四川盆地震旦-寒武系油气成藏的Re-Os年代学约束

四川盆地震旦-寒武系储层具有万亿立方米以上的油气地质储量,具有广阔的勘探前景.复杂的地质条件及多期次构造作用限制了对其油气成藏演化过程的精细刻画.近年来,流体包裹体40Ar/39Ar和烃类Re-Os同位素定年等新技术在油气成藏研究中表现出良好的潜力和广泛的应用前景.针对四川盆地深部油气成藏演化的定量解析这一问题,在总结前人对震旦-寒武系油气成藏演化地质分析的基础上,结合近期对川中威远气田、川西龙门山矿山梁古油藏和川北米仓山古油藏中沥青Re-Os同位素的定年结果,认为四川盆地震旦-寒武系油气存在~450 Ma、205~162 Ma两期成藏作用,其中天然气藏形成的关键时期为205~162 Ma.还指出了Re-Os同位素分析在定量解析油气演化研究中需要解决的关键问题,并认为烃类的Re-Os同位素定年将会推动我国成藏年代学的发展,促进诸如四川盆地等复杂地质条件深层油气成藏过程和成藏机理的研究.      

三塘湖盆地火山岩油气藏油气充注幕次及成藏年龄确定

油气藏油气充注幕次和成藏年龄确定一直是成藏过程研究的热点和核心问题.通过60块流体包裹体系统分析, 结合单井埋藏史投影方法, 分析了三塘湖盆地火山岩油气藏的油气充注幕次和成藏期次, 确定了其成藏年龄, 从而对其油气成藏过程进行了研究, 认为三塘湖盆地火山岩油气藏经历了石炭纪以来三期油气运聚的成藏过程.它们分别发生在259~230Ma、160~134Ma和70~0Ma, 其中早期(海西印支期)油气成藏对盆地深部油气勘探具有重要意义.      

湘中龙山大型金锑矿床成矿时代研究——黄铁矿Re-Os和锆石U-Th/He定年

龙山金锑矿床是湘中锑-金矿集区最重要的矿床之一,因缺少适合传统放射性同位素定年的矿物,其成矿时代以往未得到很好的限定,制约了对矿床成因的认识。由于分析测试技术的进步,Re-Os同位素定年技术得到了发展,可对热液矿床中形成的低Re、Os含量的硫化物进行较准确可靠的年龄测定,从而可为低温热液矿床的形成时代提供有效制约。锆石U-Th/He同位素定年,也是近年发展和成熟起来的定年技术,对低温热事件极其敏感,同样是约束低温成矿年龄的重要手段之一。本文采用矿床中黄铁矿Re-Os同位素和蚀变围岩中受成矿热事件影响的锆石U-Th/He同位素定年技术,对龙山金锑矿床的成矿时代进行了研究。定年结果显示:热液成因黄铁矿的Re-Os等时线年龄为195±36Ma,对应于印支晚期;锆石U-Th/He年龄为51.2~133.3Ma,经Ft校正后,U-Th/He年龄分布于93.78~258.29Ma之间,平均值为160.7±7.3Ma,对应于燕山早期。该矿床可能发生了200Ma和160Ma的两次成矿作用;或者矿床形成于200Ma左右,但是受到了160Ma左右岩浆热事件的改造,黄铁矿Re-Os年龄代表成矿年龄,而锆石U-Th/He年龄则代表第二期热事件发生的时间。无论是200Ma左右一次成矿,还是另有160Ma左右的成矿作用叠加,这两个年龄分别与区内两期岩浆活动的时间相当,这表明岩浆事件对驱动矿床的形成发挥了重要的作用。     

库车前陆盆地羊塔克地区流体包裹体特征及油气成藏过程

库车前陆盆地羊塔克地区油气资源丰富,明确油气充注历史和成藏演化过程对下一步油气勘探具有重要意义.利用流体包裹体岩相学观察、显微测温分析、定量颗粒荧光分析,并结合库车前陆盆地烃源岩热演化史以及构造演化史,分析了库车前陆盆地羊塔克地区的油气成藏过程.结果表明,羊塔克地区油气具有“晚期成藏,后期改造”的特征.库车坳陷中侏罗统恰克马克组烃源岩在15 Ma左右成熟(R_o＞0.5%),生成的成熟原油最早是在新近纪库车早期,约4.0 Ma时期,充注到羊塔克构造带,形成少量黄色荧光油包裹体,但大量充注是在约3.5 Ma时期.库车坳陷中下侏罗统煤系源岩是在约26 Ma时达到成熟,生成的天然气在约3.5 Ma,开始大规模的向羊塔克构造带充注.天然气充注后对早期少量原油进行气洗,形成发蓝色荧光的、气液比不一的油气包裹体.油气充注后,在羊塔1地区形成残余油气藏,油水界面位于5 390.75 m处.新近纪库车晚期(3.0~1.8 Ma),受喜山晚期构造运动影响,羊塔克地区油气藏发生调整改造,羊塔1地区白垩系的残余油气水界面向上迁移至现今的5 379.70 m处.      

四川盆地北缘亢家洞灯影组四段焦沥青Re-Os定年与烃源岩示踪

四川盆地及邻区的震旦系灯影组四段白云岩中普遍存在充填孔洞沥青。然而,烃源岩和沥青的高成熟度以及复杂的地质构造活动增加了恢复油气成藏史的难度。近年来,Re-Os放射性同位素体系被越来越多的应用于油气生成期定年和油源对比。陕西宁强亢家洞震旦系灯影组四段古油藏中的高成熟度沥青(R_b约为1.4%～2.5%)构建了约260Ma、60～70Ma和8～13Ma的Re-Os等时线年龄。其中,60～70Ma和8～13Ma的Re-Os年龄可能指示原油在受热裂解形成焦沥青过程末段地层抬升、地温降低、Re-Os体系封闭的时刻。而较老的约260Ma的Re-Os年龄与普遍的二叠纪是前寒武系、寒武系烃源岩主生烃期的观点一致,说明在原油热裂解之外,高成熟度沥青的Re-Os年龄也有可能指示生油期。同时,在263Ma时亢家洞大部分沥青与筇竹寺组烃源岩样品的¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os范围较为一致,而灯影组三段和麦地坪组烃源岩同时期的¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os较低,筇竹寺组可能是亢家洞古油藏沥青的主要烃源岩。上述认识对四川盆...     

松辽盆地南部油气成藏期研究——以黑帝庙地区为例

应用储层流体包裹体均一温度测试结果,结合激光拉曼光谱显微探针成分分析与构造演化史分析,认为青山口组生成的油气主要存在一期充注,包裹体均一温度是90℃～110℃,对应的油气充注时间是从82.5 Ma开始.油气存在二期成藏,即嫩江组末期和明水组末期.嫩江组烃源岩生成的油气是二期充注,流体包裹体均一温度分别是90℃～100℃和110℃～120℃,油气分别由68 Ma和66 Ma开始充注,但以后者为主.主成藏期是一期,明水组末期-古近纪时期.今后油气勘探的主要目标是寻找由嫩江组烃源岩提供油源,形成于姚家组和嫩江组中的岩性油气藏及于明水末期-古近纪时期形成的岩性-构造油气藏.     

天然气藏He的累积模式及定年应用初探

天然气藏He的聚集存在一定的年代累积效应,借鉴相关地质模型,引入气藏特征参数,对外部壳源以及气藏原位产生的He进行量化,明确天然气藏中He累积量与时间的数学关系,进而建立了约束天然气藏形成时代的新方法——He定年模型。将该方法应用于四川盆地威远气田,估算威远震旦系天然气成藏定型的时间约为31Ma,对应渐新世,处于喜马拉雅运动中期。该结果与威远气田成藏过程的研究成果相吻合,表明天然气藏He的年代累积效应可以用于成藏时代的研究,所建立的He定年模型具有一定的实用性和应用潜力。     

锆石(U-Th)/He定年技术研究

锆石(U-Th)/He定年是同位素热年代学体系中重要的定年手段,是记录地质体完整热历史重要的实验方法之一,在火山岩定年、造山带演化、地貌演化、沉积盆地热演化及限定矿床热液活动时代等应用方面发挥着重要的作用。中国地质科学院地质研究所同位素热年代学实验室成功建立了锆石(U-Th)/He定年的实验方法,实验主要包括三个独立的过程:样品前处理、He含量分析和U、Th含量分析。氦同位素质谱仪对锆石样品的氦同位素比值分析精度约为0.1%左右;ICP-MS对锆石的U、Th同位素比值分析精度通常情况下优于1%。对国际上普遍使用的FCT锆石和斯里兰卡锆石标样进行(U-Th)/He年龄测定。测试结果显示27粒FCT锆石(U-Th)/He年龄分布在25.81~30.72Ma之间,加权平均年龄为28.18±0.51Ma(1σ)(参考值为28.3±2.6Ma);20粒斯里兰卡锆石碎片(U-Th)/He年龄分布在445.5~489.5Ma之间,排除异常值后加权平均值为479.0±8.0Ma(1σ)(参考值为470±11Ma)。所测两个标准物质的年龄均与参考值一致,表明本实验室的实验流程准确可靠。本实验方法的建立填补了我国锆石(U-Th)/He定年实验方法的空白,为我国热年代学的发展提供了新的技术支撑。     

中扬子北缘京山二叠系古油藏特征及石油地质意义

通过详细的野外地质调查和有机地球化学、流体包裹体、(U-Th)/He、裂变径迹及盆地模拟等测试分析手段,深入系统地探讨了中扬子北缘京山雁门口二叠系古油藏源岩、原油有机地球化学特征及古油藏形成-改造过程。研究结果表明：区内二叠系烃源岩有机质丰度高、类型好,属于优质烃源岩;区内油气显示主要为黄绿色或褐黄色轻质油苗,产状以晶洞型、裂缝型和缝洞型为主;源岩和原油的有机质主要来源于海相还原环境,推测原油可能主要来源于二叠系烃源岩,为自生自储;古油藏油气显示保存至今的最主要因素可能是保存条件或封闭条件较好。通过流体包裹体和地层埋藏史分析认为,区内二叠系烃源岩生油时间主要在早三叠世初期;而在晚三叠世-晚侏罗世(203~159 Ma)有一期或多期与油气运移有关的热流体活动,同时也是古油藏形成的关键期。裂变径迹和(U-Th)/He热年代学证据则显示古油藏形成后主要经历3期构造叠加改造(晚侏罗-早白垩世的强烈构造抬升-冷却、晚白垩世-古近纪早期的缓慢抬升-冷却及古近纪中后期以来的相对强烈的抬升-冷却),其中晚侏罗世-早白垩世的构造抬升剥蚀-冷却事件可能是古油藏被改造,乃至完全破坏的主要因素。通过对该古油藏系统分析认为,在中扬子燕山期构造活动较弱地区,二叠系裂缝、晶洞发育带内上古生界海相油气勘探潜力较大。     

应用流体包裹体和自生伊利石测年重构鄂尔多斯盆地侏罗系油藏烃类充注史

中生界侏罗系是鄂尔多斯盆地重要的石油勘探与开发目的层之一,侏罗系油藏受前侏罗纪古地貌影响较为显著。本文通过流体包裹体特征分析、均一化温度测定和包裹体丰度（GOI）分析、定量颗粒荧光（QGF、QGF-E）研究以及储集层自生伊利石K-Ar定年等实验方法和手段的应用,对鄂尔多斯盆地侏罗系油气包裹体特征进行了精细描述及定量化分析研究,揭示了侏罗系油藏形成时间、充注过程及油气包裹体与油气运移、成藏的关系。研究结果表明：侏罗系油藏存在晚期充注,早期充注少或油藏遭受调整,早期生成的烃类现今仅以沥青的形式赋存,现今烃类流体主要为晚期成藏的产物。侏罗系石油大规模充注期为（108.3±2.0）~（116.5±2.0）Ma（早白垩世中期）,具有垂向运移聚集的特点。鄂尔多斯盆地侏罗系油藏早期受岩性和构造双重控制,晚期构造活动调整了油气藏的形态及局部富集。侏罗系在晚期成藏过程中没有形成过叠合连片的大规模的油藏,只在局部构造上形成规模较小的“小而肥”的独立油藏。     

鄂西—渝东地区飞三段天然气成因与成藏阶段

飞三段是鄂西—渝东地区海相碳酸盐岩层系的主力产气层,系统研究飞三段的天然气成藏阶段与主控因素,对该区飞三段的天然气勘探具有指导意义。利用天然气组分和稳定碳同位素资料、烃源岩的干酪根碳同位素资料以及流体包裹体均一温度资料,在阐明油气的成因与来源、烃源岩的生烃史和油气充注史的基础上,结合构造演化史和圈闭演化史,划分了天然气的成藏阶段,并总结了天然气成藏的主控因素。结果认为:飞三段天然气主要为二叠系烃源岩生成的原油的二次裂解气;天然气的成藏经历了古岩性油藏的聚集(190～160 Ma)、古油藏裂解与古岩性气藏形成(160～140 Ma)、天然气调整再聚集形成今构造—岩性复合气藏(140 Ma—现今)3个阶段;沉积期暴露浅滩相储层的规模决定了古油藏的规模,晚期天然气的调整再聚集过程中的保存条件决定了天然气的最终聚集。     

中新生代天山隆升及其南北盆地分异与沉积环境演化

明确中生代以来天山隆升的时间顺序、隆升范围,及其与南北两侧盆地的沉积环境演化之间的关系,是天山两侧准噶尔盆地、吐哈盆地与塔里木等盆地原型恢复研究的重要需求。通过分析天山南北主要盆地类型、沉积充填、古气候变化,物源属性、边缘相带迁移反映的物源区远近变化与古水流特征,以及大量磷灰石裂变径迹测年数据认为,中新生代天山主要存在晚三叠世-早侏罗世、晚侏罗世-早白垩世、晚白垩世-始新世、中新世-第四纪的四期阶段隆升。在此基础上,编制了早侏罗世早期-第四纪的天山隆升范围及其南北盆地的沉积环境演化图,表明天山的四阶段隆升控制了北疆与南疆盆地由早、中侏罗世统一泛湖盆至晚侏罗-早白垩世盆地开始分异,再到新近纪以来彻底分割成独立盆地的沉积演化过程。同时,明确了天山南北两侧各盆地储层、烃源岩及盖层的重要形成期与天山隆升的关系,对有效拓展油气勘探范围有所启示。     

琼东南盆地中生界潜山天然气成藏模式

琼东南盆地基底潜山勘探面临地质年代不清、储层非均质性强及成藏条件复杂等难题。通过开展区域大地构造演化、基底锆石测年、潜山储层描述及成藏动力分析,明确潜山储层发育区及有利成藏区。研究表明,在印支运动、燕山运动及喜山运动叠加控制下,松南低凸起、陵南低凸起大面积发育印支期的花岗岩潜山储层,平面上北西、北东及近东西向三组断裂、裂缝交错切割成网,纵向上形成的风化带-裂缝带总厚度超300 m的双层结构,明确裂缝储层发育的关键因素为脆性矿物和双向流体改造。基于早渐新世古地貌及烃源岩沉积模拟实验研究,提高了崖城组陆源海相烃源岩TOC分布预测精度,明确了中央坳陷优质烃源灶分布规律。综合分析潜山-古近系储层、构造脊展布和崖城组烃源灶的时空配置关系,建立了“松南低凸起源外高潜山天然气长距离侧向有限运聚模式”及“陵南低凸起源边低潜山近距离高效运聚模式”,提出源边低潜山的L26-B是下步勘探的有利目标。     

塔里木盆地典型砂岩油气储层自生伊利石K-Ar同位素测年研究与成藏年代探讨

塔里木盆地共发现 8套砂岩油气储层 ,对其中的 5套典型砂岩油气储层进行了自生伊利石K Ar同位素测年分析与研究。利用该项技术对其成藏史进行初步探讨是本次研究的主要目的。中央隆起下志留统沥青砂岩的自生伊利石年龄为 383.4 5～ 2 35 .17Ma ,表明志留系古油藏形成于加里东晚期—海西晚期 ;上泥盆统东河砂岩的自生伊利石年龄为 2 6 3.82～ 2 31.34Ma ,表明东河砂岩油气藏主要形成于海西晚期 ;库车坳陷依南 2气田 (依南 2井 )下侏罗统阳霞组砂岩的自生伊利石年龄为 2 8.0 8～ 2 3.85Ma ,表明油气充注发生在中新世以来 ;喀什凹陷阿克莫木气田 (阿克 1井 )下白垩统砂岩的自生伊利石年龄为 2 2 .6 0～ 18.79Ma ,表明中新世可能有古油气运移或古油藏形成 ;库车坳陷迪那 2气藏 (迪那 2 0 1井 )古近系砂岩中的伊利石主要为碎屑成因 ,不能用于进行油气成藏史研究 ,但该气藏白垩系砂岩的自生伊利石年龄为 2 5 .4 9～ 15 .4 7Ma ,表明可能为中新世成藏。本次研究表明 ,该项技术在塔里木盆地初步显示出较好的应用效果 ,具有较为广阔的应用前景。     

North-south Differentiation of the Hydrocarbon Accumulation Pattern of Carbonate Reservoirs in the Yingmaili Low Uplift, Tarim Basin,Northwest China

By analyzing the characteristics of development, structural evolution and reservoir beds of the residual carbonate strata, this study shows that the residual carbonate strata in the Yingmaili low uplift are favorable oil and gas accumulation series in the Tabei （northern Tarim uplift） uplift. There are different patterns of hydrocarbon accumulation on the northern and southern slopes of the Yingmaili low uplift. The north-south differentiation of oil reservoirs were caused by different lithologies of the residual carbonate strata and the key constraints on the development of the reservoir beds. The Mesozoic terrestrial organic matter in the Kuqa depression and the Palaeozoic marine organic matter in the Manjiaer sag of the Northern depression are the major hydrocarbon source rocks for the northern slope and southern slope respectively. The hydrocarbon accumulation on the northern and southern slopes is controlled by differences in maturity and thermal evolution history of these two kinds of organic matter. On the southern slope, the oil accumulation formed in the early stage was destroyed completely, and the period from the late Hercynian to the Himalayian is the most important time for hydrocarbon accumulation. However, the time of hydrocarbon accumulation on the northern slope began 5 Ma B.P. Carbonate inner buried anticlines reservoirs are present on the southern slope, while weathered crust and paleo-buried hill karst carbonate reservoirs are present on the northern slope. The northern and southern slopes had different controlling factors of hydrocarbon accumulation respectively. Fracture growth in the reservoir beds is the most important controlling factor on the southern slope; while hydrocarbon accumulation on the northern slope is controlled by weathered crust and cap rock.     

渤海海域莱州湾凹陷油气超晚期成藏与油气运移滞后效应

油气运移滞后效应是指油气从烃源岩中生成并排出的时间早,而聚集成藏的时间晚,油气经历了长时间长距离运移,已聚集成藏的油气相态与成熟度低于现今烃源岩成熟演化的现象.这种油气运移滞后效应在东部新生代陆相断陷盆地中普遍存在,在斜坡带表现最为明显.通过利用地球化学分析,平衡剖面技术、盆地模拟、包裹体分析等手段,对渤海海域莱州湾凹...     

南盘江盆地油气成藏过程及天然气勘探前景分析

本文采用多种研究手段探讨了南盘江盆地的多期成藏、破坏过程。根据有机质成油、成气和油成气的化学动力学模型，计算了南盘江盆地主要烃源岩的油气演化过程；并通过对沥青充填期次、包裹体研究和胶结物期次与沥青的关系，研究了古油藏经历的多期次充注、破坏过程，据此初步建立了南盘江盆地古油藏演化模式。从南盘江盆地古油藏演化过程来看，南盘江盆地油气勘探应以原油裂解的天然气为主，但是由于该地区具有聚气早、破坏时间长的特征，尤其是三叠系沉积之后的巨厚剥蚀使原油裂解气保存的可能性变小，因此在该地区形成大中型天然气藏的难度很大，天然气勘探前景需要进一步研究。     

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区古生界油气藏成藏期次

本文利用塔里木盆地巴楚—麦盖提地区8口井53块样品开展了流体包裹体的荧光观察和显微测温、测盐系统分析,并结合埋藏史、热演化史确定了研究区古生界油气藏的主要成藏期次及成藏时间。研究结果表明,研究区古生界油气藏曾发生过2期4个幕次的油气运聚事件,即：海西晚期的早成藏阶段,其可进一步划分为晚石炭世—早二叠世（距今309.40~289.20 Ma）和晚二叠世—早三叠世（距今262.90~241.20 Ma）2个幕次;喜马拉雅晚期的晚成藏阶段,主要以高成熟油充注及天然气成藏为主,其可划分为新近纪晚期（距今6.31~4.17 Ma）和第四纪早期（距今2.31~1.62 Ma）2个幕次。结合盆地构造演化史认为,2期油气运聚事件分别受海西晚期和喜马拉雅晚期构造运动控制,印支—燕山期构造抬升中止了烃源岩演化,形成了海西晚期和喜马拉雅晚期2个重要的油气成藏时期。     

准噶尔盆地呼图壁气田油气成因及成藏分析

应用原油、天然气及烃源岩样品有机地球化学资料,对准噶尔盆地呼图壁气田油气地球化学特征及成藏时间进行分析.研究表明,呼图壁气田原油来源于白垩系烃源岩,天然气来源于侏罗系煤系烃源岩干酪根裂解气,源岩大量生气始于12 Ma左右,天然气成藏时间约在5 Ma.