柴达木盆地三湖地区第四系生物气的形成途径与运聚方式

柴达木盆地三湖(台吉乃尔湖、涩聂湖、达布逊湖)地区第四系生物气区是我国最大的生物气区。笔者系统采集了该气区21个天然气样品,测量了其组分和碳同位素组成,重点探讨了生物气形成途径和运聚方式。生物气δ~(13)C_1和δ~(13)C_(CO_2)均随深度增大而变重,显示了CO_2还原途径成气的特征。生物气δ~(13)C_1、δ~(13)C_(CO_2)和δD分布与CO_2还原方式形成的生物气的相应同位素值分布范围接近。在有关成因图解中这些数据主要位于CO_2还原途径成气范围内。生物气CO_2和CH_4之间的碳同位素分馏系数α_c>1.055,具有CO_2还原途径成气的特征。柴达木盆地第四纪干旱的古气候、较低的古温度、较高的沉积速率和水体中较高的硫酸盐含量使得甲烷菌的大量繁殖只能在较大的深度范围内才能实现,从而,有利于CO_2还原途径成气作用进行。涩北一号、涩北二号气田生物气δ~(13)C_1组成分布可能表明,生物气形成以后沿疏导层水平运移进入气藏,基本不存在垂向运移。该项研究对于进一步深入探讨生物气成因、形成条件,确定生物气模拟实验方式与条件,计算生物气资源量,建立成藏模式和选择天然气有利勘探区块均具有重要价值。     

柴达木盆地三湖坳陷诺北地区第四纪生物气形成及影响因素

柴达木盆地三湖坳陷东部的诺北地区目前还处于勘探初级阶段,根据岩性、古生物、元素地球化学及有机地球化学 等资料,对诺北地区第四纪七个泉组气源岩特征和产甲烷菌的生存环境进行了分析,在此基础上讨论了沉积环境和地球化 学条件对生物气形成的影响,预测了勘探有利区。结果表明,诺北地区七个泉组气源岩有机质丰度低,干酪根类型以Ⅲ为 主,处于低成熟的热演化阶段。水体温度较低,盐度高,呈中性-弱碱性,还原性较强,有利于气源岩发育。地球化学环 境影响了产甲烷菌的生长和繁育,低温和高盐抑制了产甲烷菌的活性,中性-弱碱性环境和较强还原性环境适宜产甲烷菌 的生存。受地表径流影响,盐度对产甲烷菌的抑制作用在研究区内由南向北逐渐加强。对比垂向和横向运移的条件,认为 诺北地区生物气以近源垂向运聚为主;中央凹陷是区内最有利的生物气勘探区,北斜坡次之。广泛发育的湖相泥岩为产甲 烷菌提供了营养底物,早期成岩阶段弱压实作用提供了大量储集空间,巨厚的沉积地层和膏岩沉积增加了盖层的封闭能力。     

柴达木盆地西北地区古近纪沉积充填过程与主控因素分析

从柴达木盆地西北地区古近纪古—始新世、渐新世古地形、古物源及沉积体系构成与分布的演变方面,剖析了柴西古近纪沉积充填过程及控制因素。受阿尔金断裂在新生代走滑过程中近南北向挤压分量的作用,柴达木盆地西部地区形成了多隆多坳的地形格局。下干柴沟组沉积期（约60～40 Ma）,随阿尔金山的快速隆升,在阿尔金山前形成数个沉降中心,...     

生物气生成的化学动力学模型及其应用——以柴达木盆地为例

针对国内外评价生物气资源量普遍采用的微生物厌氧发酵法中不能反映生气期的不足,本文从化学动力学角度出发,首先建立有机质生成生物气的化学动力学模型并结合实验条件下生物气产率数据,标定了地质样品的化学动力学参数。在此基础上,考虑菌体浓度和温度对动力学参数的影响,将所标定的动力学参数在柴达木盆地进行初步应用,结果表明柴达木盆地生物气生成速率随埋深先增大后减小,速率最大值对应的深度约为600m,与前人(戴金星等,2003)研究结论相近,说明根据实验室产气率数据标定所建立的动力学模型在考虑了菌体浓度和温度对动力学参数影响之后可以用来定量评价生物气生成期。     

长江三角洲晚第四纪地层沉积特征与生物气成藏条件分析

对长江三角洲晚第四纪地层沉积特征进行了精细研究,探讨了研究区层序地层格架,在此基础上分析了浅层生物气成藏条件、特征和分布规律。研究表明,长江三角洲晚第四纪发育3期下切河谷,形成了3套沉积层序;因后期河流的强烈下切破坏,早期沉积层序往往被剥蚀殆尽,仅残留下部的河床相粗粒沉积,造成不同期河床相的叠置;相对而言,末次冰期以来形成的下切河谷沉积层序以相对完整的沉积相组合被保存下来。长江三角洲浅层天然气是未经运移的原生生物气,其主要富集于末次冰期以来的沉积层序内,气藏为自生自储同生型的岩性圈闭。河口湾—河漫滩和浅海相泥质沉积物既是气源岩,又是盖层,后者可作为良好的区域盖层;河口湾—河漫滩和河床相砂质沉积物为主要储集层。因此,研究区晚第四纪多期下切河谷沉积层序有利于浅层生物气藏的形成,特别是晚期下切河谷内河口湾—河漫滩相砂质透镜体以及河床相砂体可作为优先勘探目标。     

非海相前陆盆地含煤沉积层序地层分析——以柴达木盆地大煤沟侏罗系剖面为例

以柴达木盆地东北缘大煤沟侏罗系剖面为例,探讨了非海相前陆盆地层序地层发育的控制因素、湖平面变化、体系域划分等。将研究区下中侏罗统划分为3个构造层序和7个3级层序。指出煤层与体系域在时间序列和空间配置上存在一定联系。其研究有助于资源分布的预测。     

流体包裹体中盐度分析与应用——以福山凹陷为例

盐水包裹体中盐度（w（NaCl））信息与均一温度一样,是进行流体活动分析的主要依据。基于福山凹陷盐水包裹体盐度测试数据并结合均一温度等信息,对福山凹陷流体包裹体的幕次组合及成藏期流体的幕式活动特征进行了分析。结果表明：福山凹陷烃类包裹体荧光色丰富,均一温度单一峰值,盐水包裹体盐度具有先下降后上升再下降的变化特征;其流体包裹体可划分为7个幕次组合,即福山凹陷古近系存在着7幕流体活动,早2幕为排烃早期流体活动,中间3幕为成藏期流体活动,后2幕为异常热流体活动。分析还得出：福山凹陷具有多幕成藏、多源混注的成藏特征,成藏时期为13~6 Ma,油气主充注幕次对应于生排烃高峰;异常热流体活动时期晚于成藏期,且异常热流体活动是导致地层水盐度中途突然升高的主因。     

生物标志化合物特征在沉积环境分析中的应用——以额济纳旗芦草井地区中二叠统菊石滩组为例

额济纳旗芦草井中二叠统菊石滩组发育厚度较大的暗色泥岩,TOC含量平均值达0.5%,C29ααα-20R/(20S+20R)与C29αββ/(αββ+ααα)生物标志化合物参数表明该烃源岩处于成熟—高成熟阶段,有利于油气的生成.分析其沉积环境,了解有利烃源岩沉积相带展布,对额济纳旗及其邻区晚古生代石炭—二叠系裂谷(裂陷)盆地油气勘探具有重要的意义.根据研究区菊石滩组岩性组合特征、沉积特征和生物标志化合物特征,结合区域构造演化特征综合分析中二叠统沉积环境,通过分析甾烷C27、C28、C29纵向上相对百分含量分布特征和类异戊二烯烃姥鲛烷(Pr)和植烷(Ph)比值,建立其与沉积环境的关系,从而探讨生物标志化合物特征在沉积环境分析中的应用.     

柴达木盆地三湖地区生物气横向运聚成藏研究

本文系统研究了地层水盐度对微生物菌生长发育的制约，矿化度对生物气在地层水中溶解度的影响，泥岩盖层中高矿化度地层水对封盖性能的控制作用。柴达木盆地三湖（台吉乃尔湖，涩聂湖，达布逊湖）地区主要受南缘昆仑山冰雪溶水的补给，地层水从南向北运移，北斜坡第四系地层水的矿化度最高，北斜坡泻水-汇水区高盐度条件下生物菌的活跃程度受到抑制，影响生物气大量生成并从水中游离出来，中央凹陷及其南部低矿化度条件下更适宜生物气的生成，生物气在地层水中的溶解度随矿化度的增高明显降低，南缘低矿化度水中饱含的生物气经地层水从南向北携带，在北斜坡高矿化度条件上大量游离出来，实验测试证明泥岩饱和高矿化度地层水时，其突破压力增加约100倍，封盖性能大大提高，有效地保存了北斜坡游离相生物气，研究显示生物气总体上具有向北斜坡以水溶气方式进行横向运聚的特征，展示了北斜坡气源补给充足，具有满坡含气的巨大勘探潜力。结合生物气本身的发育特征和三湖地区的水文地质条件，提出了生物所首先以水溶气方式发生远距离的横向运移以后再以游离相进行垂向运聚成藏，这一结论对下一步三湖地区生物气勘探具有直接的指导意义。     

柴达木盆地三湖地区第四系生物气源岩中可溶有机质丰度及地质意义

柴达木盆地东部第四系生物气源岩有机质丰度是控制该区生物气资源的关键因素。通过重新设计实验流程,建立了针对未成熟生物气源岩的有机质丰度评价方法。柴达木盆地第四系生物气源岩可溶有机质含量约是不溶有机质含量的2.6倍,有机质大部分以可溶的形式存在。鉴于未成熟生物气源岩有机质赋存形式的特殊性,提出了柴达木盆地东部第四系生物气源岩的有机质丰度评价标准。大量存在的可溶有机质揭示柴达木盆地东部地区第四系仍处于生物甲烷生成阶段,较高的气源岩有机质丰度为生物气勘探提供了重要的资源保障。     

柴达木盆地三湖地区第四系沉积相与生物气成藏

柴达木盆地三湖地区第四系蕴藏着巨大的生物气资源,目前已探明加控制天然气储量接近3×1011m3。更新世时期,柴达木盆地的湖相沉积主要分布在三湖(吉乃尔湖、涩聂湖和达布逊湖)地区,自山前至盆地中心依次发育了冲积扇、河流三角洲和湖相沉积,其中湖相沉积分布最为广泛。早更新世湖相沉积开始形成,中更新世湖相沉积扩张并且达到鼎盛,晚更新世湖相沉积开始萎缩并形成盐湖沉积。中、早更新世冰川的出现和青藏高原的崛起使柴达木盆地的古气候变得干旱寒冷,沉积水体温度较低,盐度较高。本区第四纪独特的沉积环境是形成大型生物气藏最重要的地质条件。高盐度的水体环境减缓了有机质的降解速度,长期的低温条件抑制了甲烷菌的活动,避免了沉积有机质在沉积浅埋阶段的过量消耗,推迟了生物产气的高峰期。而三湖地区巨厚的第四系暗色泥岩和频繁发育的砂岩提供了充足的气源条件和构成了良好的生储盖组合。     

柴达木盆地三湖坳陷第四系重矿物物源分析

岩性圈闭作为三湖坳陷下一步勘探的主要对象,明确物源区及各源区对坳陷内部的影响范围是首要任务。依照 重矿物“相关性分析定母岩类型、因子分析定物源主次、Q聚类分析定影响范围、稳定系数分析定物源方向”的研究思路,综合分析研究区内所有重矿物数据的数理统计特征,发现工区母岩类型主要为变质岩、中基性喷出岩和少量沉积岩,分别对应南部昆仑山主要物源、东北埃姆尼克山次要物源和北部祁连山弱物源。南部物源主要控制南斜坡区沉积,但其中西南昆仑山-那北分支物源影响范围可达北斜坡台南-涩北气田一带;东北物源对坳陷内部影响范围局限在盐湖、哑叭尔及察尔汗一带;北部物源对区内沉积起微弱作用。     

柴东欧南凹陷石炭系烃源岩有机质富集的影响因素

柴达木盆地东部地区欧南凹陷是石炭系油气运聚成藏的有利构造单元,具有一定勘探潜力,但对有机质富集机理认识不清导致对优质烃源岩分布的预测缺乏有效指导,制约了油气勘探进程。基于地球化学分析、XRD、SEM等分析测试,对石炭系烃源岩矿物组分、有机质丰度、干酪根类型、热演化程度、形成环境、TOC与主要矿物关系等进行了综合研究,明确了有机质富集的主要影响因素。结果表明：石炭系发育大量“差—中等”级别和少量“好”以上级别泥页岩和碳酸盐岩烃源岩,形成于咸水、干热、弱还原—弱氧化过渡带的海陆交互陆棚沉积环境;分散有机质由海相和陆相混源型生物有机质组成,整体处于“成熟—高成熟阶段”,烃源岩主要残留Ⅲ型干酪根,但抽提的氯仿沥青“A”主要来自于Ⅱ型干酪根;高丰度烃源岩TOC随石英矿物组分增大而升高,富含硅质微体生物化石,高硅烃源岩中硅质证实为生物成因,推测石炭纪硅质生物的参与引起海相生物有机质的富集并极大提高了沉积物初级生产力。研究认识为研究区石炭系优质烃源岩分布预测和下一步油气资源部署提供了依据。     

柴达木盆地第四系脂肪酸生标的检出及其地质意义

为研究生物气气源岩中指示细菌活动的生物标志化合物参数,对柴达木盆地涩北地区第四系泥岩样品进行了脂肪酸分析,在所分析的16个样品中,三个样品中检出了较完整系列的不饱和脂肪酸和较丰富的异构脂肪酸生物标志物,以及含类异戊二烯结构的酸类,对这些脂肪酸进行了详细鉴定。根据样品中不饱和脂肪酸和异构脂肪酸的组成特征,结合地质背景,认为这些不饱和脂肪酸和异构脂肪酸以及类异戊二烯酸的主要来源可能与细菌有关,它们在生物气主要生气层段出现,进一步反映样品所处地层环境有利细菌发育,可为生物气气源岩细菌发育程度提供参考指标。     

柴达木盆地冷湖花岗岩体岩石学初步研究

根据岩石学、岩石化学以及锆石U-Pb同位素测年等资料分析,冷湖岩体为一印支期发育的S型花岗岩类岩石,可以归属同碰撞期逆冲-褶皱S型系列。该岩体的研究可能为南祁连印支期裂陷槽的关闭提供一定证据。