南黄海盆地崂山隆起中南部海域油气目标地球化学探测:海底油气渗漏与双环状地球化学异常

通过对南黄海盆地崂山隆起中南部163站位油气地球化学样品采集、烃类气体和芳烃类指标的分析测试,以及地球化学异常提取,揭示了烃类地球化学指标的异常分布特征,分析了海底油气渗漏和表面地球化学异常的关系,建立了油气地球化学异常模式。吸附甲烷、吸附重烃气体、顶空甲烷、顶空重烃气体、芳烃及其衍生物总量(260 nm)和稠环芳烃总量(320 nm)的地球化学异常均围绕高石3构造呈环状分布,并且烃类气体指标异常较芳烃类指标异常更靠近这一圈闭构造的外侧。地球化学异常的平面分布和沿主要地震剖面的垂向分布特征显示烃类地球化学异常的形成可能与高石3构造及深部油气藏的分布和垂向渗漏有关,并据此建立了围绕高石3构造的双环状地球化学异常模式。内环主要芳烃类指标异常,可能由高石3构造上部残留油藏渗漏形成,外环主要为烃类气体异常,可能由高石3构造深部原生气藏渗漏形成。表面地球化学异常与高石3构造边缘断裂构造的关系显示,无论是内环异常,还是外环异常均与高石3构造边缘断裂构造在空间上密切相关,预示着这些断裂构造可能是深部油气垂向渗漏运移的主要路径,同时也意味着高石3构造是崂山隆起中—古生界海洋油气钻探的首选构造。     

南黄海盆地北部坳陷海底沉积物酸解烃类气体地球化学异常与深部油气属性

南黄海盆地北部坳陷海底沉积物酸解烃甲烷和酸解烃乙烷异常分布显示相同的特征,在西部存在1个高异常区,东部存在1个低异常区。酸解烃类气体的C1/(C2+C3)—δ13C1相关图显示酸解烃类气体属于热成因类型。烃类气体的C1—C2交会图和C1/(C2+C3)—C2/(C3+C4)交会图指示异常区的深部油气属性属于"油气并存"区和"干气"区,其中西部异常区以"油气并存"为主,东部异常区以"干气"为主。     

北黄海盆地烃类地球化学场与综合异常分区

北黄海盆地包括东部坳陷、中部坳陷和西部坳陷3个主要构造单元。海底沉积物中烃类气体、芳烃和稠环芳烃含量的均值和变异系数显示,3个主要坳陷的地球化学场的均匀程度明显不同。东部坳陷所有指标的地球化学场均显示严重非均匀地球化学场的特征,中部坳陷的地球化学场包括有均匀地球化学场、非均匀地球化学场和严重非均匀地球化学场,西部坳陷地球化学场显示弱不均匀到均匀地球化学场的特征。各种烃类指标的地球化学异常显著,并且主要沿坳陷及其内部次级凹陷的边界断裂分布。这表明地球化学场的均匀程度和地球化学异常分布明显受断裂,特别是坳陷边界断裂的控制。综合分析烃类地球化学指标的异常分布,划分了8个综合地球化学异常区。通过烃类综合异常分布,以及构造、地层、烃源岩、储集层和盖层地质要素的综合评价,得出一级地球化学区1个(Ⅰ区),二级地球化学区3个(Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区),三级地球化学区4个(Ⅴ区、Ⅵ区、Ⅶ区和Ⅷ区),其中含油气性最好的是位于东部坳陷的Ⅰ区。     

海底烃类渗漏的地球化学识别

利用海底烃类嗅测仪可以检测到因海底烃类渗漏而在海水中存在的烃类地球化学异常。烃类嗅测仪可检测到的指标主要是甲烷,也包括重烃类气体和芳烃类。利用烃类嗅测仪可以有效地识别海底宏渗漏的存在。海底沉积物的地球化学异常可以指示海底烃类渗漏的存在。通过沉积物柱状取样,地球化学分析和异常解释,渗漏烃来源分析,以及对热成因烃类源区有机质类型、沉积环境、热成熟度、时代以及油气属性等信息的提取,为海域油气资源勘探和评价提供地球化学依据。     

闽江凹陷形成演化史

闽江凹陷是东海陆架盆地南部中生界油气运移的长期有利指向区,它的形成演化史对凹陷内油气的运聚与保存具有重要的影响。采用地震剖面分析、平衡剖面分析等方法对其进行分析,结果表明:侏罗纪末期雁荡低凸起和台北低凸起尚未形成,闽江凹陷与东部的基隆凹陷连为一体,整体稳定沉降接受沉积;白垩纪末期的断陷运动导致雁荡低凸起形成,其西部的瓯江凹陷为典型的陆相断陷湖盆,台北低凸起尚未形成规模,闽江凹陷仍与基隆凹陷连为一体,接受滨浅海相沉积。后期构造运动的改造导致闽江凹陷呈现出现今的盆地形态。对于闽江凹陷的油气突破具有重要的指导意义。     

南黄海北部盆地表层沉积物烃类地球化学探测

调查区位于南黄海北部盆地(34°54′～36°30′N、122°～124°E),本次调查对79个站位进行了地球化学柱状取样,获取各类指标分析测试数据134组,其中包括酸解烃、ΔC、荧光光谱、紫外吸收光谱、蚀变碳酸盐(ΔC)、甲烷碳同位素和粒度等指标。酸解烃指标与整个中国陆上盆地和东海陆架盆地相比,属中等偏低丰度,呈现弱地球化学场特征。N38 5和N38 36两个柱状样的AC1、AC2、AC3含量在垂向上具有相同的变化规律,均表现为向下增高的趋势。酸解烃和ΔC各指标等值线图显示在调查区的西北部和东北部分布有两个地球化学异常区。地球化学异常与区域构造关系密切,与高资源量坳陷、模拟生烃中心位置相符合。烃类属性的判别结果表明,烃类异常最可能属热成因烃,而且气藏的可能性大于油藏。     

低层大气烃类检测预测南黄海盆地油气远景

为了预测南黄海盆地油气远景,利用最新采集的383个站位的低层大气烃类检测数据进行评价。烃类检测结果为:高值甲烷异常区主要分布在南黄海北部坳陷西南,次高值甲烷异常区主要分布在中部隆起带西部和南部坳陷中部,而南北向带状分布的甲烷异常带位于南黄海的东部。结合南黄海盆地航磁异常和部分浅地层剖面资料,认为中部隆起带东侧及紧邻的北部坳陷西南具有较好的油气远景。     

东海陆架盆地瓯江凹陷构造单元属性讨论

为了明确东海陆架盆地西部瓯江凹陷的构造单元属性,指导下步油气勘探部署,本文在前人中生代构造单元划分和构造演化的研究基础上,开展了地震剖面解释、平衡剖面分析、海陆对比研究等工作。综合研究认为,瓯江凹陷为白垩纪断陷红盆,缺少侏罗纪地层,其断裂构造特征、白垩纪沉积建造和火山岩活动等类似于浙闽隆起带,而瓯江凹陷以东的闽江凹陷为白垩纪和侏罗纪的断坳转换盆地,沉积环境为海陆过渡相—海相。地震剖面上闽江凹陷与其东侧的基隆凹陷构成一个向东倾斜的整体。海陆对比显示,瓯江凹陷与浙闽隆起侏罗纪时均处于隆升剥蚀,白垩纪时均处于断裂拉张。因此,推测瓯江凹陷与浙闽隆起带具有相似的构造单元属性,属于浙闽隆起带的一部分,其中生代的油气资源潜力可能比闽江凹陷差。     

应用沉积物酸解烃指示南海东部油气潜力的研究

根据沉积物中酸解烃、热释烃以及蚀变碳酸盐,热释光等研究结果,讨论南海东部海区沉积物中烃类气体各组分的含量分布和组合特征,同时与我国其他海域作比较.用Bernaard和Faber关于海洋沉积物烃类气体成因的判断方法,探讨本调查区的烃类气体成因类型,数理统计分析结果与样品烃类气体的异常值相对应.     

海底沉积物烃类气体地球化学异常识别与成因解释

烃类气体是海底渗漏烃的重要组分之一。它们在海底沉积物中主要以游离态和束缚态形式存在。测量海底沉积物烃类气体组成的方法有顶空气法、酸解烃法和热释烃法等。顶空气测量的是在海底沉积物中以游离态存在的烃类气体,酸解烃测定的是吸附在颗粒表面或存在内部包裹体中的束缚烃类气体,热释烃测定的是海底沉积物中被硅铝酸盐所吸附的束缚烃类气体。海底沉积物地球化学异常识别方法包括图解法和计算法等多种方法。海底沉积物地球化学异常成因主要包括有生物成因、热成因和混合成因等。利用烃类气体含量、组合及比值,结合同位素组成特征可以解释地球化学异常成因。     

我国海域油气化探的基本特点

根据长期生产与科研资料，总结了我国不同海域海底表层沉积物中酸解烃、物上气、荧光光谱、紫外吸收光谱、蚀变碳酸盐、热释汞、氦、金属微量元素及海水中溶解烃、苯、酚等指标含量的分布特征、变化规律及其与油气藏的关系，发现我国不同海区地球化学空间变化较大、差异明显。在纵向上由深到浅化探指标呈向梯度变化，油气微运移的地球化学形迹明显。化探异常比较集中出现在凹陷周边，而隆起区化探异常较少，强度较弱。化探指标组合与特点表明，各海区以寻找轻质油与天然气为主。筛选出的适于海域油气化探的技术方法系列是：综合烃类气体法（包括吸附烃、游离烃、吸留烃、水溶烃）和芳烃光谱法，在抑制干扰因素和进行定量校正后，它们是指标示油气藏较灵敏的指标，而近海底海水化学成分连测技术是今后油气化探、开发的重要方向。实践证明化探是寻找海域油气藏的直接和有效的方法。     

南黄海盆地北部坳陷—中部隆起区沉积物中渗漏烃的三维荧光特征

在南黄海中部隆起区沉积物样品三维荧光研究的基础上,继续分析北部坳陷三维荧光、饱和烃及芳烃地球化学特征,探讨三维荧光指标在研究区油气渗漏系统中的指示意义。分析认为,三维荧光主峰及次峰的激发波长和发射波长、最大荧光强度等指标与中部隆起区相当。利用最大荧光强度、T/D指标、芳烃百分含量组成三指标异常下限的提取方法,相互印证确定了9个地球化学异常区,异常点表现为凝析油特征。并结合南黄海盆地油气地质条件,对异常区的可靠性进行了分类,划分了1个可靠性良好区、4个较好区、2个一般区、2个较差区。     

渤中坳陷及邻区构造分带变形特征

根据渤中坳陷及邻区的平面构造分布特征、剖面构造特征和布格重力异常等方面的资料分析,认为渤中坳陷及邻区构造具有分带性,从西向东可分为3个带:(1)西部凸起带:发育大量的凸起和断裂,凸起和凸起之间以小凹陷相隔,布格重力异常呈不规则团块状;(2)中部凹陷带:由渤中凹陷和辽中凹陷组成,很少发育凸起和断裂,布格重力异常呈等轴斑块状、椭圆状;(3)东部凸起带:由大量的凸起和凹陷相间组成,由于郯庐断裂的影响形成大量的断层,主要为走滑断裂及分支断裂,布格重力异常主要呈线状分布。这种构造分带性受郯庐断裂带的多期构造活动控制,对油气分布具有重要的影响,目前西部凸起带和东部凸起带由于长期处于构造的较高部位,已成为有利的油气勘探区。     

南海ODP1146站位烃类气体地球化学特征及其意义

ODP1146站位位于东沙群岛南部的尖峰北小型裂谷盆地内。系统的顶空气和酸解烃分析结果表明,在0～250m（海底合成深度）区间的烃类气体含量较低且变化不大,但在390～590m特别是在550～590m区间存在较明显的高烃异常。这一高烃异常可能与天然气水合物有关,是邻区天然气水合物分解后释放出的高烃流体沿层间裂隙或断层侧向迁移的结果。甲烷碳同位素的测定结果显示其δ^13C1值为-24.0‰～-37.8‰（PDB标准）,结合烃类气体的分子比值C1／（C2＋C3）,1146站位的烃类气体应是热解气或是以热解气为主的混合气,但在中上部可能存在部分微生物气。     

我国渤海—东海表层沉积物中吸附气态烃的特征

吸附气态烃系指沉积物中有机物质转化为烃类气体被矿物颗粒吸附的甲烷及其同系物.吸附气态烃的研究,引起了国内外学者的极大兴趣,这是因为:气态烃类有良好的迁移性能,从地下深处或油气藏向上扩散运移时,导致了近地表沉积物中烃类浓度的增高和气体组合的改变.根据高对比度的烃类异常,可以追索和指示油气藏、评价生油岩、研究油气的分布规律.近年来,我国学者利用吸附气态烃研究现代沉积物的地球化学特征及其与油气藏的关系,取得了丰富的资料和可喜的成果.作者从1974年开始,对渤海、黄海及东海表层沉积物中的吸附气态烃进行了研究,大量的实验资料表明,吸附气态烃在表层沉积物中广泛发育,绝对含量之高可与内陆还原环境下的沉积物或生油岩相媲美,并有相同的气体组合.一、吸附气态烃的分布特征     

闽江钻孔沉积物微量元素地球化学研究

河流沉积物微量元素特征对指示沉积演化历史、沉积环境及沉积物的物质来源具有十分重要的示踪作用。闽江福州段540cm的沉积物微量元素比值(Rb/Sr和Sr/Ba)和稀土元素地球化学特征,敏锐地指示了沉积环境从河流快速转变为沼泽的突变点,同时,也清楚地指示了不同沉积环境下的物源变化。受控于闽江流域丰富的岩浆岩和稀土资源以及呈酸性的福建土壤和闽江水体,闽江钻孔沉积物REE明显高于上地壳、长江和黄河,与福建土壤最为接近。经过球状陨石和北美页岩标准化之后,闽江钻孔沉积物稀土元素分配模式呈右倾型,与长江和黄河沉积相比具有更好的轻稀土富集。δEu负异常和δCe正异常非常显著,并且与∑REE密切相关,表明它们均受到源区环境变化和搬运作用的控制。     

饶阳凹陷潜山油气分布特征及富集规律

饶阳凹陷是冀中坳陷潜山油气勘探的重点地区之一。综合应用现代油气成藏、地球物理、地球化学等理论和方法,对饶阳凹陷潜山油气成藏的地质条件进行了分析。结果表明,该区带油源丰富,储集条件好,发育多套有效的储盖组合,各成藏要素时空配置良好,具有形成大规模油气田的有利条件。根据已发现油气藏构造特征、成藏条件及油藏类型得出,研究区油气藏集中分布于潜山顶、潜山坡及潜山内幕。在此基础上,提出了潜山油气藏多分布于近源的断裂带附近,水动力承压区、深凹陷、古隆起的叠置区,断棱、峰顶、内幕高点等位置的油气富集规律。     

用地球化学方法勘查中国南海的天然气水合物

天然气水合物是一种未来新型能源,赋存于低温高压环境下的海洋沉积物中,但也可形成于大陆永久冻土带中。天然气水合物资源量巨大,具有经济和环境上的研究意义。近年来,国际上己对天然气水合物的产况、分布和形成机理开展了大量研究,但国内这方面的工作还刚刚开展。对中国南海的调查表明该区存在天然气水合物赋存的有利地质条件、温压条件和富含有机质的沉积条件。在南海的许多海区还发现了指示天然气水合物存在的地震标志(BSR)。介绍了在南海天然气水合物勘查中的地球化学异常标志。这些地球化学异常的产生可能与天然气水合物的形成或分解过程有关。研究内容包括沉积物中气体含量(主要为甲烷和乙烷),甲烷的碳同位素,孔隙水中阴离子(Cl^-、SO4^2-等)、阳离子(Ca^2 、Mg^2 、Ba^2 、Sr^2 ,B^3 和NH4^ 等)浓度和δ^18,δD,δ^11B,及^87Sr／^86Sr等同位素组成,此外还对海底沉积物的热释光特征和紫外、可见、近红外反射光谱特征开展了探索性研究。通过进一步加强理论和实验研究,结合地球物理和地球化学资料,在不远的将来将会在南海发现和圈定天然气水合物矿藏。     

南海北部湾东部海域表层沉积物地球化学特征

通过对南海北部湾东部海域61 个站位表层沉积物粒度和地球化学组成的相关分析和因子分析,探讨了其空间分布特征、元素相关性以及元素组合特征, 揭示了元素在区域上的分布规律和主控因素。结果表明: 绝大多数常微量元素具有相似的平面分布特征, 而MnO、Zr、CaO 和Sr 空间变异系数较大,在部分区域出现了异常高值, 表明其沉积环境受到正常陆源沉积以外其他因素的影响。元素和Al₂O₃的比值分布特征表明, 广西和海南岛近岸沉积物主要由陆源碎屑沉积组成, 在潮汐和近岸径流作用下,由近岸向远海输送; 而研究区西部海域沉积物主要为来自红河的物质。元素相关分析和因子分析结果表明, 研究区表层沉积物中绝大多数常微量元素主要受沉积物粒度的控制; CaO 和Sr 含量主要受生物活动活跃程度控制; Zr 含量分布主要受控于源区母岩矿物组成以及自源区的搬运距离; 而MnO 含量则受陆源、海底热液以及自生作用等多种来源共同影响。     

东海冲绳海槽泥火山发育区甲烷气体来源研究

高沉积速率、构造活动发育和高热流值3个重要地质条件促使了冲绳海槽广泛发育泥火山、气烟囱等烃类流体渗漏构造,前人对该类泥火山及气烟囱的地球物理特征做过较多的研究,但是鲜有研究从地球化学角度揭示渗漏流体来源及形成机制。本研究通过对东海冲绳海槽中部泥火山发育区2个泥火山站位开展海底钻探取样,获取浅表层60 m沉积物并开展孔隙水烃类浓度、甲烷稳定碳、氢同位素研究。通过分析发现,18-01孔孔隙水顶空烃类比值C_1/C_2为960.53～1 120.75,甲烷稳定碳同位素(δ~(13)C_(C H4))为-36.07‰～-56.60‰V-PDB,甲烷稳定氢同位素(δD_(CH4))为-163.94‰～-237.81‰V-SMOW;在18-05孔,孔隙水顶空烃类比值C1/C2为1 064.66～1 546.74,δ13CC H4为-36.10‰～-62.92‰V-PDB,δD_(CH4)为-122.86‰～-282.09‰V-SMOW。系统分析2个站位甲烷气源均为热解成因或以热解成因为主的混合成因。综合分析2个站位泥火山及气烟囱发育的地质背景以及高通量甲烷渗漏的特征认为,深部地层中有机热解成因甲烷流体是通过断层、气烟囱等运移通道,在流体超压的驱动下渗漏、扩散至浅表层地层中,并在海底形成了泥火山以及羽状流等构造。