四川盆地东部天然气地球化学特征与TSR强度对异常碳、氢同位素影响

对四川盆地东部50个天然气样品组分和碳、氢同位素组成分析结果显示,天然气以烃类气体为主,干燥系数高(C1/C1+=0.975~1.0),H2S含量变化较大(H2S=0.00%~16.89%)。利用烷烃气碳、氢同位素组成和判识油型气热演化程度图版,确定四川盆地东部天然气主要为原油裂解气,且热演化程度已处于油气裂解阶段。在四川盆地东部,烷烃气碳、氢同位素组成普遍存在局部倒转现象,即δ13C1δ13C2δ13C3和δD1δD2,这主要与研究区域不同硫酸盐热化学还原作用(TSR)强度有关,因为在该反应过程中不仅会产生大量的CH4,其碳同位素较重,同时,水参与了硫酸盐与烃类的化学还原反应使得水中的H+与烃类中H+发生同位素交换,从而引起TSR生成CH4的氢同位素分馏大于干酪根直接生烃过程造成的氢同位素分馏。异常δ13CCO2值与TSR反应过程中部分碳同位素较轻的CO2与硫酸盐中金属离子(Mg2+、Fe2+、Ca2+等)以碳酸盐的形式沉淀后,导致气藏中残余重碳同位素组成的CO2与酸性气体腐蚀碳酸盐岩储集层形成的CO2相混合有关。     

川东北飞仙关组鲕滩天然气地球化学特征与成因

四川盆地东北部下三叠统飞仙关组鲕滩气藏天然气烃类气体以甲烷为主,含量主要分布在75%～90%之间,C2 含量很少,为0%～0.15%,干燥系数为0.997 0～0.999 8,是典型的干气;非烃气体以H2S和CO2为主,含量分别为4.21%～16.24%和0.97%～10.41%.天然气δ13C1值为-29.0‰～-31.5‰,δ13C2值为-29.4‰～-32.4‰.多参数表明鲕滩气藏天然气是以腐泥型为主的高过成熟天然气.高含H2S的天然气分布区域与含石膏地层分布基本一致,这些H2S为飞仙关组气藏附近的石膏经热化学硫酸盐还原作用(TSR)而生成,CO2是其主要的副产物.在TSR过程中,C2 重烃气体比甲烷更容易与硫酸盐发生反应,也就是C2 重烃气体的消耗速率大于甲烷,从而导致发生TSR反应的天然气C2 含量低、H2S和CO2含量高.天然气δ13C1值与甲烷含量之间具有很好的负相关关系,而与天然气酸性系数[H2S/(H2S CnH2n 2)]具有正相关关系.根据同位素动力学的分馏效应,随着TSR的进行,烃类分子中的12C损耗速率大于13C,残留下来的烃类分子中则更加富集13C,也就是TSR反应使天然气碳同位素变重.     

无机成因天然气的地球化学特征

甲烷(CH4)等烃类气体自地球深部选出的同时,还伴随有其它气体,如CO2、CO、N2、H2S、H2、He、Ne、Ar等,统称为无机成因天然气.无机成因天然气与生物成因天然气在地球化学特征上存在显著的差异,主要表现在化学成分和同住素组成特征.无机成因CH4的干燥系数较大,δ13C1值几乎都大于-25‰,且CH4及其同系物碳同住素组成的分布随碳数的增大而变轻(反序);无机成因CO2碳同住素较重;稀有气体中w(3He)/w(4He)值较低等.这些特征是判别无机成因天然气的重要地球化学指标.     

Ore Genesis of the Kalatongke Cu–Ni Sulfide Deposits, Western China: Constraints from Volatile Chemical and Carbon Isotopic Compositions

The Kalatongke Cu–Ni sulfide deposits located in the East Junggar terrane, northern Xinjiang, western China are the largest magmatic sulfide deposits in the Central Asian Orogenic Belt (CAOB). The chemical and carbon isotopic compositions of the volatiles trapped in olivine, pyroxene and sulfide mineral separates were analyzed by vacuum stepwise-heating mass spectrometry. The results show that the released volatiles are concentrated at three temperature intervals of 200–400°C, 400–900°C and 900–1200°C. The released volatiles from silicate mineral separates at 400–900°C and 900–1200°C have similar chemical and carbon isotopic compositions, which are mainly composed of H2O (av. ~92 mol%) with minor H2, CO2, H2S and SO2, and they are likely associated with the ore-forming magmatic volatiles. Light δ13CCO2 values (from ?20.86‰ to ?12.85‰) of pyroxene indicate crustal contamination occurred prior to or synchronous with pyroxene crystallization of mantle-derived ore-forming magma. The elevated contents of H2 and H2O in the olivine and pyroxene suggest a deep mantle-originated ore-forming volatile mixed with aqueous volatiles from recycled subducted slab. High contents of CO2 in the ore-forming magma volatiles led to an increase in oxygen fugacity, and thereby reduced the solubility of sulfur in the magma, then triggered sulfur saturation followed by sulfide melt segregation; CO2 contents correlated with Cu contents in the whole rocks suggest that a supercritical state of CO2 in the ore-forming magma system under high temperature and pressure conditions might play a key role in the assemblage of huge Cu and Ni elements. The volatiles released from constituent minerals of intrusion 1# have more CO2 and SO2 oxidized gases, higher CO2/CH4 and SO2/H2S ratios and lighter δ13CCO2 than those of intrusions 2# and 3#. This combination suggests that the higher oxidation state of the volatiles in intrusion 1# than intrusions 2# and 3#, which could be one of key ore-forming factors for large amounts of ores and high contents of Cu and Ni in intrusion 1#. The volatiles released at 200–400°C are dominated by H2O with minor CO2, N2+CO and SO2, with δ13CCO2 values (?25.66‰ to ?22.98‰) within the crustal ranges, and are considered to be related to secondary tectonic– hydrothermal activities.     

氧化作用对气态烃组成和碳同位素组成的影响

通过加水模拟实验,揭示了气态烃在被矿物氧化过程中分子组成和碳同位素组成的变化.实验结果表明,随着反应时间的延长,气态烃、非烃 (H2、 CO2、 H2S)组成及碳同位素组成发生了明显且很有规律的变化.气态烃碳数越高,氧化速率越快,碳同位素变化 (增重 )越大.当氧化剂为赤铁矿或赤铁矿 硫酸镁时, CH4含量没有明显降低,δ 13C值增重 1‰～ 2‰; C2H6含量最后 (288h)降低了约 20%,δ 13C值增重约 3‰; C3H8含量最后降低了约 50%,δ 13C值增重约 5‰; Ic4h10含量在 72 h时即降低了约 80%,氧化速率远高于 Nc4h10.非烃 CO2的含量增加了 1.26～ 1.71倍.当氧化剂为硫酸镁时, CH4含量明显增高,最多时增加了 34.7%,δ 13C值增重约 8‰; C2H6含量在 72 h时降低了约 14%,在 144 h时降低了约 85%,δ 13C值增重约 24‰; C3H8含量在 72 h时降低了约 65%,在 144 h时降低了 98%以上; Ic4h10和 Nc4h10在 72 h时即降低了 90%以上.非烃 CO2含量最多增加了 1.86倍, H2S最多增加了 9.62倍.这些实验结果对认识天然气藏在矿物氧化过程中分子组成和碳同位素组成的变化具有重要意义.     

中国休眠火山区岩浆来源气体地球化学特征

中国休眠火山区岩浆来源气体的最主要成分是CO2,含量占80％～99％;其它气体组分还有CH4、He、H2、N2、Ar、O2、H2S、SO2、CO等,其中CH4和He是CO2以外最值得重视的直接来自地幔岩浆体的气体组分。He的同位素组成（^3He／^4He比值）是休眠火山区最可靠的幔源物质的指示性参数;岩浆来源的CO2和CH4也具有特征的区别于浅源气体的稳定同位素组成（δ^13C值）。长白山火山区近期CO2和CH4的碳同位素分馏监测结果显示,2002年汪清7．2级深震虽然可能引发了深部岩浆的局部扰动,但是它可能并没有产生特别大量的、持续不断的上地幔岩浆物质流的上升迁移。这意味着,长白山天池火山区近期可能没有火山喷发活动的现实危险。     

四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系—寒武系天然气TSR效应及气源启示

综合分析四川盆地高石梯—磨溪地区(高-磨地区)震旦系—寒武系天然气、储层沥青及膏盐分布等,发现高-磨地区天然气发生过不同程度硫酸盐热化学还原作用(TSR)反应。主要基于:①天然气中含一定丰度H_2S,震旦系灯影组H_2S含量为0.6%～3%,寒武系龙王庙组为0.2%～0.8%;其δ~(34)S值普遍较重(21‰～23‰),为TSR反应产物;②储层沥青S/C原子比介于0.06～0.4之间,远远超过有机质裂解生成沥青中S/C比的最高上限(0.034),峰值甚至超过了TSR反应强烈的川东北普光气田飞仙关组储层沥青的比值(0.06～0.12),为TSR过程无机S加入所致;③四川盆地寒武系底部发育膏盐类沉积,为TSR反应提供了SO_4~(2-)和Mg~(2+)等物质,灯影组发育富Ca~(2+)/Mg~(2+)、贫Na~+/K~+型地层水,证明盐、膏类溶解的普遍性。地层水中相对缺乏SO_4~(2-),应为TSR反应消耗所致。TSR反应明显氧化乙烷,导致天然气干燥系数增加、δ~(13)C_2变重;TSR反应程度不同造成了龙王庙组和灯影组天然气特征的差异,龙王庙组TSR反应程度相对较弱,天然气甲乙烷碳同位素明显倒转;而灯影组TSR反应程度相对要强,甲乙烷同位素正序分布。考虑TSR效应,恢复原始组成,高-磨地区寒武系—震旦系天然气应有明显的甲烷、乙烷碳同位素倒转现象,这种倒转跟该盆地及世界高—过成熟页岩气特征高度一致,暗示高-磨地区主力气源可能为源岩晚期所成天然气。这一认识可以很好诠释甲烷δ~(13)C_1值较重、普遍低于储层沥青这一为现在主流认识(高-磨地区主体为原油裂解气)所不好解释的现象。对于重新认识天然气成藏聚集规律具有重要意义。     

长江水氢、氧同位素组成的时空变化及其环境意义

在2003～2007年间,在长江干流的25个水文站及主要支流的13个水文站系统采样,进行了氢氧同位素研究。观测到的D变化范围为-30‰～-112‰,变化范围为-3.8‰～-15.4‰。从长江源头到河口,不同时期的样品均显示相同的氢氧同位素沿程变化特征。从源头到攀枝花,长江干流的D与逐步下降;而由攀枝花到入海口,D与值逐渐升高。 研究发现,控制长江水的氢氧同位素组成的主要因素是大气降水。长江干流D与值所展现的从攀枝花至河口逐渐升高的趋势就是对流域大气降水的D与变化趋势的响应。长江各支流在氢氧同位素组成上的差别及其对干流的影响也反映大气降水对长江水的制约。 蒸发作用对长江水的氢氧同位素组成也有重要影响。长江源头地处青藏高原,高原湖泊和沼泽星罗棋布。由于气候干燥、日照强烈,湖沼水经过长期的蒸发,盐度逐渐加大,D和18O值也逐渐升高。这些湖水的加入对长江水的氢氧同位素组成也造成一定影响。蒸发作用在枯水期也使洞庭湖与鄱阳湖的D和18O值升高,进而提高长江相关河段的D和18O值。 冰雪融化是影响长江水的氢氧同位素组成的另一重要因素。在长江源头和所有左岸支流的源头,冰川融雪都是重要的水源之一。由于冰川水在氢氧同位素组成上的特殊性,其对河水贡献的大小将影响河水的氢氧同位素组成。 三峡大坝对于长江的水动力体系影响巨大,三峡水库对长江水资源的调控作用有待长期观测研究。从本次的研究资料来看,三峡大坝在丰水期对相应河段的氢氧同位素变化趋势影响不大。但在枯水季节,三峡水库蓄水使下游的宜昌和沙市的水源发生明显变化,导致D和18O值的显著降低。 长江水资源状况及其演变趋势是受到各方面高度关注的重要研究课题。为深入探讨这一问题,需要了解长江水资源的变化与各种气象与水文要素之间的关系,查明大气降水、地下水、冰川水、湖水与河水之间的交互作用。而氢氧同位素示踪技术在这方面可以发挥关键性的作用。由于现有资料有限,目前还无法利用氢氧同位素组成来追溯其气候条件的详细演化过程。但若能在进行系统水文测量的同时,适当开展氢氧同位素测定,将对研究长江水资源状况及其演变趋势大有脾益。     

四川盆地东北部三叠系飞仙关组高含硫气藏H2S成因研究

四川盆地东北部宣汉－开县地区的下三叠统飞仙关组气藏埋深3000－4500m,地温在100℃左右,天然气中H2S含量为12％－17％。这些H2S为飞仙关组气藏附近的硬石膏经硫酸盐热化学还原作用（TSR）而成。与TSR有关的硬石膏,H2S,S^0和FeS2的δ^24S分别为＋30.4‰, 12.9‰, 19.1‰和＋19.4‰,交代硬石膏的方解石的δ^13C为－7.26‰,δ^18O为－6.41‰,其内所含两相流体包裹体的均一温度为109－151℃。这些高含硫气藏的天然气和储层沥青的热演化程度比其他地区飞仙关组气藏的更高。该区飞仙关组最大埋藏温度超过180℃,但由于后期构造抬升,大于104℃地温的埋藏时间小于20Ma,故气藏H2S含量低于20％。     

热化学硫酸盐还原作用对碳酸盐岩气藏的化学改造——以川东北地区长兴组-飞仙关组气藏为例

目前在川东北地区长兴组—飞仙关组已发现普光、渡口河、铁山坡、罗家寨等多个高含H2S的大、中型气田。通过天然气地球化学特征、流体包裹体盐度和岩心及薄片的镜下详细观察后认为,川东北地区长兴组—飞仙关组的大多数气藏遭受了热化学硫酸盐还原作用(TSR)的化学改造,TSR的改造主要表现在3个方面:1使C2 重烃相对于CH4、12C相对于13C优先被消耗,造成天然气干燥系数变大和碳同位素变重;2由于TSR产生的大量淡水的加入,使气藏的原生地层水被稀释,造成地层水盐度降低;3TSR相关流体(烃类和H2S等)与储层岩石之间的相互作用使储层被溶蚀和硬石膏发生蚀变,造成储层孔隙度增大,从而对改善其物性具有重要意义。     

四川盆地飞仙关组气藏硫化氢成因及其依据

四川盆地东北部下三叠统飞仙关组鲕滩气藏天然气烃类气体以甲烷为主,含量主要分布在75%～90%之间,C2＋含量为0～0.15%;非烃气体以H2S和CO2为主,含量分别为5%～20%和1%～10%。已有观点认为H2S为飞仙关组气藏附近的石膏经硫酸盐热化学还原作用（TSR）而成。随着川东北气区大中型高含硫化氢气田的发现,硫化氢成因机理的研究备受关注。应用金管、高压釜和石英管等实验方法模拟了硫化氢气体的生成,同时检测了模拟生成的硫化氢和石膏、硫磺等硫化物的硫同位素。实验结果表明:硫磺与正己烷在较低温度即可生成大量的硫化氢气体,而正己烷与硫酸钙的反应总体上比较困难,且生成的H2S量较少;富含黄铁矿的低成熟泥灰岩模拟生烃过程中可以生成与甲烷相当,甚至超过甲烷含量的硫化氢气体;含硫化合物与烃类反应生成的硫化氢的硫同位素值比原始物质的硫同位素值重。地层中的SO2－4是海相地层中H2S气体形成的最初来源。含硫烃源岩直接生成高硫化氢天然气和储层中单质硫与烃类的反应是川东北飞仙关组天然气中硫化氢形成的主要原因。     

礁滩复合型气藏物质聚集分布及储层特征研究——以川东北地区普光气田长兴组—飞仙关组为例

四川盆地普光气田在近期获得重大突破,普光气田礁滩复合型气藏物质聚集模式及储层特征的深入研究对于川东北地区乃至整个四川盆地的碳酸盐岩有利勘探区的预测具有一定的指导意义。受开江—梁平台盆(inter-platform basin)的控制,普光地区长兴组—飞仙关组在台盆东侧发育了类似于威尔逊相模式的碳酸盐岩沉积体系,主要发育台地蒸发岩、局限台地、开阔台地、台地边缘礁滩、斜坡和台盆沉积相,但陆棚相不甚发育。古地理的分异主要围绕开江—梁平台盆的发育、发展及填平补齐的过程而演化。储层沉积微相及微观地质特征研究表明,台地边缘礁滩相为该区储层发育最有利的相带,海绵障积白云岩、海绵骨架礁灰岩、鲕粒白云岩及残余鲕粒白云岩等为最主要的储集岩类型。优质储层的发育主要受沉积相带展布,后期的白云石化、溶蚀作用以及构造作用的控制。     

四川盆地东北部前陆褶皱-冲断带盐相关构造

以中、下三叠统嘉陵江组(T1j)和雷口坡组(T2l)含膏盐碳酸盐岩层系为界,可以将川东北地区划分为3个构造-层序组合,盐下构造-层序组合由震旦系-下三叠统飞仙关组组成,属于一套海相碳酸盐岩层系为主的沉积;盐层构造-层序组合由下三叠统嘉陵江组和中三叠统雷口坡组组成,属于一套含厚层膏盐的海相碳酸盐岩层系;盐上构造-层序组合由上三叠统须家河组和侏罗系、白垩系组成,属于一套陆相碎屑岩沉积。川东北地区发育了一套独特的构造变形样式,主要有基底卷入叠瓦冲断强变形带、基底卷入与盐层滑脱叠合变形带、隐伏盐相关构造滑脱变形带、双重构造、堆垛式三角带构造和背冲断块构造等。由于该区盐岩层厚度相对较薄,盐岩层系总体作为一个大型滑脱层系,控制川东北地区的构造变形。川东北地区主要构造变形机制包括区域挤压缩短作用、盐岩层塑性流动和滑脱作用、构造隆升和剥蚀作用、重力滑动和重力扩展作用等。川东北地区与三叠系盐岩层系有关的构造变形控制该区油气圈闭样式,有利于油气聚集和保存。     

川西前陆盆地次生气藏天然气来源追踪

浅层次生气藏在川西前陆盆地占重要地位,天然气虽都直接或间接来自须家河组煤系烃源岩,但具体来自须家河组三套煤系中的哪一套烃源岩始终是个难题.这影响了川西天然气成藏方面的研究,也给勘探带来很多困惑.对川西原生和次生气藏天然气地球化学特征进行对比分析,结合川西天然气成藏地质条件和成藏特点,发现次生气藏天然气的来源各不相同,主要由隐伏断裂和所沟通的原生气藏来决定.典型气田研究结果表明,平落坝气田浅层次生气藏天然气来自与须五段煤系烃源岩有关的原生气藏,而白马庙气田次生气藏天然气则来自与须一段煤系有关的原生气藏.     

四川盆地中生代地热特征与前陆盆地构造、沉积作用

沉积盆地热体制与油气资源勘探有着密切的联系.基于石油钻井的Ro数据,采用古地温梯度法恢复了四川盆地钻井的最高古地温.结果显示,四川盆地西部、川东南和川东北的钻井,顶部的剥蚀量在3 700 m左右,盆地中部的剥蚀量约3 100 m.钻井古地温梯度在13.2～24.5℃/km之间,古热流在31.2～60.1 mW/m2之间...     

川中地区上三叠统须家河组气源分析

通过对川中与川西北主要气田的天然气组分、天然气运移指标等资料的详细分析,发现川中地区须家河组天然气主要来自内部的次级生烃洼陷,其中须家河组二、四、六段气源分别为一、三、五段烃源岩,且不同含气层段之间很少有气源窜通的现象。最后指出即使生气强度小于20×108m3/km2,但只要紧邻生气洼陷,储层物性就相对较好,又有良好的构造背景,也能形成大中型气田。     

川东北飞仙关组储层固体沥青地球化学特征及其气源指示意义

运用有机岩石学、有机地球化学、催化加氢热解、GC—IRMS等方法和技术,深入研究了川东北飞仙关组储层固体沥青及可能烃源岩的地球化学特征。研究认为,飞仙关组储层固体沥青反射率高,双反射明显,为非均质结构储层焦沥青;在碳酸盐岩储层的各种孔隙中,呈脉状、球粒状、角片状或块状等他形充填,具有中间相结构和镶嵌状结构特征,反映其高温热变质成因;元素组成有S/C高、H/C低的特点,其固体碳同位素组成与长兴组烃源岩干酪根相似。储层固体沥青的可能烃源岩发育于还原—弱氧化咸水沉积环境,有机质来源于水生藻类;氯仿沥青“A”饱和烃甾萜类生物标志物对比表明,上二叠长兴组烃源岩是主要来源,飞仙关组、下志留统烃源岩亦有贡献;催化加氢产物饱和烃及其正构烷烃单体碳同位素组成显示,坡2井飞仙关组储层固体沥青与罐5井飞仙关组烃源岩具有明显的亲缘关系,这也可作为飞仙关组海槽相烃源岩对飞仙关组气藏有贡献的佐证。     

地球内部物质物性的原位高温高压研究：大体积压机与同步辐射源的结合

四川盆地是一个大型复合含气为主、含油为辅的叠合盆地。多旋回的沉积演化过程,孕育了多套海相、陆相烃源岩,且不同区域发育不同成因类型的烃源岩。目前下寒武统、志留系、下二叠统、上二叠统和上三叠统五套主要烃源岩均已进入高演化阶段,并以成气为主。由于多阶成烃、混源聚集和后期遭受TSR次生蚀变等成藏过程的复杂性使得天然气组分较干、碳同位素组成复杂,常规方法进行气源对比较困难。文中在对四川盆地沉积演化背景分析的基础上,通过对有效烃源岩发育特征和分布规律的探讨,分区域进行了气藏的分析,特别是对天然气组分、非烃组成(H2S、CO2、N2等)和碳同位素等资料综合研究的基础上,基本确定了各区块各含气层系的主力源岩。认为川东主力产层石炭系、三叠系和二叠系的气源分别为志留系、上二叠统龙潭组和下二叠统;川南气区震旦系灯影组、寒武系、二叠系和三叠系产层的气源分别主要来自下寒武统,上、下二叠系源岩;川西气区侏罗系和三叠系须家河组主产层的气源主要来自三叠系须家河组煤系烃源岩,下二叠统和嘉陵江组产层气源则可能主要来自二叠系;川中主要为产油区,下侏罗统自流井群原油应来自侏罗系源岩,浅部层系气源为上三叠统须家河组的陆相烃源岩,深部气藏则为寒武系烃源岩。由于川东北部烃源岩发育层数最多,且质量都较好,因此川东北部是烃类最富集的地区,也是勘探潜力最大的地区。     

滇东北DD1井五峰-龙马溪组页岩气地质特征及其勘探启示

四川盆地南缘五峰-龙马溪组页岩气勘探难度大。以滇东北彝良县DD1井页岩气调查井为例,利用钻测井、岩心分析测试等资料评价其页岩气地质条件。滇东北彝良县DD1井的五峰-龙马溪组富有机质页岩厚度较小、有机质丰度低、热演化程度高、含气性差、N₂含量高,其主要评价指标与盆地内JY1、N203等盆内页岩气高产井差异明显。在页岩气核心评价参数对比基础之上,对DD1井五峰-龙马溪组页岩气勘探失利的地质因素进行深入分析,认为其原因主要在于3个方面：1）五峰-龙马溪期距离黔中古隆起较近,五峰-龙马溪组下段为浅水潮坪相沉积,缺乏黑色富有机质页岩的物质基础;2）五峰-龙马溪组页岩热演化程度高,导致页岩孔隙度变差;3）五峰-龙马溪组埋深较浅,多种尺度裂缝发育,页岩气逸散严重,页岩气构造保存条件差。对滇东北彝良县DD1井页岩气钻探失利的分析,为盆外五峰-龙马溪组页岩气勘探提供了启示意义。     

Origins of High H_2S-bearing Natural Gas in China

Natural gas containing hydrogen sulphide （H2S） has been found in several petroliferous basins in China, such as the Sichuan Basin, Bohai Bay Basin, Ordos Basin, Tarim Basin, etc. Natural gas with higher HES contents （HES 〉5 % mol.） is mostly distributed in both the gas reservoirs of Dukouhe, Luojiazhai, Puguang and Tieshanpo, which belong to the Triassic Feixianguan Formation in the northeastern Sichuan Basin and those of the Kongdian-Shahejie formations in the northeastern Jinxian Sag of the Jizhong Depression, Bohai Bay Basin. In the Sichuan Basin, the HES contents of natural gas average over 9% and some can be 17 %, while those of the Bohai Bay Basin range from 40 % to 92 %, being then one of the gas reservoirs with the highest H2S contents in the world. Based on detailed observation and sample analysis results of a total 5000 m of core from over 70 wells in the above-mentioned two basins, especially sulfur isotopic analysis of gypsum, brimstone, pyrite and natural gas, also with integrated study of the geochemical characteristics of hydrocarbons, it is thought that the natural gas with high HES contents resulted from thermochemical sulfate reduction （TSR） reactions. Among them, the natural gas in the Feixianguan Formation resulted from TSR reactions participated by hydrocarbon gas, while that in the Zhaolanzhuang of the Jinxian Sag being the product of TSR participated by crude oil. During the consumption process of hydrocarbons due to TSR, the heavy hydrocarbons were apt to react with sulfate, which accordingly resulted in the dry coefficient of natural gas increasing and the carbon isotopes becoming heavier.