无机生油假说在第聂伯—顿涅茨盆地的应用及其对中国找寻油气的启示

本文是在第聂伯—顿涅茨盆地北肩利用现代无机生油假说寻找油气田的一个成功范例。第聂伯—顿涅茨盆地是一个晚泥盆世裂谷盆地,堆积石炭纪到早二叠世裂谷后沉积。在第聂伯—顿涅茨盆地内可识别包含整个连续沉积在内的一套完整的石油岩系。但其北肩长达45年的研究,都认为无论从沉积、变质及岩浆岩对找油都是不利的。它缺乏"源岩",并出现活动的强对流承压水。用深部源无机生油的观点重新研究获得了数十个油气田。本文还讨论了这个实例对中国利用无机生油假说寻找油气田的启示。     

石油天然气藏幔汁加氢和碱交代成因的再认识

油气成因问题争论已有多年。本文在过去的无机成因论的基础上,现在再增加一些自己工作和国内外新进展进一步论证石油天然气藏的热液作用成因。此热液是地幔流体(HACONS简称幔汁)在玄武岩事件中沿盆地底部深断裂上涌减压降温的相变产物,通过加氢和碱交代作用形成油气矿藏。     

再论“中国陆相生油二元论”

该文在回顾１０年前提出中国陆相生油二元论的基础上，评述了国内无机成因的非烃气和烃气研究的进展，得出中国东部和西部盆地含油丰度的差异，系因盆地动力学构造背景开启程度不同，导致帽源烃供给程度的促使有机质转化作用不同所致，进一步验证了陆相生油二元论的论断。因而呈清重视无机油论的研究工作，为繁荣中国陆相生油理论和开发无机成因油气藏而共同奋斗。     

火山—热液作用相关细粒沉积岩研究现状及前沿探索

陆相细粒沉积岩是中国含油气盆地中重要的烃源岩和致密油储集层。随着对烃源岩、致密油、页岩油-气勘探开发研究的不断深入,陆相细粒沉积岩取得了一系列重要进展并持续进行着前沿探索。作者论述了传统细粒沉积岩基本概念及演变,岩石、矿物组成特征、成因机制与分类方法。结合近年来在陆内裂谷盆地陆相细粒沉积岩中广泛分布的火山—热液物质的新报道及研究成果,认为火山物质、热液喷流物质不仅参与了陆相黑色细粒岩系的沉积和成岩作用,也与油气生成有密切关系。加强对陆相细粒沉积研究,探讨深源碎屑及热液流体的来源及其对细粒沉积过程的影响,既有利于丰富、完善沉积学和陆相含油气盆地生油理论,也有利于更好地指导致密油、页岩油-气的勘探开发。     

湖相烃源岩中的火山—热液深源物质与油气生成耦合关系研究进展*

陆内湖相烃源岩系是中国含油气盆地广泛发育的一类组分复杂且富含有机质的细粒沉积岩。随着非常规油气资源需求量日益增加,该岩系被作为致密油或页岩油层系受到广泛关注。然而,其极细的粒度增加了精细岩石学、矿物学研究难度,使它长期被简单视为陆源沉积岩。研究发现,该岩系中发育丰富的火山喷发及热液喷流产生的深源物质,并与油气的生成和富集表现出了极强的耦合关系。因此,探索深源物质如何参与烃源岩形成并影响油气生成亟待深入研究。作者详细总结并探讨了国内外近年来关于湖相烃源岩成因以及火山—热液活动带来的深源物质与油气形成关系的现阶段新发现与认识。并结合笔者研究团队基于新疆三塘湖盆地二叠系芦草沟组烃源岩的新发现,采用精细的岩石学、矿物学方法,结合无机和有机地球化学等方法,初步开展了该耦合关系的机理研究。认为火山—热液深源物质参与了烃源岩的沉积与成岩作用,并与正常湖相沉积物共同影响着油气的形成。建议重新认识湖相烃源岩的物质组成,从而拓展陆相生油理论,同时为同类型非常规油气资源勘探开发提供理论指导。     

铂族金属矿床成因的主要依据

近年来,铂族金属矿床传统成因理论正面临着热液成矿假说的冲击,在这一方面积累了大量资料。文章就世界主要铂族金属产地—南非Bushveld杂岩体的Merensky矿层、苏联的Noril′sk和加拿大的Sudbury,将热液成矿假说的主要依据,依野外地质依据、矿物学依据、流体包裹体依据和实验依据四个方面进行系统的介绍。     

楚雄盆地六苴铜矿含矿岩系沉积环境及成矿时代分析

六苴铜矿是楚雄盆地中重要的沉积-改造型矿床.它远离岩体,与岩浆热液关系可能不大,但与盆地的形成、演化和流体运移等有着密切的关系.它的成因类似于石油的成因(涂光炽,1983,1984,1987,1988),但物质来源(傅家谟,1983)和形成过程可能远比石油复杂.     

中国断陷盆地主要生油岩中的火山活动及其意义

通过对断陷盆地主力生油岩中普遍存在的基碱性火山岩的分析,认为水下火山喷溢环境是优质生油岩赖以形成的主导因素。岩浆、火山的高温无机气液具有加温、加氢、催化作用,是生油岩有机质在浅埋藏的低成熟阶段形成油气的主要动力。这种沉积有机质在火山作用下形成的油气称为有机一无机混合成因的油气。重视油源岩系的火山活动研究,发展多源成烃学说,可以开拓油气勘探新领域。     

有机相研究及其在盆地分析中的应用

有机相是具有一定丰度和特定成因类型的有机质的地层单元，决定有机相类型的最重要参数是干酪根的成因类型。为了反映沉积盆地中有机相的时空分布，我们提出了有机相组合和盆地有机充填序列等新概念。有机相及有机相层序、有机充填序列和有机相组合不仅是预测和在三维空间确定生油岩的分布、预测主力生油岩的排烃期和排出产物的组成的有效工具，而且可以弥补以骨架砂岩体为主要研究对象的沉积学分析的不足，在确定层序界线或不整合面的位且、研究盆地的构造沉降和沉积充填史等方面发挥重要作用。     

大洋钻探对海底热液活动研究的贡献

大洋钻探为海底热液活动研究提供了大量数据资料和样品。在此基础上,通过研究流体-沉积物／岩石相互作用,热、物质通量和流体流动,分析构造对海底热液活动的控制作用,使人们对海底热液循环有所了解,并对深部热液成因石油的特征,海底热液沉积物的空间结构和物质组成,以及深部生物与海底热液活动的关系有了一些认识。未来通过实施IODP,海底热液活动研究将会取得更多新的成果。     

新疆金矿主要成因类型

作者根据目前金矿大多数成因分类方案原则,即采用以成矿作用作为一级分类原则将新疆已知金矿床(点)划分为岩浆热液型、变质热液型、火山热液型和外生砂金等四种成因类型.又依据含金建造、成矿部位以及外地质营力把变质热液型、火山热液型和砂金进一步各分为两个亚型.新疆热液型金矿的成矿时代以华力西晚期为主.     

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区砂岩型铀矿流体作用与成矿

鄂尔多斯盆地北部中侏罗统直罗组富铀砂岩成岩过程复杂,铀成矿并非典型的层间氧化带模式。通过对盆地北部杭锦旗地区矿化砂岩成岩矿物、方解石碳氧同位素、流体包裹体的综合分析,探讨了杭锦旗砂岩型铀矿的流体作用特征与铀成矿过程。结果表明:矿区砂岩遭受碱性渗入水、烃类降解酸性水、碱性热液3种类型流体作用;碱性热液为最晚期的流体活动,亮晶方解石捕获的原生流体包裹体均一温度峰值为140~160℃,盐度为8.00%~16.34%,方解石δ13C明显偏负(-7.1‰~-18.3‰),为有机来源碳参与的高盐度碱性热流体。前人证实盆地北部砂岩型铀矿具有生物成因特征,与热液活动相悖;结合铀元素迁移特征,认为热液活动与微生物还原作用并不矛盾,碱性热液改变了矿区砂岩流体的物理化学环境,稳定络合物的形成对铀元素具有萃取再富集作用;热液活动是富矿流体形成的关键事件,微生物活动在热液活动停止后直接参与铀还原成矿。     

论山东东营、惠民盆地油田水与油气聚集关系

山东东营、惠民盆地的油源断裂,即沟通生油岩与非生油岩的同生断裂发育区,出现了油田水的高含盐度分布带。它不仅与已知油气藏的分布相一致,而且水的含盐度异常值与石油储量之间呈正相关。笔者以东辛、现河庄和临商油田为例,分析了油田水与油气藏形成的成因和伴生关系,还用相关曲线定量预测了盆地新区石油地质储量,并经钻探证实其可靠性。     

论山东东营、惠民盆地油田水与油气聚集关系

山东东营、惠民盆地的油源断裂,即沟通生油岩与非生油岩的同生断裂发育区,出现了油田水的高含盐度分布带。它不仅与已知油气藏的分布相一致,而且水的含盐度异常值与石油储量之间呈正相关。笔者以东辛、现河庄和临商油田为例,分析了油田水与油气藏形成的成因和伴生关系,还用相关曲线定量预测了盆地新区石油地质储量,并经钻探证实其可靠性。     

辽宁省铅锌矿床成矿作用研究

辽宁省铅锌矿床,根据其形成背景及物质来源可划分出岩浆热液型、矽卡岩型、陆相次火山热液型、变质海相火山热液型、变质同生沉积型、同生沉积－变质热液再造型、沉积－变质－岩浆热液叠加改造型、盆地热卤水型等８种类型。矿床特征显示出铅锌矿床的形成大多明显地受到了太古代绿岩带及早元古代以来碳酸盐岩地层的控制;在成因上多与优地槽环境下的海底火山活动、地壳深部的热环流作用及活化地台上的岩浆活动有关。铅锌矿床的成矿作     

“白烟型”热液喷流岩研究进展

现代和地质历史中的海底、湖底的“黑烟囱型”热液活动及相关成岩、成矿和古生物活动已成为当今多学科的研究热点,而与“白烟型”热液喷流岩相关的研究相对薄弱.在阅读大量国内外文献基础上,结合实际的研究工作,回顾了热液喷流岩的研究历史及现状,重点介绍了作为标志性低温型热液矿物白云岩成因方面的进展,认为新疆三塘湖地区的二叠系芦草沟组“白烟型”热液喷流沉积的白云岩是“原生白云岩”的典型样本.现有资料表明已经报道的“白烟型”热液喷流岩发育层位(酒西盆地下沟组与三塘湖盆地芦草沟组)是所在地区的重要生烃层系,据此讨论了如下值得关注的问题:①热液活动及其伴生的嗜热细菌生物及食物链的特殊环境,使有机质得以富集,为油气生成提供了物质基础;②幔源物质的加入很可能带来了幔源烃类;③热液活动可使沉积盆地地温总体升高,加速烃源岩的快速成熟.最后对该领域的研究提出了问题和建议.     

鄂尔多斯盆地演化与多种能源矿产分布

鄂尔多斯盆地是中国有机—无机多种能源矿产共存的盆地之一。有机矿产包括煤、油气、煤层气等,分布于盆地内部,无机矿产以铀矿为主,处于盆—山转换部位。盆地边缘的造山活动控制了内部基底变形,基底变形又制约了盖层构造格局的演化,而后者决定了盆内有机矿产的源、运、储过程,如烃源岩展布、煤级分布等。造山活动和盆地演化共同制约着砂岩型铀矿的产出,油气在水平挤压和上覆地层压实作用下自内而外、自下而上输运,而于周缘造山带形成的含铀中低温无机成矿热液,在重力作用下,沿渗透率较大的透水层自上而下向盆地内部输运,还原性油气与氧化性含铀热液在盆—山过渡处相遇,导致无机流体的关键性物理化学参数的转变,使铀元素沉淀富集。鄂尔多斯盆地多种能源矿产共存系统存在的必要条件是成矿(藏)作用的发生具备各自成矿要素,且无机成矿和有机成藏两种性质完全不同的地质过程之间存在耦合作用。     

无机生油假说及其在中国的应用前景

无机生油假说认为,原油和天然气和近地表的生物物质没有根本联系,它们是生成于地幔内的非生物来源的碳氢化合物。因而油气不是一个不可再生资源,而是一个可再生资源。无机生油假说得到地质学、物理学和化学等三个基本学科的支持。在地质观察上,发现全球许多大油田的油气储藏与原始生物物质之间数量上有巨大落差,难于解释它们是由生物生成的。此外,有许多地区在结晶基底或变质基底内,或直接位于其上的沉积岩中发现石油。从生物生油假说来说,也是无法理解的。在化学上,早在二战期间,德国已由人工合成石油(费托合成),并生产了占德国战争中用油的9%的石油。无可争辩地说明,无机可以生成石油。根据化学(物理学)热力学理论分析确认,甲烷是唯一一种在标准温压条件(温度为298.15 K;压力为101325 Pa)下稳定的碳氢化合物,从甲烷形成正常烷属烃只有在压力>3×106kPa、温度>700°C时(相当于地下深度约100 km)才有可能。在地壳内的温压条件下由生物变质形成石油的假说,与化学热力学的基本原则相抵触。从氧化的有机分子,如碳水化合物(C6H12O6)形成较高的碳氢化合物在任何条件下都是不可能的。根据我国长期对深部构造的研究,笔者认为在中国东部及西太平洋蘑菇云岩石圈地幔发育的地区是寻找巨型无机油气田的有利地区,建议在发育蘑菇云岩石圈地幔地区开展无机油气田的勘探,并在无机油气田远景地区布置超深参数钻,以评价含油气远景。另外建议加强物探工作,尤其是研究地震勘探处理基底内三维含油气构造的技术。     

生油评价中值得注意的一些问题

生油评价是含油气盆地研究的重要内容之一。早在本世纪五十年代就受到石油地质及地球化学家的重视,并在找油工作中起到积极作用。近三十年来,由于有机地球化学的进展,特别是石油地球化学的迅速发展,生油评价工作已提高到一个新的水平。对于生油岩的质量评定已建立了一套完整的指标。干酪根裂解成油说及石油演化理论的发展提出了生油门槛新     

柴达木盆地原油成因研究

柴达木盆地是我国西北地区大型含油气盆地之一.经过50年的油气勘探,已在该盆地发现18 个油田,它们主要分布柴西地区,对其成因一直是人们关注的问题.通过对这些油田原油的物理化学性质、油源对比和成因机制综合研究表明,柴西地区和柴北地区是两个不同的成油单元,它们原油的形成环境、母质类型、成熟度和油源都是截然不同的.并且认为,虽然柴达木盆地第三系生油岩有机碳含量较低,但是其形成于强还原和咸水环境,有利于生物脂类的保存,生物脂类与可溶有机质和干酪根一起在低成熟阶段可以生成大量石油,是柴西地区未熟低熟原油形成的主要途径.