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。     

塔里木盆地石油中的共生元素及地球化学特征

本文通过对塔里木盆地石油中微量元素与陆壳生命物质的分析认为,塔里木盆地中的石油应具有有机和无机二元成因特征。石油中含有不少生物体和地壳表层生物圈内很少存在的,而只有地球深部才广泛分布的元素,如铼、金、银、铟、镉、锑、碲等,这说明石油中的一部分可能来自于地球的深部,这样的石油应分布于沟通地球深部的深断裂两侧及地球深部物质出现的地区。     

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。     

从全球油气田分布看我国东南沿海火山岩覆盖区的含油气前景

中国科学院马宗晋院士据全球地震的分布将全球最活动的构造划为环太平洋、大洋脊与北大陆3个一级构造系。纵观全球油气田分布发现,它们与全球最活动的3个一级构造区密切相关,分布在显生宙火山岩带附近。我国渤海湾盆地的油气田与新生界火山岩体相伴分布,美国SacramentoBasin的气田与现代火山口错叠重合,这些现象都说明石油、天然气与地球深部物质供给密切相关。天然地震为地壳表层带来火山岩活动、地下水和天然气的外泄,而火山活动的岩浆为火山岩覆盖区带来了有机质灶体生烃模型,火山岩活动的岩浆还带来了无机成因烃,地下水为有机质带来了催化生烃模型、外泄的H₂与CO₂又带来了合成生烃模型。地壳活动区存在着多种生烃机制的多种生烃模型;地壳活动区的火山活动为沉积盆地带来沉积与岩浆形成的储、盖、圈组合,构成“水火”二元结构成油系统。火山活动为火山岩覆盖区带来了多种生烃模型生成的多种油气供给和沉积岩与火山岩形成的二元结构的储、盖、圈组合,更有利于油气田的形成。因此,我国东南沿海火山岩覆盖区应是有含油前景的地区。      

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。     

羌塘盆地深部地壳构造及油气前景

羌塘盆地深部地壳的地球物理特征表明,中地壳存在低速高导层,已被重力勘探所证实。盆地广泛发育岩浆活动,有巨厚的膏盐层和白云岩,显示了羌塘盆地深部的地幔流体热液活动。地幔流体(H2、CO、CO2、CH4)在中地壳的低速高导层可进行费托合成烃的化学反应,盆地油气资源潜力巨大。未来油气勘探的目标应是侏罗系的生物礁,以白云岩为储集层,膏盐岩为盖层,同时注意深部古生界的油气藏。     

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     

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。     

俄《工业生产经济和组织》杂志

迄今为止,对石油和天然气资源的评估和预测,几乎全部为有机成因理论。上世纪80年代,苏联等国家石油无机成冈学说获得了极大的发展。一些学者提出了在地壳深部和超深部,包括在沉积盆地的结晶基岩勘探新的石油和天然气资源的理论。     

松辽盆地无机成因气藏形成分布特征及勘探方向

松辽盆地特有的深部物质组成及其弧后走滑拉张盆地的区域构造背景,使之发育大量无机成因气藏。无机成因气藏主要发育在NNE、NWW向两组深大断裂周缘,火山活动较强烈,有较充裕无机成因气供给的区域。无机成因烃类气藏主要分布在地壳深部氧逸度低,氢元素丰富的有利区带。无机与有机成因天然气均有相似的流体运移通道,有相似的富集带——NNE向坡折带、坡垒带与洼陷间隆起带及NEE—EW向鼻状隆起带相交接部位。在富含无机成因气的深部热液作用下,形成溶蚀孔隙极为发育的各类储层。同时,CO₂气体对烃源岩中烃类的强烈溶洗及萃取,形成油气混合流体,为油气运移提供了动力,提高了油气运聚效率。由此,常形成有机与无机成藏共生组合。下一步既要继续开展有机与无机成藏共生组合均发育深断陷的勘探,又要积极探索断陷基底的中古生界碳酸盐岩和火山活动较强浅断陷中的无机成因天然气。      

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在油气成因理论研究以及新型能源的研制和开发领域中,氢气都占有极其重要的地位。在含油气盆地、构造活动带、地热区和火山岩区都已经发现富含氢气的天然气藏。研究表明,这些天然气中氢气含量极不均一,而且其同位素D值远远高出一般天然气中烷烃的氢同位素D值;这些氢气主要来源于幔源氢气、高温下H₂S或CH₄的分解、水岩反应和水在辐射作用下的分解等。由于其较强的还原性,深部的氢气在上升的过程中也可以与盆地的流体或岩石发生反应,促进烃源岩生烃或者改善已形成油气的品质。氢气也可以作为工业原料或新型燃料直接应用。     

对松辽盆地地下资源的几点认识

松辽盆地是一个典型的陆相沉积盆地,经过半个多世纪油气资源的勘探开发,目前仍有相当数量的油气资源有待勘探,只是这些油气藏含油丰度低、储层物性差,属致密油藏,因此,在勘探开发的思路和技术上需要创新。一个大型沉积盆地,其资源的赋存往往呈多元性,松辽盆地也不例外。盆地地热资源丰富,储量巨大,在含油区以外的各区地层均有不同程度的地热储集,有待充分开发利用。此外,盆地还有一些可疑资源也有待探索。盆地深部存在一个巨厚的低阻带,其形成的唯一解释是"岩层中有某种含有物",这种"含有物"有可能是气体,是何气体需要进一步探查。在盆地东部边缘沿巴彦—铁力—北安一线可能存在铀元素的富集带,并有可能具备成矿条件,如能成矿,其经济价值远优于石油,值得探索。     

辽河坳陷火山岩与油气关系

辽河坳陷第三纪火山岩喷发造成了较高地温异常，使部分烃源岩早熟，提供油源；火山岩原生和次生孔隙使其可成为储集层，在一定条件下可成为盖层。这使辽河坳陷存在多种与火山岩有关的油气藏。火山岩发育区可以形成有经济价值的油气藏，是该类地区油气资源评价中值得重视的问题。     

三塘湖盆地火成岩元素地球化学与测年研究

新疆三塘湖盆地油气区发育有大面积、多套火成岩建造,大部分岩性为火山喷发岩,局部为浅成侵入岩。对所采集的20块岩心样品进行地球化学分析的结果表明,三塘湖盆地火成岩中的稀土元素地球化学特征与吐哈盆地二叠系火成岩十分相似。三塘湖盆地火成岩中稀土元素总量变化较大,轻稀土元素相对富集,铕(Eu)元素异常不明显。K-Ar法综合研究表明,盆地内所分析的岩浆岩发育时期为距今270.0×106～290.8×106a,相当于晚石炭世至早二叠世。     

火山作用与油气田的形成和分布

火山活动对油气生成、运移、储集、封盖、聚集和保存这六个形成油气田的重要因素有着重要影响。火山活动形成的火山岩,在岩浆迅速冷凝过程中会产生孔洞和缝隙,成为容留油气的空间;火山活动形成的火山灰沉积,具有遇水膨胀和分散的特点,地层孔隙被其它充填后而成为良好的封存盖层并能抗御新构造运动的破坏而有利于油气田的保.存;火山活动提供1 020~1 200C的岩浆和300~400C的热液流体携带的热能,为油气运移提供热动力条件,促进油气运移;火山活动在沉积盆地内形成的火山岩体与侵入岩体,为含油气盆地增加了一种非构造圈闭--火山岩岩性圈闭。火山活动与油气的储集、封盖、运移、聚集和保存有着十分密切的关系,构成一个完整的含油气系统。渤海湾盆地的济阳坳陷和黄骅坳陷就很好地反映了这种关系。     

致密火山岩气藏水相和油相圈闭损害实验评价——以南堡凹陷5号构造沙河街组为例

致密火山岩气藏通常与致密砂岩气藏呈互层分布,尽管储层岩石物性与致密砂岩气藏类似,但致密火山岩气藏水相圈闭和油相圈闭损害却未能引起关注。为了揭示致密火山岩气藏水相和油相圈闭损害潜力,选取南堡凹陷沙河街组致密火山岩气藏储层岩心,开展了水相和油相毛管自吸与液相返排实验评价,并与沙河街组致密砂岩气藏液相圈闭损害进行对比。结果表明：①致密火山岩气藏储层岩石水相和油相毛管自吸能力弱于致密砂岩,致密砂岩既亲水又亲油,致密火山岩亲油性更强;②沙河街组致密火山岩气藏液相圈闭损害呈现“三低”特点,即毛管自吸进液量低、液相返排率低和渗透率损害率低;③沙河街组致密火山岩气藏水相圈闭损害比油相圈闭损害更严重。孔喉呈多峰分布、裂缝发育、存在大量溶蚀孔等孔喉结构差异是造成致密火山岩气藏水相和油相圈闭损害显著区别于致密砂岩气藏的重要原因。致密火山岩气藏钻井过程中,需控制裂缝性漏失,避免水基或油基工作液滤液进入裂缝侧面储层深处;控制压裂等增产改造措施规模,以防沟通底水诱发水相圈闭损害;在开发生产过程中要制定合理工作制度,预防凝析油析出引起的油相圈闭损害。     

中国东部中、新生代火山岩油气藏的现状与展望

作者分析了中国东部中、新生代火山岩油气藏勘探与开发的现状 ,表明火山岩油气藏是东部诸盆地中的一个新的油气藏类型 ,是我国东部油气资源的重要补充 ,我国东部中新生代盆地中 ,火山岩油气藏的探明地质储量现已超过 2 .5× 1 0 8t。文章还指出了火山岩油气藏还有许多需要进一步探讨的问题 ,勘探技术上也有难点需要解决     

东营、惠民凹陷与火山岩相关的油气藏

东营、惠民凹陷,是火山岩发育的含油气丰度较大的断陷。近年来的勘探成果表明,火山岩作为源岩、储层和盖层可形成许多与它相关的特殊油气藏。文中以地质和地球化学为证据,探讨了这种油气藏的成因。研究这种特殊油气藏的形成,无疑会开阔人们找油、找气的思路,拓宽油气勘探的领域,特别是对火山岩发育的盆地的油气勘探有重要意义。     

中国石化工业的发展需要石油冶金技术的支持

中国陆壳的特殊性,决定了中国石油的特殊性。中国陆壳面积小,四面受挤,火山活动与新构造活动活跃。因此,在中国石油中含有丰富的地球深部物质,尤应指出的是来自核幔的元素,其中各类金属元素应予特别的关注。提出了开展石油冶金工业的理论研究与技术攻关研究的建议,这一构想的实现将会大大提高中国石油的经济价值,弥补矿产资源短缺的形势,使石油化工可持续发展走出新路。