C同位素分析已应用于钻探现场,可以实时连续监测随钻泥浆气及岩屑罐顶气C同位素值的变化情况,分析页岩气富集规律与勘探潜力.黔北正安地区 3 个平台(Ay1、Ay2、Ay4)随钻泥浆气与岩屑罐顶气的C同位素结果显示,泥浆气纵向上从石牛栏组至五峰组的 C 同位素总体由重变轻,C 同位素倒转主要出现在龙马溪组,C同位素从S1l4→S1l2→O3w先变重后变轻,S1l2 的C同位素倒转程度明显.根据岩屑罐顶气C同位素分馏特征将五峰组-新滩组划分为 5段,第 2、3段C同位素分馏程度均匀且较高(2.51‰～4.59‰,平均 3.60‰),放气量及气测值具有相应的响应特征;第 2 段(S1l1～S1l2)中上部响应特征更明显,具备良好的孔隙度及含气性.龙马溪组δ13C1 主要分布在-36‰～-32‰之间,平均-33.47‰,δ13C2 主要分布在-38‰～-34‰之间,平均-35.58‰,δ13C1 和δ13C2 的倒转主要开始于S1l3,龙马溪组页岩气主要由原油裂解气贡献.各平台间湿度存在差异(Ay1 平台>Ay2 平台>Ay4 平台),反映了不同构造位置热演化程度的差异,五峰组-龙马溪组的热演化程度高于威远地区,低于焦石坝及长宁地区,与富顺-永川、南川地区相近.通过C同位素分馏特征、放气量及孔隙压力指数结合储层评价相关参数,对Ay1-X井五峰组-龙马溪组纵向上甜点划分3类,进一步确定了龙马溪组最优甜点段为龙马溪组底部 3.2 m,具有岩屑罐顶气C同位素重、分馏程度高、生烃能力强、总含气量高、可压裂性好、有机孔发育、空隙压力指数大等特点,为黔北正安地区五峰组-龙马溪组箱体选择提供了理论依据.
蠡县斜坡是饶阳凹陷重要的油气探区,其油气来源问题一直是勘探关注的重点,特别是斜坡南部的油源问题一直存在争议.本研究通过开展任西-肃宁洼槽烃源岩评价及地球化学特征分析、蠡县斜坡原油油源分析和运移路径示踪,证实了肃宁洼槽对斜坡南部的供烃潜力,并明确了蠡县斜坡不同区域油源.蠡县斜坡原油可分为 3 类,其中:A类原油由淀北洼槽Es4-Ek烃源岩供烃,主要分布在蠡县斜坡北部;B类原油由任西洼槽Es下1 烃源岩供烃,主要分布在斜坡北中部;C类原油位于蠡县斜坡中南部,油源分析及芳烃运移示踪参数指示其由肃宁洼槽 Es下1 烃源岩供烃.蠡县斜坡中南部油藏油源的明确,从源的角度证实了肃宁洼槽对蠡县斜坡中南部的供烃能力,为蠡县斜坡南部的勘探提供了有力的证据,对斜坡南部勘探具有重要指导意义.
郯庐断裂带是中国东部规模最大、构造运动强烈以及地震频发的活动断裂带,其深部结构与现今活动状态引人注目.对郯庐断裂带郯城段和庐江段温泉与深井地下水逸出和溶解气体进行He同位素组成和气体组分分析结果显示,郯庐断裂带流体 3He/4He测试值为大气参考值(记作 1 Ra)的 0.15～1.15 倍.郯城段样品的 3He/4He和 4He/20Ne值分别为 0.96～1.15 Ra和 0.24～0.30,显示有大气和地下水氚衰变对He来源的贡献.庐江段样品的 3He/4He空气校正值和 4He/20Ne值分别为 0.15～0.79 Ra和0.28～272,扣除大气贡献后He主要来源于地壳放射性元素衰变(90.4%～98.4%),局部受到地幔脱气作用的显著影响(幔源He占比最高为 9.6%).在空间上,庐江段幔源He占比呈现出随采样点远离断裂带而逐渐减小的趋势,反映了幔源流体运移过程中经历的稀释效应.幔源He空间分布与地震 P波速度图像对比结果表明,庐江段深源流体可能受到地幔部分熔融作用的影响.全球典型走滑断裂带的流体 3He/4He值和走滑速率之间呈正相关关系(R2=0.8),表明断裂带活动性及其应力状态对幔源流体释放具有一定的控制作用.
广西南丹大厂石炭系黄龙组碳酸盐岩对探讨右江盆地石炭系古沉积环境和古海水氧化还原特征具有重要的意义.本文对研究区碳酸盐岩样品进行全岩地球化学分析,结果显示:碳酸盐岩的 Mn/Sr 值均小于3,表明样品能够反映原始海相化学性质;SiO2、Al2O3 和TiO2 等陆源元素的平均含量低,Zr、Th的含量较低且与∑REE 相关性不明显、Y/Ho值变化大但 Nd 含量相对稳定,说明样品受到陆源碎屑影响有限;碳酸盐岩的Ce异常,揭示了样品形成于次氧化环境,δEu接近于现代海水值,反映样品基本不受热液活动影响.根据古水深、古气候、古盐度等特征元素指标综合判别,研究区黄龙组下段沉积期为离岸距离相对较近的浅水沉积环境,总共经历了 2 次相对较大的海侵和海退旋回,但海水总体呈下降趋势,整体上属温暖潮湿的气候.这也进一步反映了石炭纪右江盆地为海相沉积环境.
海相沉积物的化学特征是分析古环境变化的重要指标.本研究以连云港滨海地区浅部海相沉积物为研究对象,开展易溶盐、粒度、AMS 14C年龄及微体古生物测试,分析海相沉积物的化学特征及沉积环境.结果表明,连云港滨海地区浅部海相沉积物Cl-含量最高,Na+含量次之;5 m以浅土体含盐量变化较大,绝大数土体含盐量为 0.3%～3.0%;至埋深 20 m时,土体含盐量稳定在 1.0%.沉积物中Cl-含量与含盐量相关性最高,以直线型和多项式型拟合效果最佳;与 Ca2+、Mg2+、K+、SO42-含量拟合效果好,以多项式型拟合效果最佳;与Na+含量以幂型拟合效果最佳.沉积物含盐量与pH值呈负相关关系,说明碱性环境不利于土体盐分的增加.沉积物交换性钠(ESR)值高,说明研究土体含盐特征保留了海水特征.推测连云港滨海地区海相沉积物受到了海平面变化、东亚冬季风及黄河夺淮事件的影响.以ZK1 孔为例,中全新世以来海相沉积物经历了滨海-浅海陆架环境、滨海陆架环境、近岸滨海环境、滨海潮间带环境 4 个阶段.阶段Ⅰ(6.3～4.2 ka):土体平均含盐量为 1.2%,呈碱性,平均海水混合比为 55.2%,未出现窄盐性浮游孔虫,说明土体沉积时有淡水与海水混合,水体盐度变化明显,土体颗粒组成以粉粒和黏粒为主,底栖有孔虫以玻璃质属种为主,最高占比达 70%,基本未见到胶结类有孔虫,Ammonia beccari平均含量为 11.80%,Ammonia compressiuscula平均含量为 28.70%,为滨海-浅海陆架环境.阶段Ⅱ(4.2～0.6 ka):土体平均含盐量为 1.3%,含盐量增加,海水混合比增加,土体颗粒组成与阶段Ⅰ相似,底栖有孔虫以Ammonia beccarii为主,平均含量为48.40%,Ammonia compressiuscula含量减少,为滨海陆架环境.阶段Ⅲ(0.6～0.3 ka):海平面与现今海面位置相当,受黄河夺淮后物源补给影响,沉积速率显著增加,达 1.22 cm/a,与阶段Ⅱ相比,本阶段含盐量升高,pH值稍有下降,土体颗粒稍有变细,底栖有孔虫丰度显著增加,海水混合比进一步提高,Ammonia beccarii平均含量为 44.30%,为近岸滨海环境.阶段Ⅳ(0.3 ka以来):土体含盐量显著增加,pH值下降,土体颗粒组成、底栖有孔虫丰度及沉积速率与阶段Ⅲ基本持平,海水混合比最高达 163.3%,主要与现代积盐过程有关,Ammonia beccarii 含量为47.20%,为滨海潮间带环境.
