0‰),^(3)He/^(4)He(>8 Ra)、^(40)Ar/^(36)Ar(>300)和^(129)Xe/^(132)Xe(>0.99)值较高的特点。在流体-岩石相互作用阶段,随着岩石中含铅矿物的不断溶解,即流体-岩石相互作用程度的增加,流体中沉淀的黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿的铅质量分数增加,伴随^(206)Pb/^(204)Pb值轻微的减小。在流体-海水混合阶段,海水影响的加剧可使硫化物中的锇质量分数(约0×10^(-9))急剧降低,δ^(57)Fe值(<—1.6‰)、187 Os/188 Os值(>1)明显增大;随着流体-海水混合作用的增强,硫化物中黄铁矿的δ^(34)S_(VCDT)值将随着其流体包裹体中^(3)He/^(4)He、^(40)Ar/^(36)Ar、^(129)Xe/^(132)Xe值轻微降低而升高,而其^(3)He/^(4)He值随着其^(130)Xe/^(132)Xe值的降低而降低。以上表明,通过综合分析海底硫化物中金属、非金属和稀有气体的同位素组成和其质量分数,并讨论它们之间的关系,可以揭示岩浆去气、流体-岩石相互作用和流体-海水混合对海底热液循环的影响,进而了解硫化物沉淀过程中流体-岩石相互作用和流体-海水混合的程度。

辽东地区赛马碱性杂岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其对构造背景的制约

通过LA-ICP-MS测得辽宁赛马地区浅肉红色霞霓正长岩中的锆石U-Pb年龄为225.8±1.9 Ma,赛马碱性杂岩的侵位时代为晚三叠世。地球化学分析表明,霞霓正长岩SiO_(2)含量为55.87%~60.88%,Na_(2)O为0.41%~5.32%,Al_(2)O_(3)为17.81%~19.53%,K_(2)O为9.46%~11.91%,MgO为0.46%~1.36%,里特曼指数为7.54~17.01;稀土元素总量较高,高于300×10^(-6),强烈富集轻稀土元素,(La/Yb)N值大于10,个别达到100以上;亏损Nb、Ta、P等高场强元素,富集Rb、Th等大离子亲石元素,总体表现出富碱性岩石特征。锆石ε_(Hf)(t)值为-13.37~-9.30,对应的两阶段Hf模式年龄T_(DM2)为2102~1855 Ma。通过岩石成因分析和构造环境判别,赛马碱性杂岩可能形成于由俯冲挤压向陆内伸展、拉张转换的动力背景下的下地壳(或上地幔)部分熔融。赛马碱性杂岩侵位时代(225.8±1.9 Ma)可能代表了华北克拉通北缘岩石圈开始伸展减薄的时间,也是郯庐断裂形成的时间。

湖北宜昌埃迪卡拉系陡山沱组下部无机碳同位素再研究:探寻碳酸盐岩碳同位素组成的原始海水信号

湖北宜昌地区埃迪卡拉系陡山沱组记录了多次显著的无机碳同位素(δ^(13)C_(carb))波动事件,它们可以在华南乃至全球范围内进行广泛对比。然而,在一些特定剖面中,陡山沱组底部盖帽碳酸盐岩记录了δ^(13)C_(carb)极负值(<-30‰,VPDB),以及上覆陡山沱组二段底部地层中δ^(13)C_(carb)在正负值之间频繁波动的现象。一般认为,成岩作用中形成的碳酸盐矿物导致了这些分布不规律的δ^(13)C_(carb)波动,并对利用碳酸盐岩全岩无机碳同位素(δ^(13)C_(bulk))数据进行古海洋碳同位素组成恢复的可靠性造成了干扰。为了评估成岩作用对δ^(13)C_(bulk)的影响,本文利用宜昌雾河地区埃迪卡拉系的一口钻井岩芯,对陡山沱组下部地层进行了详细的岩石学观察和碳同位素分析。研究结果表明,陡山沱组下部的碳酸盐岩中存在形成于成岩过程中的方解石矿物,而碳酸盐岩中的白云石组分并未遭受严重的后期成岩作用改造,白云石组分的碳同位素(δ^(13)C_(dolo))组成能够更加准确地反映沉积时的海水信息。为获得样品的δ^(13)C_(dolo)信息,本研究首先将全岩粉末样品与30%磷酸反应2 h,去除其中的方解石组分,然后测试残余样品的碳同位素。实验结果显示,该方法可以有效去除岩石粉末中的方解石组分,最终获得的数据能够准确地反映δ^(13)C_(dolo)特征。陡山沱组二段下部样品δ^(13)C_(dolo)为连续稳定的正值,且明显高于δ^(13)C_(bulk),δ^(13)C_(dolo)曲线更加真实地反映了新元古代冰期结束之后海洋碳同位素组成的变化特征。

正构烷烃单体碳同位素组成差异分析——以塔河油田奥陶系原油为例

【目的】为明确原油正构烷烃单体碳同位素(δ^(13)C_(alkane))组成差异的成因。【方法】研究分析了塔北地区奥陶系共计17个原油样品δ^(13)C_(alkane)组成特征,结合相关有机地球化学参数,从沉积环境、成熟度和生物降解作用三个方面解释了三类原油δ^(13)C_(alkane)值的变化趋势。【结果与结论】根据物性的差异,可将塔北地区原油分为重质、中质和轻质三类。塔北地区奥陶系原油δ^(13)C_(alkane)值介于-37‰~-31‰,呈现出海相原油的特征,表明原油δ^(13)C_(alkane)组成及分布范围受其形成的沉积环境和母质类型控制;从重质原油到中质原油再到轻质原油,成熟度逐渐增大,导致原油δ^(13)C_(alkane)值正偏;相较于中质原油和轻质原油,重质原油低碳数部分δ^(13)C_(alkane)明显变大,表明生物降解程度是重质原油中、低分子量正构烷烃δ^(13)C14~δ^(13)C19值正偏的主要影响因素。

沉积岩中黄铁矿含量及其硫同位素组成连续测定方法研究

沉积岩中黄铁矿的含量和硫同位素组成研究可以用于判断沉积环境特征,反演成岩成矿过程。设计了一套多通道的黄铁矿硫提取装置,确定了装置的加热温度为130℃,实验时间为2h,优化了实验流程,实现一次提取同时满足黄铁矿含量及其同位素组成测定需要。采用亚甲基蓝分光光度法测定硫含量和元素分析仪-气体同位素质谱法测定黄铁矿硫同位素组成。亚甲基蓝分光光度法的标准曲线的线性相关性R^(2)=0.9999,黄铁矿样品的加标回收率介于94%~100%之间,10次测量的相对标准偏差为1.9%。黄铁矿经过铬还原法提取生成的硫化银的硫同位素组成的测试结果和本身的测试结果在误差范围内一致,精度≤0.2‰,可以满足沉积岩中黄铁矿硫同位素测试需求。

松嫩沙地元素和Sr-Nd同位素组成特征及其对区域粉尘物源的指示

松嫩沙地位于欧亚黄土带最东端,其物质组成的研究有利于重建松嫩平原冰期—间冰期粉尘传输路径。为此,系统采集了松嫩沙地123个河流沙和风成沙样品,对其进行分粒级的常量、微量和稀土元素以及Sr-Nd同位素组成等地球化学分析,并利用Frequentist模型进行风尘物源定量重建,探讨松嫩沙地不同区域、不同粒级组分对哈尔滨黄土的贡献及搬运路径。结果表明,松嫩沙地经历了初级的化学风化过程(<63μm、<30μm、<10μm组分CIA平均值分别为55.20、57.46、57.51),有较低的再循环历史(<63μm、<30μm、<10μm组分CIA/WIP比值的平均值为0.98、1.08、1.04)。根据不同粒度组分的元素地球化学与Sr-Nd同位素组成特征,将松嫩沙地划分为西北部和西南部两个地球化学分区。不同粒度组分地球化学组成的定量重建结果表明,这两个分区不同粒级组分(<63μm、<30μm、<10μm)对哈尔滨黄土的贡献度分别为:75.7%~88.5%、73.4%~84.9%、61.0%~89.7%(西南部)和11.5%~24.3%、15.1%~26.6%、10.3%~39%(西北部)。本研究揭示了末次冰期以来松嫩平原粉尘传输路径以西南方向为主,与冰期以西北风为主导的环流模式存在差异。

藻类中的汞含量和汞稳定同位素组成研究进展

藻类能直接吸附吸收水体中的汞,是汞进入水生食物链的关键入口,并在摄食的消费者中富集和放大,控制着整个水生食物链中汞的水平.本文总结了野外调查与分析的有关藻中汞含量及其汞稳定同位素组成的最新研究结果,概述了藻细胞吸附吸收汞的可能机制.结果表明:①藻类中的汞含量比水相中汞浓度高2~3个数量级,自藻类以上各营养级生物对汞的生物累积和放大模式基本相似,即随着营养级的提高,汞含量和放大倍数也会升高,且甲基汞占总汞的比例也随之升高,但其生物累积和放大倍数远低于藻类对水体中汞的累积和放大倍数.②藻类主要通过细胞壁的表面吸附和细胞内的主动吸收两种方式富集和累积水体中的汞.藻类细胞壁上多种带负电荷的官能团与多糖能够吸附结合水体中的无机汞和少部分有机汞,藻类细胞的代谢过程通过载体蛋白把藻体外的无机汞和有机汞转运至细胞内而富集汞.③藻类是目前唯一确认∆^(199)Hg为正值的植物.无论是淡水微型藻类还是海洋大型藻类中的汞稳定同位素非质量分馏信息均为明显的正值,与高等植物的∆^(199)Hg为负值有显著差异.④淡水微型藻类和海洋大型藻类的汞稳定同位素质量分馏信息均为负值.随着食物链营养级的提高,浮游动物和鱼虾类的汞稳定同位素质量分馏信息逐渐偏正,汞在食物链的生物富集和传递过程中相对富集偏重的汞稳定同位素.鉴于分离野外采集的藻类样品较为困难,室内模拟实验研究可评估藻类在水生态系统中的重要作用,研究汞同位素进入藻细胞的分配与机制.

黄、东海秋季水体溶解无机碳稳定同位素组成特征及其指示意义

0引言海洋是重要的碳汇,空气中的CO_(2)持续通过海-气界面被水体吸收,在降低大气CO_(2)含量的同时也导致海水酸化,由此也导致水体中溶解无机碳(DIC)的13C同位素组成逐渐偏负[1]。全球不同海域因为初级生产力、水团循环的差异,导致其δ^(13)C组成差异显著。δ^(13)C也成为评估人为活动释放CO_(2)对海洋水体DIC影响程度的关键指标之一。

冲绳海槽唐印热液区中硬石膏的化学及其硫同位素组成

硬石膏是最早构成热液烟囱体壁的矿物之一,其对于了解流体-海水混合以及海底热液系统中元素的迁移与循环具有重要的意义。为此,对西太平洋冲绳海槽唐印热液区中的硬石膏,进行了微区原位元素以及硫同位素组成分析。根据硬石膏的结晶形态,可以将硬石膏分为两种类型:较早形成的I型硬石膏,其呈半自形或他形晶,似针状、放射状及不规则晶的集合体产出;较晚形成的II型硬石膏,其呈自形晶,以板状及粒状晶的集合体产出。当热液流体初次遇到海水时,将快速沉淀形成I型硬石膏,并构成了热液烟囱体的壁。随后,II型硬石膏经历了一个相对充分的生长阶段。同时,硬石膏中的Ba、Al、Sr、Ni、Fe、Mn和Cr含量明显高于海水,表明产生硬石膏沉淀的热液流体来自于海底面以下,是经历了流体-岩石和/或沉积物相互作用的流体。硬石膏的Mg含量明显分别低于海水和高于喷口流体,表明其是流体-海水混合的结果。I型硬石膏,其Sr含量明显低于II型硬石膏,表明在形成自形、板片状或粒状硬石膏的期间,来自热液流体的Sr,主要进入II型硬石膏中。硬石膏的Fe、As、Sr、Ba和Pb含量,明显高于冲绳海槽喷口流体的,则表明这些来自流体中的元素更容易随着硬石膏的沉淀而进入硬石膏中,并导致硬石膏富集该类元素。硬石膏的稀土元素组成及其配分模式,具正Ce和负Eu异常的特征,其是流体在海底面以下从火山岩和/或沉积物中淋滤出来,并经历了流体-海水混合作用的结果。此外,在流体-海水混合期间,硬石膏中的硫主要来自海水。

基于稳定同位素贝叶斯混合模型的南四湖水量来源定量解析

为定量解析南四湖水源组成,厘清本地水与外调水的关系,精准保护湖泊水资源,本文建立了基于氢氧稳定同位素的贝叶斯混合模型,分析比较南水北调东线运行后调水期和非调水期不同水源对南四湖湖区的贡献比例及季节特征。结果表明:(1)流域降雨受到一定程度局地蒸发的影响,夏季受海洋蒸发水汽的影响;(2)南四湖地下水、大气降水、入湖河流和外调水等不同水源对湖区水体的贡献比例受南水北调东线工程运行影响较大,调水期分别为5.4%、8.7%、31.2%和54.7%,外调水贡献比例最高;非调水期分别为22.9%、53.0%、6.7%和17.4%,大气降水贡献比例最高,入湖河流贡献相对较少。(3)南水北调东线调水实施后,调水期的外调水量对湖区的贡献占绝对优势,表明调水对南四湖水量变化发挥了重要作用,调水活动逐渐取代自然因素成为流域水量变化的主要驱动因子。

金沙江下游流域大气降水氢氧稳定同位素特征及水汽来源

金沙江下游流域地处干热河谷气候影响区,大气降水对该区域水文循环至关重要。分析了金沙江下游流域降水稳定同位素组成的季节变化特征及其影响因素,结合同位素示踪和HYSPLIT模型探讨了流域大气降水水汽来源。结果表明:金沙江下游流域降水δ^(2) H和δ^(18) O雨季偏负而旱季偏正,气温和降水量对同位素组成影响较大而高程效应不显著;流域大气降水线斜率和截距均低于全球和我国大气降水线,主要受到非平衡蒸发作用影响;流域大气降水水汽来源和昆明地区类似,雨季降水主要受到西南与南亚季风影响,旱季降水潜在来源为西风带或极地大陆气团。研究成果对金沙江下游区域水文循环具有重要指导意义。

云南会泽铅锌矿灯影组矿石硫、铅同位素组成及找矿意义

会泽超大型铅锌矿床位于川滇黔铅锌成矿带的核心部位,矿体主要赋存于下石炭统大埔组白云岩中,少量产于上泥盆统宰格组白云岩中,近年来在深部上震旦统灯影组白云岩中新发现了铅锌矿化线索。本文在详细的野外地质调查与矿相学显微观察的基础上,针对灯影组矿石开展了系统的硫化物微区LA-MC-ICP-MS原位硫、铅同位素分析。结果表明,灯影组矿石的硫同位素值集中于-29.6‰~-22.2‰和+6.3‰~+18.8‰两个变化范围,表明硫主要来自碳酸盐岩地层中海相硫酸盐的热化学还原反应,少量由细菌化学还原反应生成。灯影组矿石的铅同位素比值^(206)Pb/^(204)b、^(207)Pb/^(204)b、^(208)Pb/^(204)Pb分别介于18.480~18.909、15.714~15.747、38.427~38.959,暗示铅为单一来源或混合较为均一的多源,并具有壳源特征。综合前人研究成果及成矿地质与地球化学特征,本文认为,会泽铅锌矿床应归属于MVT矿床。灯影组矿石的硫、铅同位素组成特征指示会泽铅锌矿床在“新层位”灯影组具有较好的找矿潜力。

镉锌稳定同位素地球化学及其在土壤等地质体中的危害与治理研究进展

【研究目的 】镉、锌既是重要的矿产资源,也是有害的重金属元素。随着多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的发展,镉、锌等非传统稳定同位素体系的建立与应用使镉、锌地球化学研究水平迈上新的高度,镉、锌同位素体系建立与应用成为国际研究热点。【研究方法 】本文通过查阅大量镉、锌同位素的相关文献,从镉、锌同位素的分析方法、分馏机制、自然界储库组成及应用领域进行了综述。【研究结果 】(1)随着镉、锌同位素分析技术的不断改进,其同位素体系正在逐步建立;(2)地球各储库中的锌同位素组成已基本查明,镉同位素组成正处于数据积累阶段;(3)镉、锌同位素分馏机制主要包括吸附沉淀、生物作用、化学作用等,目前已逐渐被应用到指示行星分异、探明成矿机制、重建古环境、示踪污染源等多种领域中;(4)在解析重金属污染源时,多种同位素的联用有助于减小不确定性。【结论 】在新型同位素分析仪器和技术的开发下,镉、锌同位素的研究拥有更大的发展空间。未来的研究重点主要包括对镉、锌同位素分馏机制、部分储库含量、应用领域进行完善。

地质样品铊同位素分析预处理方法优化

铊同位素体系可以示踪天体演化、古环境变化、矿床成因及污染物迁移等地质过程。然而,目前用于铊同位素分析的样品消解和离子交换方法耗时较长,往往需要两周甚至更久;为了提高化学前处理效率,本文采用微波消解法分解样品,以AG1-X8阴离子交换树脂纯化铊,采用多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测试,仪器的质量歧视用铅同位素标准溶液(NIST SRM981)校正。通过考察消解条件、淋洗曲线和基质效应,结果表明:采用微波消解法,在2mL硝酸-2mL氢氟酸-0.5mL高氯酸的混合酸体系中选用适当的消解程序可以将0.2g土壤标准物质GBW07406消解完全,总耗时不超过2h;利用AG1-X8树脂,上样后,依次以2mL 2mol/L硝酸-1%溴水淋洗6次、2mL超纯水淋洗1次和2mL 0.1mol/L盐酸-6%二氧化硫淋洗5次(收集铊),可有效地纯化铊;常见共存元素的干扰实验结果显示,树脂填充量为2mL时,该淋洗流程所允许上样溶液中含有三价铁和三价铝离子的量分别不应超过2.56mmol和4.90mmol,否则会使铊的回收率降低。将此方法应用于4个地质标准物质中铊同位素比值的测定,ε^(205)TlGSB Tl的精密度(2SD,n=6)均优于0.3;与文献的结果对比显示,标准物质NOD-P-1、GBW07406和GSP-2的ε^(205)Tl差值(ε^(205)Tl_(NIST 997)-ε^(205)Tl_(GSB Tl))均为0.8,NOD-A-1的ε^(205)Tl差值为0.7,说明方法具有较好的准确性;此外,可以估算标准物质GSB 04-1758-2004相对于NIST 997的ε^(205)Tl值应约等于0.8。

非放射性钙同位素评估CKD患者骨钙平衡

钙作为地球的重要组成因素,在自然界有六个稳定同位素(即非放射性同位素),分别为 40 Ca、 42 Ca、 43 Ca、 44 Ca、 46 Ca、 48 Ca,钙同位素丰度变化可以提供海洋及地壳变化的信息,故既往常用于地质研究。由于钙同位素也存在于食物和水中,人体摄入后会根据它们的原子质量,按照不同的同位素分异规则动力学吸收至人体不同部位。比如,骨形成过程中优先吸收轻钙同位素,肾脏代谢过程中只有较少部分的重钙同位素进入尿液,而大部分重钙同位素重吸收进入血液参与其他生理过程。相对于其他器官,大脑具有异常轻的钙同位素组成。

粤西大降坪黄铁矿床硫、铅同位素组成初步研究

大降坪黄铁矿床是产于云开隆起中段偏北震旦系海相碎屑岩-细碎屑岩中的层状硫化物矿床,矿床成因和海底喷气热水沉积作用有关,局部经受了后期热液的叠加改造。黄铁矿的δ^(34)S值在-25.55‰—+21.07‰之间,与矿石及黄铁矿中的有机碳含量呈反比。从条带状细粒黄铁矿到块状粗粒黄铁矿,亦即从南到北,硫同位素组成从富轻硫变为富重硫。条带状矿石的铅同位素组成与矿体围岩一致,为富放射成因上地壳源铅,块状矿石铅同位素组成较均一,三组铅同位素比值较条带状矿石略低,为原始沉积的矿石铅与热液带来基底混合岩铅的混合铅。

南秦岭宁陕地区花岗岩类Pb、Sr、Nd同位素组成及其深部地质信息

本文报道了南秦岭印支期（—２００Ｍａ）宁陕岩体群中８个花岗岩类岩体的Ｐｂ、Ｓｒ、Ｎｄ同位素组成。宁陕岩体群花岗质岩石以低放射成因Ｐｂ同位素组成为特征，初始（８７Ｓｒ／８６Ｓｒ）ｔ比值变化于０．７０４９５—０．７０９０８之间，εＮｄ（ｔ）值变化于－２．４１—－８．５５之间，Ｎｄ同位素模式年龄（ＴＤＭ）变化于１．２０—１．７１Ｇａ之间，从该岩体群的东部到西部，呈现εＮｄ（ｔ）逐渐降低而ＴＤＭ逐渐增高的规律变化。宁陕岩体群的岩浆源区主要来自于南秦岭的深部地壳，在岩浆源区中，类似南秦岭耀岭河群的基性火山岩占有主要比例，南秦岭较古老的地壳物质仅有少量参与，然而，从该岩体群的东部到西部，这种古老地壳物质参与比例逐渐增高。根据花岗岩对深部地壳物质组成的指示，佛坪穹窿的深部地壳主要由垫托于佛坪群之下的晚元古代基性岩浆物质组成。从该穹窿的东部到西部，地壳深部含有古老地壳物质的比例逐渐增高，由此反映佛坪穹窿的深部地壳物质呈现出东西分带，具南北向构造，这不同于佛坪穹窿地表浅部物质的环形分布特征。

中国东部新生代碱性玄武岩中的流体组成及其碳、氧同位素地球化学特征

利用热分解质谱法测定了中国东部新生代碱性玄武岩中流体挥发分的组成，并对不同温度段释放出的CO2气体测定了C、O同位素值。流体组成和CO2的C、O同位素值表明中国东部上地幔源区的不均一性，与其中所含幔源岩捕虏体相比，碱性玄武岩浆发育在相对氧化的环境中，并有外来流体组分的加入。

四川盆地东北地区下寒武统海相页岩气成因:来自气体组分和碳同位素组成的启示

通过对四川盆地东北地区下寒武统海相页岩的现场解吸,获取气样并进行了组分和稳定碳同位素分析。结果表明,页岩气的甲烷含量介于96.39%～98.83%,其他组分含量较少;各组分相对含量随着解吸时间和累积解吸气量呈现规律性变化,该变化规律可能为泥页岩对不同气体吸附能力的差异所致。页岩气甲烷稳定碳同位素组成(δ13 C1)在-32.20‰～-29.50‰之间,乙烷稳定碳同位素组成(δ13 C2)介于-37.70‰～-36.60‰,所有气样均有δ13 C1>δ13 C2的"逆序"特点,这可能是在高成熟阶段,液态烃裂解气与早期生成的干酪根裂解气混合作用所致。随解吸时间增加,δ13 C1约有2.3‰的分馏,这可能与气体在解吸过程中的扩散作用有关。