油气同位素地球化学研究现状与进展

<正>油气同位素地球化学是油气地球化学研究最为活跃的学科,随着基础理论和分析技术方法的不断发展创新,尤其以天然气稳定同位素(C、H、S等)和稀有气体(He、Ne、Ar等)及其同位素为代表的油气同位素地球化学在油气母质类型、成因判识及成烃、成藏过程示踪等方面起到至关重要的作     

不同成烃生物的拉曼光谱特征

为了区分不同的成烃生物,本文利用拉曼光谱对烃源岩中两种常见的成烃生物,即浮游藻类和底栖藻类进行了研究。
发现不同生源有机质成烃后的拉曼光谱各具特征。G 峰与D 峰间的位移差能够指示不同成烃生物分子结构中芳环的稠合程
度,D 峰和G 峰的强度比可以反映有机质芳香结构有序度。通过对比不同成烃生物的拉曼光谱参数,发现成烃后浮游藻类
的芳环稠合程度明显小于底栖藻类,芳香结构有序度也低于底栖藻类。相同层位烃源岩中不同成烃生物的G 峰与D 峰位移
差有明显区别,即可以通过拉曼光谱检测芳环的稠合程度来区分不同的成烃生物。D 峰与G 峰强度比不仅受成熟度控制,
而且成烃生物的性质对其有重要的影响,也能作为区分不同成烃生物的参考标准。     

判识缺氧事件的地球化学新标志——钼同位素

V/（V＋Ni）,U自生（自生U）,V/Cr,Ceanom和U/Th是传统的氧化还原判别指标,但是这些微量元素的富集不仅与氧化还原环境有关,有机质的类型、沉积速率以及后期成岩作用都有可能使得元素的赋存形式发生变化,使得这些指标对氧化还原的判别出现多解性.δ98Mo作为一个新的氧化还原条件判别指标,已经得到人们的广泛关注.本文对宜昌王家湾剖面晚奥陶世五峰组-早志留世龙马溪组和四川上寺剖面晚二叠世大隆组两套黑色岩系（硅泥质组合）的δ98Mo和微量元素进行系统测定,比较δ98Mo与传统氧化还原判别指标之间的相关性,初步结果表明,这两套黑色岩系的V/（V＋Ni）,U自生,V/Cr,Ceanom和U/Th等有较大变化范围,总体上处于缺氧的范围,与δ98Mo没有明显的相关性.U/Mo比值可以作为指示氧化还原条件变化的指示剂,也许与U和Mo在不同成岩阶段相对富集程度不同有关,这种规律在静水环境更加明显,表现为在滞留环境中（δ98Mo〉1.5‰）,U/Mo比值明显偏小,似乎与同期以硫酸盐还原作用带为主的滞留沉积环境有关,暗示在这种静水滞留的缺氧环境下,后期生物扰动的机会要少很多.而在δ98Mo在0~1.5‰范围内,U/Mo比值有较大的变化范围,不排除在相对常氧的情况下,生物扰动和水循环改变了孔隙水的氧化还原条件,导致元素的重新分配.     

高演化海相碳酸盐烃源岩地球化学综合判识--以鄂尔多斯盆地为例

针对中国海相碳酸盐岩烃源岩的成熟度高、有机质丰度低等特殊性,以鄂尔多斯盆地下古生界为例, 通过微量元素富集系数计算、稀土元素的配分模式、元素和碳同位素等的数理统计分析及三维图解等多元综合分析, 结合必要的有机参数, 反演了盆地烃源岩发育环境, 评价碳酸盐岩烃源岩及其分布. 就鄂尔多斯盆地而言, TOC为0.2%是个重要的界限值, 研究表明: 在TOC>0.2%的层段中, Ba富集,δ13Ccarb正偏移, δ13Corg<-28‰, 反映出古生产力、有机质埋藏量较高, 具较好生烃潜力, 稀土元素分异强, 指示沉降速率低, 有机质保存条件好, 利于烃源岩发育.克里摩里组、乌拉力克组具一定规模, 可视为潜在有效烃源岩. 而TOC＜0.2%的层段, Ba含量低, δ13Ccarb多为负值,δ13Corg为-24‰～-28‰,指示有机质埋藏量低,生烃潜力差,稀土元素分异弱,沉降速率较快,多属浅水高能氧化环境,不利于烃源岩发育.利用无机与有机地球化学方法综合评价高演化海相有潜力的碳酸盐岩烃源岩及分布是可行的.     

黔东南地区震旦系—二叠系海相优质烃源层的时空分布

黔东南典型古油气藏的精细解剖对黔中隆起周缘乃至南方海相油气勘探研究具有重要意义。研究表明,在早寒武世初期、晚泥盆世早期和二叠纪,本地区均发育优质烃源岩,其中以下寒武统盆地相、斜坡相的黑色页岩发育最好,有机质丰度高(TOC普遍大于2%),类型好(偏腐殖型),厚度大,是麻江古油藏及凯里残余油气藏的主力烃源岩;早二叠世盆地相和澙湖相中发育的优质烃源岩与本层位中的沥青具亲缘关系,显示自生自储的特点。二叠纪烃源岩对黔中隆起及其周缘地区油气成藏具有重要作用。本地区缺乏扬子地区广泛发育的上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组底部那套优质烃源岩。     

川东北地区构造-热演化探讨——来自(U-Th)/He年龄Ro的约束

利用镜质组反射率和磷灰石与锆石的(U-Th)/He年龄一起模拟了川东北地区三叠纪以来的构造-热演化特征.结果表明早三叠世的热流值在51～66 mW/m2,自晚三叠世至白垩纪随盆地性质由前陆盆地演化为陆内坳陷盆地,热流缓慢降低直至现今的44.5 mW/m2.但在晚白垩世-古新世时期受燕山晚期构造运动的影响,热流有一个微弱增高的现象.同时,磷灰石和锆石的He年龄揭示了川东北地区大致在晚白垩世期间开始隆升且抬升剥蚀量较大.因此,磷灰石和锆石的(U-Th)/He年龄可以揭示后期详细的冷却历史.     

硫化氢形成与C2+气态烷烃形成的同步性研究几个模拟实验的启示

硫酸盐热还原（TSR）是高含硫天然气形成的主要原因,但是参与TSR反应的主要烃类组分仍存在争议。在对比分析湿气—硫酸镁反应体系、甲烷—硫酸钙反应体系以及重烃—硫酸镁反应体系模拟实验的基础上,通过对TSR化学反应表达式的分析以及化学动力学、热力学等理论的探讨,结合实际地质资料,认为甲烷是C₂₊烃类参与TSR反应的产物,TSR的发生与C₂₊气态烷烃的产生具有同步性,TSR的反应速率随着C₂₊气态烷烃的增加而加快,当湿气裂解为干气后,硫化氢含量几乎不再增加,从而形成干气伴生硫化氢。根据油气生成演化阶段分析,认为TSR主要发生在热裂解生凝析气阶段,原油裂解为硫化氢伴生天然气后,压力系统发生改变,天然气重新聚集成藏,如果构造环境发生改变就会进一步调整成藏。因此,天然气中硫化氢含量不仅受生成条件控制,还受运移通道、保存条件等因素控制。     

中国海相不同类型原油与沥青生气潜力研究

本文通过固体沥青、沥青砂岩及加入不同介质原油与稠油的加水密闭热压模拟实验,对比研究了海相原油与沥青的气体产率特征、生气潜力及其影响因素.结果表明原油与沥青的生气潜力除与岩性、演化程度有关外,还与其所含可溶有机质性质和组成等密切相关,H/C原子比越大,最大烃气产率越高,生烃气潜力越大.储集岩或运移途径岩石中的原油与沥青,当其再次达到成熟-高成熟阶段时,可以作为新的轻质油气或者天然气源岩.     

TSR对碳酸盐岩中沥青生烃影响的模拟实验

利用地层孔隙热压生排烃模拟仪实验装置,对采自四川盆地西北部广元矿山梁地区下寒武统具高有机质含量、高氢指数和低成熟度特征的固体沥青,开展了模拟地层条件下的"沥青+白云岩+去离子水"(系列A)和"沥青+白云岩+硫酸镁+去离子水"(系列B)生排烃实验。结果表明,这两个系列的气体产率具有较大差异,其中,加入硫酸镁的系列(系列B)发生了热化学硫酸盐还原反应(TSR),使气态烃和非烃气体的产率增大,同时也加速了重烃气体的裂解,导致重烃气体大量裂解的温度降低。