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柴达木盆地东部第四系生物气形成机理及成藏规律

张祥  
【摘要】:根据岩芯及岩屑观察和实验分析,结合测井和地震地层学,将柴达木盆地东部地区第四系划分为八种主要的沉积相。 根据地层沉积特征、气源岩的地球化学特征、生物摸拟实验、天然气组份和密度、氦和氩同位素分析及氦碳同位素分析,明确了区内第四系天然气是产自第四系、陆相成因的生物甲烷气。 从全球第四系冰川发育、沉积区地处高纬高海拔、现今气温低、古生物孢粉分析草本植物发育、古生物介型类分析、地表露头及钻孔资料等方面的全面分析,明确了区内第四系沉积时的温度条件属于寒冷的气候条件。 从生物模拟试验、古生物孢粉分析、第四纪地层中(尤其是Q_4)岩盐发育、岩矿分析结果、区内第四系沉积于非内陆湖盆等方面,详细论述了区内第四系沉积时气候条件属于干旱气候条件。还明确了区内第四纪沉积速率快,沉积水体中硫酸盐含量较高。 首次系统地建立了柴达木盆地第四系生物气生成演化剖面,利用岩芯进行生物模拟实验,取得了不同深度下微生物、有机组份和产气量的变化数据,建立了第四系生物气纵向演化剖面。 首次系统地提出区内第四系低有机质丰度源岩埋深浅(一般小于2100m),埋藏时间短(不超过320万年),地温梯度低(小于3.6℃/100m),目前尚处于未成熟阶段的条件下,只所以能产生大量的生物气关键在于区内第四系的特殊沉积环境这一符合柴达木盆地实际的新观点。 区内沉积速度较快(0.8——1.0mm/a),这一方面使沉积物中的有机质得以快速埋藏而免于大量分解,利于有机质保存,另—方面也利于阻滞天然气的逸散。 区内储层由于埋深浅、时代新、压实程度底、成岩性差,具有较高的孔隙度和渗透性。 区内地层(盖层)由于埋深浅,尤其是由于时代新、压实程度差、成岩作用弱,造成区内盖层具备一定的孔隙性和渗透性,岩石突破压力值也很低(简称“两高一低”)。这种“两高一低”的盖层同国内己知气用盖层标准相比,完全可以认为其不能作为盖层,但在区内又实实在在地起到了封盖作用,甚至是良好的封盖作用,这不能不说是一种特殊。对这种特殊盖层的研究,不仅可以指导区内的勘探,就是对国内外同类气阳的勘探也将起到指导作用。


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