塔里木盆地克拉通区天然气碳同位素与成熟度关系探讨

气藏中天然气碳同位素的轻重不仅反映了母质继续效应和成熟效应,同时也取决于累积、散失、混合效应。塔里木盆地３个古隆起（中、 塔北和巴楚）区的天然气均主要来自寒武系一下奥陶统烃财。塔中地区保存条件好,天然气聚集时期长,为连续聚气区,其累积效应强,碳同位素普遍偏轻;塔北和 扎塔格地区保存状况相对较差,天然气聚集期短,累积效应弱,碳同位素值重了区。塔中北皮一些奥陶第 藏由于有中上奥陶统生成的低熟气－生物气     

有机质碳同位素热力学分馏与天然气碳同位素组成

干酪根中不同结构和官能团具有不同的碳同位素组成,这种差异可以用有机质碳同位素热力学同位素因子（β因子）进行预测。煤岩模拟实验产物中,δ13CCO2相对烃类气体而言明显偏重,这与干酪根中羧基的β13C较大有关。含水实验产物的δ13CCO2轻于无水实验产物的δ13CCO2是由于含水实验中所增加CO2的碳同位素组成相对较轻造成的,含水实验增加的CO2产率是由β13C相对较小的部分亚甲基碳通过断裂、氢转移、以及与水反应转变而来。模拟实验低温阶段（≤300℃）,甲氧基中的甲基断裂可能的甲烷形成的主要方式。而甲氧基的β13C大于甲基,所以低温阶段出现了甲烷碳同位素组成先较重后变轻的现象。     

不同预处理方法对水中溶解无机碳碳同位素的影响

<正>通过水中溶解无机碳碳同位素的分析可以了解碳同位素的来源和其动态变化。对于水中溶解无机碳碳同位素的采样方法,国内还没有统一的规范。林信吉1的研究结果表明水样需加入饱和氯化汞溶液,密封在350 ml透明的BOD瓶,4~7℃冷     

天然气成因碳同位素指标评述

地球排气过程和费-托合成反应中碳同位素分馏作用使其具有非常大的变化范围,覆盖了目前所说的有机成因气和无机成因气,要求人们重新审视目前判别无机成因气的碳同位素指标。天然气水合物中甲烷和二氧化碳较轻碳同位素值表明,无机成因天然气可以有更宽的同位素分布范围．碳同位素不是天然气成因唯一的判别方法,利用甲烷伴生气体的组分含量、天然气运移方式、赋存特征、与构造作用的关系都可以判断天然气的无机成因．     

天然气碳同位素部分反序与乙烷碳同位素特征的模拟研究

通过煤系源岩热模拟烃类气地球化学研究,结合源岩自然演化形成天色气的研究,认为煤原岩在热演经进行中,随化程度增高δ＾１３Ｃ１值从轻变重,δ＾１３Ｃ２变化较小,在低演化阶段一般为－２８‰±（Ｒｏ＝０．４５％～０．５６％）,当源岩进入生烃门限阶段δ＾１３Ｃ２值一般为－２６‰～２３‰左右。且随热演化程度增高进一步变重,但一般不大于－２０‰。烃类气碳同位素系列４ 部分反序现象,不仅仅是不同成因天然气混源特征     

6217矿床碳同位素组成及碳—氧同位素混合模式

6217矿床属花岗岩型热液铀矿床。矿床方解石δC~(13)值为—7.57～—9.79‰。利用方解石包裹体成分分析数据计算得到含矿热液全碳同位素组成δC~(13)_f值为—9.75～—13.83‰,这介于深源岩浆碳δC~(13)值与地壳有机碳δC~(13)值之间,表明热液碳源与液源、铀源一样均为混合来源。据此,本文建立了热液碳-氧同位素混合模式,并估算出混合热液中深源碳与地壳碳的比例约为7:1～20:1。     

不同实验条件对早新生代沉积物有机碳同位素的影响

利用沉积物中有机质碳同位素相对丰度变化重建古环境、古植被已成为有效的方法和手段,然而由于实验方法、所用仪器及测试环境不同,使有机碳同位素测量结果与真实值之间存在较大偏差.对于年代较老地层的样品来说,影响其有机质碳同位素的因素更为复杂,而实验条件的研究相对较少,从而限制了有机碳同位素在老地层中的应用.为此,我们以早新生代沉积物为对象,针对实验材料、不同仪器和实验温度等可能影响实验结果的因素进行了系统的对比实验分析.结果表明:(1)PC离心管在低温环境下对样品δ13C值无影响,与利用玻璃烧杯的结果没有差别.(2)EA-IRMS在线技术整体比MAT-252离线技术δ13C值高2‰~4‰,氧化温度和仪器测试环境的不同是导致偏差的关键.(3)对于老地层样品来说,850℃的氧化温度不能使其完全氧化,平行样品结果的重现性较差,说明样品氧化没有达到稳定状态,随着氧化温度的升高,δ13C 值有偏正的趋势;1020℃能使其完全氧化,平行样品测试结果重现性较好,达到稳定状态.(4)含石膏样品进行测试时,应注意及时去除石膏加热时产生的水汽,以减少水汽的不利影响.     

稳定碳同位素在天然气地质中的应用

了解石油、天然气及生油气源岩的同位素组成及其变化,是研究油气生成环境、演化、运移和圈闭条件的重要手段。天然气中,甲烷和乙烷的碳同位素(~(13)C、~(12)C)、二氧化碳的碳同位素(~(13)C、~(12)C)、甲烷的氢同位素(D、H)、氮气的氮同位素(~(15)N,~(14)N)、硫化氢的硫同位素(~(34)S、~(32)S),稀有气体氩的同位素(~(40)Ar、~(36)Ar)等,在油气地质研究中都不同程度得到运用,其中碳同位素应用较广。自然界的稳定碳同位素有两种,即~(12)C和~(13)C。~(12)C的平均丰度为98.893％,质量12:0     

天然气中微量烃类化合物碳同位素分析方法研究

<正>1研究背景单体化合物稳定同位素组成分析技术已逐渐发展成为重要的示踪工具,其在地球科学、环境科学、生态学等诸多学科领域中日益起到重要的作用。例如:在油气地球化学研究领域,可利用天然气中甲烷、乙烷、丙烷等烃类化合物的碳同位素组成特征来判识天然气的沉积环境、成因类型、演化程度、运移方式等,从而为油气勘探开发起到指导作用。但由于上述烃类分子结构简单、种类单一,其同位素组成易受到多种地质作用的影响,使结果具有多解性。因此开展更高碳数烃类化合物的同位素组成分析对进一步探索新的     

利用甲烷碳同位素研究混合气的混合体积

自然界不同源天然气的混合是一种普遍现象。混合作用是一种物理过程，混合气中某一组份的含量为该组份在各种来源气中的含量以其体积比例为权的和。因此，根据混合气的碳同位素以及被混合的气的碳同位素丰度可确定出各种被混合的气的比例。文章根据这一原理对廊固凹陷河西务构造带天然气的混合比例进行了计算，结果表明混合气中有２４%～６３%是来自石炭－二叠系的煤成气。在实际应用中，确定典型气的甲烷碳同位素丰度是基础，根据天然气甲烷同位素丰度与其源岩热演化成熟度Ｒｏ有线性关系的原理，可利用研究区源岩的Ｒｏ来确定本区的煤成气或油型气甲烷碳同位素的丰度。     

无机成因天然气碳同位素组成变化的理论模式

无机成因天然气碳同位素组成变化的理论模式＊张学华郑永飞（中国科学技术大学地球和空间科学系，合肥２３００２６）关键词地球去气地球化学储库效应碳同位素理论模式地球内部是一个巨大的富含挥发组分的熔体流。挥发分可以随火山活动沿断裂等上升。随着压力和温度的降低...     

干旱化对成土碳酸盐碳同位素组成的影响

土壤碳酸盐的碳同位素组成可以作为古环境变化的指标.本文对黄土高原地区S1以来成土碳酸盐和红粘土中碳酸盐的碳同位素进行了研究.根据渭南、吉县、长武和会宁4个剖面末次间冰期以来土壤碳酸盐的碳同位素分析结果,探讨了不同气候条件下成土碳酸盐碳同位素组成的特征及其环境意义,指出气候的干湿程度可能是影响黄土地区成土碳酸盐δ13C值的主要原因;西峰红粘土序列碳酸盐的碳同位素记录表明,δ13C值在4.0Ma B.P.前后有一个明显增加的趋势,反映了我国西北地区上新世干旱化的发展,可能与青藏高原在这一时期发生较大规模的隆升有关.     

不同气候区湖泊有机碳同位素对区域环境变化的响应

同位素地球化学在湖泊沉积记录的气候环境研究方面的应用日益广泛.由于分馏造成的同位素差异大小除与本身的植物生理特征有关外,还受周围环境变化的影响.     

不同沉积环境及成熟度干酪根的碳氢同位素地球化学特征

干酪根的碳同位素组成与源岩有无相关性存在不同认识，此次研究表明，在陆相沉积条件下，腐泥干酪根相对富集轻碳同位素＾１３Ｃ，腐殖型干酪根相对富集重碳同位素１３Ｃ。热模拟实验表明，热演化过程对干酪根碳同位素产生明显影响，但其Ｈ／Ｃ原子比热演化程度增高而减小。     

天然气甲烷碳同位素动力学模型与地质应用新进展

天然气甲烷碳同位素动力学模拟是在热模拟实验的基础上对甲烷碳同位素值进行数字模拟的一种研究方法。它在石油、天然气地球化学中具有广阔的应用前景：模拟甲烷碳同位素的整个演化趋势，模拟天然气成藏，进行精确的气源对比。分析了国外几个典型的甲烷碳同位素动力学模型，对各模型的特点和优缺点进行了简要的评述，并认识到Cramer 3是目前对实验数据模拟效果最好、适用范围最宽的一个模型。在此基础上，结合一些研究实例，探讨了天然气甲烷碳同位素动力学研究的发展方向。     

碳同位素动力学模拟及其在天然气评价中的应用

天然气碳同位素动力学模拟是国际油气地球化学界的前沿性研究方向。它和盆地沉积埋藏史、受热史结合起来,对于评价天然气的成因和成藏历史是一种新而且有效的手段,正逐渐为人们所接受。介绍了天然气形成的碳同位素动力学模拟,以及其在评价天然气的成熟度、气源、运移-聚集史和油气比研究等方面应用的新进展,充分展示了其具有良好的应用价值。天然气碳同位素特征不仅受母源、成熟度的影响,而且与运聚条件、沉积盆地增温速率有关。瞬时聚集气与累积聚集气在碳同位素特征存在明显差别。碳同位素分馏动力学模型在不同含油气盆地会存在差异,不仅取决于气源条件,还与运移-聚集史、沉积-构造史有关。中国叠合型盆地天然气藏成因复杂,具有多期、多源的特点,本研究对这类天然气的研究与评价提供了新思路。     

鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿碳酸盐岩碳氧同位素及其天然气-水混合流体作用特征

【研究目的】 本文以杭锦旗—大营铀矿为研究区,研究了矿床的碳酸盐化类型、期次和原位微区碳氧同位素特征,为该区砂岩型铀矿的形成及成因认识提供了新的信息和依据。【研究方法】 采用野外调研、工业孔含矿层位岩芯采集、高倍显微镜观察、电子探针图像分析等方法,区分不同期次的碳酸盐化(主要是方解石),在此基础上运用SHRIMP稳定同位素示踪技术进行C-O同位素测试,为更加精确示踪砂岩铀矿形成过程提供了合理的途径。【研究结果】 利用原位微区碳氧同位素示踪技术分析了铀成矿期及成矿期后流体特征,显示具有有机质来源的特点,其中方解石的氧同位素显示流体具有大气水作用的特点,认为天然气向北部运移耗散与地下水形成的低温混合热液流体为它们提供了碳质来源。本区“钙化木”状碳酸盐化的方解石多显示沿晶洞分布或沿裂隙贯穿,明显为成矿期后天然气沿裂隙充填的结果;因此,天然气-水混合流体作用从成矿期可一直延至成矿期后,具有叠加富集及保矿作用。【结论】 采用电子探针和镜下观察相结合的方法,在区分不同期次方解石的基础上,原位微区稳定同位素示踪技术为精细研究砂岩型铀矿成矿流体特征提供了有效的技术支撑。     

柴达木盆地天然气的碳同位素地球化学特征及成因分析

依据天然气碳同位素中δ13C1、δ13C2、δ13C3的组成与划分标准，将柴达木盆地天然气划分为煤型气、裂解气、油型气与生物气四种类型，通过对天然气同位素中的δ13C1、δ13C2-δ13C1、δ13C3-δ13C2值的差异分析以及与对应的烃源岩干酪根碳同位素进行对比分析，探讨了柴达木盆地不同地区天然气的成因以及影响因素，这对于探索柴达木盆地的成气规律以及在不同地区天然气勘探的目标选择都有着现实意义。     

海洋沉积物孔隙水硫酸盐浓度和碳同位素对天然气水合物的指示

硫酸根离子（SO42－）是海洋沉积物孔隙水中的重要组分之一。硫酸盐还原菌利用孔隙水中SO42－作为氧化剂氧化沉积物中有机质或甲烷，造成孔隙水中SO42－离子浓度降代，同时使溶解在孔隙水中CO2的碳同位素组成降低。研究表明，在有天然气水合物出现的地区，强烈的甲烷缺氧氧化作用使孔隙水SO42－浓度急剧下降，表现为海底沉积物中硫酸盐－甲烷界面（SMI）较浅。如布莱克海台区，SMI界面为5.1～23.9m，界面附近深解于孔隙水中CO2的δ13C值低达－39％。笔者发现南海北京海区几个站位具有类似于布莱克海台区的较浅的SMI界面（7.5～17.2m）和极低的δ13C值（－29‰），结合其他地质、地球物理和地球化学证据，推测这些站位处可能赋存有天然气水合物，值得开展进一步详查工作。