莺歌海盆地底辟带热流体输导系统及其成因机制

莺歌海盆地底辟带热流体输导系统以垂向断裂和裂隙系统为主 .根据断裂和裂隙系统形成机制及其赋存特征 ,划分为三种类型 ,即弥散型层内流体压裂、穿刺型断裂、拱张型断裂 .这些断裂和裂隙系统的发育不仅影响到盆地温度场和压力场的变化 ,而且还影响到超压体系中烃类气体的运移 ,它构成烃类气体垂向输导的主要通道 .超压流体囊幕式突破使得这些断裂和裂隙系统呈幕式开启和封闭 ,从而构成了莺歌海盆地多源混合、多期运聚的天然气成藏模式 .     

莺歌海盆地流体压力自振荡与天然气幕式成藏的耦合特征

莺歌海盆地受多幕沉降和多期热事件的背景控制 ,其地层流体压力演化也具有振荡性演化特征 .古流体压力模拟和各种“热”指标、流体包裹体和甲烷碳同位素组成综合分析表明 ,在中央流体底辟带因异常超压封存箱破裂 ,不仅在中浅层形成了大规模的油气聚集 ,而且因古压力的自波振荡 ,在中深层也可能发育早期天然气成藏空间     

渤海新构造运动及其对晚期油气成藏的影响

自中新世晚期（大约5.2 Ma B.P.）以来,渤海海域盆地进入裂后构造活动最活跃的新构造运动时期,致使渤海海域沉降沉积中心迁移、玄武岩喷发、地震频繁活动、深大断裂继承性活动和大量晚期断裂的生成．该期构造运动海域强度明显高于相邻陆域,呈现出幕式活动的特征．在新构造运动的影响和控制作用下,渤海海域含油气盆地形成了一批大型浅层背斜圈闭,油气输导体系得到优化,烃源岩晚期快速生烃,油气幕式充注成藏．本文以PL19-3油气藏为例,初步总结了渤海新构造运动控制油气晚期快速动态成藏的模式．     

川东北长兴-飞仙关组原油裂解型气藏成藏史分析

采用储层流体包裹体、固体沥青有机岩石学与^13C—NMR（CP／MAS）谱分析,结合盆地模拟技术,对川东北普光地区油气成藏历史进行了分析．根据固体沥青包裹体特征、储层固体沥青双反射和高芳碳率特征,证实了川东北长兴．飞仙关组储层固体沥青的为高演化阶段的原油裂解形成的焦沥青,天然气具有原油裂解成因．通过单井热史、生烃史的盆地模拟,结合流体包裹体均一化温度及构造演化历史分析,本人认为川东北飞仙关组天然气藏经历了三期的油气充注过程：第一期油气充注发生于185～180Ma的早侏罗世中晚期,主要是下志留统烃源岩的大量生烃,对应包裹体均一化温度在80～110℃,代表了燕山早期阶段初始油藏的形成过程：第二期油气充注在165～138Ma,代表了燕山中期快速沉降阶段二叠系烃源岩大量生油阶段的油气充注过程,对应充注温度在120—155℃;第三期油气充注发生在110-65Ma,主要代表了储层原油裂解生气过程,对应充注温度160—210℃．喜马拉雅期的调整改造造就了现今气田的分布面貌．     

南海北部陆坡神狐海域天然气水合物成藏的流体运移体系

通过新近纪断裂体系和底辟构造特征综合分析认为,底辟构造、高角度的断裂和垂向裂隙系统构成了南海北部神狐海域天然气水合物成藏的主要流体运移体系.神狐海域断层发育,可分为晚中新世活动的NW(NNW)向断层和上新世以来活动的NE(NNE)断层两组.NE向断层活动强度小,规模大,从下至上切穿上新世以来沉积层,组成高角度断裂和垂向裂隙系统.底辟构造在地震剖面上呈直立的、上小下大的烟囱状通道,局部横向扩张呈囊状、花状,形成大型的反射模糊带.底辟构造的发育在上覆沉积层产生了树枝状、似花状组合形态的高角度断裂和垂向裂隙系统,构成了良好的流体运移通道和疏导体系.当富含甲烷气体的流体通过底辟构造、断裂及裂隙系统垂向或侧向运移时,在合适的温压条件下形成天然气水合物.     

渤中坳陷新构造运动断裂活动带PL19-3大型油田晚期快速成藏

中国含油气盆地处于全球（晚期）新构造运动强烈活动区,近年来油气晚期快速成藏成为我国学者关注的热点.本文针对形成于渤中坳陷新构造运动强烈活动带的PL19-3大型油田,围绕油气生成、运移、聚集过程及其晚期快速成藏的识别标志进行了研究,指出新构造运动控制下的快速沉降导致的多生烃凹陷和多层段源岩快速成熟为大型油田晚期快速充注提供了充足的油源;郯庐断裂带与北京-蓬莱断裂带交汇区密集发育的晚期活动断裂和高孔渗性砂体构成了快速运移通道;频繁地震活动引起的断层＂地震泵＂作用是晚期快速充注的驱动机制.PL19-3油田高地温异常和油藏内温度非均一性,以及流体包裹体均一温度异常是晚期幕式快速充注的识别标志.     

沉积盆地地层古压力定量重建方法与研究实例

沉积盆地地层古压力重建是油气成藏研究的重要内容之一.针对目前各种古压力研究方法的优缺点,文章提出了地层古压力研究的新思路,即在超压主控因素定量分析的基础上,明确不同地质历史时期各种主控因素对超压的定量贡献,将流体包裹体、差异应力方法等获得的某一特定时间的古压力和流体-压实耦合模型获得的压力演化相结合,共同约束地层的压力演化史并最终获得地层的压力演化过程.明确地层演化过程中的超压主控因素是古压力恢复的基础和前提,文章分别给出了欠压实、天然气充注、原油裂解、温度降低和构造抬升/沉降等引起盆地地层超压因素的定量研究方法,并利用新的研究思路重建了四川盆地川中古隆起震旦系的常压、塔里木盆地塔北隆起奥陶系的弱超压和鄂尔多斯盆地苏里格气田二叠系的负压三个典型地区地层压力的演化过程.本文建立的地层古压力研究方法为重建海相盆地深层和古老层系的地层古压力演化过程提供了重要的研究方法和思路.     

南海北部陆坡细粒沉积物天然气水合物系统的形成模式初探

我国在南海北部陆坡的细粒沉积物中首次钻获水合物样品,为深入了解这一特殊成藏体系的形成机制,本研究以钻探区域高精度的二维和三维多道地震资料为基础,通过精细的地球物理解释和地质分析,探讨了该天然气水合物系统的成藏控制因素.细粒沉积物天然气水合物系统中水合物的富集过程存在着三个特殊的控制因素：（1）大面积丰富的含甲烷流体的参与.南海北部深水盆地广泛存在的异常热流体活动促使深部的热解成因天然气或浅层的生物成因气运移到水合物稳定带,有利于水合物的发育.热流体活动表现为底辟和气烟囱构造,在地震剖面上,表现为地震声学模糊带、同相轴下拉或中断、顶部出现反射亮点,这些构造直抵水合物稳定带.在气烟囱或底辟构造顶部通常有BSR伴生,说明热流体活动与水合物成藏具有密切关系;（2）断裂构造的发育在水合物稳定带中细粒沉积物的成核和生长过程中具有重要的作用,一方面促进稳定带流体的垂向和侧向运移,另一方面,构造裂缝可能成为成核和生长过程的空间;（3)大型海底滑坡导致了地层中超压流体活动和构造裂缝的发育,从而促进了水合物富集.在上述研究基础上,提出了南海北部水合物钻探区高饱和度水合物成藏模式.     

南海莺歌海盆地东方13-1高温高压气田特征与成藏机理

东方13-1高温高压气藏位于南海莺歌海盆地底辟带,上中新统黄流组主要气层的地层压力高达54.6 MPa(压力系数为1.91)、地层温度143℃(地温梯度4.36℃/100m),属典型的高温高压气藏.基于地质与地球化学资料的综合分析,认为该气田的天然气干燥系数高(C1/C1~5达0.98),且碳同位素值偏重:δ13C1为-30.76‰~-37.52‰,δ13C2介于-25.02‰~-25.62‰,系来自深部高成熟的中、下中新统梅山组-三亚组海相泥岩腐殖型有机质.地质分析及实验揭示,在与底辟相关的高温高压中新统含油气系统中由于欠压实产生高压的地层含有较多的孔隙水,且天然气在水中具有高的溶解度,若按下中新统三亚组的温压条件计算,天然气在水中溶解度可达10.5 m3/m3,因此,这意味着其中至少有部分天然气可能以水溶相运移.盆内丰富的气源为水溶气快速饱和乃至出溶奠定了丰厚的物质基础;底辟活动及其伴随的温压瞬态变化加速了水溶气出溶释放出大量游离气;黄流组发育的海底扇细砂岩造就了良好的气-水离析空间和聚集场所;而其上覆高压泥岩层构成了有效的封盖,从而形成了东方13-1气田.这种成藏机理揭示盆内底辟带高温高压领域具有良好的大中型气田勘探潜力.     

莺歌海盆地天然气生成模式及其成藏流体响应

在莺歌海盆地已发现天然气的氮气含量介于3.5%～35%之间, 二氧化碳含量为0.1%～93%, 同一气田氮气和二氧化碳含量变化范围大. 根据已知气田氮气、二氧化碳和烃气的共生组合关系及潜在源岩的模拟实验结果, 建立了莺歌海盆地的天然气生成演化模式. 莺歌海盆地第三系-第四系厚度超过17 km, 包括了从成岩作用(生物甲烷)到准变质作用的所有天然气生成阶段. 莺歌海盆地的氮气为有机成因, 主要生成于深成作用阶段, 与烃类气体基本同步；二氧化碳主要为无机成因, 在准变质作用阶段由碳酸盐矿物高温分解形成. 东方1-1气田表现出强烈的层间流体非均质性, 不同气层记录了不同天然气生成阶段的产物, 因此莺歌海盆地天然气组成的复杂性是天然气生成多阶段性和运聚多期性共同作用的结果.     

叠合盆地幕式流体活动:麻江古油藏露头与流体包裹体证据

麻江古油藏的露头和流体包裹体记录了与构造活动密切相关的两幕流体事件,第一幕主要发生在红花园组的主力储层中,代表了油气充注时期的流体活动;第二幕主要发生在导致油藏破坏的断层系统中,代表了油藏破坏阶段的流体活动.流体包裹体的均一温度,盐度和矿物晶体形态完整记录了幕式流体活动的过程:早期流体温度高,盐度低,温度变化快(可能代表突破初期的沸腾作用),相应形成细晶方解石;而流体突破之后由于与上覆储层中流体的混溶,温度会略有降低,并逐渐恒定,随着流体-岩石相互作用的进行,流体盐度升高,矿物生长速度恒定,相应形成粗晶方解石.由于幕式活动的流体在后期会进入温度相对恒定的状态,此时流体温度与储层温度相差最小,结合储层埋藏史可以确定流体活动的时间,从而为准确确定幕式流体活动的年龄提供了新的研究思路.利用每幕流体活动的粗晶方解石均一温度测定了麻江古油藏的主要成藏时间和破坏时间,认为主要的成藏时间是印支期,而主要的破坏时间在燕山晚期-喜马拉雅早期,与前人认为本区古油藏成藏期与破坏期均在加里东期的基本认识存在巨大差异.文章从主力烃源岩的生烃史和构造活动的角度初步探讨了这一结论的可靠性.     

若尔盖地区晚白垩世以来隆升作用与流体活动耦合效应

若尔盖地区晚白垩世以来阶段性隆升幅度不少于3400m,晚白垩世和晚中新世至今阶段的快速隆升过程对本区流体应力场产生了重要的影响.综合野外详细地质、裂缝系统空间分布和流体包裹体地球化学等特征研究表明,若尔盖地区浅部地层以发育高角度（或近垂直）裂缝为主,深部地层以发育低角度（或近平行）裂缝为主;流体早期具有热流体增温特征,中、晚期具有淡水流体混合特征,多期流体混染形成开放性流体动力环境,阶段性快速抬升过程与流体活动的多期性特征具有一定对应性.基于阶段性隆升过程诱发的岩石应力-应变行为特征,讨论了本区多期隆升运动背景下,阶段性隆升释压与流体幕式流动的时空耦合机制及油气地质效应.     

黄岗梁矽卡岩型铁锡矿床成矿流体及成矿作用

黄岗梁矿床矿物中见到两大类型包裹体：流体－熔融包裹体和气液包裹体．温度范围从流体－熔融包裹体的１０５０℃到流体包裹体的１５０℃都有分布，渐次远离花岗岩体的矿体中包裹体类型减少，温度、盐度降低，花岗岩体的作用减弱．成矿流体的多次 活动、成矿物质多来源和多次堆积、高度富Ｆ的环境、丰富的有机气体及ＣＯ＿２，Ｎ＿２等气体的活动，特别是花岗岩晚期残余岩浆－流体的再次参与成矿是形成黄岗梁大型铁锡共 生矽卡岩矿床的主要因素．     

隐伏断裂不同深度CO2异常特征研究

本文对比研究了华北北部隐伏活动的唐山断裂和夏垫断裂以及隐伏不活动的香河－皇庄断裂上０．５ｍ和２．０ｍ深处的ＣＯ２异常特征，并初步讨论了ＣＯ２异常机理及不同深度ＣＯ２异常特征在判断隐伏断裂位置及其活动性中的应用。０．５ｍ深处的ＣＯ２在隐伏活动断裂和隐伏不活动断裂上均有异常；而２．０ｍ深处ＣＯ２在隐伏活动断裂上异常显著，在隐伏不活动断裂上则没有异常。２．０ｍ深处ＣＯ２异常范围比０．５ｍ深处ＣＯ２异常范     

中国主要含油气盆地天然气中汞的来源与分布

基于我国4个主要含油气盆地146口钻井天然气中汞含量分析,并结合气体地球化学分析,识别了我国主要含油气盆地天然气中汞的来源与分布特征.研究表明,我国含油气盆地天然气中汞的含量差异较大,分布在0.01~4050μg/m3,其中汞含量最高的气井位于松辽盆地徐深气田.克拉通盆地中汞含量相对较低,其中塔里木盆地次生气藏中汞含量最低;在裂谷盆地中由于存在深切基底的大断裂,存在深部流体混入的地质条件,天然气中的汞含量可能异常高,例如松辽盆地徐深气田.在深大断裂不发育的相对稳定盆地,天然气中汞主要是有机成因;在有深部流体混入的裂谷盆地气藏中,天然气中的汞可能主要来自深部,并且以汞含量和R/Ra值异常高为主要特征.     

南海北部深水盆地流体活动系统及其成藏意义

根据高精度的3D和2D地震资料,对南海北部深水盆地的流体活动系统的类型、影响因素和它们之间的演化关系进行了研究.南海北部深水区存在着包括:泥火山、泥底辟、气烟囱、管状通道、多边形断层和构造断层等多种类型的流体活动系统.根据地震反射特征,可以把它们划分为断层有关的流体活动系统和柱状流体活动系统两大类.研究发现研究区内的流体活动系统主要受构造和沉积两方面的影响.并且,气烟囱、泥底辟和泥火山存在着单向演化的关系,可以从是否有沉积物参与运移及是否喷出海底将它们区分开来.最后,本文探讨了流体活动系统对深水油气和天然气水合物成藏的重要影响,建立了南海北部流体活动系统的存在模式.     

冀西北东坪金矿成矿流体研究

东坪含金石英脉和破碎带型金矿产于海西期水泉沟碱性杂岩体的南接触内带．流体包裹体研究表明，成矿早阶段包裹体类型为气相包裹体，主成矿阶段为气液包裹体．气体包裹体在脉石英中随机分布，均一温度为 ３７２～３０６℃，盐度质量百分数为３．７～１．０ＮａＣｌ；气液包裹体沿脉石英的愈合微裂隙定向分布，均一温度为３４２～２６７℃，盐度质量分数为 １．９～０．８ ＮａＣｌ．主成矿期流体包裹体水的氢同位素组成为－７０．８‰～─１０８．４‰，氧同位素为２．４４‰～４．０５‰．东坪金矿成矿流体特征为ＮａＣｌ－ＣＯ＿２－Ｈ＿２Ｏ型高温低盐流体，它虽可能来源于燕山期岩浆热液，但受到了古大气降水的混合．流体不混溶、水－岩反应及古大气水的混合是造成本矿金沉淀成矿的主要因素．     

库车坳陷克拉苏逆冲带晚期快速成藏机理

基于库车坳陷克拉苏逆冲带喀桑托开背斜带克拉1、克拉2和克拉3构造油气生、运、聚过程分析, 以及通过一系列油气藏地球化学证据表明, 烃源岩晚期快速生烃与超压流体主排放通道及其控制的天然气快速汇聚输导体系是逆冲带天然气晚期快速成藏的2个重要条件. 由于逆冲带构造叠加导致的地层重复加厚, 使得下伏烃源岩快速深埋, 在较短的2.3 Ma时间内烃源岩成熟度自1.3% Ro增加到2.5%Ro, 熟化/生烃速率达到了0.539%Ro/Ma, 表现出逆冲构造叠加作用对烃源岩生烃的显著加快效应, 以及逆冲带烃源岩在短期内可以为晚期成藏快速提供充足的气源. 该背斜带具有多种构造样式, 只有断层扩展褶皱相关断层才能形成切穿膏泥岩盖层的超压流体主排放通道, 由此导致的盐下流体低势区成为天然气快速汇聚的有利部位. 露头构造、地震剖面解释构造和自生高岭石与储层物性证据一致表明, 克拉2构造相关断裂形成的超压流体主排放通道及其天然气快速汇聚输导体系是该大型气田成藏的关键; 而克拉2构造两侧的克拉1和克拉3构造由于不具备天然气快速汇聚输导体系, 从而不利于天然气聚集成藏.     

克拉2气田高效成藏中构造抽吸作用的地质分析与物理模拟

在三维密闭环境中, 如果地质体内部因应力作用出现脱空现象, 就会在脱空产生的腔体与围岩之间出现压差, 形成指向腔体内部的抽吸力, 会对围岩内部流体的定向流动起到明显的加速作用. 库车坳陷的构造变形样式与天然气成藏条件适于构造抽吸过程的发生. 以克拉2高效气田为地质模型, 按照相似性原理对克拉2号构造的形成及天然气充注过程进行了物理模拟实验, 证实在盖层条件优良的挤压环境中, 构造抽吸作用是可以发生的, 并且在天然气高效成藏过程中发挥了重要作用. 因而提出构造抽吸作用是库车坳陷天然气高效成藏的一种重要机制.     

松辽盆地晚期热历史及其构造意义: 磷灰石裂变径迹(AFT)证据

磷灰石裂变径迹(AFT)分析表明松辽盆地晚期构造活动在空间上具有分区性, 在时间上具有幕式性. 空间上的分区性表现在晚期构造活动始于盆地东部, 并逐渐向西部迁移. 盆地东部裂变径迹年龄大, 表明进入抬升剥蚀作用的时间早, 而西部裂变径迹年龄小, 表明进入抬升剥蚀作用的时间晚. 盆地的抬升剥蚀量与主要构造单元关系密切, 但是东部的抬升剥蚀量明显大于中央隆起带和西部斜坡带. 时间的幕式性表现在盆地的热演化历史经历了两幕快速冷却和紧随快速冷却之后的缓慢冷却过程, 磷灰石裂变径迹的蒙特卡罗随机模拟进一步限定不同热演化的转折时间为65, 43.5, 28和15 Ma. 结合盆地所处的区域构造背景认为松辽盆地晚期热事件是对太平洋板块向欧亚板块俯冲的响应. 其中第一幕快速冷却与紧随其后的缓慢冷却过程是对燕山运动主幕构造运动的响应, 抬升剥蚀的时间可能始于嫩江组末期, 并持续到始新世末期. 盆地的抬升剥蚀速率与板块汇聚速率密切相关, 板块汇聚速率高, 抬升剥蚀速率高, 反之抬升剥蚀速率低. 第二幕快速冷却和紧随其后的缓慢冷却是对日本海的拉张与闭合的响应. 日本海的拉张导致地幔热流向日本海汇聚, 使盆地快速冷却, 相反, 日本海的闭合使盆地进入进一步的缓慢沉降阶段, 盆地的冷却速率下降.