大分子烃类拉曼光谱特征及在烃包裹体研究中的意义

拉曼光谱分析发现,无论大分子烃类含碳数如何不同,分子结构如何复杂,大分子烃类的拉曼谱图有很多相同性,即烃类的拉曼谱图只受烷烃骨架、环烷基和苯环等的影响,并由此形成了四类大分子烃类的拉曼谱图：烷烃类、复杂烷烃类（以环烷基为主）、结构平坦相连的芳香烃类和结构复杂的芳香烃类。烃是石油的主要组分,因此,被包裹在矿物中的石油——烃包裹体的拉曼谱图也只有四种：发强荧光烃包裹体、含沥青烃包裹体、含低碳数芳烃包裹体和烷烃包裹体。激光拉曼对烃包裹体组分有个总体特征的体现,用激光拉曼分析烃包裹体组分中具体烃的种类是不科学的。但通过烃包裹体的拉曼谱图特征,可以研究烃包裹体组分特征、古油藏成熟度及油气演化程度等信息。     

皖南地区二叠系孤峰组页岩中高密度含甲烷包裹体特征及其地质意义

对皖南地区泾县昌桥剖面的二叠系孤峰组硅质页岩裂缝石英脉中流体包裹体进行了显微激光拉曼光谱测试、热力学温度测定及拉曼光谱图谱解析,观测到了高密度甲烷包裹体。利用甲烷包裹体的拉曼散射峰v₁位移2910.6~2911.2 cm-1,计算得到甲烷包裹体密度为0.2295~0.2618 g/cm3,具有高密度甲烷包裹体特征。含甲烷组分的气液两相盐水包裹体均一温度分布在216.8~242.3℃。由于气液两相盐水包裹体与甲烷包裹体是共生的,通过状态方程热力学计算高密度甲烷包裹体在共生气液两相盐水包裹体最小温度216.8℃的捕获压力为76~95 MPa。对甲烷流体包裹体密度和捕获压力的计算,揭示了区域内二叠系孤峰组高演化程度的硅质页岩在地史演化过程中存在高压甲烷流体产出的证据,为开展皖南地区二叠系页岩气勘探评价提供了科学依据。      

沥青包裹体的拉曼光谱特征

对石油中的沥青质组分进行了拉曼光谱分析,发现有两种不同的拉曼光谱特征的沥青质:一是具碳质拉曼特征峰的沥青质,二是无碳质拉曼特征峰的沥青质,将前者称为碳质沥青质.对储集砂岩中的深色沥青质包裹体拉曼分析并据其拉曼光谱图特征将这类包裹体分为三种类型:含碳质沥青包裹体、碳质沥青包裹体和沥青包裹体.如果烃包裹体形成后经历了地质构造应力而破裂和地热作用而发生轻组分移出,就形成了沥青包裹体;若再经地质高温变质作用而发生了碳化,就形成碳质沥青包裹体;若只经历地质高温变质作用而发生碳化,组分热解但未移出,可能会形成含碳质沥青包裹体.     

南黄海盆地含烃热液流体活动：流体包裹体证据

南黄海盆地勿南沙隆起古生界地层的地热和地球化学异常一直受到众多地质学家和地球化学家的关注。本文联用显微测温和激光拉曼光谱技术对南黄海盆地勿南沙隆起的常州(CZ)-2-1井二叠系栖霞组灰岩石英脉中的流体包裹体进行了详细研究。根据岩石学特征、室温下包裹体相态特征和成分差别,这些包裹体可以分成三大类六小类。流体包裹体拉曼光谱分析结果表明包裹体中含有甲烷和有机物,证明了该区曾经有含烃类流体活动。显微测温分析表明流体包裹体的均一温度在214℃～305℃之间,远高于该区正常沉积的盆地古地温,暗示包裹体捕获了热液流体。根据岩石学观察和测温分析结果,样品中主要存在三期流体包裹体,其均一温度和流体的甲烷浓度分别为:214℃,0.1347mol/L;265℃,0.1722mol/L;305℃,0.3370mol/L。包裹体甲烷浓度随均一温度升高呈增大的趋势。本次研究证实南黄海盆地勿南沙隆起区曾存在含烃热液流体活动,这些实验结果可以为合理解释热异常和地球化学异常提供证据。     

渤海湾盆地晚古生代煤系烃源岩及其生烃性评价

在对渤海湾盆地晚古生代煤系烃源岩特征进行研究的基础上,分别从烃源岩的主要生烃组分、有机质类型及生烃门限等方面对其生烃性进行了评价,认为太原组烃夺生烃性要好于山西组;渤海地晚古生代煤系烃源岩不但具有良好的生烃物质基础,较高的生烃能力和热成熟条件,而且具有良好的天然气勘探前景。     

根据储层沥青和流体包裹体综合判识油气成藏期:以黄骅坳陷北大港古生界潜山为例

渤海湾盆地潜山油气资源较丰富,近期黄骅坳陷古生界潜山油气勘探取得重大进展,但油气藏的形成时期及期次尚不明确.以黄骅坳陷北大港古生界潜山为例,综合利用储层沥青、流体包裹体观察、测温、拉曼光谱及红外光谱分析等地球化学分析手段,结合烃源岩生烃史,对其油气成藏期进行了系统研究.结果表明:研究区古生界发育碳质、胶质-沥青质、油质3种沥青,经历了生物降解和氧化作用等多种次生改造过程,结合研究区的构造演化及生烃史,推测早侏罗世中期之前存在油气充注;古生界潜山发育两期烃类包裹体,第一期包裹体发黄褐色荧光,主要分布于石英颗粒表面及方解石脉内,均一温度峰值区间为75~80℃,第二期包裹体包括黄色、蓝绿色荧光两类,分布在石英颗粒内裂缝、穿石英颗粒裂缝及方解石脉内,均一温度峰值范围分别为85~90℃和95~100℃;综合古生界潜山储层沥青及包裹体特征,结合烃源岩生烃史,确定古生界存在两期油气充注,分别为中三叠世（235~223 Ma）和新近纪-第四纪（22~0 Ma）,且以晚期成藏为主.      

济阳-临清东部地区石炭-二叠系煤系烃源岩二次生烃研究

济阳-临清东部地区上古生界石炭-二叠系煤系源岩是油气勘探的另一个重要领域。根据研究区沉积地层构造演化分析,不同的构造演化决定了不同的埋藏史演化;研究表明,中生代期间及新生代期间石炭-二叠系煤系烃源岩存在“二次生烃”过程,石炭系煤系烃源岩是研究区的主力烃源岩,二叠系的次之;济阳坳陷累计生烃量大于临清东部地区的累计生烃量。     

哀牢山-红河剪切带中流体记录及地质意义

剪切带作为大陆岩石圈中的局部高应变带,是岩石变质变形作用和流体活动的重要场所。沿着哀牢山-红河走滑剪切带内发育的点苍山深变质杂岩,保存了新生代以来极其丰富的构造热演化信息。在点苍山杂岩体内出露有一系列具有不同构造特征的石英脉,我们选取了遭受剪切变形的石英脉作为主要研究对象,在野外构造观测和室内显微构造特征分析的基础上,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、激光拉曼显微光谱(LRM)以及流体包裹体技术(FI)对其开展了进一步的精细研究。研究结果表明：(1)变形石英脉在显微镜下具有不同类型的塑性变形特征,其中以强烈细粒化和动态重结晶为主要特征的石英颗粒中包裹体类型主要为CO2-H2O包裹体和纯CO2流体包裹体,包裹体多沿颗粒边界分布;在以条带状和细粒化为主要特征且具有典型核幔构造的石英颗粒中,重结晶颗粒基本不含流体包裹体,石英条带中含有大量水溶液包裹体;在定向拉长的粗颗粒石英中其变形行为主要表现为波状消光和局部应变导致的塑性流动构造,在该类型石英颗粒中只含有水溶液包裹体且无明显分布特征。(2)根据各类流体包裹体测温数据估算出包裹体捕获温压为500~550 ℃、260~290 MPa,深度约为10 km,其流体来源主要为变质流体,剥露过程中的快速降压使得流体发生相分离及变形作用并导致的水丢失,这是CO2-H2O包裹体与水溶液包裹体出现的主要原因。(3)石英脉中的石英颗粒除含有一定量的包裹体水之外还含有少量的结构水,水在颗粒内部的分布为非均匀状态,通常边部水含量高于核部,同时水的分布特征和含量可随包裹体的变化而改变。(4)重结晶石英颗粒中的包裹体常在颗粒边界富集,认为其边界局部流体压力和流体的渗透或释放能弱化晶体平面,促进晶格位错滑移和溶解蠕变。     

九十年代煤系烃源岩研究新进展

综述了９０年代煤系烃源岩研究取得新成果：未成熟－低成熟油气研究和勘探实践的成功突破了传统的干酪根热降解生烃理论,形态有机质分类体系更加完善,只有无定形体的分类仍有待进一步探讨,大量研究表明烃源岩的所有组分都有一定的生烃能力,但不同组分因其化学组成和结构不同而生烃能力相差悬殊,除了镜质体之外的其它有机组分的反射率（加沥青和动物碎屑体）和包裹体均一温度等多种方法均可用来确烃源岩成熟度,以有机岩石学研究为基础,应用组分组合概念划分的有机质类型,弥补了有机地球化学方法的局限性。     

赣南地区石英脉型钨矿成矿流体特征

赣南是我国钨矿床最密集的地区,尤以石英脉型钨矿最为发育。本文通过分析近年来该区石英脉型钨矿流体包裹体类型、流体包裹体特征、显微测温、激光拉曼光谱等方面的最新成果,结合碳、氢、氧及锶同位素的研究成果,探讨赣南石英脉型钨矿的流体特征,重点探讨石英脉型钨矿形成过程中的流体演化。认为赣南石英脉型钨矿成矿流体主要来源于岩浆水,流体演化始于高温高盐度的岩浆—热液过渡阶段,与黑钨矿沉淀密切相关的流体温度主要集中于260~360℃,盐度主要集中于4~9wt%NaCl eq.,属中—低盐度、富含SiO_2、挥发组分及多种成矿元素的热液体系;矿质主要以流体沸腾和混合作用为主,自然冷却仅为少数矿床的主要矿石沉淀机制。     

黔中隆起及周缘地区下组合含油气流体包裹体研究

应用均一法测温及激光拉曼探针等技术对黔中隆起地区下组合含油气流体包裹体进行了研究,结果表明该区烃类包裹体个体较小,无色,形态不规则,其烃类成分以CH4为主,具明显干气特征,部分包裹体内含CO2,分析认为是碳酸盐(碳酸氢钙)因温度、压力的变化分解所致.均一温度测试结果显示下组合油气包裹体形成时的温度分别位于85～125℃、125～165℃两个温度段,结合该地区埋藏史及古地温史研究,确定本区成藏期分别为早中寒武世-早三叠世及早三叠世-中晚侏罗世.     

石油中饱合烃类的喇曼特征

本文试通过一些饱合烃类标样的喇曼分析,总结出石油中饱和烷烃组分的最大喇曼特征是在2700~2970 cm-1区域有一系列强烈的喇曼效应,有三种情况:1)直链烷烃类是以—CH3链基对称喇曼效应(约2872 cm-1)最强;2)带异构骨架链烷烃类是以—CH链基喇曼效应(约2911 cm-1)最强;3)环烷烃类是以—CH2链基对称喇曼效应(约2857 cm-1)最强。另外异构骨架在748 cm-1处有一强的喇曼效应,烷烃环基在804 cm-1处有一个强的喇曼效应。并发现不同的烃或烃混合物,若结构基团相同,喇曼谱图也相同;在混合烃组分(或烃类包裹体)的喇曼谱图中2905~2921 cm-1间喇曼峰应是—CH基团,而不能单作甲烷存在的证据。     

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系马家沟组烃源岩饱和烃特征研究

奥陶系马家沟组是鄂尔多斯盆地下古生界的烃源岩层系之一,为了进一步认识马家沟组烃源岩的地球化学特征,本文以鄂尔多斯盆地西南缘典型剖面烃源岩样品为研究对象,利用GC-MS分析方法对研究样品的饱和烃馏分进行了分析。研究表明鄂尔多斯盆地西南缘马家沟组烃源岩岩性不同,其生物标志化合物分布特征也存在差异。根据生物标志化合物特征推断,马家沟组各类源岩的沉积环境为盐度较高的还原环境,灰岩沉积环境的氧化性略高于灰质泥岩;灰岩的有机质母质来源以低等水生生物和微生物为主,而灰质泥岩有高等植物来源的有机质混入,有机质的热演化程度均达到成熟阶段;马家沟组各类源岩有机质均经历过降解作用,且碳质泥岩中有机质遭受的降解作用要强于灰岩。     

塔里木盆地海相碳酸盐岩沥青"A"的地球化学特征

塔里木盆地采集的海相碳酸盐岩样品经粉碎后在索氏抽提器中用氯仿溶液抽提,正己烷沉淀沥青质后,可溶有机质进行柱色层族组成分离,获得饱和烃、芳烃、非烃,饱和烃和芳烃直接进行气相色谱-质谱分析,非烃经三氟化硼-甲醇混合液酯化后进行气相色谱-质谱分析。结果显示,样品有机质的演化程度高,母质类型以水生生物为主,台地相成烃古环境为富含单质硫的微生物发育的咸化深水还原环境。样品有机质经历过强烈的环化-芳构化过程和去甲基化过程有利于以甲烷为主的天然气的生成。样品的芳烃馏分中检测到C31-16-one、C33-16-one和C35-18-one长链中位酮化合物,推断这些长链中位酮可能是有机酸盐存在的特征生物标识化合物。     

松粉热模拟产物中饱和烃生物标志物分布

松粉和高岭土混合样品热模拟残渣氯仿抽提物和烃饱馏份中的生物标志物主要是正构烷烃系列化合物,其次是类异戊二烯烷烃、甾族系列、三环二萜烷和系列化合物,检测出少量量烷基环己烷系列,异构烷烃系列和类胡萝卜烷系列生物标志物。各类地球化学指标显示松粉热解排烃呈现１５０￣２５０℃和３００￣４００℃两个高峰期,前期生烃物质可能来地孢粉抽粉壁中的类脂物,后期主要来泊于分外壁中的孢粉素,后斯的排烃量大于前期。正构烷烷     

天津地区主要河流表层沉积物中饱和烃的组成与分布特征

根据不同环境功能区 9条河流表层沉积物样品中饱和烃污染物的分析结果,讨论了天津地区河流沉积物中饱和烃化合物的组成与分布特征,初步分析了饱和烃污染物的污染源.结果表明,不同河流表层沉积物中均分布有多种类型的饱和烃化合物,主要包括正构烷烃、无环类异戊二烯烷烃、异构与反异构烷烃、烷基环己烷和甾、萜类等.不同河流及同一河流不同河段的表层沉积物中可抽提有机物(EOM)、烃类化合物含量和饱和烃化合物的组成特征均存在明显的差别,其中北塘排污河(北排污河)和大沽排污河(南排污河)沉积物中 EOM的含量相对较高,海河及津北地区的潮白新河、蓟运河、永定新河、北京排污河的沉积物中 EOM的含量相对较低;北运河、南运河及大沽排污河巨各庄河段的沉积物中烃类化合物含量相对较高,海河、大沽排污河和北塘排污河表层沉积物中烃类污染物的含量相对较低.位于市区北部的河流,靠近市区的河段沉积物中 EOM含量有增加的趋势,而位于市区下游的河流,靠近市区的上游河段的沉积物中 EOM含量相对较高,下游河段的有所降低.河流中烃类污染物主要来源于矿物油及其衍生物、高等植物蜡和藻类的降解产物,不同河流及相同河流不同河段污染源的相对贡献存在明显的差别.     

鄂尔多斯盆地石油中沥青的拉曼光谱特征

激光拉曼光谱技术具有测试简便和精确的特点,通过对石油中沥青的拉曼光谱探针分析,可以研究石油沥青的物质成分特征以及形成演化过程。鄂尔多斯盆地石油沥青中广泛存在CH4等还原性气体,部分样品中同时还含有CO2等氧化性气体,且氧化性气体与还原性气体存在着此消彼长的反相关关系,这种关系及其互为消长的幅度也反映了盆地后期改造作用程度的高低。     

流体包裹体在准噶尔盆地中部Ⅰ区块侏罗系储层油气运移研究中的应用

流体包裹体岩相学、显微测温分析与激光拉曼分析结果表明,准噶尔盆地中部Ⅰ区块下侏罗统三工河组(J1s)储层存在早、晚两期有机包裹体.早期(Ⅰ、Ⅱ型)有机包裹体具黄-淡黄色荧光,均一温度主要为80～100°C;晚期(Ⅲ型)有机包裹体多具黄白色荧光,少数为蓝白色荧光,均一温度主要为90～130°C,成熟度较前两种高.同期盐水包裹体的热力学特征反映研究区可能存在地层的层析作用,推断准噶尔盆地中部Ⅰ区块J1s储层的油气充注、运移至少经历两个主要期次,早期发生于90～50 Ma(K2-E),晚期发生于自50 Ma至今(E-Q),以晚期成藏为主.拉曼光谱分析显示出有机包裹体中气相及液态烃类组分特征峰.     

天然萤石的喇曼光谱和发光谱研究

本文着重报导对采自我国不同地区和不同成因类型的２３个天然萤石样品所进行的喇曼光谱测定和研究结果，大多数样品也同时显示发光谱，研究发明，萤石的喇曼图谱与其成因类型，样品的颜色，特别是所含稀土总量密切相关，低温有利于发光谱线的呈现，而高温则怡恰相反。