吐鲁番-哈密盆地台北凹天然气的地球化学特征及其来源

本文在论述新疆维吾尔自治区东部吐鲁番-哈密盆地台北凹陷天然气地质与地球化学特征的基础上,讨论了天然气的来源,对采自吐哈盆地十余个天然气样进行了气体组分和碳、氢、氦同位素分析。天然气甲烷含量为60.85～84.40%,干湿指数（C₁/C+₂）为1.57～6.37,属湿气.甲烷碳氢同位素组成(δ13C₁、δD)分别为-43.0～-49.4‰和-220～-281‰.乙烷的δ13C₂-20.1～-34 0‰,δD:-259～-257‰。丙烷的δ13C₃-21.3～-26.7‰,δD:-114～-203‰。丁烷的δ13C₄-22.2～-28.2‰,δD:-93～-116‰。天然气中氦的同位素组成（He/He）为（3.17～7.01）×10.目前主要产层属侏罗系,天然气一般与轻质油同藏,侏罗系中于酪根类型主要为Ⅲ型,R。值为0.4～1.0%。地质地球化学资料表明台北凹陷天然气与来自侏罗系的轻质油可能不完全同源,相当一部分天然气也许来自古生界。天然气中的氦为地壳来源的氦。     

广东三水盆地非烃天然气同位素地球化学

本文根据广东省三水盆地天然气中He,Ar,CO_2和N_2的稳定同位素地球化学特征,探讨了该区非烃天然气组分的成因以及大地热流。天然气中~3He/~4He值为(1.60—6.39)×10~(-6),~(40)Ar/~(36)Ar值为450—841,δ~(13)C_(Co_2)的变化范围为-20—-2‰,δ~(15)N在-58—+95‰之间。天然气同位素地球化学特征表明三水盆地有较强的地球深部流体(物质和热)向上溢出。富含非烃组分的气藏中,大部分He,Ar,N_2来自地球深部,CO_2则主要由岩石化学反应生成。烃类天然气藏中非烃组分主要来自地壳中放射性成因的~4He、~(40)Ar和有机质热分解产生的CO_2、N_(20)根据~3He/~4He值估算大地热流值(Q)为72—82mWm~(-2),其中一半以上可能来自上地幔。     

辽河盆地黄沙坨油田原油中氦同位素的来源及其地质意义

辽河盆地黄沙坨油田原油样品中氦、氖和氩稀有气体同位素值的测试研究结果显示：①黄沙坨油田原油中稀有气体3He/4He(Rc)分布于2.61×10?6~3.50×10?6, 平均3.06×10?6, 具有幔源氦混入的特征, 幔源氦的侵入份额为20.13%~30.24%, 表明该区具有切割至上地幔的深大断裂;②据3He/4He计算, 辽河盆地黄沙坨油田大地热流值分布于75.3~77.3 mWm?2之间, 平均76.4 mWm?2, 与我国中部、西部盆地相比该地区具有较高的大地热流值, 对有机质的成熟与成烃较有利;③上述研究结果表明原油氦同位素的研究与天然气中氦同位素的研究相似, 可为大地构造背景、大地热流、油气来源和演化判识等方面的研究提供有益的科学 信息。     

川滇黔地区天宝山、会泽铅锌矿床成矿流体来源初探:来自流体包裹体及氦氩同位素的证据

为限定川滇黔地区大型铅锌矿床成矿流体来源,选择天宝山大型铅锌矿床和会泽超大型铅锌矿床中热液矿物进行流体包裹体及氦氩同位素研究.结果显示:（1）天宝山矿床为中低温、中等盐度流体成矿,成矿流体主要来源于盆地卤水;会泽矿床为中高温、中等盐度流体成矿,成矿流体也主要来源于盆地卤水,但具有不同性质流体混合特征;（2）两矿床硫化物3He/4He值范围介于0.02~0.32 Ra,证明成矿流体以地壳流体为主,但混有少量（< 5.3%）地幔成分,40Ar/36Ar值（345.0~1 698.8）表明成矿流体以饱和大气水为主;（3）综合两个矿床地质特征、流体包裹体及氦氩同位素研究认为天宝山矿床和会泽矿床的形成与右江盆地演化及峨眉山大火成岩省的岩浆活动有关.      

辽河盆地天然气中重烃异常富集重碳同位素的成因探讨

近年来大量的研究结果表明天然气碳、氢同位素组成特征是判识天然气成因类型、进行气源对比、估算天然气的成熟度和确定天然气是否被次生改造等的有效地球化学手段。通常认为甲烷的碳同位素组成主要受源岩的母质类型和热演化程度的影响,乙烷、丙烷等重烃碳同位素组成主要决定于源岩有机母质的碳同位素组成,同时也明显地受热演化程度的影响。在辽河盆地发现一类碳同位素组成异常的天然气。这类天然气是分布于辽河盆地东部凹陷桃园地区和黄金带地区的部分浅层天然气,其甲烷的碳同位素组成δ13C₁值为-44‰～-40‰,乙烷δ13C₂值为-13‰～-6.6‰,丙烷δ13C₃值-6.1‰～+3.3‰,该类天然气的乙、丙烷异常富集重碳同位素,到目前为止在天然气藏中还是首次发现。根据地球化学资料和地质背景分析认为这天然气应是未成熟阶段的生物气或低成熟阶段的生物-热催化过度带气经过细菌氧化后形成的。     

石油碳、氢同位素组成的研究

通过对我国18个含油气区、385个石油样品进行碳、氢同位素和部分馏份碳同位素分析,将所获数据对两种不同性质的石油如正常原油和轻质（凝析）油分别研究其碳、氢同位素地球化学特征,提出轻质（凝析）油的碳同位素值（δ13C为-32.5‰～ -24.3‰）比正常原油δ13C为-34.4‰～ -24.6 ‰．6‰）相对偏高;石油馏份中芳烃碳同位素组成的变化受母质继承效应更为明显。因此,用芳烃碳同位值可以判识不同母质来源的石油。与海相有关的轻质（凝析）油的氢同位素值大于-15.0‰,而非海相轻质（凝析）油的δD值( δD为-21.0‰～-1.05‰）基本覆盖了海相轻质油的分布范围,从淡水－微咸水－半咸水和海水环境其氢同位素有明显变重趋势,表明氢同位素主要与沉积环境密切相关。     

塔里木盆地西部阿克莫木气田形成初探

塔里木盆地西部阿克莫木气田天然气为非烃组份含量较高的干气,干燥系数高达99.7%;天然气δ¹³C₁和δ¹³C₂值明显偏重,δ¹³C₁为- 25.2‰～-21.9,δ¹³C₂为-21.2～-20.2‰,如果按传统的观点该天然气应为过成熟煤成气。但是综合气源对比研究表明阿克莫木气田天然气主要源自石炭系Ⅱ型烃源岩,成藏过程研究表明该气田主要聚集了石炭系烃源岩在Ro为1.5%～1.8%之后生成的天然气,具有晚期阶段聚气的特征,这是造成阿克1井天然气组份很“干”、碳同位素很重的主要原因。     

胶东夏甸金矿成矿流体及成矿物质来源:H-O、He-Ar、Sr-Nd-Pb同位素证据

夏甸金矿是胶东金矿集区中一处大型焦家式矿床。文章在详尽的岩相学和矿相学研究基础上,对该矿床进一步开展 了H-O同位素并首次开展了He-Ar和Sr-Nd-Pb同位素示踪研究,为该矿床成矿流体及成矿物质来源提供了新的制约。石 英中流体包裹体的H-O同位素（δDV-SMOW=-102.3‰~-93.9‰,δ18OH2O=-0.2‰~1.6‰） 揭示出成矿流体主要为富集地幔流体, 并有少许大气降水加入;黄铁矿中He-Ar同位素[3He/4/He=0.58×10− 6~1.90×10− 6 （0.42~1.36 Ra）,40Ar/36Ar=724.7~1358.4]同样 表明成矿流体以富集地幔流体为主导;矿石及蚀变岩的Nd-Pb同位素既不同于围岩花岗岩,也不同于基底变质岩,与胶东 地区中生代软流圈地幔起源的玄武岩也相差甚远,而与胶东地区中生代富集岩石圈地幔起源的煌斑岩相一致,但它们的初 始87Sr/86Sr比值明显高于煌斑岩,甚至高于围岩花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿流体及成矿物质来源于富集岩石圈地 幔,并在其上升过程中与基底变质岩发生了相互作用。     

胶东夏甸金矿成矿流体及成矿物质来源：H-O、He-Ar、Sr-Nd-Pb同位素证据

夏甸金矿是胶东金矿集区中一处大型焦家式矿床。文章在详尽的岩相学和矿相学研究基础上，对该矿床进一步开展 了H-O同位素并首次开展了He-Ar和Sr-Nd-Pb同位素示踪研究，为该矿床成矿流体及成矿物质来源提供了新的制约。石 英中流体包裹体的H-O同位素（δDV-SMOW=-102.3‰~-93.9‰，δ18OH2O=-0.2‰~1.6‰） 揭示出成矿流体主要为富集地幔流体， 并有少许大气降水加入；黄铁矿中He-Ar同位素[3He/4/He=0.58×10− 6~1.90×10− 6 （0.42~1.36 Ra），40Ar/36Ar=724.7~1358.4]同样 表明成矿流体以富集地幔流体为主导；矿石及蚀变岩的Nd-Pb同位素既不同于围岩花岗岩，也不同于基底变质岩，与胶东 地区中生代软流圈地幔起源的玄武岩也相差甚远，而与胶东地区中生代富集岩石圈地幔起源的煌斑岩相一致，但它们的初 始87Sr/86Sr比值明显高于煌斑岩，甚至高于围岩花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿流体及成矿物质来源于富集岩石圈地 幔，并在其上升过程中与基底变质岩发生了相互作用。     

湖南茶陵盆地晚白垩世古降水氧同位素

在岩相、阴极发光分析基础上,对湖南茶陵盆地戴家坪组成壤钙质结核进行了碳、氧同位素测试,重建了该区晚白垩世古降水的氧同位素。分析结果显示,戴家坪组发育钙质古土壤,背景岩性以洪积扇环境下形成的副砾岩为特征;钙质结核主要由棕红色微晶方解石基质和浅红色方解石脉构成,前者的阴极发光呈微弱橘红色或不发光,后者发光呈明亮橘黄色;钙质结核的δ18O值（VPDB）介于-7.96‰~-11.35‰之间,δ13C值（VPDB）为-7.30‰~-8.24‰。综合方解石构成、阴极发光和氧同位素表明,钙质结核存在两期方解石沉淀作用。依据氧同位素分布特征,在样品CL-11C4的δ18O值（VPDB）中识别出2条大气方解石线（MCLs）,分别为（-9.04±0.18）‰和（-8.03±0.11）‰。进一步根据古纬度和地表温度,估算出茶陵地区晚白垩世晚期的大气降水δ18O_w值（VSMOW）为-5.76‰~-6.80‰,与北美近似纬度地区同期的降水一致,为白垩纪水文循环模型及古大气环流模拟提供了基础参考数据。     

赣南地热气体起源的同位素与地球化学证据

对取自赣南地区10个温泉的地热气体进行了气体化学成分及氦、碳、氖同位素组成的分析。该区地热气体可分为CO₂型和N₂型两种类型。CO₂型地热气体分布在赣南东南部地区,主要成分是CO₂,占总体积96.47%以上,二氧化碳气体的δ¹³C值为 -5.50‰～-3.49‰（PDB）,平均为 -4.66‰,为幔源无机成因,其氦同位素组成为1.36～2.27 R_a,具有明显的幔源成因特征,最高约有28.2%的氦源于地幔,其N₂-Ar-He关系研究表明,该型地热气体中的氮源于地幔-地壳-大气混合成因。研究揭示该区CO₂型地热气体属幔源无机成因气,是地幔脱气作用的产物。N₂型地热气体分布在赣南西部地区,N₂含量占91.04%以上,其中二氧化碳气体的δ¹³C值为 -23.7‰～-12.6‰,平均为 -17.82‰,为壳源有机成因,其氦同位素组成为0.06～0.13 R_a,具有明显的壳源放射性成因特征,³He/⁴He 与 ⁴He/²⁰Ne关系和He-Ar-N₂关系研究表明,N₂型温泉气主要来源于大气,并有壳源气体的贡献。     

窑街煤田碳酸盐与突出气体的同位素组成特征

为探讨窑街煤矿突出CO₂气的成因与来源,对煤田中方解石、菱铁矿和水中溶解HCO₃-及沉淀碳酸盐的碳、氧同位素组成进行测试研究,并对“5.24”突出点涌出气的13C_CO2值和3He/4He值进行了测定.结果表明,煤田中CO₂气的碳同位素组成发生了复杂的分馏效应而和各种可能母质的碳同位素组成难以进行简单的对比;突出点气体的3He/4e值表明其为典型的壳源气;煤田中烧变岩可能为突出气的气源.     

生物─热催化过渡带油气关系

本文在辽河盆地原油和天然气之间碳氢同位素关系研究的基础上，系统地研究了中国生物─热催化过渡带油气的地球化学特征，特别是它们之间同位素组成关系，划分出油气的不同组合类型，从而证明生物─热催化过渡带油气的自生自储特征，认为过渡带是油气形成聚集的重要垂向演化层段。同时为完善烃类形成的多源复合和多阶连续提供了佐证。     

中国煤型气区的构造环境、典型气藏及勘探方向Ⅱ--中、新生界煤型气

本篇论述中、新生界煤型气的有关问题。中生界煤型气资源集中分布在北方,气源岩以侏罗纪煤系为主,以西北区资源前景最好。其中吐-哈盆地最具代表性,构造环境反转是本区煤层气形成并富集的特殊构造条件。新生界煤型气资源则集中分布于大陆架裂谷系,第三纪煤系为主力气源岩,裂谷高温构造环境是源岩热演化生烃的有利条件,而背斜-断层圈闭是最有利成藏的构造类型。崖13-1气田为本区典型代表并具自生自储的特点。     

天然气成因类型及判别标志

本文通过前人对天然气类型划分的分析,基于多年的研究结果,以“多源复合、多阶连续”的天然气成因新模式,提出了科学的天然成因类型划分方案,并讨论了不同成因类型天然气的地球化学特征,建立了天然气成因类型的判识标志。     

辽河盆地烃类气体组分及同位素组成

辽河盆地是一新生代断陷盆地,盆地内天然气资源丰富,天然气成因复杂.本文通过对该盆地80个天然气样中烃类气体组分组成及同位素组成的分析研究,探讨了该盆地烃类气体的成因,为盆地天然气勘探提供了地球化学方面的信息.     

新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床成矿作用研究

巴特巴克布拉克铁矿床赋存于上志留-下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩系中, 近矿围岩为石榴子石矽卡岩、角闪斜长变粒岩和浅粒岩。矿体总体顺层分布, 呈似层状、透镜状及不规则状, 空间上与矽卡岩密切相关。流体包裹体研究表明, 矽卡岩阶段形成的石榴子石中发育纯气体包裹体、气体包裹体、液体包裹体、含子矿物包裹体及熔融包裹体; 退化蚀变阶段发育液体包裹体和少量气体包裹体; 石英-硫化物阶段主要发育液体包裹体、含液体CO₂的三相包裹体及少量纯气体包裹体、气体包裹体和含子矿物包裹体。矽卡岩阶段均一温度变化为217 ℃~499 ℃, 在255 ℃出现峰值, 盐度(NaCl_eq)变化为8.68%~22.65%; 退化蚀变阶段均一温度变化为181 ℃~432 ℃, 在225 ℃出现峰值, 盐度变化为12.85%~22.65%; 石英-硫化物阶段均一温度变化为140 ℃~482 ℃, 在155 ℃出现峰值, 盐度变化为0.18%~42.40%。石榴子石、石英和方解石的 δ¹⁸ O_SMOW 变化为1.8‰~7.1‰, δ¹⁸Ο_Η2Ο为 -4.79‰~4.57‰, δD_SMOW 为 -128‰~-84‰, 表明矽卡岩阶段成矿流体主要为岩浆水, 混合少量大气降水; 石英-硫化物阶段大气降水所占比例明显增加。方解石δ¹³ C_V-PDB 变化为 -3.2‰~-2.0‰, 表明流体中的碳来自深部或地幔。