砂岩储层自生伊利石40Ar–39Ar定年技术及油气成藏年龄探讨

油气成藏年龄是石油地质学和同位素年代学共同面临的科学难题之一。本文探讨砂岩储层自生伊利石40Ar–39Ar阶段加热技术获得油气成藏年龄的可能性。样品采自南海珠江口盆地第三纪珠海组砂岩储层,采用冷冻−加热循环技术缓慢碎裂样品,以减少碎屑长石混入量。释出气体首先经过专门研制的纯化装置,有效地除弃有机杂质气体,然后经过2个NP10 Zr/Al泵进一步纯化。06ZJ26I伊利石40Ar–39Ar激光阶段加热分析获得了阶梯状上升的年龄谱。开始3个最低激光能量阶段加权平均年龄(12.1 ± 2.2) Ma (2)解释为自生伊利石的最小年龄,可能代表了油气成藏的最大年龄;而较高激光能量阶段坪年龄(98.0 ± 0.9) Ma则代表了砂岩中陆源碎屑长石的年龄。与传统K-Ar法相比,40Ar–39Ar法可以揭示伊利石样品更多的年代学信息。     

利用自生伊利石激光加热~(40)Ar-~(39)Ar定年技术探讨惠州凹陷新近系油气充注时间

油气成藏年代学是新兴的学科发展方向。烃类充注之后,砂岩储层中自生伊利石停止生长,故可利用自生伊利石的年龄来推断储集层中油气藏形成的最老年龄。砂岩样品中存在的有机质在质谱仪离子源中产生的覆盖40Ar峰的有机碎片离子m/e36-m/e40将导致错误的同位素分析和年龄谱结果。经预处理后的伊利石样品加热后在质谱仪离子源中确实产生了有机碎片离子m/e36-m/e44,为获得可靠的分析结果,必须完全清除有机杂质气体。在攻克了有机杂质气体纯化技术之后,笔者开展了珠江口盆地惠州凹陷内3个富油气二级构造带油气藏砂岩自生伊利石40Ar-39Ar法定年研究,采取样品清洗、循环冷冻—加热法破碎样品、经苯-甲醇混合试剂洗油、采用离心机分离粘土矿物。自生伊利石激光阶段加热40Ar-39Ar定年最初低温阶段综合年龄结果表明,惠州凹陷珠海组和珠江组自生伊利石加权平均年龄分别为(12.1±1.1)Ma和(9.9±1.2)Ma,惠州凹陷新近系油气成藏关键时间为10Ma左右。结合该区断裂发育史、油气成藏组合和流体包裹体均一化温度等资料进一步分析认为,中中新世末—晚中新世末的晚期断层活化加强了新近系油气的成藏。     

伊利石40Ar-39Ar年龄的统计分析与成藏期

为了确定鄂尔多斯盆地苏里格气田的成藏年代,通过提取砂岩储层中的黏土质填隙物,分离分级成 < 0.5、0.5~1.0、1.0~2.0μm的分样品,进行伊利石激光阶段加热40Ar-39Ar定年.等时线年龄是自生伊利石与碎屑伊利石的混合年龄.通过趋势分析和回归分析分别获得极小的趋势年龄和极小的回归年龄,该年龄比较接近自生伊利石年龄.测试结果表明,伊利石的等时线年龄介于160.9~232.0 Ma之间,为自生伊利石与碎屑伊利石的混合年龄.采用数理统计方法获得极小趋势年龄和极小回归年龄分别为151.7 Ma和152.4 Ma,该年龄比较接近自生伊利石年龄,代表了热流体活动和油气成藏时间.      

伊利石40Ar-39Ar定年技术在松辽盆地北部下白垩统泉头组四段物源和油气成藏时代研究中的应用

利用特别研制的纯化装置有效地除弃有机杂质气体,松辽盆地下白垩统泉头组四段砂岩储层伊利石40Ar-39Ar激光阶段加热分析获得了逐渐上升的阶梯型年龄谱.低温阶段伊利石的年龄小于地层年龄,大于但可能接近于油气成藏最早的年龄;高温阶段坪年龄明显老于地层年龄,反映了陆源碎屑伊利石的年龄,用于探讨盆地沉积物的物源.松辽盆地北部下...     

油气成藏过程中的同位素测年方法评述

笔者对国内外同位素测定年在确定油气成藏方面的应用现状进行评述的基础上,重点分析了K-Ar法,Ar-Ar法,U-Pb法,Rb-Sr法等方法所存在的问题,认为自生伊利石40Ar-39Ar法在不断克服技术难题之后,仍是油气成藏年代学不可缺少的重要手段;激光微区探针40Ar-39Ar法与流体包裹体技术相结合,是油气多期成藏40Ar-39Ar年代学研究取得成功的突破点;利用沥青和干酪根中微量金属U-Pb,Pb-Pb,Rb-Sr,Sm-Nd和Re-Os体系的同位素分析方法获得油气生成、运移的年龄,是成熟的放射性同位素方法在石油地质学中的应用;晶洞充填物U-Pb测年,可能是碳酸盐岩储层油气成藏年代学研究又一新的突破点.     

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。     

自生伊利石40Ar/39Ar法定年技术及气藏成藏期的确定

为了确定天然气藏的成藏期,进行了自生伊利石的^40Ar／^39Ar法同位素定年实验．实验重点解决了自生伊利石的^40Ar／^39Ar法定年的几个技术难题：第一,粘土矿物的提纯,避免伊利石以外的含K矿物混入;第二,自生伊利石与碎屑伊利石的分离;第三,克服核反冲造成的Ar原子丢失．利用冷冻一加热循环碎样技术获得高纯度的粘土矿物;通过阶段加热得到的年龄谱可以区分自生伊利石与碎屑伊利石;利用“显微包裹”技术有效克服了核照射反冲问题．对鄂尔多斯盆地北部苏里格气田研究发现。二叠系储层中的伊利石有2种年龄图谱：一种只有自生伊利石的坪年龄;另一种图谱既有自生伊利石的坪年龄,也有碎屑伊利石的年龄,形成二阶式的图谱．通过自生伊利石的形成时间推断,天然气的最早充注时间晚于169～189Ma．实验的结果表明,冷冻加热循环碎样技术可以有效地避免伊利石以外的含K矿物混入．是获得高纯度粘土矿物的关键技术;自生伊利石^40Ar／^39Ar法定年技术可以用于确定天然气藏的成藏期.     

油气成藏^40Ar-^39Ar定年难题与可行性分析

油气成藏作用伴生的矿物种类少,主要为碳酸盐矿物,以及少量石英和黄铁矿等,这些矿物均不适合用传统同位素年代学方法进行年龄测定,因此,油气成藏年龄是同位素年代学尚未解决的一大科学难题。^40Ar-^39Ar（K-Ar）法是可能应用于油气成藏年龄测定的首选同位素定年方法。从^40Ar-^39Ar法的优点和实验技术的角度,讨论了油气田样品^40Ar-^39Ar定年面临的主要技术难题、测定对象、测定方法和可行性。有机杂质气体纯化装置的研制成功,为开展油气成藏^40Ar-^39Ar年代学研究,并获得可靠的同位素年龄数据奠定了实验技术基础。     

超高压变质岩多硅白云母的外来40Ar探讨

采用激光阶段加热 40Ar-39Ar定年技术, 测定了碧溪岭榴辉岩 6个多硅白云母的 Ar同位素组成.02BX030MS形成基本平坦的 40Ar-39Ar年龄谱, 数据点构成很好的正等时线, 加权平均年龄和等时线年龄均为 697 Ma, 这一年龄可能接近原岩年龄.DB-1MS、02BX018MS和 02BX019MS之 40Ar-39Ar年龄谱起伏较大, 表观年龄范围为～ 400 Ma至～ 680 Ma.在 40Ar/36Ar-39Ar/36Ar正等时线图解上, 这 3个样品数据点落在下拟合线 Reg-Ⅰ和上拟合线 Reg-Ⅲ之间.Reg-Ⅰ对应的年龄为 436～ 463 Ma, 与榴辉岩石榴子石原生流体包裹体年龄基本一致, 可能代表了榴辉岩超高压变质作用峰期的年龄;Reg-Ⅲ对应的年龄为 541～ 659 Ma, 最高年龄值小于 02BX030MS的年龄, 表明超高压变质作用使多硅白云母产生了不同程度的放射成因 40Ar部分丢失.继承 40Ar模型可以合理解释高压-超高压变质岩石之多硅白云母 40Ar-39Ar年龄明显偏老等地质现象.     

基于多接收稀有气体质谱Argus Ⅵ的激光40Ar-39Ar测年方法及其地质应用

单接收稀有气体质谱仪由于效率、测试精度相对较低,制约了高精度40Ar-39Ar测年的进一步发展.近年来,新一代多接收稀有气体质谱仪在高精度40Ar-39Ar测年中显示出巨大的优势和潜力,并得到了日益广泛的应用.简要介绍了基于多接收稀有气体质谱仪Argus Ⅵ的激光全熔/阶段加热40Ar-39Ar测年实验技术,并对空气氩同位素、标准样品FCs和YBCs以及东昆仑开木其花岗岩体钾长石样品开展了测试研究.结果显示,连续4个月326次循环测试得到的空气氩同位素比值及对应的质量歧视因子（MDF）十分一致,显示了仪器系统良好的稳定性;FCs与YBCs单颗粒全熔“模式年龄”结果表明,仪器在单颗粒、微量样品测试中具有良好的测试精度,“模式年龄”精度可以达到1‰以下（不含衰变常数及标准样品年龄误差）;FCs的单颗粒全熔测试获得的J值及F值（40Ar*/39Ar_K）与萨尔茨堡大学ARGONAUT实验室结果具有相同的变化趋势,均反映了捷克LVR-15反应堆中子通量的梯度变化;对YBCs单颗粒全熔测试获得YBCs与FCs之间的内部校正系数R_FCsYBCs=1.045 304±0.000 752（1σ）,YBCs单颗粒全熔年龄为29.280±0.086（1σ）,与前人结果在误差范围内一致.对东昆仑开木其花岗岩钾长石激光阶段加热测试,得到其坪年龄为229.9±0.2 Ma（1σ,MSWD=1.59）,反等时线年龄为229.8±0.4 Ma（1σ,MSWD=1.71）.综合区域内已有锆石U-Pb年代学及黑云母、钾长石40Ar-39Ar年代学研究成果,认为开木其岩体钾长石40Ar-39Ar年龄反映了东昆仑晚三叠世的一次快速冷却-剥露过程.      

含片钠铝石砂岩的基本特征及地质意义

含片钠铝石砂岩是一种含片钠铝石自生矿物的砂岩，一般为富含长石的砂岩，与片钠铝石稳定共生的自生矿物主要为铁白云石、菱铁矿等碳酸盐矿物。砂岩中片钠铝石的含量变化较大，其存在与否不受砂岩结构的制约。含片钠铝石砂岩往往分布在断裂和岩浆岩体附近，既可以作为CO2气储层，又可以作为油气储层。含片钠铝石砂岩是一种具有特殊地质意义的砂岩，表现为：①含片钠铝石砂岩记录了深、浅部层圈之间及烃源岩—储层之间的物质转移；②在含油CO2气藏和油藏中，含片钠铝石砂岩记录了CO2与油气双重充注，其中含油CO2气藏中的含片钠铝石砂岩记录了CO2充注驱油现象；③含片钠铝石砂岩是进行CO2地下储存研究的理想的天然实验室。     

四川盆地中部三叠系香溪群储层特征及成岩孔隙演化

四川盆地中部香溪群储层为典型的低渗透油气藏,有效储层分布规律复杂,油气富集规律不清,勘探难度大,勘探效率低。对其储层特征、成岩孔隙演化和有效储层分布规律的研究,对油气勘探具有重要指导意义。研究表明,香溪群储层现处于晚成岩A期,在早成岩早期阶段由于强烈压实作用和硅质胶结作用使大部分细砂岩、中细砂岩储层物性变差,只有粗砂岩和中粗砂岩仍保留部分原生孔隙;在中成岩早期阶段,有机酸性水进入粗砂岩和中粗砂岩中溶蚀其中的长石和岩屑,形成大量次生溶蚀孔隙而形成优质储层。     

Chlorite meniscus cement – implications for diagenetic mineral growth after oil emplacement

The possible influence on diagenesis of oil migration into reservoir sandstones is important for understanding their development. Although many studies have addressed the question of continued growth of diagenetic minerals after oil emplacement, there is little clear evidence of the timing of mineral growth relative to oil emplacement, nor of the possible mechanisms of continued mineral growth. This study presents an example of continued cementation by pore‐lining chlorite during and after the migration of oil into a Palaeocene turbidite sandstone reservoir near the Faroe Islands. Chlorite developed in two different textures. One texture occurs on framework grain surfaces adjacent to open pore space in contact with oil. The other texture occurs close to framework grain contacts where contact with oil appears to have been prevented by residual pore‐water menisci. The meniscus crystals are larger than those from open pore, implying that diagenetic clay mineral growth has continued after oil emplacement.     

库车前陆盆地大北地区砂岩储层致密化与油气充注的关系

库车前陆盆地大北地区盐下致密砂岩储层具有埋藏深度大、低孔和低渗的特征,以产气为主并伴生少量的轻质原油.在对大北地区盐下致密砂岩储层特征、油气成熟度、油气充注史研究基础之上,结合致密砂岩孔隙演化特征综合分析油气充注与储层致密化的时间关系.大北地区盐下致密砂岩储层孔隙空间主要以次生溶蚀孔为主,大部分孔隙空间都被沥青充填,由孔隙和沥青组成的空间网络具有较好的连通性,压实作用为储层致密化重要成因,碳酸盐胶结作用应该主要在库车组沉积之前使孔隙度降低.致密砂岩储层中发育沥青,油气地球化学特征以及流体包裹体分析结果均表明库车前陆盆地大北地区致密砂岩储层存在两期油和一期天然气充注.晚期原油充注发生在距今5~4 Ma,对应库车组沉积早期,天然气充注发生在距今3~2 Ma,对应地层抬升剥蚀时期.库车前陆盆地大北地区盐下砂岩储层在油充注时期埋藏深度较浅,具有较高的孔隙度,而天然气充注时期,砂岩储层已经遭受了强烈的压实作用达到了致密化程度.      

胜利油田博兴洼陷沙三段高青砂岩体沉积模式研究

为了预测砂体分布规律与岩性圈闭有利区带,指导下一步勘探,采用微观组分特征、岩石结构、粒度分布特征和沉积微相分析等方法,分析研究了高青砂岩体的沉积模式。研究表明,高青砂岩体的沉积微相有水下分流河道、河口砂坝、前缘席状砂沉积、砂泥互层沉积、前扇三角洲深水湖泊沉积。砂岩体的沉积模式分为三种：下部（G3）属（扇）三角洲水下部分沉积,中部（G2）属三角洲水下部分沉积,但湖泊中心和沉积中心进一步向南东方向迁移,上部（G1）与中部相似,但水下主分流河道以向南南东方向展布为主。根据高青砂体所处的构造位置及砂体与围岩的相互关系,确定了砂岩体的沉积环境为扇三角洲前缘与前扇三角洲。     

塔里木盆地志留系沥青砂岩有效厚度的确定方法

塔里木盆地志留系具有分布广泛的沥青砂岩,沥青砂岩段厚度在各个地区具有不均匀性,从几米到一百多米不等。岩心观察发现沥青砂岩段内并不全含有沥青,岩心剖面上呈现“黑白砂相间”的现象,“黑砂”的部分为含沥青层段,“白砂”的部分为不含沥青层段。弄清“白砂”中曾经是否有油气进入,对志留系沥青砂岩中沥青含量、古油藏油气储量的计算及志留系剩余油气资源量的评价具有重要的意义。本文通过对志留系沥青砂岩段的“黑砂”与“白砂”分别取样,采用物性测定、显微镜下岩性观察、含油包裹体颗粒指数(GOI)数据观测及定量颗粒荧光(QGF)指数测定等多种方法和技术手段对沥青砂岩段的“黑砂”与“白砂”进行对比研究。结果表明,沥青砂岩段的“白砂”没有油气进入或进入的油气量很少,在确定志留系沥青砂岩有效厚度时应剔除“白砂”层的厚度。     

塔南凹陷东部构造带南屯组储层宏观非均质性对油气分布的影响

塔南凹陷东部构造带南屯组地层主要发育近岸水下扇沉积,局部发育三角洲沉积。复杂的沉积充填样式塑造了本区复杂的岩性油藏。在细分地层单元内对储层岩性、物性、含油性统计分析的基础上,优选多种储层非均质性分类方案,结合砂体成因、叠置样式、平面展布特征以及渗透率韵律性等方面的分析,按照层间、平面、层内3个层次对储层宏观非均质性进行了解剖分析。结果表明：层序旋回对储层垂向岩性、物性的变化具有控制作用;凝灰质的发育对南屯组储层具有破坏作用,影响油气的运聚;水下分流沟道及河道砂是油气聚集的主要砂体类型;水下扇中扇是油气主要聚集区带。     

西非裂谷系Termit盆地古近系油气成藏主控因素分析

Termit盆地隶属于西非裂谷系,是发育于前寒武系-侏罗系基底之上的中、新生代裂谷盆地。国外石油公司自1974年开始对该盆地进行勘探,截止2008年在中国石油获得勘探许可前,仅在西部Dinga断阶带发现7个油气藏,区域甩开勘探没有获得商业发现。针对这一国外石油公司勘探近40年后放弃的区块,面临着如何寻找潜力区带、发现规模油气的巨大挑战。本文基于Termit盆地晚白垩世大规模海侵、早白垩世和古近纪两期裂谷叠置的构造演化特点,分析了古近系油气成藏的主控因素。这种后期叠置裂谷(古近纪)的成藏模式有别于其他纯陆相单一旋回的裂谷盆地,烃源岩为上白垩统海相泥页岩,储层为古近系陆相砂岩,盖层为古近系湖相泥岩,表现为跨世代(跨二级层序)油气聚集特征。其油气成藏具有6个主控因素,即大范围海相烃源岩“控源”、叠置裂谷“控砂”、断裂与砂岩输导层“控运”、构造地貌“控势”、断层与砂体配置“控藏”、盖层与侧向封挡“控保”。成藏主控因素分析揭示了Termit盆地古近系的油气富集规律,有效指导了该盆地潜力区带评价与规模油气发现。     

Emplacement age and thermal footprint of the diamondiferous Ellendale E9 lamproite pipe, Western Australia

The diamondiferous Ellendale 9 (E9) pipe is a funnel-shaped maar-diatreme volcano consisting of inward-dipping tuff sequences intruded by lamproite plugs and dykes. The host rocks for the E9 pipe are Permian sandstones. The multiple lithological contacts exposed within the mined maar volcano provide a natural laboratory in which to study the effect of volcanic processes on U–Th–Pb–He systematics. Zircon from the regional sandstone and E9 lamproite display a bimodal distribution of ages on (U–Th)/He–U/Pb plots. The zircon U/Pb ages for the E9 pipe (n?=?52) range from 440 to 2,725 Ma, while the cluster of (U–Th)/He ages for the lamproite dyke zircon indicate that dyke emplacement occurred at 20.6?±?2.8 Ma, concordant with a maximum emplacement age of about ≤22 Ma from phlogopite ⁴⁰Ar/³⁹Ar. These ages indicate a xenocrystic origin for the zircon entrained in the E9 dyke. The U/Pb ages of detrital zircon from the regional sandstone host (373–3,248 Ma; n?=?41) are indistinguishable from those of the lamproite zircon xenocrysts, whereas the detrital zircon in the host sandstone yield (U–Th)/He ages from 260 to 1,500 Ma. A thermochronology traverse across the E9 lamproite dyke reveals that the zircon (U–Th)/He ages in the host sandstone have not been significantly thermally reset during dyke emplacement, even at the contact. The capability of the zircon (U–Th)/He method to distinguish deep, mantle source lithologies from upper crustal source lithologies could be used in geochemical exploration for diamonds. Pre-screening of detrital samples using etching and helium assay methods will improve the efficiency and decrease the cost of greenfields exploration.