塔里木盆地库车坳陷烃源岩热模拟实验中甲烷碳同位素的二阶分馏

选用塔里木盆地库车坳陷三叠系和侏罗系的煤、黑色泥岩及碳质泥岩等样品进行了260~540℃之间的生烃热模拟实验,模拟温阶为40℃,并对产物中天然气的碳同位素和实验后的固态产物的镜质体反射率进行了测定,得到了模拟气态烃产物中甲烷的碳同位素与模拟产物成熟度Ro的关系。实验表明,在烃源岩由未成熟到过成熟的演化过程中,甲烷碳同位素存在二阶分馏,在未熟到成熟(Ro<1.5%)阶段,甲烷碳同位素随温度(成熟度)的增加由重变轻,而在成熟到过熟阶段,甲烷碳同位素随温度(成熟度)的增加由轻变重,在这2个演化阶段甲烷碳同位素与Ro均呈线性相关。      

塔里木盆地东北部奥陶-志留系沉积成岩作用

塔里木盆地东北地区奥陶系为一套粉砂质泥岩和灰岩;志留系砂砾岩构成4个沉积旋回,为典型的复理石建造,含油气层位于旋回的底部,4个旋回均已倒转。成岩作用在埋深1500 m已很显著,富含大气CO₂水中沉淀亮晶方解石(Ⅰ),δ¹³c为-4‰-6‰,δ¹⁸0为-5‰～-6‰。埋深2400-2600 m,硫酸盐还原带形成的碳酸盐(Ⅱ)δ¹³C为-7‰～-10‰,δ¹⁸O为-8‰～-10‰,长石溶解形成第一次生孔隙带。埋深3800-4000 m,甲烷生成带脱羧作用产生的CH₄形成波状消光白云石 (Ⅲ),δ¹³C为-1‰～-16‰,而CO₂直接形成的碳酸盐δ¹³C为20‰右右,δ¹⁸O均在-12‰～-13‰,SiO₂次生包体测温110-120℃,形成第二次生孔隙带。埋深4500-4700 m为湿气生成带,形成的碳酸盐(Ⅳ)δ¹³C为-27‰～-31‰,δ¹⁸O为-13‰～-14‰,包体测温130-140℃,含铁方解石大量溶解形成第三次生孔隙带。埋深达到5000 m以上时产生大量干气(Ⅴ), δ¹³C为-18‰～-20‰,δ¹⁸O为-1‰～-14‰,与包体均一温度150-155℃相一致,形成第四次生孔隙带,孔隙度仅15%-20%。海西运动期间褶皱地层可能倒转,抬升剥蚀可能达5000 m左右,接着发生"退成岩作用"。