川西坳陷南段天然气来源与碳同位素地球化学研究

川西坳陷南段是四川盆地主要的天然气产区之一。前人对该区天然气的来源有多种见解。为了更清楚地认识此地区天然气的来源与运移，本文分析了平落坝、大兴西和白马庙气田16件天然气样品的C1-C4烃及CO2组份的碳同位素组成。所获得的同位素数据结合化学成份和地质资料表明，3个气田的烃类完全是热解成因的，都来源于气田下面的上三叠统烃源岩。这些气田的甲、乙烷碳同位素组成随深度呈不同规律的变化，这些变化归因于烃源岩生烃的热解过程和烃类运移的动力学过程。平落坝气田中侏罗统气藏的烃类大部份形成于烃源岩低成熟和成熟的早期阶段并受到晚期成熟气体的不断补给。平落坝和大兴西气田多数气藏的烃类被认为是从源区垂直向上运移通过上伏地层而进入气藏的，白马庙气田的烃类被认为是沿断裂通道向上侏罗统气藏聚集的。平落坝和大兴西气田的δ^13Cco2值有很宽的分布范围(-10.7‰～-0.7‰)，这表明气田的CO2由来自基底的海洋碳酸盐岩无机碳成份和沉积地层的有机碳成份混合而成。这些气田的[He／CH4]-[N2／CH4]值之间和δ^13Cco2-δ^13Cc1值之间的相关性表明，非烃气体在进入气藏前已同烃类很好地混合，并被CH4为主流相的气流携带着向气藏运移。     

川西前陆盆地流体的跨层流动和天然气爆发式成藏

川西前陆盆地是我国西部典型的前陆盆地,也是我国重要的致密砂岩含气区。盆地上三叠统须家河组二段和四段等渗透层中的流体跨过须家河组三段、五段等不渗透层流入侏罗系自流井组、千佛岩组、沙溪庙组、遂宁组和蓬莱镇组等渗透层,即发生了流体的跨层流动。流体的跨层流动一方面使侏罗系砂岩发生了受酸性水控制的次生溶蚀作用,从而改善了侏罗系的储集条件;另一方面为侏罗系形成天然气藏提供了气源条件。盆地天然气成藏具有烟囱效应、早聚晚藏和异常高压等特征。深盆气是天然气早期聚集在川西前陆盆地上三叠统(主要是须二段和须四段)的基本形式,是后期天然气成藏的基础,本文称之为气库区。天然气藏形成是由地壳隆升作用致使早期聚集的气库区决口,引起流体跨层流动,天然气以速度快、规模大和范围窄的形式运移和聚集,本文称之为爆发式成藏。爆发式成藏形成了上三叠统晚期裂缝重组气藏和侏罗系气藏(并非都是次生气藏)两类气藏。早期天然气聚集和定位地区的确定和评价是今后川西前陆盆地天然气勘探的重点和难点。     

川西前陆盆地天然气成藏过程

川西前陆盆地具有丰富的天然气资源,发育上三叠统巨厚的煤系烃源岩,以生气为主,并发育多套储盖组合。天然气成因类型主要是煤成气,目前的气田分布主要受古隆起、沟通下部烃源岩和上部储集层的隐伏断层以及储集条件的控制。川西前陆盆地具有多期成藏、燕山期或喜山期聚集、喜山期调整等特点。来自上三叠统煤系源岩的天然气聚集主要在燕山期,形成原生气藏或下生上储型气藏;后经过喜山期的逆冲作用,对浅层储集层进行改造,产生的断裂沟通深部气藏与浅层圈闭,在对深层(主要在上三叠统)原生气藏进行改造的同时形成浅层(侏罗系)次生气藏。     

琼东南盆地深水西区L25气田天然气成因、来源与成藏过程

L25气田位于琼东南盆地深水西区,由上中新统黄流组早、晚2期限制型重力流水道岩性圈闭相关气藏纵向叠置而成,早期的Ⅲ、Ⅳ气组为强超压气藏(压力系数1.806～1.840),晚期的Ⅰ、Ⅱ气组为常压气藏(压力系数1.170～1.188)。天然气组分、天然气碳同位素分析表明,L25气田天然气为有机成因煤型气。通过对天然气甲烷碳同位素与烃源岩镜质组反射率之间的关系、凝析油生物标志化合物特征、烃源岩埋藏史、热史等的综合分析,认为L25气田天然气来源于乐东凹陷下渐新统崖城组海相烃源岩生成的成熟—高成熟天然气。天然气成藏过程分析揭示,L25气田经历了早、晚2期天然气充注成藏:2.0Ma,成熟—高成熟天然气充注于晚期沉积的限制型重力流水道岩性圈闭,形成Ⅰ、Ⅱ气组常压气藏;近于现今,高成熟天然气充注于早期沉积的限制型重力流水道岩性圈闭,形成Ⅲ、Ⅳ气组强超压气藏。沉积与储层、压力演化及成藏特征的研究表明,早期天然气充注的规模化的储集体是琼东南盆地深水区新近系更有利的天然气勘探方向。     

川中与川西地区陆相煤成气地球化学特征差异

对四川盆地川中与川西地区陆相气藏天然气组分、碳同位素和氢同位素数据进行分析。结果表明:川西地区上三叠统须家河组和侏罗系天然气以干气为主,川中地区上三叠统须家河组天然气以湿气为主;天然气中甲烷含量、干燥系数和氮气含量等在川西地区纵向上有规律变化。川中地区上三叠统天然气甲烷碳同位素轻于川西地区天然气甲烷碳同位素;乙烷碳同位素值除川中八角场大安寨组气藏部分气样表现为油型气外,川中地区须家河组气藏和川西地区须家河组、侏罗系气藏均为煤型气。造成上述差异的主要原因是:川西地区须家河组在须三段沉积末期就进入生烃门限,川中地区须家河组直到早侏罗世才开始生烃。川西地区侏罗系次生气藏是须家河组气源在高压下以混合相通过断裂形成的,川中地区须家河组气藏主要以游离相汇聚至物性较好的砂体中。     

西加拿大沉积盆地泥盆系含油气系统

西加拿大盆地为一典型的非对称性前陆盆地,主要位于阿尔伯达省境内。以盆地中的鲍艾兰大背斜为界,又分为阿尔伯达和威利斯顿两个次一级盆地,油气绝大部分分布在阿尔伯达盆地。泥盆系含油气系统均为碳酸盐岩储层,除含有大量的常规油气资源外,还拥有巨大的待开发的重油和沥青资源。安特勒(D末)和拉腊米(K2-E1)两期造山运动决定了盆地的规模、形态和升降格局,其构造演化控制了盆地的碳酸盐沉积、生物礁形成和油气运移。油气在拉腊米期随深部地层流体的排驱,以孔渗性强的碳酸盐岩台地“管线”和断层为通道发生运移。大多数圈闭是地层—成岩复合成因的生物礁圈闭。盆地发育有上泥盆统D1、D2、D3和中泥盆统134四套旋回层,每套旋回层均含有碳酸盐岩透水层(包括礁储集岩)和起分隔作用的页岩、泥灰岩或蒸发岩类弱透水层(包括烃源岩)。含油气系统是“封闭”的,即泥盆系烃源岩的油储存于泥盆系储层中。识别出五套烃源岩,其中的上泥盆统Duverney组和(或)Majeau Lake组烃源岩是盆地最主要的油气来源。控制储层特征的主要因素是前寒武纪基底构造、地层发育和成岩作用。碳酸盐岩的成岩演化复杂,可分为沉积—浅埋藏期胶结、渗透交代白云石化、油气成熟运移、深埋期热化学硫酸盐还原、岩溶期油气氧化降解(为重烃)五个阶段。形成五类油气藏：重油藏、伴生重油的生物气藏、(轻)油藏、无硫气—凝析气藏和深部含硫气藏。     

西加拿大沉积盆地泥盆系含油气系统

西加拿大盆地为—典型的非对称性前陆盆地,主要位于阿尔伯达省境内。以盆地中的鲍艾兰大背斜为界,又分为阿尔伯达和威利斯顿两个次一级盆地,油气绝大部分分布在阿尔伯达盆地。泥盆系含油气系统均为碳酸盐岩储层,除含有大量的常规油气资源外,还拥有巨大的待开发的重油和沥青资源。安特勒(D 末)和拉腊米(K_2—E_1)两期造山运动决定了盆地的规模、形态和升降格局,其构造演化控制了盆地的碳酸盐沉积、生物礁形成和油气运移。油气在拉腊米期随深部地层流体的排驱,以孔渗性强的碳酸盐岩台地“管线”和断层为通道发生运移。大多数圈闭是地层—成岩复合成因的生物礁圈闭。盆地发育有上泥盆统D1、D2、D3和中泥盆统D4四套旋回层,每套旋回层均含有碳酸盐岩透水层(包括礁储集岩)和起分隔作用的页岩、泥灰岩或蒸发岩类弱透水层(包括烃源岩)。含油气系统是“封闭”的,即泥盆系烃源岩的油储存于泥盆系储层中。识别出五套烃源岩,其中的上泥盆统Duverney 组和(或)Majeau Lake 组烃源岩是盆地最主要的油气来源。控制储层特征的主要因素是前寒武纪基底构造、地层发育和成岩作用。碳酸盐岩的成岩演化复杂,可分为沉积—浅埋藏期胶结、渗透交代白云石化、油气成熟运移、深埋期热化学硫酸盐还原、岩溶期油气氧化降解(为重烃)五个阶段。形成五类油气藏:重油藏、伴生重油的生物气藏、(轻)油藏、无硫气—凝析气藏和深部含硫气藏。     

内蒙古东胜地区砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素特征和成因模型

砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素组成对研究成矿机制具有重要的理论和实践意义。前人在成矿流体来源定性判断方面做了大量的研究工作,但缺乏对成矿混合流体的组分特征及相关参数的定量认识。根据内蒙古东胜地区东南部皂火壕和西北部纳岭沟铀矿床赋矿地层直罗组方解石胶结物C、O同位素组成特征,建立了渗出热卤水和渗入地层水两种不同流体混合生成方解石胶结物C、O同位素组成定量成因模型,并研究了两种流体来源、溶解碳的浓度比、流体比例以及热液温度等综合因素。除少数样品方解石胶结物为地层沉积时形成外,大部分方解石胶结物是热卤水与地层水两种流体混合作用的结果,古生界有机酸脱羧作用导致热卤水中富含CO_2。东胜地区砂岩型铀矿成矿流体地层水与热卤水比例为0.5～0.9,地层水所占的比例较大;热卤水与地层水溶解碳浓度比主要范围为1.5～5.0,部分大于10.0,热卤水中溶解碳浓度较高,是富含CO_2的流体。混合流体温度分为两个主要范围55～80℃、90～140℃,结合古盐度和盐度指数反演,表明成矿流体为有机与无机混合成因的低温热液流体。用砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素组成,可定量模拟两种流体溶解碳浓度比、流体比例和方解石形成时温度等流体成矿条件,解释碳酸盐胶结物成因,以便从成矿流体角度更好地理解成矿作用过程。     

内蒙古东胜地区砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素特征和成因模型

砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素组成对研究成矿机制具有重要的理论和实践意义。前人在成矿流体来源定性判断方面做了大量的研究工作,但缺乏对成矿混合流体的组分特征及相关参数的定量认识。根据内蒙古东胜地区东南部皂火壕和西北部纳岭沟铀矿床赋矿地层直罗组方解石胶结物C、O同位素组成特征,建立了渗出热卤水和渗入地层水两种不同流体混合生成方解石胶结物C、O同位素组成定量成因模型,并研究了两种流体来源、溶解碳的浓度比、流体比例以及热液温度等综合因素。除少数样品方解石胶结物为地层沉积时形成外,大部分方解石胶结物是热卤水与地层水两种流体混合作用的结果,古生界有机酸脱羧作用导致热卤水中富含CO2。东胜地区砂岩型铀矿成矿流体地层水与热卤水比例为0.5~0.9,地层水所占的比例较大;热卤水与地层水溶解碳浓度比主要范围为1.5~5.0,部分大于10.0,热卤水中溶解碳浓度较高,是富含CO2的流体。混合流体温度分为两个主要范围55~80℃、90~140℃,结合古盐度和盐度指数反演,表明成矿流体为有机与无机混合成因的低温热液流体。用砂岩型铀矿赋矿地层方解石胶结物C、O同位素组成,可定量模拟两种流体溶解碳浓度比、流体比例和方解石形成时温度等流体成矿条件,解释碳酸盐胶结物成因,以便从成矿流体角度更好地理解成矿作用过程。     

川东石炭系大气田成藏条件分析

川东地区是四川盆地稳定地块中的相对构造活动带，区内发育10排高陡构造带，90年代以来高陡构造带石炭系成组气田勘探获得巨大突破。本文着重讨论了石炭系气藏的成藏条件，指出形成石炭系大气田的各项有利条件，即具丰富气源的志留系、二叠系存在异常高压提供足够的动力促使天然气向区域孔洞型储集层石炭系常压层运移，高陡构造带成串分布的高点是形成成组气田的有利圈闭，石炭系在上覆阳新统高压封闭体系的严密保护下聚集成藏。     

从苏北盆地黄桥和朱家墩气田成藏特征看江汉盆地勘探前景

苏北盆地发育了“黄桥型”和“朱家墩型”两类气藏。黄桥型气藏为断裂—裂缝型复合圈闭,不受层位控制,其气源为具有晚期生烃潜力的海相烃源岩重新深埋后再次生成的烃类气和经多期次火成岩侵入和喷发产生的大量CO2。朱家墩型气藏主要是海相烃源岩深埋后二次生烃形成晚期烃源充注、向上运移到白垩系成藏,属“古生新储”型。江汉盆地的成藏条件与苏北盆地具有可对比性,其中的江陵凹陷具备形成黄桥型气藏的条件,而沔阳凹陷则具备形成朱家墩型气藏的条件。江陵凹陷与苏北黄桥气田在构造演化、储盖条件、烃源、岩浆活动等方面均具有相似性,且前者的成藏条件更显优越。沔阳凹陷与苏北盐城坳陷东南部的烃源岩基础数据具有可比性,古生界均具备多套烃源岩层,且均表现为高演化特点,晚期生烃潜力也相似,其烃源为晚期生烃的古生界和上三叠统—侏罗系。     

东非地区奥伽登盆地油气成藏要素及有利勘探区带分析

依据基础地质资料,结合最新的勘探进展,笔者简要分析东非奥伽登盆地烃源岩分布、储盖组合、圈闭特征和油气运聚等基本成藏要素,指出有利的勘探区带。结果表明:下三叠统Bokh组湖相泥岩厚度大(500～1 500 m)、在西南凹陷大面积分布( 10×104km2)和有机质成熟度高的特征,构成大型油气田形成的物质基础。上二叠统到侏罗系发育Karoo群和Hamanlei群两套有利的储盖组合,圈闭类型以构造圈闭为主,少量岩性、地层圈闭和生物礁。勘探部署应该以西南部凹陷带周缘地区为突破口,中央隆起带目前有少量油气发现,具备稳定的构造背景,良好的油源、储盖和运移条件,为勘探突破的最有利区。     

靖边气田相对富水层的识别、分布及成因研究

靖边气田投产井产量低、递减快,部分井有地层水产出,不同区域的生产井产水量差异大。通过对气藏地层水特征、识别方法、地层水水源、地层水演化和影响气水分布地质因素的研究,对地层水的形成机理、分布规律、分布模式等有了较深入的认识。研究表明,气藏“相对富水区”主要分布在气田西部,呈块状或透镜状形式分布,多数以气水层共存为特点。地层水是在气排水阶段中保存在孔隙中的束缚水或因气体驱替能量有限而残存的部分可动水。在部分井区由于储层条件变化、局部致密带的形成而造成孔隙中水未受到天然气的大规模排驱而残留了大量的地层水,形成“相对富水区”。尽管气井产水对气田的整体开发与正常生产影响不大,但研究气藏的产水原因对今后生产管理和气藏的高效合理开发具有一定的现实意义。     

湘中锡矿山式锑矿成矿物质来源探讨

本文从地层含矿性，同岩浆活动的关系及同位素组成特征等几个方面进行分析，以阐明湘中锡矿山式锑矿成矿物质来源于构造岩浆活化作用形成的区域性深部上升流体，虽然赋矿层位相对集中，但不存在明显的锑矿源层，铅同位素研究表明矿石铅来源于深部均化条件下的铅同位素演化系统，与围岩地层铅同位素明显不同，硫同位素显示矿石硫为均一化程度较高的混合深源硫，包裹体水氢，氧同位素组成介于大气降水与初生水之间，为混合水类型。     

川中广安气田天然气成因类型及气源分析

川中广安气田是四川盆地2006年新发现的上报探明地质储量超过500×108m3的大型气田,也是目前四川盆地在上三叠统产层发现的最大气田。由于广安气田所在地区上三叠统烃源岩的生气强度小于20×108m3/km2,不具备形成大中型气田的理想条件,因此该气田的天然气成因类型及气源成为一个亟待解决的问题。笔者通过对广安气田天然气组分和碳同位素等资料的详细分析,判定其天然气为煤成气;根据气源对比,排除了下伏和上覆烃源岩的供源可能性,证实广安气田为上三叠统须家河组煤系地层自生自储形成。最后,经过对天然气运移途径分析,认为近源侧向运移是形成广安大型气田的主因。     

四川会理拉拉IOCG矿床萤石氢氧同位素特征研究

正氢、氧(H、O)同位素在地质学领域被广泛应用于成矿流体的来源与演化方面的研究(郑永飞等,2000, Deng J et al., 2009),其同位素值可用于直接与自然界水组成范围进行比较,由此指示从成矿早阶段到晚阶段流体的混合特征(徐九华等,2011)。四川拉拉IOCG矿床位于扬子地块西南缘,矿区地层主要包括:下元古界河口群(Pt_1hk)、会理群通安组(Pt_1t)、上三叠统白果湾组(T_3b,图1)。     

川南阳新统气藏岩溶成因与气藏分布

<正>川南位于重庆、威远一线以南,包括泸州、自贡地区,该区二叠系阳新统残厚290～460米,为浅海碳酸盐台地沉积,富含藻类及多种底栖生物(图1)。1955年以来,四川石油管理局在该区进行天然气勘探、开发,获一批阳新统气藏,成为四川主力气藏之一,储集类型属裂缝—溶洞(孔)型。川南阳新统地层发育多种类型的古岩溶与深岩溶,为天然气主要赋存空间。气藏深岩溶形成主要与气藏气水演化密切相关,为“气藏凝析水溶蚀及其与地层水混合溶蚀”的溶蚀机理所形成。      

哈密坳陷四道沟油气藏特征及成藏分析

四道沟低产油气藏是目前在哈密坳陷内钻探众多构造圈闭后所发现的唯一油气藏，通过对油藏构造、储层特征和油气成藏分析表明，四道沟构造存在二期油气运移与聚集，第一期形成类似哈2井三叠系和侏罗系砂岩储层中的沥青，它来自三堡凹陷源岩生成的油气；第二期为四道沟构造上哈2、哈3井储层近源捕获的油气。三堡凹陷源岩在中侏罗统西山窑组沉积以后曾有较大规模的测量 气生成与运移，油气运移路线主要是向东或东北方向。储层物性差、裂缝不发育，早期油藏被破坏，后期油气源供给不足是四道沟构造上哈2、哈3井油气低产的主要原因，该地区下一步油气勘探应围绕三堡生油凹陷，以寻找未遭破坏的早期油气藏为勘探方向，以三叠系与侏罗系不整合附近的构造圈闭、地层圈闭、岩性罪状闭和三叠纪古构造圈闭及裂缝发育带为主要勘探目标。     

鄂尔多斯盆地南部前侏罗纪古地貌对延安组下部油藏的控制作用

三叠纪末的印支运动使鄂尔多斯盆地整体抬升,上三叠统延长组顶部遭受到强烈风化及河流侵蚀等地质作用,形成水系广布、沟壑纵横、丘陵起伏的古地貌景观。通过对下侏罗统延安组延10油层组和富县组地层等厚图及延长组顶面起伏图的编绘,基本恢复了前侏罗纪古地貌形态,并将其划分为河谷、斜坡、阶地、高地、平原和潜丘6种古地貌单元。该种古地貌景观严格控制了下侏罗统富县组及延安组下部的沉积相类型、相带展布及压实披盖构造的形成。古河谷的下切作用不仅使延安组下部与油源层的接触距离缩短,又为油气运移提供了良好的通道,如遇到有利的储集体与背斜、鼻隆等构造,即可有机配置、富集成藏;同时地层水特征表明斜坡带保存条件最好。指出前侏罗纪古地貌斜坡带上的坡嘴、阶地及潜丘是勘探延安组下部油藏的有利地带。     

川西洛带气田上侏罗统遂宁组天然气富集主控因素分析

洛带气田遂宁组主要为三角洲前缘斜坡亚相和浅湖亚相沉积,其物源区为龙门山隆起区。大多数产气层均处于浅湖砂坝、河口砂坝、水下分支河道及远砂坝等有利沉积微相较厚的砂体分布范围内。沉积微相的发育控制了砂体在平面上的展布,进而控制天然气富集区的分布区域与范围。产气层段砂体在纵向上的厚度与砂岩粒度受控于不同微相在纵向上的叠置关系,产能的高低与储层的孔、渗条件和孔隙结构特征有更直接的联系。自深层运移上来的天然气至上侏罗统遂宁组储层中占高点运移和聚集,形成构造-岩性复合型次生气藏,原生裂缝的发育对产量的增加起着至关重要的作用。因此,寻找构造适当部位有利沉积微相内的优质储集体和原生裂缝发育区,应为洛带气田今后的重点勘探方向。