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松辽盆地地幔脱气作用与非生物成因天然气
  • 项目名称:松辽盆地地幔脱气作用与非生物成因天然气
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:41172133
  • 申请代码:D0207
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:王先彬
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心
  • 批准年度:2011
中文摘要:

松辽盆地非生物成因烷烃气体聚集形成商业天然气藏研究,提供了一条探索地幔脱气作用的重要途径。该项申请将采用分步加热-同位素质谱分析技术,研究松辽盆地深部不同类型岩石(岩浆岩、变质岩、火山岩和沉积岩)中,烷烃气体、非烃气体和稀有气体同位素組成特征、来源和成因类型。进而,阐明地幔脱气作用与非生物成因天然气成藏的耦合关系,估算非生物成因烷烃的贡献和探讨松辽盆地地幔脱气模式、碳排放作用。研究内容如下①.不同类型岩石样的挥发份及气体化学组成;②.不同类型岩石样的烷烃气体及其成因(CnH2n+2);③.不同类型岩石样的稀有气体同位素組成及其成因(He、Ne、Ar、Kr、Xe);④.不同类型岩石样的非烃气体及其成因(H2、N2、CO2);⑤.松辽盆地地幔脱气模式与深部碳排放。

结论摘要:

地球内部含有丰富的气体,“地幔脱气作用”在地质过程中起着重要作用。“地幔脱气作用”与地质-构造背景密切相关,其脱气途径可归结于如下方面? 形成非生物成因商业天然气藏,如中国松辽盆地;? 洋中脊热液流体的气体排放;? 火山地热区温泉气体排放,如腾冲火山地热区;? 超岩石圈断裂带的气体排放,如郯-庐断裂带;? 深源大地震带的气体排放,如汶川大地震;该项基金课题将对比研究松辽盆地、火山地热区温泉气体(腾冲、长白山、五大连池)、郯-庐断裂带、汶川深源大地震(引用他人资料)。 1. 松辽盆地地幔脱气作用与非生物成因商业天然气自然界非生物(无机)化学过程,能否形成石油和天然气?这是科学界一个多世纪以来争论不休,但又不懈探索,并取得重要进展的科学难题。松辽盆地Moho面在盆地中央隆起,壳内发育高导、低速、高密度层,揭示了岩漿房存在的深部特征,为地幔脱气作用提供了物质来源。壳-幔疏导体系为幔源气体向上提供了运移途径。火山岩储层则为这类气体的大规模聚集成藏提供了赋存空间。 松辽盆地非生物成因甲烷,具有较重的碳同位素δ13C1值(-16.7‰ 至 -30.5‰)。烷烃碳同位素δ13C值具“反序分布”特征,δ13C1>δ13C2>δ13C3>δ13C4。δ13C2/δ13C1>1表明乙烷δ13C2值较甲烷δ13C1值更负(δ13C2的绝对值大于δ13C1)。储层岩石气体亦具有δ13C2/δ13C1>1的特征,显示了烷烃“反序分布”特征,表明它们均是来自幔源的非生物成因烷烃气体。松辽盆地非生物成因天然气的大规模聚集成藏,提供了研究地幔脱气作用的一种重要途径。 2. 腾冲火山地热区岩浆活动的气体地球化学响应结合腾冲火山地热区地质构造背景,温泉气体地球化学研究,揭示了腾冲火山区地下岩漿活动,引发地幔脱气作用释放的原始地幔气体地球化学特征。温泉水的pH~Eh分布,具良好的线性相关特征。主要气体组分为N2、CO2、O2和Ar,微量气体鉏分为CH4、H2和He。He~CH4和CH4~CH4/H2分布显示了较好的相关性。CH4/H2>1,可能反映了热成因甲烷的贡献。He浓度增加,显示了壳源放射性成因4He的贡献。He同位素R/RA的变化范围较大,0.4~5.0。R/RA>1.00的数据,均显示了幔源氦占优势的贡献。CH4的δ13CCH4为-53. 8‰~-21.


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 4
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  • 0
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