氩同位素用于库车坳陷天然气主力气源岩判识

稀有气体是天然气中指示其地球化学特征的重要组分,放射成因氩( Arr)的年代积累效应广泛应用于同位素定年和天然气的气源对比.本文系统地讨论了 40Ar的形成机理及其运移进入气藏的过程,利用 40Ar的母体元素 K在煤和煤系泥岩中的丰度差异,分析了以煤和煤系泥岩为母源的天然气 40Ar/36Ar同位素组成上的不同,并利用这种差异对煤系中煤岩或煤系泥岩为源岩的天然气藏的主力源岩进行了判识,继而建立了利用氩同位素组成判识煤系烃源岩主力源岩的方法.利用此方法对塔里木盆地库车坳陷三叠系-侏罗系煤与煤系泥岩互层的烃源岩进行了探讨, 数学计算结果表明该区主力源岩为煤系泥岩, 煤对天然气藏的贡献较小.     

制约塔里木盆地天然气地球化学特征的主要因素

天然气数据相对比较简单,只有组份和同位素两类,但是这些数据却包含了天然气从烃源岩生成到聚集成藏之间所经历的生成、排驱、运移、聚集和成藏后的改造等过程,所有这些过程都可以导致天然气组份和同位素组成发生变化.本文在大量国内外有关天然气数据和研究成果的基础上,以塔里木盆地天然气研究为实例,分析控制和影响天然气组份和同位素的主要因素,认为天然气组份和同位素主要受源岩的类型和成熟度(即所谓的"源控")、成藏过程和次生作用控制.通过对天然气组份和同位素组成控制因素的认识,必将加深对天然气数据的理解,从而使我们在天然气研究和勘探中不仅要认识源岩和成熟度对天然气数据的控制,而且要认识成藏过程和次生作用对天然气数据的控制.     

苯、甲苯碳同位素组成作为气源对比新指标的研究

利用热模拟与在线同位素分析技术研究了天然气与源岩中的苯和甲苯的央同位素组成变化特征,发现热成熟度和运移效应对苯、甲苯碳同位素组成影较小,同一类型气源岩热模拟产物中苯、甲苯同位素组成受热成熟度的影响不大。在４００～６００℃热模拟实验中,除个别点外,变化小于１‰,说明它们基本上不受热成熟度的影响。不同层位气源岩苯、甲苯碳同位素组成有明显区别,大多相差３‰以上。甲苯脱吸附实验表明,甲苯同位素组成在脱吸附     

塔里木盆地柯克亚地区天然气和凝析油的地球化学特征与成区

柯克亚气田的油气成因复杂，对原油和可能烃源岩的分子标志物特征进行了剖析，在凝析油中检测到3-甲基甾烷，不含4-甲基甾烷，富含重排藿烷和C30^-未知萜烷．表明油源主要来自于二叠系源岩。柯克亚的天然气重烃含量高，属湿气，乙烷碳同位素偏重；天然气氩同位素和成熟度特征均指示混源气特征，通过气源判识天然气主要来源于石炭系一二叠系源岩，部分来源于侏罗系源岩。天然气的乙烷δ^13C值明显重于凝析油全油δ^13C值，揭示柯克亚地区凝析油和天然气分属不同来源。     

胜利油田天然气氩同位素特征

对胜利油田21个天然气样进行氩同位素组成分析,结合甲烷碳同位素组成特征和地质背景,阐明了天然气中40Ar/36Ar比值分布规律及其与源岩?储层的关系,进而讨论了天然气中空气氩和放射成因氩的分布规律,指出胜利油田存在着生物-热催化过渡带气?油田伴生气?煤型气和富CO₂气?它们具有各自的氩?碳同位素组成和演化特征?第三系和中生界自生自储天然气的40Ar/36Ar比值分别为335和564?通过数学分析,首次确定古生界和前震旦系新生古储天然气的储层时代效应系数分别为1.25和1.47?并认为前震旦系储层中天然气来自第三系,而储于古生界的天然气是约70%的第三系油型气和约30%的中生界煤型气混合的结果?与岩浆作用有关的无机CO₂和第三系有机成因烃类气混合形成平方王富CO₂气藏?     

塔里木盆地柯克亚地区天然气和凝析油的地球化学特征与成因

柯克亚气田的油气成因复杂,对原油和可能烃源岩的分子标志物特征进行了剖析,在凝析油中检测到3-甲基甾烷,不含4-甲基甾烷,富含重排藿烷和C30-未知萜烷,表明油源主要来自于二叠系源岩。柯克亚的天然气重烃含量高,属湿气,乙烷碳同位素偏重;天然气氩同位素和成熟度特征均指示混源气特征,通过气源判识天然气主要来源于石炭系—二叠系源岩,部分来源于侏罗系源岩。天然气的乙烷δ13C值明显重于凝析油全油δ13C值,揭示柯克亚地区凝析油和天然气分属不同来源。     

沉积岩钾、氩分布与天然气氩同位素——以渤海湾、四川和鄂尔多斯盆地为例

本文对渤海湾盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地等天然气产区41个不同深度、不同时代和不同岩性的油气源岩和储集岩利用K-Ar年龄测定法进行K、Ar分析、表面年龄测定和粘土矿物分析,探讨了沉积岩中钾、氩的时代和区域分布特征及泥质岩钾含量与粘土矿物中伊利石含量的关系,并对泥质岩和碳酸盐岩的钾氩分布进行对比研究,指出了沉积岩钾丰度的时代演化旋回及其特点.并讨论了岩石中的钾氩来源及赋存状态以及天然气中氩的来源及其进入气藏的运移机理.     

沉积岩钾、氩分布与天然气氩同位素--以渤海湾、四川和鄂尔多斯盆地为例

本文对渤海湾盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地等天然气产区41个不同深度、不同时代和不同岩性的油气源岩和储集岩利用K-Ar年龄测定法进行K、Ar分析、表面年龄测定和粘土矿物分析,探讨了沉积岩中钾、氩的时代和区域分布特征及泥质岩钾含量与粘土矿物中伊利石含量的关系,并对泥质岩和碳酸盐岩的钾氩分布进行对比研究,指出了沉积岩钾丰度的时代演化旋回及其特点.并讨论了岩石中的钾氩来源及赋存状态以及天然气中氩的来源及其进入气藏的运移机理.     

天然气气-源对比的地球化学研究

气-源对比是天然气勘探开发和油气理论研究的重要课题，同位素地球化学是气-源对比的重要手段，尤其是碳、氢稳定同位素和稀有气体同位素已经被广泛应用于烃源岩、母质环境、源岩热演化程度、成藏过程和天然气混源判识，系统的介绍了利用碳、氢以及稀有气体同位素判识天然气成因来源，利用甲烷碳同位素与源岩热演化程度数学模式进行气源追索，利用甲烷氢同位素及其空间分布判识母质环境和成藏过程，利用稀有气体同位素判识是否深部来源气体并利用其年代积累效应进行气-源对比等方法。     

含油气盆地油气同位素地球化学研究概述①

以气体地球化学国家重点实验室工作为主,简要概述了对我国含油气的同位素地球化学研究。1. 烃气的同位素地球化学:讨论了天然气成因新模式与气藏烃气同位素组成的关系,低演化阶段天然气同位素分馏的二阶段模式,云南中小盆地天然气低演化系列同位素特征及用储层解析气作油气源对比。2. 稀有气体同位素地球化学:阐述了3He/4He值与中国构造分区, 幔源氦的复合成藏和幔源甲烷问题以及气源对比等。3. 液态烃同位素地球化学:简述了轻烃碳氢同位素特征及氢同位素作为判别古沉积介质盐度的指标,概述了未熟-低熟油同位素特征及在自然剖面上油和源岩抽提物碳同位素分馏特征及其机理。     

广西东部地区金矿的控矿作用和稳定同位素地球化学研究

该区金矿产于寒武系水口群浅变质岩系砂页岩内,矿化类型主要有蚀变岩型和石英脉型两大类。矿体主要受近东西向和北东向两组脆-韧性剪切带控制。硫同位素组成特征表明,硫源应以深源同熔岩浆热液为主,部分来自地层;氢、氧同位隶组成特征反映成矿溶液以岩浆水为主,混有少量变质水和大气降水;铅同位索组成特征表明铅源以深源为主,混有少量壳源物质,矿床具多源成矿特点。硫、铅、氢氧等稳定同位素研究结合矿床地质特征表明,该区金矿具多源、多成因及多期次成矿特征,矿床成因主要有岩浆热液、变质热液和复合叠加成矿,而以后者为主。     

天然气研究中的稀有气体地球化学应用模式

在对天然气稀有气体地球化学特征进行系统研究的基础上，建立了有关氦、氩同位素组成的横“人”字型的成因模式并提出两种成因类型:Ａ、壳－幔复合型；Ｂ、壳源型。同时，还论述了稀有气体的年代积累效应与气源对比，进行了大、中型气区天然气地球化学综合研究。     

天然气运移的气体同位素地球化学示踪

本文通过鄂尔多斯等含油气盆地内岩石酸解烃、罐顶气和同源多产层天然气碳同位素组成的变化，从实例剖析出发，探讨了天然气运移时气体同位素组成的变化及其对天然气运移的示踪。天然气在通过沉积地层中孔隙系统和微裂隙运移时，天然气中的甲烷碳同位素会发生一定的分馏，而乙烷以上重烃碳同位素几乎不发生分馏；在天然气层所在深度，罐顶气甲烷碳同位素组成与天然气一致，在天然气层附近，罐顶气甲烷碳同位素则明显偏离了热演化趋势线；烃源岩酸解烃与其同源的天然气重烃碳同位素组成具有较好的一致性和可比性。由此，可利用气体组分碳同位素的上述变化特征，追索天然气的运移作用。     

天然气,原油,干酷根的氢同位素地球化学特征

本文详细讨论了天然气中甲烷，原油，轻质油及干酷根的稳定氢同位素组成，以及它们与源岩沉积时的水介质环境和源岩成熟度的关系。发现天然气中甲烷的氢同位素组成主要取决于其母质沉积时的水介质环境，同时也受母质热演化程度的影响。     

含油气盆地油气同位素地球化学研究概述

以气体地球化学国家重点实验室工作为主，简要概述了对我国含油气的同位素地球化学研究。1．烃气的同位素地球化学：讨论了天然气成因新模式与气藏烃气同位素组成的关系，低演化阶段天然气同位素分馏的二阶段模式，云南中小盆地天然气低演化系列同位素特征及用储层解析气作油气源对比。2．稀有气体同位素地球化学：阐述了^3He/^4He值与中国构造分区，幔源氮的复合成藏和幔源甲烷问题以及气源对比等。3．液态烃同位素地球化学：简述了轻烃碳氢同位素特征及氢同位素作为判别古沉积介质盐度的指标，概述了未熟一低熟油同位素特征及在自然剖面上油和源油抽提物碳同位素分馏特征及其机理。     

天然气中的幔源稀有气体

天然气为地球内流体的重要组成部分，天然气中幔源稀有气体是源于地球深部的地幔挥发分。文章以气体地球化学国家重点实验室有关研究为主，简要综述了此一领域的研究。氦的同位素３Ｈｅ／４Ｈｅ是幔源物质的重要判识指标，天然气中３Ｈｅ／４Ｈｅ值大于１．４×１０－６时，表明有相当数量的幔源挥发分加入到天然气中，它是地球构造活动性强，地幔挥发分可以沿一定断裂体系进入沉积壳层的指示。在一定程度上氩同位素４０Ａｒ／３６Ａｒ及氖同位素２０Ｎｅ／２２Ｎｅ值也可指示构造环境的特征。天然气中稀有气体研究反映了我国东部含油气区具有最活跃的构造环境，中部最稳定，西部次稳定。在东部活跃的构造背景下，造成了幔源挥发分较普遍地加入到沉积壳层天然气中，形成了中国东部发现的世界首例壳－幔复合型氦资源，形成了一批与幔源挥发分成藏有关的二氧化碳资源。东部地区也成为幔源甲烷可能富集成藏的重要区域。     

天然气气-源对比的地球化学研究

气-源对比是天然气勘探开发和油气理论研究的重要课题,同位素地球化学是气-源对比的重要手段,尤其是碳、氢稳定同位素和稀有气体同位素已经被广泛应用于烃源岩、母质环境、源岩热演化程度、成藏过程和天然气混源判识,系统的介绍了利用碳、氢以及稀有气体同位素判识天然气成因来源,利用甲烷碳同位素与源岩热演化程度数学模式进行气源追索, 利用甲烷氢同位素及其空间分布判识母质环境和成藏过程,利用稀有气体同位素判识是否深部来源气体并利用其年代积累效应进行气-源对比等方法.     

利用甲烷碳同位素研究混合气的混合体积

自然界不同源天然气的混合是一种普遍现象。混合作用是一种物理过程，混合气中某一组份的含量为该组份在各种来源气中的含量以其体积比例为权的和。因此，根据混合气的碳同位素以及被混合的气的碳同位素丰度可确定出各种被混合的气的比例。文章根据这一原理对廊固凹陷河西务构造带天然气的混合比例进行了计算，结果表明混合气中有２４%～６３%是来自石炭－二叠系的煤成气。在实际应用中，确定典型气的甲烷碳同位素丰度是基础，根据天然气甲烷同位素丰度与其源岩热演化成熟度Ｒｏ有线性关系的原理，可利用研究区源岩的Ｒｏ来确定本区的煤成气或油型气甲烷碳同位素的丰度。     

奥陶系烃源岩有机显微组分特征及意义

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系碳酸盐岩储层中既有煤型气又有腐泥型气。煤型气的来源为上古生界煤系源岩已无争议，但对腐泥型气的来源则存在着源自石炭系和奥陶系自生自储两种不同观点。研究了奥陶系碳酸盐岩中的有机显微组成特征，从有机岩石学角度将其细分为三个显微组分组、六种显微组分，其中的碳沥青组对于碳酸盐岩生烃潜力的评价及认识天然气来源具有指示意义。奥陶系岩石中沥青的成因与赋存状况的分析表明，奥陶系储层中的碳沥青主要为液态烃热演化的产物，奥陶系碳酸盐岩具有生烃潜力。同位素特征分析亦表明上、下古生界储层中天然气的同位素组成存在较大差异。认为腐泥型天然气来自奥陶系碳酸盐岩本身。     

柴达木盆地天然气的碳同位素地球化学特征及成因分析

依据天然气碳同位素中δ13C1、δ13C2、δ13C3的组成与划分标准，将柴达木盆地天然气划分为煤型气、裂解气、油型气与生物气四种类型，通过对天然气同位素中的δ13C1、δ13C2-δ13C1、δ13C3-δ13C2值的差异分析以及与对应的烃源岩干酪根碳同位素进行对比分析，探讨了柴达木盆地不同地区天然气的成因以及影响因素，这对于探索柴达木盆地的成气规律以及在不同地区天然气勘探的目标选择都有着现实意义。