莺-琼盆地和珠江口盆地西部CO2成因及运聚分布特征

莺-琼盆地和珠江口盆地西部CO2成因及运聚分布特征分析结果表明，莺歌海盆地壳源型CO2的形成主要受控于泥底辟热流体晚期多期的局部上侵活动，CO2运聚分布具有分期、分层、分区及分带的特点，气源主要来自沉积巨厚的上新统-中新统海相含钙砂泥岩；琼东南盆地东部及珠江口盆地西部火山幔源型CO2的形成主要受控于幔源火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育程度，CO2运聚分布特征与幔源火山活动及基底深大断裂的发育密切相关。根据CO2不同成因机理、地球化学特征以及运聚分布特点，可以追踪其气源，分析和预测天然气尤其是CO2的运聚分布模式，从而为研究区的天然气勘探部署及决策提供依据。     

莺-琼盆地和珠江口盆地西部CO_2成因及运聚分布特征

莺 琼盆地和珠江口盆地西部CO2 成因及运聚分布特征分析结果表明 ,莺歌海盆地壳源型CO2 的形成主要受控于泥底辟热流体晚期多期的局部上侵活动 ,CO2 运聚分布具有分期、分层、分区及分带的特点 ,气源主要来自沉积巨厚的上新统—中新统海相含钙砂泥岩 ;琼东南盆地东部及珠江口盆地西部火山幔源型CO2 的形成主要受控于幔源火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育程度 ,CO2 运聚分布特征与幔源火山活动及基底深大断裂的发育密切相关。根据CO2 不同成因机理、地球化学特征以及运聚分布特点 ,可以追踪其气源 ,分析和预测天然气尤其是CO2 的运聚分布模式 ,从而为研究区的天然气勘探部署及决策提供依据     

南海盆地及邻区CO_2天然气成因类型及特征综述

利用目前公开发表的资料,对南海盆地CO2天然气的成因类型及特征进行了综合分析和归纳。根据CO2气体的δ13C和伴生的稀有He同位素特征,将CO2分为2大类4种类型,即有机类和无机类,无机类又进一步分为壳源、幔源和壳-幔混合3种类型。研究表明,南海莺歌海盆地-琼东南盆地西部CO2气藏以无机类壳源型为主,可有少量有机类以及无机类幔源型和壳-幔混合型;南海琼东南盆地东部-珠江口盆地和中国东部等地区CO2气藏以无机类幔源型为主,可有少量有机类以及无机类壳源型和壳-幔混合型;而北部湾盆地以有机类为主。     

南海盆地及邻区CO2天然气成因类型及特征综述

利用目前公开发表的资料,对南海盆地CO2天然气的成因类型及特征进行了综合分析和归纳.根据CO2气体的δ13C和伴生的稀有He同位素特征,将CO2分为2大类4种类型,即有机类和无机类,无机类又进一步分为壳源、幔源和壳-幔混合3种类型.研究表明,南海莺歌海盆地-琼东南盆地西部CO2气藏以无机类壳源型为主,可有少量有机类以及无机类幔源型和壳-幔混合型;南海琼东南盆地东部-珠江口盆地和中国东部等地区CO2气藏以无机类幔源型为主,可有少量有机类以及无机类壳源型和壳-幔混合型;而北部湾盆地以有机类为主.     

再论莺歌海盆地CO_2成因问题――兼答陈建渝教授

依据莺歌海盆地的实际地质和地球化学资料,讨论和剖析了该盆地CO2成因、CO2与氦含量的相关性、氦成因能否表征CO2成因、区域性火山活动、壳源型CO2气源丰度及资源量、高压对含钙砂泥岩热解的抑制作用和壳源CO2与邻区幔源CO2类比等问题。认为莺歌海盆地CO2主要属壳源岩石化学成因,只有少量的CO2属壳幔混合成因,与邻区(琼东南盆地东部和珠江口盆地西部)火山幔源成因CO2之间存在明显差异;莺歌海盆地CO2气源丰富,资源颇大。     

莺琼盆地天然气中CO_2的成因及气源综合判识

在以往研究及近期所获新的地质地化资料的基础上 ,重点对CO2 成因及气源进行了较深入系统的研究 ,进一步剖析和确证了莺歌海盆地浅层气藏富CO2 气的壳源型无机成因和极少量的壳幔过渡型混合成因 ,且这种富CO2 气的成因类型完全不同于中国东部及东南亚地区的火山幔源成因的CO2 气。富CO2 气的气源主要来自沉积巨厚的上新—中新统海相含钙砂泥岩。琼东南盆地天然气中CO2 多属壳源型无机成因和壳源型有机—无机混合成因这两种类型     

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在以往研究及近期所获新的地质地化资料的基础上,重点对CO2成因及气源进行了较深入系统的研究,进一步剖析和确证了莺歌海盆地浅层气藏富CO2气的壳源型无机成因和极少量的壳幔过渡型混合成因,且这种富CO2气的成因类型完全不同于中国东部及东南亚地区的火山幔源成因的CO2气,富CO2气的气源主要来自沉积巨的上新－中新统海相含钙砂泥岩,琼东南盆地天然气中CO2多属壳源型无机成因和壳源型有机－无机混合成因这两种类型。     

松辽盆地南部无机成因CO2成藏机制研究

CO2碳同位素等地球化学特征显示,松辽盆地南部多处发现的高含量CO2气藏属于无机成因天然气。通过对盆地深部壳慢结构、深部热异常分布及长岭断陷火山活动等的综合研究,认为：松辽盆地深部热流异常的分布区是幔源气体的源头,而中上地壳的低速高导体是把地幔流体中CO2通过壳内火山岩浆活动输送到盆地地层的中转站;长岭断陷在断陷期形成的大规模火山,为盆地晚期幔源气提供了储存空间;无机气具有晚期成藏特征,长岭地区与乾安-前神字井控陷断裂上盘的大型火山岩体是无机成因CO2聚集的主要区域。     

莺-琼盆地多源非生物CO2运聚成藏特征

南海北部莺-琼盆地壳源型、壳幔混合型及火山幔源型三类非生物（无机）成因二氧化碳资源丰富,据目前的勘探及研究成果,其二氧化碳资源量逾1×10¹²m³,勘探所获地质储量近3000×10⁸m³,居中国之首。该区非生物二氧化碳资源一方面既能广泛应用于国民经济及工农业生产中,另一方面也可能成为导致“厄尔尼诺”现象、严重影响生态环境的主要温室气体。为此,对其运聚与成藏特征进行了研究。结果认为：①该区多源非生物二氧化碳可划分为壳源型、壳幔混合型及火山慢源型等3大成因类型;②壳源型、壳幔混合型非生物二氧化碳主要富集于莺歌海盆地泥底辟浅层,具平面上分区分块剖面上分层分带的运聚成藏特征,而火山幔源型二氧化碳主要展布于琼东南盆地东部Ⅱ断裂带周缘区,且受控于深大断裂及火山幔源活动的相互配置;③南海北部莺-琼盆地二氧化碳资源潜力大,尤其是莺歌海盆地壳源型非生物二氧化碳资源量及地质储量规模大,在国内外亦是罕见的,颇具资源潜力与综合开发利用前景。     

松辽盆地南部无机成因CO2成藏机制研究

CO ₂碳同位素等地球化学特征显示,松辽盆地南部多处发现的高含量CO ₂气藏属于无机成因天然气。通过对盆地深部壳幔结构、深部热异常分布及长岭断陷火山活动等的综合研究,认为：松辽盆地深部热流异常的分布区是幔源气体的源头,而中上地壳的低速高导体是把地幔流体中CO ₂通过壳内火山岩浆活动输送到盆地地层的中转站;长岭断陷在断陷期形成的大规模火山,为盆地晚期幔源气提供了储存空间;无机气具有晚期成藏特征,长岭地区与乾安—前神字井控陷断裂上盘的大型火山岩体是无机成因CO₂聚集的主要区域。     

莺-琼气区天然气主气源及注入史分析

通过对莺歌海盆地和琼东南盆地天然气、凝析油的地球化学特征分析 ,认为莺歌海盆地底辟带天然气主气源为上第三系梅山组、三亚组海相泥岩 ,YC1 3-1气田天然气主气源为下第三系陵水组、崖城组滨海沼泽及浅海相源岩。有机包裹体、成岩作用和天然气分布等研究结果表明 ,莺歌海盆地底辟带天然气为多期幕式充注 ,最晚一期为富含 CO2 天然气的充注 ;YC1 3-1气田天然气总体上为连续充注。     

中国东部及近海陆架盆地CO2成因及运聚规律与控制因素研究

在中国东部及近海陆架盆地已发现的CO2气藏（田）和大量高含CO2油气藏的大量地质地化资料的基础上，将CO2分为壳源型、壳幔混合型和火山幔源型三大成因类型。中国东部陆上诸断陷盆地与东海盆地及琼东南盆地东部、珠江口盆地的CO2气藏及高含CO2油气藏中的CO2均属典型的火山幔源型成因，CO2气源主要来自地壳深部幔源火山活动所产生的大量CO2，其运聚富集规律主要受控于幔源型火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的导气作用。莺歌海盆地CO2气藏及含CO2气藏中的CO2则属于壳源型及壳幔混合型成因，主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期的局部上侵活动与巨厚的海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用，其运聚分布规律具多期和分层分区的特点。根据不同成因类型CO2运聚成藏规律，可以追踪其气源，分析和预测天然气尤其是CO2的运聚分布规律，综合评价CO2资源潜力，为天然气勘探部署及决策提供依据，降低勘探风险。图4表1参38     

普光气田天然气地球化学特征及气源探讨

依据10余口探井60多个气样的化学成分和碳同位素组成数据,并结合烃源岩和储层沥青资料,研究了四川盆地东北部宣汉-达县地区普光气田的天然气地球化学特征、成因及来源,结果表明：普光气田飞仙关组、长兴组天然气为高含硫化氢的干气,其化学成分表现出古油藏原油裂解气的特点;普光气田的烃类气以甲烷为主,干燥系数基本上都在0.99以上,富含非烃气体（CO₂和H₂S平均含量分别达5.32%和11.95%）;普光气田天然气甲烷碳同位素较重,在－29‰~－34‰之间（表征其高热演化性质）,乙烷δ¹³C值主要在－28‰~－33‰之间（表征其属油型气）;普光气田天然气与邻近的川东北其他气田的同层位天然气具有同源性,而与石炭系气藏天然气在化学成分、碳同位素组成上有所不同,意味着各有不同的气源;普光气田储层沥青在生物标志化合物组合和碳同位素组成上反映出其与上二叠统龙潭组泥质烃源岩具有良好的生源关系;天然气乙烷碳同位素与各层系烃源岩干酪根碳同位素值对比结果揭示普光气田天然气主要来自二叠系烃源层。     

琼东南盆地天然气成因类型及其烃源探讨

综合天然气组分、碳同位素组成、轻烃特征、生标化合物分布特征和相关地质资料,对琼东南盆地的天然气成因类型及其烃源进行了分析,其结论认为:盆地东部非烃气含量高,多为CO2和N2,烃气含量不等,多为湿气;盆地西部烃气含量高,多数为干气.盆地中的天然气为混合成因有机成因气,油气主要来源于渐新统的煤系烃源岩和滨海沼泽相烃源岩,始新统中深湖相源岩对盆地晚期生成高成熟—过成熟的原油裂解气有一定的贡献.     

北部湾盆地福山凹陷CO2气成因探讨

北部湾盆地福山凹陷油气钻探中发现了高含CO₂气的天然气气藏。对CO₂气稳定碳同位素、伴生稀有气体氦和氩同位素进行了分析研究，结果显示，福山凹陷CO₂气稳定碳同位素偏重，(13C_CO2为-5.01～-10.08‰，绝大多数样品大于-7.0‰，为无机成因CO₂气特征；伴生稀有气体氦同位素³He/⁴He值为(4.74~5.03)×10^-6，R/Ra值为3.38～3.59；伴生稀有气体氩同位素⁴⁰Ar/³⁶Ar值为1881～2190，也显示出幔源或壳幔混合CO₂气的特征。综合判定认为，福山凹陷CO₂为壳幔混合成因。始新统流沙港组岩浆岩体分布特征与CO₂气藏分布范围基本一致，也表明幔源-岩浆可能是福山凹陷CO₂气的主要来源。与南海北部边缘盆地其它地区如珠江口盆地西部、琼东南盆地东部CO₂气成因一致，都为幔源-岩浆来源，或壳幔混合来源。     

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对鄂尔多斯盆地上古生界存在幔源成因无机气以及盆地的构造特征有利于幔源气上涌的观点进行置疑。鄂尔多斯盆地构造稳定，断裂主要集中在周缘，而且以挤压性质为主，并不利于幔源气的上涌；通过对天然气地球化学特征的分析，上古生界的天然气主要是上古生界石炭—二叠系煤系为烃源岩的煤成气组成：大部分甲烷的δ13C₁＜－30‰，显示有机成因，而部分δ13C₁＞－30‰是由于高成熟或者过成熟煤成气甲烷较重的结果；烷烃气虽发生单项碳同位素倒转，属于煤系不同源气或同源不同期煤成气的混合结果，烷烃气均为有机成因；部分二氧化碳气藏具有δ13C_CO2≥－8‰，为无机成因，是碳酸盐岩水解或者酸溶作用的结果；对盆地中氦的分析结果表明主要为壳源成因     

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在获取大量地质地化资料的基础上，重点对CO₂成因及运聚成藏的主要控制因素进行了深入的剖析与探讨。研究表明，莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂形成及富集成藏，主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期的局部上侵活动与沉积巨厚的上新统—中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用，且其运聚分布规律亦具多期和分层分区的特点；琼东南盆地东部及珠江口盆地火山幔源型成因CO₂则主要受控于幔源型火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育展布程度,其运聚富集规律与幔源型火山活动及深大断裂的发育展布密切相关，CO₂气源主要来自地壳深部幔源火山活动所伴生的大量CO₂。因此,根据壳源型岩化成因CO₂与火山幔源型成因CO₂不同成因及成藏条件，可以追踪其气源,分析和预测天然气尤其是CO₂运聚分布规律,为天然气勘探部署及决策提供依据，减少和降低勘探风险。     

莺歌海盆地乐东气田天然气地化特征和成藏史

莺歌海盆地乐东气田储层流体存在明显的非均质性,天然气主要成分为甲烷、二氧化碳和氮气。热成因烃气来源于中新统梅山组-三亚组泥岩,氮气是烃源岩中的有机质在成熟-高成熟阶段的生成物,无机二氧化碳气可能来自深埋沉积地层中碳酸盐矿物热分解及其与粘土矿物反应生成的二氧化碳,或许有部分前第三系碳酸盐岩热解成因二氧化碳和少量幔源二氧化碳加入。依据化学组成和碳同位素资料初步确定乐东气田至少存在3期天然气的注入,依次是生物气、热成因富烃气和无机二氧化碳,天然气的成藏时间大约距今1.2～0.1 Ma。沟通烃源岩的底辟断裂为天然气向上运移提供了良好的通道,由于高压流体的幕式排放诱发底辟断裂周期性开启和封闭,从而造就了莺歌海盆地底辟带气田的多源混合-幕式成藏特点。     

火山活动与石油、天然气的生成

火山活动形成火山岩体和侵入岩体对沉积层形成了热源灶体,依火山岩体和侵入岩体与生油层的层序关系可分为上灶、中灶和下灶,形成灶体生烃模式。火山活动向沉积盆地供给了地球深部来源的CO、CO,和H,等地球深部无机成因的非烃气体,它们可以合成烃,使沉积盆地的沉积盖层出现合成生烃机制。来自地球深部的无机成因的天然气中还有甲烷碳同位素≥-25‰、甲烷同系物碳同位素组成成反序排列的无机烷烃气并在松辽盆地形成了无机烷烃气藏;火山活动为沉积盆地送来了岩浆岩,其中的地幔岩中见有烷、烯、炔等烃类物质;岩浆岩中的结晶岩含有烷烃类物质,且有随密度增加含经量增加的趋势;岩浆岩中的火山岩也含有烷烃物质,也有随密度增加含烃量增长的趋势,同时还有随密度增加烃类物质的碳原子数也有增加的趋势。火山活动还向沉积盆地供给热液流体,以水为载体的某些金属元素,如Fe、Mn、Zn、Cu、Pd等促进了烃类物质的生成量,使具有二元结构的沉积盖层盆地出现了催化生烃模式。总之,火山活动对沉积盖层呈二元结构的盆地的油气生成增加多种模式,使二元结构盆地存在有机生油机制、合成生油机制,同时也存在无机生烃机制。