石油层上方重金属元素的射流晕分布及其地电化学研究方法

叙述了石油上方重金属元素的射流晕分布特点，形成机制，研究方法及其可能的应用，地球深部存在大量的气体，即地气，而且地球存在排气作用。在与石油层接触的地下水中，重金属(V,Ni,Cu,Pb,Zn等）离子的浓度比其它地方要高得我,铛气体以微气泡的形式向地球表面运动时，地下水中的重金属元素可以远距离运移到达地表，并在石油层边缘上方形成重金属元素的垂直分布现象，即射流晕，同时也把地球深部的信息带到地表。因此研究石油层上方重金属元素的射流晕的分布便可以得到许多与含油有关的信息，如今油气层的水平展布等。     

重金属的“射流晕”分布现象及其环境学意义

射流晕是一种地球化学次生晕。无论在金属矿的上方还是在石油层的上方都普遍存在有重金属元素的射流晕分布现象。射流晕的形成主要与迁移态的元素有关 ,其特点主要表现在两个方面 :一是迁移距离远 ,可以直达地表 ;其次是在源的上方近于垂直分布。因此通过对地表重金属射流晕的研究 ,可以更准确地确定金属源的位置。射流晕的形成机制可能与地球的排气作用有关。由于地球内部含有丰富的气体 ,在地球的排气过程中 ,源于地球深部的重金属元素有可能在气泡作用下穿过深厚的岩层迁移到地表甚至近地表的大气中。在重金属地质污染源的上方同样也可能形成重金属的射流晕分布 ,因此研究重金属的射流晕现象在环境研究中有重要意义。本文讨论了重金属射流晕的特征、形成机制以及在环境研究中的意义。     

微量元素方法在油气地球化学勘探中的研究应用

应用微量元素方法进行油气地球化学勘探,国内外学者已进行过大量的尝试,并且取得了一系列成果.对于油气田上方地表土壤中产生的微量元素分布异常的原因,主要有“电场作用理论”和“烃类垂向微运移理论”两种理论假说.大量实践证明,地下数百米,甚至几千米的微量元素能够近乎垂直地迁移至地表,在油气藏正上方生成某种晕状异常.地球化学晕的宽度接近下伏油气藏在地表的投影宽度.因此,可以根据油气田上方土壤中微量元素的分布特征,分析油气分布规律和进行含油气远景评价.通过对大庆喇嘛甸油田B层土壤中微量元素分布特征的研究,认为铀(U)、锶(Sr)两种元素可以作为油气的指示元素.油田上方土壤中铀元素含量一般呈现微弱的低值异常,而在油田边缘出现高值异常.锶元素在油田上方土壤中表现为高值异常.根据地表土壤中元素的分布异常,可以确定油藏边界位置,为油气勘探提供了一个新方法.     

新场气田地表微量元素异常分布特征及其成因探讨

油气田上方地表微量元素的分布与油气田的分布有一定的关系,即在气田上方形成环状和顶端异常。通过微量元素与渗漏烃分析,发现新场气田的Cd不仅与烃类相关,而且与Mn聚为一类。利用中子活化分析和原子力显微镜观察不仅发现了天然气中含有微量元素,而且还证明其以钠米微粒的形式被上升气流运载迁移到地表,在气田地表形成微量元素分布异常。     

地面和航空放射性钍归一化数据与地下油藏的关系

运用地面和航空伽马射线谱测量寻找赋存在地层和构造圈闭中的石油矿产这一新的勘探方法已研究成功。使用钍归一化处理方法对钾和铀数据进行改正可压制岩性和环境因素所造成的干扰。在油田上方，归一化钾显示出低值特征，而归一化铀相对于钾而言则在油田上显示出高值特征，在油田之外显示低伍特征。笔者把异常形成的原因归结为微生物吸收微渗透碳氢化合物的结果。对涉及美国６个州和７０６个油气田的航空伽马射线谱数据的研究结果表明，其中７２．７％的油气田上有归一化钾和铀异常显示。同时，在研究区２６００ｋｍ￣２范围内新发现２７个未经证实的类似异常。在美国，包括阿拉斯加和澳大利亚大量的潜在油气田区都有航空伽马射线谱测量数据。对澳大利亚两个盆地的初步试验也表明，放射性异常区与已知油气田有正相关关系。自从１９８８年以来，笔者对地表放射性数据的研究配合土壤碳氢化合物和土壤磁化率测量在得克萨斯州Ｃｏｎｃｈｏ县发现了４个油气田。     

松辽盆地土壤溴的地球化学特征及其对油气的指示

Br和I是卤族元素的重要成员,I用于油气勘查取得了较好的找矿效果,但是,目前还未见到国外有关Br元素勘查油气的报道。应用松辽盆地中部8.15×104km2的多目标地球化学勘查数据,在研究土壤Br元素近地表影响因素的基础上,试验了表层土壤Br和深层土壤Br的区域地球化学异常对油气的指示意义。在松辽盆地中部发现了表层土壤Br的地球化学巨省和深层土壤Br的地球化学巨环,它们与油气富集区带、大中型油气田和火山岩油气藏相联系。土壤Br元素的表生地球化学作用和油气微渗漏是表层巨省和深层巨环形成的主要机制,因而,土壤Br元素也是战略性油气地球化学填图的一个新的辅助指标。     

川西新场气田地气测量试验

通过对新场气田地气测量分析,发现地气测量的纳米微粒金属元素在新场气田上方有明显的异常显示。综合土壤地球化探结果对比分析,认为Ba、Cd、Cu、Mo、Zn、P、V、Ni等20多种纳米微粒金属元素在新场气田与相同的土壤微量元素都有着共同的响应。同时分析了有机地球化学指标在气田地表上方的表现模式,其特征和地气、土壤元素表现基本一致。地气测量方法在一定条件下对寻找天然气藏、确定气田范围具有一定的应用前景。     

多目标化探数据与油气藏指标特征的相关性研究

油气的运移聚集和微渗漏作用都会引起地球化学环境的变化,导致油气田上方土壤中与有机质结合紧密的微量元素发生贫富变化。海量的多目标区域地球化学调查资料可以提供油气勘查的区域地球化学信息。利用松嫩平原南部多目标区域地球化学调查数据,结合松辽盆地已知油气田上方微量元素反映油气异常的效果,认为Cl、S、I、Sr、Ca O、TC、Br等微量元素指标与油气田区存在着响应关系,为该区预测油气的有效指标。     

干旱荒漠区隐伏金矿覆盖层中金的分布与迁移：以新疆金窝子金矿田210金矿带为例

以新疆金窝子金矿田210金矿带为例,实验研究了该区地气和土壤活动态测量等深穿透地球化学方法的效果。实验表明地气测量和土壤活动态测量可以有效地反映覆盖层下隐伏矿体。揭露矿体覆盖层的钻孔研究表明,金活动态形式具有“C”型分布特征。采集矿体上方地表异常位置土壤孔隙中地气、土壤样品,使用透射电子显微镜(TEM)实测样品中微粒物质的粒径、形貌和成分,在地气和土壤中观测到了Au-Cu、Au-Bi成矿元素纳米微粒,此微粒是形成地表深穿透地球化学异常的物质,来源于覆盖层下隐伏矿体。微粒到达地表,可以形成地气和土壤活动态异常。纳米微粒具有可从土壤颗粒表面分离的性质,在其向上迁移过程中,可以从吸附固定状态解吸,此性质可以用于解释活动态异常在钻孔垂直剖面上的“C”型分布。     

隐伏铜矿区土壤微细粒测量有效性实验——以江西通江岭铜矿为例

土壤微细粒分离测量是一种可应用于隐伏矿勘查的地球化学技术, 亟需开展多景观、多矿种有效性实验。本文以位于湿润低山丘陵区的江西通江岭铜矿为研究区, 开展土壤微细粒分离测量试验, 并讨论其异常形成机理。结果显示, 主成矿元素Cu与Zn、Pb、Ag、Au等有较强的相关性, 该组元素富集系数大、空间变异强, 在研究区内趋于强烈富集。面积性试验结果显示Cu-Pb-Zn-Au多元素组合异常与已知矿体有良好对应关系。剖面试验表明断层和地层接触界面土壤成矿元素含量较高, Cu、Pb、Zn等异常可以指示隐伏矿体。根据元素组合及空间分布特征, 预测研究区东部第四系覆盖区存在隐伏铜金矿体以及19线南段深部有隐伏多金属矿体, 其中19号线南段在2019年详查工作中钻获铜铅锌多金属矿体。以上结果证实了低山丘陵景观区土壤微细粒测量探测隐伏矿床的有效性。断裂带、地层接触带既是容矿空间, 也是深部成矿物质向地表迁移的主要通道, 灰岩地层中的溶蚀缝与构造缝是次要迁移通道。深部成矿物质在多营力作用下迁移至地表, 并被土壤微细粒中的铁锰氧化物、黏土矿物和无定型硅铝氧化物所捕获, 在地表形成地球化学异常。     

西昌盆地七里坝构造油气化探异常特征及构造含油气评价

通过西昌攀西盆地七里坝构造油气化探工作 ,发现了油气化探弱异常 ,进行了化探异常特征、存在形式以及与油气的关系的研究 ,结果表明 ,七里坝各类异常是该构造内存在有异常源 ,但异常源的烃量可能已有相当部分逸散掉了     

松辽盆地中部土壤碘的战略性油气勘查

近40年土壤碘的油气勘查表明,土壤碘是战术性油气勘查的一个辅助指标,但是土壤碘的战略性油气勘查意义却未见报道。应用松辽盆地中部8.15万km²的多目标地球化学勘查数据,在研究土壤碘的近地表影响因素的基础上,试验了表层土壤碘(1个点/4 km²)和深层土壤碘(1个点/16 km²)的地球化学异常对油气的指示意义,首次发现了与油气有关的土壤碘的巨环状地球化学异常。研究表明,土壤碘的地球化学异常主要与大中型油气田和富生油凹陷相联系,1个点/16 km²的土壤采样密度可以较好地进行战略性油气勘查。松嫩平原土壤碘的影响因素主要有地貌景观、土壤类型、土壤pH值、人为耕作和河流等因素。     

油气地表化探中干扰因素的排除及其效果

地下油气藏中烃类垂向运移及其环晕效应已为很多油气田所证实;以此为基础,多指标多参数的油气化探方法在实际工作中得到了广泛应用.但化探效果并不总令人满意,究其原因主要是对地表自然条件的复杂性、油气圈闭类型的多样性及化探异常模式的多样性考虑不足.过去,一般在地质及地表地球化学条件都比较简单的情况下,容易取得化探效果;在复杂的情况下,就很难取得实效.本文通过笔者近年来亲自进行的部分油气化探勘查实例,总结了地表景观、介质等影响因素的排除方法及环晕异常与顶部异常识辨等问题.     

利用三维荧光技术判识油气属性

芳烃是原油和生油岩中重要的组成部分,芳烃化合物较为复杂、稳定,可用来进行油源对比及油气属性的鉴别,是油气化探指示油气存在及油气属性的主要指标.三维荧光图谱具有“指纹图”的特征,不同性质的样品,其三维荧光光谱的各特征参量存在明显的差异,而同源样品,其参量又存在着较大程度的共性.通过对某探区近地表土壤样品的三维荧光分析表明,三维荧光光谱对油气属性具有较好的指示作用,据其可推断下覆圈闭的含油气性质,是地面化探研究油气运移及指示油气属性的有效指标.     

地表油气化探异常的解释与评价

油气化探中地表地球化学异常大量呈环形分布。在二连盆地桑根达来工区进行地表化探中，发现不同地球化学指标形成的地球化学异常的空间分布上表现为正环形组合和反环形组合。文中结合石油地质条件，通过数字模拟和异常形成的时间序列分析得出：正环形异常组合表示油气向地表微渗漏持续进行，下部可能存在工业聚集的油气藏；反环形异常组合表示油气向地表微渗漏正在减弱，历史上普经存在的油气藏已经消失。     

利用近地表化探资料研究油气藏的保存条件及埋藏深度

利用地面化探资料能够有效地圈定出化探异常,指出烃类垂向运移发生的范围。但对于油、气勘探的需要,这仅仅是最基本的,是远远不够的。本文通过对垂向化探资料及地面游离烃化探资料的分析,对利用地化动力学指标判断油、气藏的保存条件及埋藏深度进行了初步的探讨。     

井中油气化探异常模式及现场快速评价系统

井中化探有效地解决了近地表化探较难回答的生、储、盖及烃类垂向微渗逸等问题。使油气化探工作从近地表研究油气渗逸“痕迹”和晕圈异常进而预测目的层在平面上的位置转向直接对目的层进行研究和预测。为了适应现场快速及时预报及进一步完善井中化探方法系列，设计和编制了与井中化探方法系列相应的评价软件系统，通过在塔北某井现场检验，效果良好     

亚铁离子指标在地表油气化探研究工作中有效性及改进方法探讨

亚铁离子（Ｆｅ２＋）是地表油气化探工作中重要的评价指标。铁元素的变价特征可导致铁离子的不同存在形式,直接利用Ｆｅ２＋值作为反映油气田上方还原柱性质的指标,存在一定的片面性。因此,提出用亚铁离子转化率Ｋ＝Ｆｅ２＋／Ｆｅ３＋＋Ｆｅ２＋的改进方法,并在实际勘查中验证,认为亚铁离子转化率可以为油气化探异常评价和靶区圈定提供更可靠的信息。     

Surface geochemical methods used for oil and gas prospecting — a review

The majority of the world's oil and gas deposits have been discovered by drilling in the vicinity of natural petroleum seeps, and to date the most successful geochemical prospecting methods still rely upon the surface detection of hydrocarbons. Gas chromatographic techniques are now commonly used in the analysis of hydrocarbon gases for prospecting both onshore (analysis of soils and rocks) and offshore (analysis of near-bottom waters and sediments). Detection of helium fluxes has been partially successful as a geochemical prospecting technique. Many indirect techniques such as the determination of isotope and metal-leaching anomalies in surface rocks and the measurement of radon fluxes have not been widely used.Onshore geochemical prospecting appears to have more problems associated with it than offshore prospecting due to the more complex migration mechanism of near-surface waters containing dissolved gases. No onshore prospecting studies have been published which thoroughly consider this factor and the success of onshore prospecting remains equivocal. In offshore prospecting “sniffers” have been used to detect hydrocarbon anomalies in near-bottom waters, and coring equipment has been used for the detection of hydrocarbons in near-surface sediments. Success is claimed using these techniques.Geochemical prospecting methods are complementary to the widely used geophysical methods. Geochemical methods can provide direct evidence for the presence of petroleum accumulations and are relatively cheap and rapid. Failures in prospecting to date are attributable to the simplistic manner in which data have been interpreted; insufficient attention has been paid to the hydrological and geological factors which modify the upward migration of indicator species to the surface. As oil and gas deposits become more difficult to locate, greater attention should be paid to geochemical prospecting techniques, especially as a regional exploration tool.