1995年 第13卷 第2期
1995, 13(2): 1-3.
摘要:
认识飞跃、产业增储──天然气持续科技攻关，促产业发展徐永昌，郑建京（中国科学院兰州地质研究所，兰州７３００００）２０世纪中叶以来，天然气在能源结构中所占比例与日俱增。世界范围能源平衡表中，天然气所占比例约为２２%，其中超过３０%的国家有阿尔及利亚(39. 5%)、前苏联(36.5%)、加拿大(35.2%)、印尼(31.5%),娜威(30. 1%)。
认识飞跃、产业增储──天然气持续科技攻关，促产业发展徐永昌，郑建京（中国科学院兰州地质研究所，兰州７３００００）２０世纪中叶以来，天然气在能源结构中所占比例与日俱增。世界范围能源平衡表中，天然气所占比例约为２２%，其中超过３０%的国家有阿尔及利亚(39. 5%)、前苏联(36.5%)、加拿大(35.2%)、印尼(31.5%),娜威(30. 1%)。
1995, 13(2): 4-13.
摘要:
本文在辽河盆地原油和天然气之间碳氢同位素关系研究的基础上，系统地研究了中国生物─热催化过渡带油气的地球化学特征，特别是它们之间同位素组成关系，划分出油气的不同组合类型，从而证明生物─热催化过渡带油气的自生自储特征，认为过渡带是油气形成聚集的重要垂向演化层段。同时为完善烃类形成的多源复合和多阶连续提供了佐证。
本文在辽河盆地原油和天然气之间碳氢同位素关系研究的基础上，系统地研究了中国生物─热催化过渡带油气的地球化学特征，特别是它们之间同位素组成关系，划分出油气的不同组合类型，从而证明生物─热催化过渡带油气的自生自储特征，认为过渡带是油气形成聚集的重要垂向演化层段。同时为完善烃类形成的多源复合和多阶连续提供了佐证。
1995, 13(2): 14-21.
摘要:
本文分析了有机质在粘土矿物中的赋存状态，测定了粘土矿物的表面酸、实验模拟了低演化程度的烃源岩及其抽提物干酪根＋不同粘土矿物的催化机制、并通过粘土催化醇脱水反应对粘土过渡带有机质成气机理进行了探讨。研究结果表明，过渡带气的形成主要是受蒙脱石粘土矿物的催化所致，其原因是成岩过程中蒙脱石向混层矿物转化在蒙脱石晶间发生大量的铝代硅，因此在粘土表面产生电荷不平衡而形成酸性，井以路易斯酸和布郎酸作用于有机质，使碳－碳键发生断裂以形成气态烃。
本文分析了有机质在粘土矿物中的赋存状态，测定了粘土矿物的表面酸、实验模拟了低演化程度的烃源岩及其抽提物干酪根＋不同粘土矿物的催化机制、并通过粘土催化醇脱水反应对粘土过渡带有机质成气机理进行了探讨。研究结果表明，过渡带气的形成主要是受蒙脱石粘土矿物的催化所致，其原因是成岩过程中蒙脱石向混层矿物转化在蒙脱石晶间发生大量的铝代硅，因此在粘土表面产生电荷不平衡而形成酸性，井以路易斯酸和布郎酸作用于有机质，使碳－碳键发生断裂以形成气态烃。
1995, 13(2): 22-32.
摘要:
生油成气的过程不只是简单的有机物之间的转化，而是无机和有机两个系统综合运动的产物，它们之间相互联系相互制约。成岩作用伊始，两系统独立演化，均受成岩环境的制约。一旦环境适合于有机物裂化分解，两系统就共同发挥作用，通过质子的转移而相互作用。由于生物热催化过渡带气埋藏浅、热演化程度不高等特点，铝硅酸盐矿物成岩作用主要表现为：砂质岩以机械压实作用、胶结作用、溶解作用、矿化交代、自生矿物充填作用为主，泥质岩最显著的变化就是矿物的成岩演化，即蒙脱石→伊／蒙混层→伊利石，及蒙脱石→绿／蒙→绿泥石的成岩演化，其实质是有机与无机相互作用，即赋存在粘土中有机质的有机酸使砂质岩发生溶解，和碎屑岩溶解孔隙水中的Ａｌ３＋替代蒙脱石晶层间的Ｓｉ４＋，形成质子酸，对有机质形成过渡带气起着催化作用。
生油成气的过程不只是简单的有机物之间的转化，而是无机和有机两个系统综合运动的产物，它们之间相互联系相互制约。成岩作用伊始，两系统独立演化，均受成岩环境的制约。一旦环境适合于有机物裂化分解，两系统就共同发挥作用，通过质子的转移而相互作用。由于生物热催化过渡带气埋藏浅、热演化程度不高等特点，铝硅酸盐矿物成岩作用主要表现为：砂质岩以机械压实作用、胶结作用、溶解作用、矿化交代、自生矿物充填作用为主，泥质岩最显著的变化就是矿物的成岩演化，即蒙脱石→伊／蒙混层→伊利石，及蒙脱石→绿／蒙→绿泥石的成岩演化，其实质是有机与无机相互作用，即赋存在粘土中有机质的有机酸使砂质岩发生溶解，和碎屑岩溶解孔隙水中的Ａｌ３＋替代蒙脱石晶层间的Ｓｉ４＋，形成质子酸，对有机质形成过渡带气起着催化作用。
1995, 13(2): 33-43.
摘要:
对草海盆地泥炭、柴窝堡盆地第四系沉积物以及辽河东部凹陷、胜利东营凹陷、苏北金湖凹陷等第三系烃源岩中氨基酸、脂肪酸进行定性、定量分析，并开展热模拟实验。研究表明氨基酸主要赋存于沥青中，分解后可以生成烃类气体和Ｎ２气，对过渡带气的形成可作出贡献。烃源岩干酪根和沥青中的脂肪酸含量不少，沥青中脂肪酸以一元酸为主，具偶碳优势，干酪根中脂肪酸以二元酸为主，不具偶碳优势。沥青和干酪根中脂肪酸脱羧基后产生烷烃，对过渡带气和低熟油都可作出贡献，沥青中脂肪酸是生成低熟油中具奇碳优势正烷烃的主要物源。
对草海盆地泥炭、柴窝堡盆地第四系沉积物以及辽河东部凹陷、胜利东营凹陷、苏北金湖凹陷等第三系烃源岩中氨基酸、脂肪酸进行定性、定量分析，并开展热模拟实验。研究表明氨基酸主要赋存于沥青中，分解后可以生成烃类气体和Ｎ２气，对过渡带气的形成可作出贡献。烃源岩干酪根和沥青中的脂肪酸含量不少，沥青中脂肪酸以一元酸为主，具偶碳优势，干酪根中脂肪酸以二元酸为主，不具偶碳优势。沥青和干酪根中脂肪酸脱羧基后产生烷烃，对过渡带气和低熟油都可作出贡献，沥青中脂肪酸是生成低熟油中具奇碳优势正烷烃的主要物源。
1995, 13(2): 44-47.
摘要:
本文对现代泥炭进行了低温长时间模拟实验研究，并探讨了过渡带气的形成机理。甘南泥炭气、液态烃产率高。液态烃由热解油和残余气仿沥青“Ａ”两部分组成，热解油中以Ｃ５─Ｃ１４较轻馏分为主，残余氯仿沥青“Ａ”则以非烃、沥青质为主。随热演化程度增高，烃类增加，非烃和沥青质急剧减少。模拟气体组成以非烃气体（ＣＯ２等）为主，随温度升高，气态烃产率升高，烃类气体中以甲烷为主。２００℃～４００℃温度下产生的甲烷碳同位素δ１３Ｃ为－５３.８２～－３３.６６‰。研究表明低热演化阶段伴随腐殖物质的降解和干酪根的分子重排作用能产生甲烷同位素较轻的生物－热催化过渡带气。
本文对现代泥炭进行了低温长时间模拟实验研究，并探讨了过渡带气的形成机理。甘南泥炭气、液态烃产率高。液态烃由热解油和残余气仿沥青“Ａ”两部分组成，热解油中以Ｃ５─Ｃ１４较轻馏分为主，残余氯仿沥青“Ａ”则以非烃、沥青质为主。随热演化程度增高，烃类增加，非烃和沥青质急剧减少。模拟气体组成以非烃气体（ＣＯ２等）为主，随温度升高，气态烃产率升高，烃类气体中以甲烷为主。２００℃～４００℃温度下产生的甲烷碳同位素δ１３Ｃ为－５３.８２～－３３.６６‰。研究表明低热演化阶段伴随腐殖物质的降解和干酪根的分子重排作用能产生甲烷同位素较轻的生物－热催化过渡带气。
1995, 13(2): 48-58.
摘要:
在对天然气稀有气体地球化学特征进行系统研究的基础上，建立了有关氦、氩同位素组成的横“人”字型的成因模式并提出两种成因类型：Ａ、壳－幔复合型；Ｂ、壳源型。同时，还论述了稀有气体的年代积累效应与气源对比，进行了大、中型气区天然气地球化学综合研究。
在对天然气稀有气体地球化学特征进行系统研究的基础上，建立了有关氦、氩同位素组成的横“人”字型的成因模式并提出两种成因类型：Ａ、壳－幔复合型；Ｂ、壳源型。同时，还论述了稀有气体的年代积累效应与气源对比，进行了大、中型气区天然气地球化学综合研究。
1995, 13(2): 59-69.
摘要:
我国主要含油气盆地中的煤型气和油型气烃类气体的稳定碳、氢同位素组成的对比研究表明：煤型气甲烷的碳同位素组成在未成熟到低成熟阶段（Ｒ０<０.７%）与油型气无明显差别。从低成熟开始，煤型气甲烷随热演化程度的增高相对油型气逐渐富集重碳同位素。在热演化程度达到１.０左右时，二者δ１３Ｃ１的差别最大（达７‰左右）。之后随热演化程度的增加，二者δ１３Ｃ１的差值逐渐减小，当热演化程度达到过成熟阶段之后，二者又基本相近。煤型气和油型气重烃的碳同位素组成，主要受气短岩母质碳同位素组成的控制。重烃的碳同位素组成是鉴别煤型气和油型气的较有效的指标，通常煤型气的δ１３Ｃ２>－２８‰，而油型气的δ１３Ｃ２<－２８‰。热演化程度对煤型气重烃的碳同位素组成影响不够明显，而对油型气重烃碳同位素组成有一定的影响。煤型气（甲烷及重烃）的氢同位素组成主要与源岩沉积时的水介质有关，由陆相淡水环境沉积的源岩形成的煤型气相对富集氢同位素气。煤型气从甲烷到了烷随着碳数的增加，氢同位素组成依次增重，即δＤ１<δＤ２<δＤ３<δＤ４.
我国主要含油气盆地中的煤型气和油型气烃类气体的稳定碳、氢同位素组成的对比研究表明：煤型气甲烷的碳同位素组成在未成熟到低成熟阶段（Ｒ０<０.７%）与油型气无明显差别。从低成熟开始，煤型气甲烷随热演化程度的增高相对油型气逐渐富集重碳同位素。在热演化程度达到１.０左右时，二者δ１３Ｃ１的差别最大（达７‰左右）。之后随热演化程度的增加，二者δ１３Ｃ１的差值逐渐减小，当热演化程度达到过成熟阶段之后，二者又基本相近。煤型气和油型气重烃的碳同位素组成，主要受气短岩母质碳同位素组成的控制。重烃的碳同位素组成是鉴别煤型气和油型气的较有效的指标，通常煤型气的δ１３Ｃ２>－２８‰，而油型气的δ１３Ｃ２<－２８‰。热演化程度对煤型气重烃的碳同位素组成影响不够明显，而对油型气重烃碳同位素组成有一定的影响。煤型气（甲烷及重烃）的氢同位素组成主要与源岩沉积时的水介质有关，由陆相淡水环境沉积的源岩形成的煤型气相对富集氢同位素气。煤型气从甲烷到了烷随着碳数的增加，氢同位素组成依次增重，即δＤ１<δＤ２<δＤ３<δＤ４.
1995, 13(2): 70-76.
摘要:
本文通过鄂尔多斯等含油气盆地内岩石酸解烃、罐顶气和同源多产层天然气碳同位素组成的变化，从实例剖析出发，探讨了天然气运移时气体同位素组成的变化及其对天然气运移的示踪。天然气在通过沉积地层中孔隙系统和微裂隙运移时，天然气中的甲烷碳同位素会发生一定的分馏，而乙烷以上重烃碳同位素几乎不发生分馏；在天然气层所在深度，罐顶气甲烷碳同位素组成与天然气一致，在天然气层附近，罐顶气甲烷碳同位素则明显偏离了热演化趋势线；烃源岩酸解烃与其同源的天然气重烃碳同位素组成具有较好的一致性和可比性。由此，可利用气体组分碳同位素的上述变化特征，追索天然气的运移作用。
本文通过鄂尔多斯等含油气盆地内岩石酸解烃、罐顶气和同源多产层天然气碳同位素组成的变化，从实例剖析出发，探讨了天然气运移时气体同位素组成的变化及其对天然气运移的示踪。天然气在通过沉积地层中孔隙系统和微裂隙运移时，天然气中的甲烷碳同位素会发生一定的分馏，而乙烷以上重烃碳同位素几乎不发生分馏；在天然气层所在深度，罐顶气甲烷碳同位素组成与天然气一致，在天然气层附近，罐顶气甲烷碳同位素则明显偏离了热演化趋势线；烃源岩酸解烃与其同源的天然气重烃碳同位素组成具有较好的一致性和可比性。由此，可利用气体组分碳同位素的上述变化特征，追索天然气的运移作用。
1995, 13(2): 77-85.
摘要:
本文从中国含油气盆地中断层发育区孔隙流体压力分布和构造应力场特征出发，以莫尔国及岩石破裂包络线理论深入探讨了不同条件下造成岩石破裂的机理，指出构造应力是油气运移的动力之一，地震泵在断裂发育区是油气沿断层作垂向运移的重要作用过程。
本文从中国含油气盆地中断层发育区孔隙流体压力分布和构造应力场特征出发，以莫尔国及岩石破裂包络线理论深入探讨了不同条件下造成岩石破裂的机理，指出构造应力是油气运移的动力之一，地震泵在断裂发育区是油气沿断层作垂向运移的重要作用过程。
1995, 13(2): 86-92.
摘要:
本文对莺—琼盆地崖城组和梅山组气源岩样品进行了排烃模拟实验，结果表明梅山组样品单位有机碳的总产烃能力比崖城组差，崖１３－１气田的天然气可能属多来源的，是高成熟气源岩的产物。
本文对莺—琼盆地崖城组和梅山组气源岩样品进行了排烃模拟实验，结果表明梅山组样品单位有机碳的总产烃能力比崖城组差，崖１３－１气田的天然气可能属多来源的，是高成熟气源岩的产物。
1995, 13(2): 105-111.
摘要:
本文对华北和下扬子区两种类型的海陆过渡相地层进行详细的有机岩学工作，研究了泥质岩系中有机显微组合的岩石学特征、有机显微组成特征，表明壳质组是重要的生气母质。根据气源岩中有机显微组分组成特征，结合模拟实验结果提出产气指数的计算方法，并根据产气指数判断气源岩的生气潜力，下扬子区泥岩为好的生气源岩，华北地区的泥岩为较好的生气源岩，它们比煤具更大的生气能力。
本文对华北和下扬子区两种类型的海陆过渡相地层进行详细的有机岩学工作，研究了泥质岩系中有机显微组合的岩石学特征、有机显微组成特征，表明壳质组是重要的生气母质。根据气源岩中有机显微组分组成特征，结合模拟实验结果提出产气指数的计算方法，并根据产气指数判断气源岩的生气潜力，下扬子区泥岩为好的生气源岩，华北地区的泥岩为较好的生气源岩，它们比煤具更大的生气能力。
1995, 13(2): 112-119.
摘要:
本文应用有机岩石化学方法通过对塔里木盆地早古生代典型烃源岩研究，建立起了应用沥青反射率、微粒体反射率、动物壳属体反射率及海相镜质体反射率评价烃岩成熟度的综合标准。
本文应用有机岩石化学方法通过对塔里木盆地早古生代典型烃源岩研究，建立起了应用沥青反射率、微粒体反射率、动物壳属体反射率及海相镜质体反射率评价烃岩成熟度的综合标准。
1995, 13(2): 120-127.
摘要:
本文运用热解气相色谱（ＰＹ－ＧＣ）技术探讨了我国一些含煤油气盆地中煤系源岩热解产物的组成特征及意义。研究表明，不同盆地煤系源岩热解产物的差异主要表现在Ｃ+5正构烷烃＋正构烯烃含量和芳环化合物的组成上，利用热解产物Ｃ1—Ｃ5、Ｃ6—Ｃ14正构烷烃＋正构烯烃和Ｃ+15正构烷烃＋正构烯烃三个端元组分的相对含量可有效地判识煤系地层源岩有机质的产烃类型，研究表明ＰＹ－ＧＣ技术是一种值得推广的煤成烃评价方法。
本文运用热解气相色谱（ＰＹ－ＧＣ）技术探讨了我国一些含煤油气盆地中煤系源岩热解产物的组成特征及意义。研究表明，不同盆地煤系源岩热解产物的差异主要表现在Ｃ+5正构烷烃＋正构烯烃含量和芳环化合物的组成上，利用热解产物Ｃ1—Ｃ5、Ｃ6—Ｃ14正构烷烃＋正构烯烃和Ｃ+15正构烷烃＋正构烯烃三个端元组分的相对含量可有效地判识煤系地层源岩有机质的产烃类型，研究表明ＰＹ－ＧＣ技术是一种值得推广的煤成烃评价方法。
1995, 13(2): 128-139.
摘要:
碎屑岩天然气储层，尤其是埋藏历史较长、埋深较大的致密碎屑岩天然气储层物性的控制因素比较复杂，本文通过对我国中新生代主要含气盆地的碎屑岩储气层埋藏历史和成岩阶段与孔隙度关系的研究，提出了按产状将碎屑岩储层孔隙分为粒间孔、粒间溶孔、组分内孔隙和裂隙四种类型的划分方案，分析了各类孔隙对砂岩孔渗性的贡献。从碎屑颗粒物理性质和化学性质；砂岩中泥质杂基和自生粘土矿物；沉积速度与埋藏历史；碎屑岩粒径和分选程度；泥质岩成岩作用；构造背景和构造运动以及镜质体反射率和有机质成熟度等方面讨论了它们对碎屑岩天然气储层物性的控制机理。
碎屑岩天然气储层，尤其是埋藏历史较长、埋深较大的致密碎屑岩天然气储层物性的控制因素比较复杂，本文通过对我国中新生代主要含气盆地的碎屑岩储气层埋藏历史和成岩阶段与孔隙度关系的研究，提出了按产状将碎屑岩储层孔隙分为粒间孔、粒间溶孔、组分内孔隙和裂隙四种类型的划分方案，分析了各类孔隙对砂岩孔渗性的贡献。从碎屑颗粒物理性质和化学性质；砂岩中泥质杂基和自生粘土矿物；沉积速度与埋藏历史；碎屑岩粒径和分选程度；泥质岩成岩作用；构造背景和构造运动以及镜质体反射率和有机质成熟度等方面讨论了它们对碎屑岩天然气储层物性的控制机理。
1995, 13(2): 140-149.
摘要:
碳酸盐岩储层形成和成岩环境密切相关，本文根据我国实际情况将成岩环境划分为海洋、埋藏和表生三种环境。碳酸盐岩储气层的形成主要为白云岩化作用和岩溶作用。对次生孔隙的储集空间成因，提出了白云岩化形成白云岩溶孔的机制。岩溶作用是在地壳抬升的表生环境作用下，碳酸盐岩发生溶解、溶蚀、坍塌等作用的总和。提出了碳酸盐岩储层形成的成岩模式，明确指出在成岩过程中有三次储集层形成，每次伟层的形成，都可形成气田。并论证了储集层形成的地质条件、变化因素、形成时间以及对储层条件评价。
碳酸盐岩储层形成和成岩环境密切相关，本文根据我国实际情况将成岩环境划分为海洋、埋藏和表生三种环境。碳酸盐岩储气层的形成主要为白云岩化作用和岩溶作用。对次生孔隙的储集空间成因，提出了白云岩化形成白云岩溶孔的机制。岩溶作用是在地壳抬升的表生环境作用下，碳酸盐岩发生溶解、溶蚀、坍塌等作用的总和。提出了碳酸盐岩储层形成的成岩模式，明确指出在成岩过程中有三次储集层形成，每次伟层的形成，都可形成气田。并论证了储集层形成的地质条件、变化因素、形成时间以及对储层条件评价。
1995, 13(2): 150-159.
摘要:
该文主要从沉积盆地的结构上进行盆地分类，共分为三类八型。它们是；地堑—拗陷类，包括一元、二元以及多元结构三型；隆回—拗陷类，包括一元、二元以及多元结构三型，克拉通拗陷类包括间断型和继承型。由于沉积盆地类型不同，其含气优劣程度各异。这种盆地分类具有重要的理论意义和实践意义。
该文主要从沉积盆地的结构上进行盆地分类，共分为三类八型。它们是；地堑—拗陷类，包括一元、二元以及多元结构三型；隆回—拗陷类，包括一元、二元以及多元结构三型，克拉通拗陷类包括间断型和继承型。由于沉积盆地类型不同，其含气优劣程度各异。这种盆地分类具有重要的理论意义和实践意义。
1995, 13(2): 160-168.
摘要:
含油气盆地的构造运动学过程，受控于大地构造动力学背景。不同的构造动力学背景下，形成不同类型的原型盆地。在详细讨论中国西北地区古生代和中新生代构造动力学条件的基础上，讨论了不同构造动力学背景与含油气盆地的形成和性质。盆地构造运动学过程以其旋回性发展制约着含油气盆地的沉积、沉降和生油气凹陷中心形成和发展、迁移，制约着拗陷的沉积岩系序列，控制着生油气拗陷的连续沉降过程或不同原型盆地的垂向叠加而构成的间断多阶段沉降过程，亦控制着烃源岩生烃热演化的多阶连续生烃过程。多期构造运动，又为不同时代生烃、不同类型油气提供了运聚成藏的条件，为油气多源复合成藏提供了前提。
含油气盆地的构造运动学过程，受控于大地构造动力学背景。不同的构造动力学背景下，形成不同类型的原型盆地。在详细讨论中国西北地区古生代和中新生代构造动力学条件的基础上，讨论了不同构造动力学背景与含油气盆地的形成和性质。盆地构造运动学过程以其旋回性发展制约着含油气盆地的沉积、沉降和生油气凹陷中心形成和发展、迁移，制约着拗陷的沉积岩系序列，控制着生油气拗陷的连续沉降过程或不同原型盆地的垂向叠加而构成的间断多阶段沉降过程，亦控制着烃源岩生烃热演化的多阶连续生烃过程。多期构造运动，又为不同时代生烃、不同类型油气提供了运聚成藏的条件，为油气多源复合成藏提供了前提。
1995, 13(2): 169-177.
摘要:
埋藏在地下深处的油气组份，通过断层、裂隙、可渗透地层以及地下水等多种途径向上运移至地表附近时，改变了原始地表土壤的地球化学场，在土壤中形成可辨异常。油气化探就是运用土壤烃、土壤蚀变碳酸盐（△Ｃ），土壤汞、甲烷及△Ｃ碳同位素等从土壤、岩芯、水体中检测油气运移的迹象，在地表发现异常，进而研究评价这种地球化学异常和油气的微渗漏及油气圈闭类型等关系，为寻找埋藏在地下深部的油气藏提供信息。
埋藏在地下深处的油气组份，通过断层、裂隙、可渗透地层以及地下水等多种途径向上运移至地表附近时，改变了原始地表土壤的地球化学场，在土壤中形成可辨异常。油气化探就是运用土壤烃、土壤蚀变碳酸盐（△Ｃ），土壤汞、甲烷及△Ｃ碳同位素等从土壤、岩芯、水体中检测油气运移的迹象，在地表发现异常，进而研究评价这种地球化学异常和油气的微渗漏及油气圈闭类型等关系，为寻找埋藏在地下深部的油气藏提供信息。
