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1.
据显微观测和流体包裹体的激光拉曼分析结果, 在四川省开县, 金株-罗家地区下三叠统飞仙关组, 含H2S气藏的碳酸盐岩储层样品中发现含元素硫、液态烃、沥青等多种形态特殊的不混溶包裹体. 根据地层岩性、埋藏史和流体包裹体均一温度、沥青反射率等测定结果, 气藏中H2S的成因主要是含烃储层在晚白垩世时期, 经受140~170℃的高温油裂解成气阶段, 烃类与含膏云岩层段中的CaSO4热反应生成的(TSR). 储层中大量不混溶包裹体的研究结果, 揭示了元素硫的形成是在第三纪区域抬升降温减压阶段, 含H2S的天然气储层在温度86~89℃, 压力(305~340)×105Pa的地质流体中, 部分H2S受氧化以及硫硫酸盐与烃类和H2S进一步反应的结果. 同时在此期间生成的石膏-硬石膏、方解石矿物捕获了元素硫等微粒, 形成了一批形态特殊的不混溶包裹体, 它们充分记录了储层流体的复杂情况与气藏中H2S和元素硫的成因信息.  相似文献   

2.
煤层甲烷碳同位素分布特征及分馏机理   总被引:5,自引:0,他引:5  
煤层甲烷碳同位素分布范围很宽, 并且和常规煤成气相比, 煤层气中甲烷碳同位素存在强烈的分馏效应, 使煤层甲烷碳同位素变轻. 煤层甲烷碳同位素与煤的Ro相关性很差, 以致无法根据煤层甲烷碳同位素值来判断煤系烃源岩的成熟度. 煤层甲烷碳同位素变轻的程度差别很大, 且明显受地下水动力条件的影响: 水动力越强, 煤层甲烷碳同位素偏轻的程度就越大, 反之就越小. 前人试图用煤层气解吸-扩散-运移-分馏来解释煤层甲烷碳同位素偏轻的现象, 但不能圆满解释碳同位素的空间展布. 根据大量的实验和实际数据, 指出流动的地下水对游离气的溶解作用-游离气与吸附气的交换作用是煤层甲烷碳同位素分馏的机理. 煤系中的水对煤中游离态甲烷的溶解作用更容易把13CH4带走, 留下更多的12CH4, 使游离气中12CH4会相对富集, 游离气中12CH4再与煤中的吸附气发生交换, 部分12CH4变成吸附气, 把吸附气中部分13CH4交换出来变成游离气, 交换出来的13CH4再被水优先溶解带走. 这种过程是不停地在发生, 通过累积效应, 引起煤层气12CH4大量富集, 煤层甲烷碳同位素变轻. 通过水溶气的模拟实验研究, 证实了流动的水可以对甲烷碳同位素产生明显的分馏作用, 容易把重碳同位素的甲烷溶解带走.  相似文献   

3.
四川盆地东北部三叠系飞仙关组天然气具有较高的H2S和CO2含量,这是川东北发育热化学硫酸盐还原作用(TSR)的重要依据之一.然而天然气中的CO2显著少于TSR所应有的数量,与H2S相比,CO2显著亏损;同时天然气中CO2在碳同位素组成上并不具有与TSR有关的有机碳的特征,这是一个长期困惑人们的地质现象.根据川东北飞仙关组天然气中CO2的含量及同位素组成,定量计算了TSR来源的有机碳和海相碳酸盐来源的无机碳对天然气中CO2的贡献值,以及这两种来源碳对深埋藏过程从高温流体中沉淀的方解石中碳的贡献值,表明与TSR有关的有机碳源对天然气CO2的贡献值只有约2%,而有机碳源对从高温热流体中沉淀的自生方解石的贡献值高达43%,说明川东北飞仙关组与TSR有关的有机来源的CO2主要进入了自生方解石中,目前天然气中的CO2主要来源于海相碳酸盐的溶解.与之有关的解释是,在TSR发生的相对高温和高PCO2分压的环境中,方解石以沉淀为主,而在TSR发生过后的盆地快速抬升过程中,由于温度大幅度降低,流体对碳酸盐欠饱和而导致溶解作用发生和次生孔隙形成,这是倒退溶解模式的结果.因此,燕山期的构造抬升是川东北飞仙关组碳酸盐在埋藏过程中发生溶...  相似文献   

4.
通过分步加热法和真空电磁破碎法, 对塔参1井深层(>5700 m)碳酸盐岩包裹体中微量气体组分进行了质谱计在线检测, 并对真空电磁破碎法释放的气体进行了碳同位素测定. 组分测定结果表明, 虽然两种方法获得的气体成分有差别, 但总的情况是, 深层碳酸盐岩中包裹气体成分以CO2为主, 其次为烃类气体CH4, C2H6和C3H8. 非烃气体CO在分步加热法中丰度较高, 而在真空电磁破碎法测定中含量较低, 包裹体中N2, H2和O2含量较低. 在5713.7 ~ 6422 m的下奥陶统和上寒武统中, 气体包裹体δ 13C1表现出富12C, 类似于生物气的特点(-52.4‰ ~ - 63.1‰), 但其组分却没有生物气“干”的特征. 深层包裹体中这一特征可能主要与烃类气体的运移分馏因素有关. 塔中个别深层天然气中较轻的CH4碳同位素特征可能也有类似成因. 而在下寒武统7117 ~ 7124 m处的气体包裹体则δ 13C1较重, 为高成熟度CH4的特点. 深层碳酸盐岩包裹体中 主要表现出无机成因的特点, 与塔中天然气的CO2碳同位素值所表现的成因一致.  相似文献   

5.
目前人们对地球早期大气氧浓度和硫循环还存在不同的认识. 条带状硅铁建造(BIFs)是地球早期特有的沉积建造类型, 真实地记录了当时大气和海洋的状态. 测定了辽宁鞍山-本溪地区太古代(~2.7 Ga)条带状硅铁建造(BIFs)中硫化物的多硫同位素组成(δ34S/δ33S/δ32S). △33S = -0.89‰ ~ +1.21‰, 非质量分馏明显. 这种非零△33S值意味着太古代硫同位素循环与现在不同, 气相光化学反应发挥了重要作用. 与火山活动关系密切的Algoma型硅铁建造具有负的△33S值, 而远离火山活动中心的Superior型硅铁建造具有正的△33S值. δ34S的变化范围很大, -22.0‰ ~ +11.8‰, 指示当时海水硫酸盐的细菌还原活动已经存在, 海水硫酸盐的浓度至少在局部地区已达1 mmol/L. 结合在条带状硅铁建造中同时出现的赤铁矿、磁铁矿和硫同位素非质量分馏产生和保存条件, 推测太古代大气氧水平相当于现代大气氧水平的10-2~10-3.  相似文献   

6.
通过对中国北方黄土区C4植物稳定碳同位素(δ 13C)的系统分析, 发现C4植物δ 13C值分布区间为-10.5‰ ~ -14.6‰, 其平均值为-12.6‰ ± 0.82‰; C4植物δ 13C组成有随年降雨量减少, 即从半湿润区到半干旱区, 再到干旱区微微变轻的趋势; C4植物的稳定碳同位素组成雨季比旱季偏重. 以上变化趋势都与C3植物稳定碳同位素变化趋势相反.  相似文献   

7.
黄土高原现代土壤和古土壤有机碳同位素对植被的响应   总被引:28,自引:3,他引:28  
黄土高原古土壤碳同位素与古植被的关系是一直未能很好解决的问题. 其中一个主要原因是由于对该地区现代C4/C3植被分布特征与现代土壤碳同位素组成之间的关系缺乏足够的了解. 初步研究了黄土高原主要植物及现代土壤碳同位素组成, 对比了现代土壤和黄土-古土壤序列的有机碳同位素组成变化特征. 结果表明: 黄土高原现代植被以C3植物为主, C4植物主要来自适宜在暖湿条件下生长的禾本科植物(如白羊草Bothriochloa ischaemum和狗尾草Setaria viridis等). 森林土壤的碳同位素组成δ 13C值明显低于黄土塬面的碳同位素组成, 现代土壤的碳同位素组成与现代植被的分布是一致的. 根据此关系推断: 在相对暖湿的古土壤阶段(间冰期)C4草本植物比例增加, 在相对干旱的黄土阶段(冰期)灌木和C3草本植物比例增加.  相似文献   

8.
为了认识沼泽典型沉积环境中沉积脂类与生物脂类碳同位素的内在联系, 应用GC-IRMS碳同位素分析新技术, 对若尔盖沼泽草本植物、木本植物叶和沉积物中单体脂类碳同位素进行了测定. 结果表明, 不同类型植物之间的正构烷烃碳同位素组成存在着明显的差别, 草本植物的δ13C值(−32.2‰~−36.9‰)要比木本植物叶类的(−27.2‰~−35.0‰)平均低3.3‰. 植物中脂肪酸碳同位素组成(−30.3‰~−36.2‰)与正构烷烃的类似, 并且不饱和脂肪酸的δ13C值分布在饱和脂肪酸δ13C值范围之内. 植物脂类之间的碳同位素组成变化较大, 范围为2.4‰~7.8‰. 沼泽沉积脂类碳同位素组成与生物脂类的密切相关, 沉积物中正构烷烃、≥C16脂肪酸、正构脂肪醇、甾醇和α-正构脂肪酮碳同位素组成(−27.0‰~−36.9‰)类似于植物脂类, 并且短链和长链沉积脂类碳同位素组成较为相似, 说明它们都来自高等植物; 只有沉积C14:0和C15:0脂肪酸碳同位素组成比植物中同碳数的轻, 反映了它们部分细菌成因的特征.  相似文献   

9.
渔塘坝硒矿床富硒硅质岩的成因   总被引:10,自引:1,他引:10  
下二叠统茅口灰岩顶部含碳硅质岩段(P13m )是渔塘坝硒矿床的主要富Se层位, 具有水平层理和纹层理构造, 硅质岩平均含Se 1646 μg·g-1, 富含有机碳、Al2O3和SiO2, 而S含量较低, 除主要富集Se元素外, 其他如Mo, Cd, V, Co等也有较高富集. 稀土总量低, 轻稀土略显富集. 样品富集较重的Si同位素, δ 30Si值变化不大, 范围在1.1‰~1.2‰之间. 通过常量元素、微量元素、稀土元素以及Si同位素组成特征可以判断渔塘坝富硒硅质岩形成于浅海-半深海缺氧环境, 并主要受生物化学作用控制.  相似文献   

10.
TSR促进原油裂解成气:模拟实验证据   总被引:5,自引:0,他引:5  
TSR是碳酸岩盐储层中广泛存在的硫酸盐与烃类的一种相互作用.由于作用过程会产生大量有毒的酸性气体而受到人们的严重关注.运用黄金管封闭体系,详细模拟了在不同温度、不同时间条件下,不同矿物与烃类流体之间的相互作用.实验结果表明,能够启动TSR反应的矿物主要是MgSO4,向系统内加入一定量的NaCl,会促使TSR的发生,使H2S的产量显著增加;TSR作用所生成的一定含量的H2S是原油发生持续氧化降解的重要诱因.在有TSR反应的实验组,裂解生气量是没有TSR实验组的2倍,甲烷的生成量甚至可达3倍,湿气的碳同位素组成变重,说明TSR作用过程对原油氧化降解成气具有明显的促进作用,结果导致烃类气体的生成时间提前,干燥系数增大.此一过程的研究对于了解TSR的作用机制和海相地层中天然气的生成机理具有重要的科学意义.  相似文献   

11.
陆良、保山气藏碳、氢同位素特征及纯生物乙烷发现   总被引:9,自引:1,他引:9  
近10余年间云南陆良和保山两个盆地中分别发现了小型天然气藏. 过去基于地质背景、天然气组分和碳同位素组成研究, 基本厘定两个气藏为细菌成因气藏. 本次研究全面测定了两个盆地天然气碳、氢同位素组成, 从较深层次揭示了其成气作用的机制. 陆良盆地天然气δ13C1值 为-73.3‰ ~ -72.1‰, δ DCH4为-242‰ ~ -234‰, 显示其生物成气作用以CO2还原占主导地位. 证明在陆相淡水条件下, 存在CO2还原的生物成气过程. 保山盆地天然气δ13C1为-63.6‰ ~ -62.5‰, δ DCH4为-260‰ ~ -252‰, 为过渡相区生物气特征. 在陆良盆地一个重要发现, 是测得了纯生物成因乙烷的碳同位素组成, δ13C2值为-66.0‰ ~ -61.2‰. 这批数据在我国是首次发现, 与世界迄今两例δ13C2<-55‰的报道相比, 一个重要差异是后两例中均有表征热成因乙烷的混杂.  相似文献   

12.
Hydrate Ridge南高点ODP204航次5个站位54个沉积物样品中有机碳C, N同位素组成及C/N比值表明沉积物中的有机质主要来自海洋. 对1245B孔的系统分析表明天然气水合物的发育改变了沉积物中有机碳和氮同位素的成岩演化轨迹, 水合物发育处δ15N值和C/N比值同时变低, 且δ13C值相对较重; 在水合物稳定带内δ15N值的亏损将近2‰. 水合物发育处沉积物中氮含量的增加和δ15N值的亏损, 推断可能与天然气水合物发育处沉积物中细菌(包括古细菌)的固氮作用有关. 沉积物中有机质中碳、氮同位素的分布与沉积环境的变化同步响应, 同时亦反映流体活动的变化.  相似文献   

13.
利用高温气相色谱(HTGC)、高温气相色谱-质谱(HTGC-MS)技术, 结合气相色谱-同位素质谱(GC-IRMS)和有机岩石学分析, 对松辽盆地烃源岩的氯仿抽提物及原油中烷烃, 尤其是高分子量(C+40)烷烃组成及分布特征进行了研究. 结果表明, 嫩江组烃源岩氯仿抽提物正烷烃分布在nC14~nC63之间, 低分子量(C-21)、中分子量(C21-40)正烷烃以双峰群分布为主, 且在nC30~nC37之间有高丰度的C29~C35藿烷系列化合物; 高分子量烷烃化合物以nC45~nC47为中心呈小峰群突起, 并有丰富的异构烷烃、烷基环己烷和烷基环戊烷系列化合物; 单体烃(nC22~nC44)碳同位素相对偏重, 源岩中的有机质显微组分类型丰富. 显示嫩江组烃源岩生源输入具有多样性, 低等水生植物、蓝细菌以及陆生高等植物都是可能的生油母质. 青山口组烃源岩氯仿抽提物烷烃组分主要由正烷烃构成, 最高碳数可达nC61, 正烷烃分布以单峰型为主, 中、高分子量化合物呈连续递减趋势; C29~C35藿烷系列化合物以及高分子量异构烷烃、烷基环己烷和烷基环戊烷系列化合物丰度相对较低; 单体烃(nC22~nC44)碳同位素相对偏轻, 烃源岩有机质显微组分以腐泥组为主. 反映青山口组烃源岩生源输入单一, 藻类体可能是主要的生油母质. 烃源岩中C+40相对含量及分布在低熟-成熟阶段变化不大, 进入高成熟阶段C+40相对含量减少、正烷烃奇偶优势降低. 原油中C+40相对含量主要与源岩性质有关, 并对原油黏度有显著影响.  相似文献   

14.
黄土风化过程的硼同位素地球化学研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用低硼高杂质离子样品硼同位素分析方法测定了黄土、古土壤样品中酸溶相硼含量及硼同位素组成. 洛川黄土S0~S2剖面酸溶相硼含量变化范围为(0.8 ~ 2.7)×10-6, 其δ11B值在-1.8 ~ +18.6‰之间变化, 多集中在0 ~ +10‰之间. 古土壤层的硼含量及δ11B高于黄土层, 尤以S1表现最显著. 引起剖面上酸溶相硼含量及δ11B值变化的主要原因是化学风化作用和粘土吸附作用强度的变化. 气候条件变化所引起的风化作用强度的变化可能是酸溶相硼含量及δ11B值发生变化的原因.  相似文献   

15.
硫化氢形成机理对海相高硫天然气的勘探开发关系重大.研究的关键是直接测定自然界不同赋存状态(气、液、固)含硫物质的化学组成和同位素组成.为此,建立了利用MAT271型气体质谱计在线分析天然气中H_2S含量和不同含硫物质硫同位素组成的方法,开展了四川盆地包括烃源岩、储集岩、天然气、水溶气在内不同含硫物质的分析;对比分析结果表明,烃源岩中的含硫物质主要由BSR形成,天然气、水溶气和储集层中的含硫物质主要由TSR形成;对含硫天然气的碳同位素组成进行了系统分析,发现高含硫天然气甲、乙烷稳定碳同位素普遍呈倒转特征,其主要原因应与TSR有关;四川盆地不同层位的含硫物质硫同位素组成的地质实际分析表明,天然气中H_2S的硫同位素组成与同一层位或相邻层位的膏岩或卤水的硫同位素组成具有继承关系,表明H_2S形成和聚集具有自源-近源特征.  相似文献   

16.
刘伟  李新俊  谭骏 《中国科学D辑》2002,32(5):405-414
内蒙古大井铜-锡-银-铅-锌矿床的石英包裹体水的δ D值集中于-100‰~-130‰, 表明为大气降水来源. 硫化物的δ 34S值(-0.3‰~2.6‰)指示深部岩浆硫来源. 根据碳酸盐矿物的δ 13C值(-2.9‰~-7.0‰), 计算了成矿流体的CO2气体和全碳的δ 13C值, 分别介于-0.3‰~-9.4‰和-2.6‰~-11.7‰, 表明主要来源于岩浆. 定量模拟表明, 岩浆去气不是造成流体包裹体气体组分变异的原因; 流体包裹体的显微温度计也不指示相分离. 在包裹体气体组分H2O-CO2, 以及CO, N2, CH4和C2H6的二元协变图上, 样点表现正相关关系, 代表了富CO2岩浆流体与大气水来源的地下水的混合作用. 地下水从古生界沉积岩的有机质中吸收了CO, N2, CH4, C2H6和放射性成因Ar. 混合引起的冷却效应导致了矿石矿物的沉淀.  相似文献   

17.
南沙海区生物单体脂类碳同位素研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
段毅  宋金明  张辉 《中国科学D辑》2003,33(9):889-894
应用GC-IRMS碳同位素分析技术, 对南沙海区典型生物的单体脂类碳同位素进行了测定. 饱和脂肪酸碳同位素δ 13C值分布在-25.6‰~-29.7‰之间, 其平均值在不同类型生物中为-26.4‰~-28.2‰, 差值仅为1.8‰. 不饱和脂肪酸具有较重的碳同位素组成, 与同碳数饱和脂肪酸的δ 13C值平均相差2.9‰~6.8‰. 正构烷烃碳同位素组成为-27.5‰~-29.7‰, 不同生物之间平均值极为接近, 为-28.6‰~-28.9‰. 饱和脂肪酸和正构烷烃平均δ 13C值只相差1.5‰, 表明它们具有相似的生物合成途径. 不同碳数脂类碳同位素δ 13C值差异大都在±2.0‰之间, 反映了它们经过碳链拉长的生物合成特征. 同时, 将这些生物单体脂类碳同位素与该海区沉积脂类的进行对比研究, 建立了生物与沉积脂类的碳同位素成因关系, 为脂类碳同位素应用研究提供了科学依据.  相似文献   

18.
对出露于扬子陆块西北缘碧口块体印支期阳坝岩体(215 Ma)、南一里岩体(224 Ma)和木皮岩体进行了岩石主量元素、微量元素和Pb-Sr-Nd同位素地球化学研究. 上述岩体花岗岩类均以高Al (Al2O3: 14.56~16.48%) 和Sr(352~1047 mg/g)、亏损Y(<16 mg/g)和HREE(eg. Yb<1.61 mg/g)为特征, 并具有较高的Sr/Y(36.3~150)和(La/Yb)N(7.8~36.3)比值及强分异的稀土元素组成模式. 岩石初始Sr 同位素比值ISr=0.70419~0.70752, εNd(t)=-3.1~-8.5,初始Pb同位素比值206Pb/204Pb=17.891~18.250, 207Pb/204Pb=15.494~15.575, 208Pb/204Pb=37.788~38.335. 地球化学特征显示阳坝、南一里和木皮岩体花岗岩类属于埃达克质(adakitic)岩石, 岩浆起源于增厚玄武质下地壳的部分熔融, 但它们具有较高的K含量(K2O: 1.49%~3.84%)、明显演化的Nd同位素组成及较高的Nd同位素模式年龄(TDM=1.06~1.83 Ga)清晰地不同于由俯冲洋壳或底侵玄武质岩石部分熔融形成的埃达克岩类, 而为增厚的并具有较长地壳存留年龄的玄武质下地壳部分熔融形成的埃达克质岩类. 碧口块体印支期埃达克质岩浆的产生反映了在华北板块和华南板块碰撞之后的岩石圈拆沉作用. 另一方面, 碧口块体印支期埃达克质岩石的Pb-Sr-Nd 同位素组成对岩浆源区的示踪揭示了在碧口块体的碧口群火山岩之下存在大陆型地壳基底, 这一结果不支持碧口群火山岩形成于大洋盆地或洋岛环境的认识.  相似文献   

19.
烃和烃类包裹体的拉曼特征   总被引:9,自引:0,他引:9  
通过大量烃标样拉曼分析发现: 饱和烃以甲基、亚甲基在2700~2970 cm-1区域有强烈的拉曼谱峰为特征; 异构骨架在748 cm-1处有一强的拉曼效应; 环六环在804 cm-1处有一个强的拉曼效应; 苯环有二个拉曼特征峰(988, 3058 cm-1±), 以988 cm-1±为主; 己烯在1294, 1635和2996 cm-1±有三个烯键(C=C)拉曼特征峰, 以1635cm-1±为主. 论证了: (1) 烃类的拉曼图与烃类的含碳个数无关, 只与烃类分子结构和基团特征有关; (2) 相同的烃类如正构烷烃类的拉曼光谱图相同; (3) 不能简单地由烃类的特征峰来判断烃种类(如CH4, C2H6和C3H8)和某烃相对含量, 尤其在混合烃类或烃类包裹体中. 对比石油四大组分总的拉曼光谱图特征, 将烃类包裹体的拉曼光谱图分成五种: 饱和烃型拉曼光谱图、烷烃+沥青型拉曼光谱图、沥青型拉曼光谱图、荧光型拉曼光谱图、甲烷型拉曼光谱图. 据烃类包裹体的拉曼光谱图特征将烃类包裹体分成五大种类: 高饱和烃(气或液)烃类包裹体、含沥青饱和烃(气或液)烃类包裹体、低饱和烃(气或液)烃类包裹体、沥青质(气或液)烃类包裹体、高甲烷盐水包裹体.  相似文献   

20.
对大别山南部新店超高压变质榴辉岩中变质锆石进行了原位LA-MC-ICP-MS的Lu-Hf同位素分析,发现变质增生锆石有低176Lu/177Hf (0.000004-0.000211)和高176Hf/177Hf(0.282544-0.282612)同位素组成,原岩继承锆石和重结晶锆石具有高176Lu/177Hf(0.000090-0.002144)和低176Hf/177Hf(0.282266-0.282466)组成. 增生锆石的低176Lu/177Hf比是变质作用导致锆石中Lu降低和Hf增高造成的, 增生锆石的高176Hf/177Hf特性继承自岩石中其它高Lu/Hf比矿物长期演化所生成的高放射成因Hf. 原岩锆石变质重结晶作用不会引起锆石的Lu-Hf同位素明显再造,锆石Lu-Hf体系比U-Pb体系有更好的稳定性. 有可能根据锆石的Lu-Hf同位素特征来区别它们是增生锆石还是原岩继承锆石. 增生锆石形成时的Hf同位素组成能代表同时刻的变质全岩体系的Hf同位素组成. 新店榴辉岩原岩锆石形成时的εHf值+3.0,表明其物源主要来自弱亏损地幔,或者亏损地幔和古老地壳物质的混合.  相似文献   

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