论天然气形成机制与相关地球科学问题

论述了细菌成因气、热成因气、深层气和非生物成因气的物质来源和成气机制,指出,不同物质来源、不同成气机制和成气环境,构成了天然气的多种成因类型和不连续成气特征。评述了深层气、非生物成因气研究进展和它们的资源前景。讨论了形成非生物成因气的聚合反应和同位素动力学分馏效应以及鉴别非生物成因气的地球化学指标的有效性。认为松辽盆地诸多气井天然气的非生物成因特征,为研究和寻找非生物成因天然气资源提供了一个典型实例;松辽盆地昌德-肇州西和徐家围子深层气勘探的重大突破,使该盆地非生物成因气的储量超过500×108m3,展现了松辽盆地非生物成因气的良好资源前景。     

菲律宾海板块的新生代运动:来自东印度尼西亚的古地磁证据

<正>菲律宾海板块(图1)是与俯冲过程有关的一些板块构造模式的资料来源。此板块的不同部份被用作为包括俯冲并始、洋内俯冲带发育、弧裂谷作用、弧后扩张和孤前拉张等构造过程的实例。已进行了两期大洋钻探。目的是了解其演化[深海钻井计划(DSDP)/大洋钻探计划)(ODP)的航次58、59、60、125、126。尽管这样,对板块的第三纪运动还了解甚少。推断运动史的主要障碍是菲律宾海板块自它被俯冲带包围后而独立于全球板块变化过程。由于这个原因,它的成因和运动史成为人们争论的根源,曾提出(Uyeda等, 1972)此板块是在太平洋板块于约45Ma时沿老太平洋洋底内的转换断层俯冲时形成的,并在西菲律宾盆地内圈捕了先前的扩张中心,这个观点在解释此板块史时继续在被引证。     

对目前国内油气无机成因理论的几点看法

简单回顾了国内目前对油气的无机成因、有机成因争论的现状。从狭义的具有工业生产价值的天然气的定义入手，从共存与共生、人工自然和天然自然以及成气与成藏3个方面，指出目前国内油气无机成因理论在认识方法上的错误。在共存与共生方面，无机成因论者几乎是用天然气中烃类气体与非烃类气体共存、原油中烃类物质与非烃类物质共存来证明共生，但共存不等于共生，共生也不等于共存。在人工自然和天然自然方面，实验室条件下通过费一托反应而把甲烷合成类石油物质属人工自然，但迄今没有在自然界找到费一托反应存在的直接证据，无法证明存在类似的天然自然现象。在成气与成藏方面，虽存在非生物成因的甲烷气，但成气不等于成藏，有了成气的过程也绝不保证成藏的必然性。参8     

日本附近的新板块边界和50万年前的变动

自板块构造体系建立迄今已约20年。七十年代初在日本列岛附近划分出了几个板块边界,从此,“日本列岛属于欧亚板块、太平洋板块向东北日本之下俯冲,菲律宾海板块向西南日本之下俯冲”的板块边界的基本模式已为人们广泛接受并成为常识。然而,进入八十年代后,对日本列岛附近的板块边界的划分出现了新的假说;认为:日本海已开始向东北日本之下俯冲,这说明处于北海道中轴部的北美-欧亚板块边界已在较近期内向日本海东缘一大地沟带(即系鱼川-静冈带,下同)移动(图1)。据此,东北日本变成为北美板块的一部分,因此该假说简称为东北日本北美板块假说。新假说是通过将北美-欧亚板块边界的延     

俯冲带中的鳞剥洋壳

<正>长久以来认为:地壳的形成和地幔的地球化学演变大部分取决于俯冲带中洋壳的结局。最近的地球化学研究则致力于定量俯冲带中的地球化学通量(Plank等,1993;等)和致力于涉及Be的作为俯冲过程中,天然同位素示踪物的模式基础(Tera等,1986),很显然,在不同弧环境中,源自俯冲岩板的地球化学成分的影响是变化的。这里,我们得出一种在古增生杂岩体中的测量方法,目的在于判断在增生过程中俯冲岩板的作用,和确定在俯冲带中,进入地幔的地球化学通量。研究结果表明,从大洋板块鳞剥出玄武岩质洋壳最上部分,且其增生于增生杂岩的底部是俯冲带中一种普遍过程。1 增生杂岩 对确认古增生杂岩的一个重要依据是大洋物质(例如枕状玄武岩和深海沉积岩)与陆源沉积物共生。早期板块构造学说要求,在俯冲带,于上驮板块的前缘具有刮落作用过程和洋壳的增生;在现代或古代增生杂岩中,通常不能观察到这种过程的实例;相反,所有增生杂岩的共同特征是混杂岩内具大洋物质的块体,并在定义增生杂岩体时必需有的岩性组分部分。     

中国西部大气田形成与深部地壳构造的关系

近年来, 中国西部大气田与塔里木板块、扬子板块、中朝板块之间的关系引起高度关注。随着板块构造理论在世界大陆的失败, 对于与俯冲带相关的弧后引张、大陆增生、地壳物质返回地幔、成矿作用和油气藏等均存在较大问题。以一些大气田为例说明天然气的生成与深部地壳构造有关, 尤其是与中地壳的低速高导层有关, 在中地壳的低速高导层中, 天然气可通过地幔流体(如CO2、CO、H2等) 进行费-托合成。天然气的生成与分布与这一假说相一致。按照这一假说, 预测了一些未来的大气田的方向。     

西南日本俯冲带的热状态:俯冲板块年龄史的影响

<正>在西南日本的南海海槽,菲律宾海板块正以约正交于大陆边缘的方向俯冲到欧亚大陆之下(图1)。尽管其东北部的区域构造即涉及在太平洋板块处上述两板块(菲律宾海和欧亚板块)的相互作用和海沟-海沟-海沟三连点的区域构造极其复杂,但是,南海海槽现在的构造背景是比较简单的。近海中四国盆地的一重要特征是一个古扩张脊,其走向大约相当于板块会聚的方向(图1)。该扩张脊在15-12Ma时停止活动(Qkino等人,1994)。由于它和邻近的大洋地壳已消亡,它们在海沟处的年龄变老,因此俯冲板块是冷的。与俯冲大洋板块年龄有关联的俯冲带的短暂热状态是此次模拟研究的重点。     

菲律宾西部民都洛—罗勃朗—巴拉望地区前始新世同变质构造及对东南亚地史的意义

菲律宾群岛位于欧亚边缘和菲律宾海板块间的会聚板块边界处。从台湾至苏拉威西海可区分几个区域(图1),即(1)在台湾的,东亚与吕宋弧北端之间的碰撞带,(2)吕宋弧以西的南中国海沿马尼拉海沟的大洋俯冲区,(3)巴拉望群岛和民都洛—班乃之间具有走向平移运动的复杂碰撞带,(4)苏禄海沿内格罗海沟俯冲在中菲律宾之下的大洋俯冲区,     

苏联含油气盆地的构造和地球动力学环境

在苏联领土及其近海经济区内约有70个含油气沉积盆地。这些盆地几乎包罗了现代板块构造分类中所有的全部盆地类型,即:(1)陆内断裂和环大陆断裂,超断裂台向斜,和环克拉通下沉带;(2)大陆古代被动边缘及邻近的逆掩断层褶皱系;(3)大陆现代被动边缘;(4)岩石圈板块汇聚带(即俯冲到大陆板块下的大洋板块俯冲带);(5)大陆岩石圈板块的碰撞带。     

被动大陆边缘的演化和俯冲带的发生

对于岩石圈板块的演化来说,板块构造体系的关键因素是板块俯冲作用的发生。但是,现在对于板块俯冲的下伏机制还不清楚。由于使大洋岩石圈破裂需要千巴级的应力,所以板块破裂是产生新的俯冲带过程的一个重要方面。因此,在原先就比较薄弱的地带或者受到预应力的区域就将会首先发生俯冲作用。结果,在受到沉积负荷影响时,岩石圈发生下挠的部位就产生了转换断层和被动边缘。根据对被动边缘演化模式的研究,我们发现,仅被动边缘的老化还不足以使它们成为适于俯冲作用发生的场所。但是,年青岩石圈上大量沉积物负荷对于小洋盆的封闭可能是一种有效的机制。     

碰撞带的深部构造

一、前言在日本列岛,已知于较近的地质时代或现在,陆块与陆块尚在碰撞,如在伊豆附近的菲律宾海板块与日本列岛的碰撞、日本中部的东北日本与西南日本的碰撞,以及在北海道发生的碰撞。由于这些碰撞带通常具极复杂的地质构造,同时亦由于其内部构造亦是多种多样的,所以难以了解俯冲带的一般特征。然而,碰撞带与同是板块会聚边界的大洋板块的俯冲带     

新疆三大盆地边缘古推覆体的形成演化与油气远景

板块构造理论认为,当驮着大陆块体的岩石圈板块向某一大陆块体边缘发生俯冲、消减活动时,其前缘的大洋地壳岩石圈随着俯冲作用不断消亡,大洋不断变窄,直到洋壳岩石圈全部消亡后,将导致大陆间碰撞的停止和大洋的封闭,同时由于俯冲盘大陆块体浮力大,不能俯冲、消亡,产生的强大挤压应力形成喜马拉雅型造山带和推覆体构造带,其演化模式如图1所示。     

天然气成因理论探索――拓宽领域、寻找新资源

介绍了传统的油气成因理论及其勘探“经济死亡线”的概念 ,认为对深层油气的研究应着眼于突破“干酪根晚期热降解生烃”理论、在现行勘探深度以下寻找油气资源。介绍了深层油气的形成机制及其主要影响因素 ,认为在盆地的超深层位有着丰富的天然气资源。论述了非生物成因天然气成因理论 ,认为非生物成因天然气的研究目的是寻找地球深部非生物 (无机 )过程形成的天然气资源 ,并介绍了已取得的研究成果 ,指出 :中国松辽盆地非生物成因天然气藏的发现和确证为该领域的研究提供了一个典型实例。在上述论述的基础上提出了地球内部有机质演化的动力学―热力学模型     

距今500万年太平洋板块运动的变化

象夏威夷海山链这样的火山排列方式,反映了地幔柱或热点上方大洋板块的经历;海山链走向的变化可以指示位于热点参考系内的板块运动方向的变化。把夏威夷火山资料和根据毗邻板块推断的构造运动作比较,能验证这一假说适用于太平洋板块。笔者现已发现太平洋板块的运动在500万年前转向更偏北方向,这很可能是由于在第三纪曾俯冲到斐济海台之下的一块太平洋板块脱离整体所造成的结     

高含量氢气赋存的地质背景及勘探前景

氢气作为一种可燃气体,是一种重要的清洁能源。随着过度依赖化石能源带来的环境问题日益加剧,从自然界中获得氢气的研究得到了越来越多的重视。但是,地质条件下能否形成高含量氢气,它们的成因及分布规律如何,目前研究较少。针对上述问题,通过对比不同地质条件下氢气的形成及富集规律,发现在裂谷系统以及板块俯冲带前缘均可能发育高含量氢气气藏。通过进一步总结氢气在不同大地构造位置的分布特征,认为控制我国含油气盆地分布的板块碰撞带和俯冲带及其周缘,具备高含量氢气发育的地质条件,而且,这些构造位置上发育的含油气盆地具备较好的天然气保存条件,有利于高含量氢气的保存。      

香山科学会议第265次学术讨论会论文题目与作者

非生物天然气资源特征与前景戴金星非生物天然气形成机制与相关地球科学问题王先彬深层及非生物成烃作用的催化机制吕功煊丑凌军张兵中国近海油气成因类型与资源前景董伟良关于石油成因理论的争鸣张景廉松辽非生物气的成藏特征与地壳结构郭占谦天然气、石油实为幔汁(HACONS)相变产物杜乐天深层油气和非生物成因气的耦合与差异妥进才沉积盆地中油气形成过程中有机—无机相互作用周世新油气形成的非“盆地”观点介绍史斗非生物成因油气研究与前景夏明生成烃机理与非生物气的地球化学特征及其判识标志李春园王先彬地幔流体体系与原始有机质…     

烃类气体非生物成因及其判识标志

总结和评述了烃类气体非生物成因的代表性观点,以及最新的研究动态和进展。在蛇纹石化非生物成因烷烃理论的基础之上,分析了非生物成因烃类气体可能生成的地质背景。已经发现的非生物成因天然气的形成与运移,大部分都位于构造活动强烈、地质背景复杂的区域,如何将化学反应机理及其反应条件与具体的地质条件相匹配,是涉及非生物成因天然气成藏至关重要的科学问题。讨论了已有的多种非生物成因烃类气体的判别指标和划分模式,尽管甲烷δ~(13)C的典型分布区间对非生物成因烃类气体的识别非常重要,但需要结合具体的地质背景条件给予合理解释,非生物成因甲烷δ~(13)C可能具有更宽泛的分布区间。实例分析结果表明,综合利用烃类气体碳、氢同位素特征来判别烃类气体的成因具有明显的优越性。     

深层油气和非生物成因天然气的耦合与差异

简要论述了深层油气和非生物成因天然气的研究现状、勘探前景及其相互之间的耦合和差异。指出深层油气和非生物成因天然气研究是今后油气地质和勘探研究中十分重要的领域,具有十分重要的理论意义和广阔的勘探前景。认为深层油气和非生物成因天然气的物质来源,生成和演化机制大相径庭,但赋存的物理化学环境却有许多相似之处,在深部高温、高压环境条件下各自所经历的热演化特征亦有许多相似之处;在深层石油和天然气勘探研究中,也可以适当兼顾对非生物成因天然气的勘探和研究工作。 \r\n\r\n     

台湾及其附近板块的相互作用及应力场

1 引言台湾位于环太平洋地震带范围里。这个地震带恰恰是欧亚板块与菲律宾板块二者的边界。因而台湾及其附近的地质环境引起地质科学领域中专家们的极大注意。许多地质学家(SenoT.等,1978;等,)对台湾及其附近的地震活动性和地震形成机制已经作过研究。他们指出:在台湾东北,菲律宾海板块向下呈弧形俯冲;在台湾的南面,中国南海板块向吕宋岛弧之下也发生类似的俯冲。台湾东南是欧亚板块与菲律宾海板块碰撞带的一部分。最近几年里,在台湾一带曾进行了大比例尺的地球物理调查。上述这些研究积累了大量有关该区构造作用、变质作用和应力场状态等方面的信息。     

岛弧构造

俯冲大洋板块与上覆岩石圈之间的相互作用造成板间的逆冲断层地震。全球地震图显示,这些地震的分布与俯冲边界非常一致。当考虑地震能量释放,发现这里释放出全球地震总能量的90%以上。通过区分马里亚纳型和智利型弧,即区分弧后构造应力是张性还是压性,对这种引人注目的情况作了进一步的分析。本世纪最大的地震,似乎无一出现在马里亚纳型边界。因此上田等断定,大洋板片与上覆板块的相互作用,在上述两种极端情况之间有着明显的变化。马里亚纳的情况是板片相对自由地沉入地幔。然而,在智利板片与上覆板块接触处遇到强大的力学阻抗。自然,这种耦合作用可以随板块形状及板块运动的变化而有所不同。当各种海底构造抵达俯冲带,耦合作用也可能发生变化。并且,这些观察成果表明,