四川盆地陆相天然气成因类型划分与对比.pdf

第 3 2卷第 6 期 2 0 1 0年 1 2月 石 油 察 驺 饱 届 PETROLEUM GEOLOGY EXPERI M ENT Vo 1 ． 3 2． No ． 6 De c ．， 2 01 0 文章编号 1 0 0 ] 一6 1 1 2 2 0 1 0 0 6 0 5 6 0 0 6 四川盆地陆相天然气成 因类型划分与对 比 沈忠民 ， 姜 敏 ， 刘 四兵 ， 朱宏权。 ， 宫亚军。 1 ． 油气藏地质及开发工程 国家重点实验室 成 都理 工大学 ， 成都6 1 0 0 5 9 ； 2 ． 中国石化 西南 分公 司勘探开发研究 院， 成都6 1 0 0 8 1 ；3 ． 中国石化 胜利 油田西部新 区研究 中心 ， 山东 东营2 5 7 0 0 0 摘要 对 四川盆地天然气轻烃指纹 、 碳氢同位素、 稀有气体 同位素等进行了系统研究 。天然气碳同位素 8 1 a C 一 。 C 2 关系的分 区和 分层对比研究显示天然气受母质类型、 成熟度及运移等多种因素影响。轻烃指纹表 明J l I 西坳陷天然气以腐殖 型来源为主 ， J I 』 中、 川 南及川东地 区天然气既有腐殖型也有腐泥型来源 ， 天然气明显具有油型气特征。川西坳陷 中段须二段天然气碳 同位素 。 C 较 高， 而部分碳同位素 8 ”C 2 位于一2 8 ‰以下显示了其油型气和高成熟度特征 ， 研究 区其它样品分布区间相对集 中， 均表现为典型的煤型 气特征。四川盆地海 、 陆相天然气可以利用 。 c 2 ∞ 很好 区分 ， 氢同位 素 8 D 一一1 4 0 ％ o 和碳 同位 素 8 。 C 2 一一2 8 ‰ 可将四川盆 地海相和陆相天然气进行 区分。稀有气体 同位素表明天然气基本上为壳源成因， 无 幔源稀有气体 的加人 。 关键词 天然气成因 ； 碳同位素； 氢 同位素 ； 稀有气体 ； 川西坳 陷； 四川 1 盆地 中图分类号 T El 2 2 ． 1 1 1 文献标识码 A PARTI TI oN AND CoNTRAS T oN GENETI C TYPE oF CoNTI NENTAL NATURAL GAS I N THE S I CHUAN BAS I N S h e n Z h o n g mi n ，J i a n g Mi n ，Li u S i b i n g ，Z h u Ho n g q u a n 。 ，Go n g Ya j u n 。 1 ． S t a t eKe yL a b o f Z g u 5 Re s e r v o i r sG e o l o g y a n dEx p l o i t a t i o n C h e n g d uU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y ，C h e n g d u， S i c h u a n 6 1 0 0 5 9 ， C h i n a；2 ． E x p l o r a t i o na n d P r o d u c t i o n Re s e a r c h I n s t i t u t e o f S o u t h we s t Br a n c h C o mp a n y，S I NO PE C，C g d u ， S i c h u a n 6 1 0 0 8 1 ，C h i n a； 3 ． T h e We s t e r n Ne wRe s e a r c h C e n t e r o f S h e n g l i O lfie l d，S I NOP EC，D o n g y i n g， S h a ndon 2 5 7 0 0 0 ，Ch i n a Ab s t r a c t The p a pe r s t ud i e s s y s t e m a t i c a l l y t he l i g ht hy d r oc a r bo n f i n ge r p r i nt ，c a r b o n i s o t o pe ，hy d r o g e n i s o t o pe a n d no bl e g a s i s o t o p e o f n a t ur a l ga s i n t he S i c hU a n Ba s i n ．The n a t u r a l ga s c a r bo n i s o t o p e C1 一 C2 r e l a t i o ns hi p f r o m d i f f e r e nt a r e a s a nd f or ma t i o ns s ho w t ha t t h e n a t u r a l g a s i n t h e Si c hua n Ba s i n we r e a f f e c t e d b y p a r e n t t y p e s o f s o u r c e s r o c k，ma t u r i t y ，mi g r a t i o n a n d o t h e r f a c t o r s ．Th e l i g h t h y d r o c a r b o n f i n g e r p r i n t i n d i c a t e s t h e ma j o r s o u r c e o f n a t u r a l g a s i n t h e We s t e r n S i c h u a n De p r e s s i o n i s h u mu s t y p e ， t h e s o u r c e s i n s ou t he r n Si c hua n Ba s i n，e a s t e r n S i c hu a n Ba s i n a nd t he c e nt r a l r e g i o n o f S i c hu a n Ba s i n a r e b ot h humus t yp e a nd s a p r o pe l t y p e，a n d t h e n a t u r a l g a s a r e ma i n l y o i l l t y pe g a s ．The C1 i s o t o p e o f n a t u r a l g a s f r o m Ta z 2 i n t h e mi d d l e a r e a o f t h e W e s t e r n S i c h u a n De p r e s s i o n a r e h i g h e r t h a n o t h e r a r e a s a n d C 2 i s o t o p e a r e l e s s t h a n -- 2 8 0 ，whi c h s h o ws o i l - t y pe g a s a n d h i g h e r ma t ur i t y f e a t u r e ．Th e n a t u r a l g a s e s o f o t he r f o r ma t i o n s i n s t ud y a r e a a r e c o n c e n t r a t i n g d i s t r i b u t i o n r e l a t i v e l y a nd d i s p l a y t he t y p i c a l f e a t ur e o f c o a l r e l a t e d g a s ．The ma r i ne a nd c o nt i ne n t a l na t ur a l g a s i n t he S i c h ua n Ba s i n c ou l d b e d i s t i ngu i s he d by c a r b o n i s ot op e C2一 一 2 8 0 a n d h y d r o g e n i s o t o p e 3 D1 一 一1 4 0 ％0 o f t h e n a t u r a l g a s ．Th e n o b l e g a s i s o t o p e s h o ws t h a t t h e n a t u r a l g a s a r e s he l 1 s o ur c e wi t ho u t t he a d di t i o n of ma nt l e n ob l e ga s e s ． Ke y wo r ds ge ne s i s o f na t ur a l ga s ； c a r b on i s o t o pe ； h yd r og e n i s o t o pe； n obl e g a s； W e s t e r n S i c h ua n De p r e s s i on；Si c hu a n Ba s i n 四川盆 地是 大型 含油气 叠合 盆地 ， 其 中震 旦 纪 至 中三 叠世 为 海 相 碳 酸 盐 岩 沉 积 ， 富 含 海 相 天 然 气 Ⅲ ； 而 晚三 叠世 至始新 世 为陆相 的前 陆层 系碎 屑 岩 沉积组 合 ， 以陆 相 气 为 主[ 。在 平 面上 ， 该 盆地 可以划分为川东 、 川 I 南 包括川南和J l f 西南、 J I I 西 和川中等 4个油气 区。盆地多旋 回的沉积形成了 多套海相 、 陆相烃源岩 。目前 ， 下寒武统、 志留系、 下二 叠统 、 上二 叠统 和上三 叠统 5 套 烃源 岩 已进 入 收稿 日期 2 0 1 0 0 6 1 7 ； 修订 日期 2 0 1 0 1 0 2 7 。 作者简介 沈忠民 1 9 5 4 ， 男 ， 教授 ， 博士生导师 ， 主要从事石油地质教学和研究 。E ma i l s h e n z h o n g mi n c d u t ． c a 。 基金项 目 国家 自然科学基金资助项 目 4 0 7 7 2 8 0 4 和“ 油气藏地质及开发工程” 国家重点实验室 成都理工大学 基金项 目。 第 6期 沈忠民 ， 等．四川 盆地陆相天然气成因类型划分与对 比 5 6 1 高演化 阶段 ， 以成 气 为 主 3 ] 。其 中 ， 本 文 的研 究 区 川西坳 陷位 于 四川盆 地西 部 ， 为龙 门 山推覆 构造带 的前 陆盆地 Ⅲ ， 基 底 为 中三 叠 统 海相 灰 岩 ， 上 覆 晚 三叠 世 以来 陆相 地层 J 。 四川 盆地 天然气 形成 过程 具有 多源 复合 、 多 阶 连续 、 多相 态运 移 的特 点l 6 ] ， 已发 现 的气 藏 中 除来 源单一 的天 然 气 藏 外 ， 复合 或 混 源 气 藏 非 常 普 遍 。为判识 各类 气藏 的成 因类 型 ， 本 文针 对 盆地 内 不 同地 区、 不 同层 段 的天然 气轻 烃组 分 、 碳 、 氢 同位 素、 稀有气体 同位素等地 球化学特征进 行对 比研 究 ， 并 对天然气 成 因类 型进 行划 分 。 1 轻烃成 因类型划分和分 区对 比 C 指 纹 烃 中 的 正 庚 烷 n C 、 甲 基 环 己 烷 MC C 及二 甲基 环戊 烷 D MC C 有 其 不 同 的 生 物母 源 ， 常 被 用 来 识 别 天 然 气 来 源 ] 。一 般 认 为 ， 甲基环己烷主要来 源于高等植物； 二 甲基环戊 烷主 要来 自水 生 生 物 ； 正 庚 烷 主 要 来 自藻 类 和 细 菌 ， 但 对成 熟作 用 敏 感 ， 是 良好 的成 熟 度 指标 。在 生物体中， 五员环结构属于富集在腐泥型有机质中 类脂 化合物 ， 而 六员 环结 构更 多 由木 质素 和纤 维素 的六 员含 氧环演 化而来 ， 因此 与腐殖 型有 机质 的关 系更密 切 。 川 西地 区 白垩系 、 侏罗 系及 须家 河组 样 品均 以 甲基环 己烷 占绝 对 优 势 ， 除 须 家河 组 、 侏 罗 系各 一 个样 品外 ， 其 它样 品 均落 入 Ⅲ型有 机 质 区域 ， 说 明 该 区天然 气 主 要 来 源 于 Ⅲ型 有 机 质 的煤 型 气 图 1 。川南 地 区须家河 组 、 川 I 中地 区侏罗 系及 须家 河 组天 然气来 源则 相对 复杂 ， 川 南地 区既有 样 品落人 Ⅲ型 有机质 区域 ， 也有 样 品落入 I和 Ⅱ型有机 质 区 域 ； 川 I中地 区天 然气 呈 现 类 似 的 特征 ， 说 明这 2个 地 区天 然气 来源相 对 复杂 ， 既有 来源 于 I和 Ⅱ型有 机 质 的油型 气 ， 也 有 来 源 于 Ⅲ型有 机 质 的煤 型 气 。 c 轻烃 显示 川西 坳 陷中段 天 然气 样 品均 集 中分 布 在腐殖型有机质区域， 川南 、 川 I 中地区天然气既有 腐 殖型也 有腐 泥 型 图 1 。 2 利用碳同位素划分成因类型和对 比 利用天然气碳同位素特征可对天然气成因类型 划分u 。不 同学 者 利用 乙烷碳 同位 素判 别 天 然 气 成 因类型 的标 准不 尽相 同， 但差 别 不 大 。油 型 气 。 C 一般小 于 一2 9 X o ～ 一2 8 ％ 。 ， 煤 型气 。 一 般 大于 一2 6 ％ o ～ 一2 5 ． 1 ‰ 。本 文 采 用 戴 金 星口 提 出 的判别 指标对研究 区油型气 与煤 型气进行 判别 。 四 川 盆地 陆 相天 然 气 以C 同位 素 为指 标可 分 正 庚烷／ ％ 0 2 0 二 甲基环 戊烷， ％ 4 0 6 0 8 0 1 oo 甲基环 己烷／ ％ 甲基环 戊烷／ ％ o 2 0 4 0 6 0 8 o 环 己烷 图 1 四川盆地油气区天然气轻烃三角 图 图中部分数据引 自参考 文献[ 1 0 1 3 ] 。 Fi g ． 1 The t r i a n g ul a r di a gr a m a b o u t l i g ht h y d r o c a r b o n s i n n a t u r a l g a s f r o m p e t r o l e u m r e g i o n s o f t he S i c h u a n Ba s i n 为 2 个 区间 图 2 。A 区主 要 包 括 川 西 坳 陷 中段 须 二 段 、 川 东须 四段 、 川 东 侏 罗 系及 部 分研 究 区 J 3 和 K1 样 品 ， 该 区天然 气 c 同位 素 相对 较 高 ， 体 现 了其 经历 了较高 的热 演 化 过程 或 是 更 长 距 离 的油 气 运移 ； B区天然 气 C 同位 素相 对较低 ， 除 了母质 类型有一定影响外 ， 成熟度相对较低是其 同位素相 对较低的主要因素。以 c 同位素为指标 同样可将 四川盆地陆相 天然气分为 2个 区 问 工区天然气 C 同位 素在 一2 8 ％ o 以下 ， 主要 包 括川 东 须 四段 、 侏 罗 系 、 川 中侏 罗 系天 然 气 及 部分 川 中须 五 段 、 须 四 段 和须二 段 天然 气样 品 ， 显 示 出油 型 气 特 征 ， 值 得 注 意 的是 川西 地 区须二 段部 分样 品也 落 入该 区间 ， 与该区其他层位天然气呈现明显区别 ， 说明川西地 区须 二段 天然 气可 能有 腐泥 型烃 源岩 的贡 献 ， 至于 5 6 2 石 油 察 诒 沾 屡 第 3 2卷 I 一 ／、 、 、 ． 一 、 一 一， ” C ／ ％0 ◆川东侏罗系 -川东须四段 川南须二段 口川南须五段 A川西南L 研究区J 2 o川西南J ， o研究 区 A研究区K ◆川西南须二段 -研究区须二段 aJ I I 西南须三段 ▲川西南须 四段 O研究区须四段 川西南须五段 一研 究区须五段 ◆川中侏 罗系 川 中须二段 。川中须四段_川中须五段 图 2 四川盆地陆相天然气 。 C 2 一 。 c 1 同位素分区对比 图中部分数据引 自参 考文献 [ 1 7 3 4 ] 。 F i g ． 2 Z o n i n g c o mp a r i s o n c h a r t o f 一 C l i s o t o p e i n c o nt i n e nt a l n a t u r a l g a s f r o m t he Sic h u a n Ba s i n 是来源 于海 相地层 或是 T 。 m t 的贡献则 需进 一 步 的研究 ； I I 区天然 气 C 同位 素分 布在 一2 8 ％ o 以上 ， 表现为 典 型的煤 型气 特征 ， 该 区包 括 了 四川 盆地绝 大多数 陆相 地层 的天 然气样 品 ， 应 主要 来源 于须 家 河组腐 殖 型烃源 岩 的贡献 。 川西地 区须二段天然气 C l同位素较 大 ， C 2同位 素 中等 ， 显示 成熟 度 较高 ， 与其 埋藏 相 对 较深 一 致 。 另外， 由 同位素可知， 川西地区须二段天然气的母 质类型与川西北、 川南及川中天然气母质类型基本类 似 ， 而与川西南天然气则有 明显区别 图 3 。 由四川盆地须四段天然气C 2 一C l 同位素交汇 图 3 四川盆地须二段 陆相 天然气 艿 ” C 一8 ” C 同位素分 区对 比 Fi g． 3 Zon i ng c ompa r i s on c ha r t of ”C2 一 。 C1 i s ot o pe i n c on t i ne nt a l na t ur a l g a s f r o m t he T3 z f o r ma t i o n o f t h e S i c h u a n B a s i n 图可 见 图 4 ， 川东 地 区须 四段 天然 气 甲烷 同位素 较高 、 乙烷 同位素较低 ， 表明其成熟度较高、 特征为 油型气 ， 说 明气 源 可 能 有 下 部 腐 泥 型 有 机 质 的 贡 献 ； 川 西地 区与川 西南 地 区须 四段 天 然 气 ， 以中等 甲烷 同位 素 、 高 乙烷 同位 素 为 特征 ， 说 明两 地 区天 然气母 质类 型基 本 相 同、 成 熟 度基 本 一 致 ； 川 中地 区须四段天然气 甲烷同位素相对最低 ， 表现成熟度 较低特征 ， 另外 ， 该层段天然气 乙烷碳 同位素界于 川东地区、 川西与川西南地区天然气乙烷碳同位素 之间， 少量样品为油型气特征 ， 说明该 区天然气可 能来 自腐泥 、 腐殖 型 2种烃 源岩 的贡献 。 从 侏 罗系 C 一C 同位 素 交 汇 图来 看 图 5 ， 川西地 区与川 西 南 地 区 J z ， J 。天 然 气 甲烷碳 同位 素基本 分 布在 一3 6 ％ o 以上 ， 相对 于川 中地 区侏罗 系 图 4 四川盆地须 四段陆相 天然气 ” c 一 。 C 同位素分区对 比 Fi g． 4 Zo ni ng c o m p ar i s o n c h a r t o f艿 ”C2一 。 Cl i s ot ope i n c o nt i n e nt a l na t ur a l g a s f r om t he T3 z4 f o r ma t i on of t h e Si c hua n Ba s i n 图 5 四川盆地侏罗系陆相 天然气 ”C 一 ” c 同位 素分 区对 比 Fi g ．5 Zoni n g c o m p a r i s o n c ha r t o f 。 C2一 。 C1 i s o t ope i n c on t i ne nt a l na t ur a l g a s f r om J u r a s s i c o f t h e S i c h u a n B a s i n 第 6期 沈 忠民 ， 等．I 1 S I 盆地 陆相天然气成因类型划分与对 比 5 6 3 天然气 明 显 偏 高 ， 表 明其 经 历 了较 高 的 热 演 化 过 程 ， 显示 川 西 地 区与 川 I 西 南 地 区天 然 气 具 有 相 似 性 。川 东地 区天 然气 甲烷 同位 素相对 较 高 、 乙烷 同 位 素较低 ， 为演化 程 度 较 高 的油 型气 特 征 ， 表 明该 区侏罗 系天然 气 可 能 与 下 部海 相 烃 源 岩 有关 。川 I 中地 区侏 罗 系大 部 分 天然 气 的乙 烷碳 同位 素 相 对 较低 ， 其 甲烷同位素也很低 ， 基本在一4 0 ％ o 以下 ， 表 现出成熟度较低的油型气特征， 说明其天然气可能 与 就近 的腐泥 型烃 源岩 相关 。 从川 西坳 陷 中段 天 然 气 C 。 一 C 同位 素 交 汇 图 图 6 看 ， 须二段 的部分 天然 气 具有 如 下 主 要特 征 1 甲烷 同位 素相对 最 高 ， 基 本在 一3 2 ‰ 以上 ； 2 乙烷 同位 素 相 对 偏 低 ， 部 分 样 品 甚 至 在 一 2 8 ‰ 以 下 ， 表现 出 一定 的混 合 气特 征 。 由此 可知 ， 须 二段 天然气 相对 于其 他层 段 天 然 气 而 言 成熟 度 演 化 更 高， 因此 ， 其 甲烷同位素偏高； 而乙烷同位素主要受 母 质类 型影 响 ， 其 偏低 的 乙烷 同位 素 特征说 明川 西 地区须二段部分天然气可能来源于母质类型更优 的烃源岩或为混合来源。其它样 品分布区间相对 集 中 ， 均 表现为 典 型的煤 型气 特征 。 3 利用氢 同位 素划分成 因类 型 一 般认为， 烷烃气的氢 同位素组成主要受制于 沉 积环 境 ， 即随着 沉 积 时 水 介 质 的盐 度 增 大 ， 其 氢 同位素组 成变 重 ； 其 次是 成 熟度 的影 响 引， 即随 有 机 质热演 化程 度 的增高 ， 烷烃 气有 富集 重氢 同位 素 D 的趋势 。S c h o e l l 指 出 陆相 淡水 环 境 生 成 的热 成 因 甲烷 氢 同位 素组 成 小 于 一1 9 0 ％ 。 ， 海 相 环 图 6 四川盆地川西坳陷 中段 天然气 ”C z ～ ”C 同位素交汇图 图中部分数据引 自参考文献 [ 1 8 1 9 ， 2 5 ， 3 1 ] 。 Fi g． 6 I nt e r s e c t i o n g r a ph of ”C2 一 ”C1 i s ot o pe i n n a t u r al ga s f r o m t he mi dd l e a r e a 0f W e s t e r n Si c hu a n De pr e s s i o n i n t he Si c h ua n Ba s i n 漠 口 Z -- ◆ 四 川 盆 地 海 相 I ◆ ／ ． 四 川 盆 地 陆 相 ＼ ◆． ／ 塔 里 木 海 相 ’ ” ／ 口 鄂尔多 斯陆 相 ＼ ／ △塔 里木 陆相、 ， 6 3C ／ ‰ 图 7 四川盆地 、 塔里木盆地及鄂尔多斯盆地 海陆相天然气 D 一 ” c 同位 素对比 图中部分数据 引自参考文献1- 2 3 ， 2 5 ， 4 0 ， 4 2 4 3 ] 。 Fi g ． 7 C o mp a r i s o n c h a r t o f D】 一 0 C2 i s ot o pe i n na t ur a 1 ga s f r om t he Si c hu a n Ba s i n，Ta r i m Ba s i n a nd Or do s Ba s i n 境生成的甲烷氢同位素组成大于一1 9 O ‰[ 3 ； 沈平 等认为中国陆相盆地天然气 甲烷 的氢同位 素组成 在 ⋯2 5 5 o 1 5 8 ‰ 之 间 3 ， 其 中海 陆 交 互 相 的 半 咸 水 环 境 中 生 成 的 甲 烷 D 值 亦 重 于 一 1 9 0 ‰ ， 而湖 相 、 沼泽 相 的淡 、 微 咸 水 环 境 生 成 的 生物 甲烷 ， D 值 一 般 小 于 ～ Z 0 0 ％ 。 ； 王 晓 锋 等 对塔 里 木盆 地 海 、 陆 相 天 然 气 甲烷 氢 同位 素 的研 究 发 现 ， 两 者基本 上都 以一 1 7 0 ％ o 为 界 限[ 4 。天 然气 中 的氢主要来源于有机质且与水介质有关 ， 陆相天然 气 甲烷 贫氘 ， 而海 相天 然气 甲烷 富氘 。不 同学 者所 提 出的判 别指 标 的差异 较 大 ， 主要 原 因是 与地质 背 景 的差异 有关 _ 4 。实 际上 ， 从 四川 盆地 、 鄂尔 多 斯 盆地 和 塔 里 木盆 地 天 然气 甲烷 氢 同位 素 一 乙烷碳 同位 素交 汇图 图 7 明显可 见 n c 一 一z 8 ％ o 可将 海 、 陆 相天然 气进 行 区分 ， 但 以 8 D 划分 海 、 陆相天 然气 则 无 明显 界 线 ， 对 于 四川 I盆 地 而言 ， D 一 一 1 4 0 ％ o 可 区分海 、 陆相 天 然气 。 上述 事实 表 明 ， 以甲烷 氢 同位素进 行 天然气 成 因类 型判别 时 ， 不 同盆 地 甚 至 即便 是 同 一盆 地 如 塔里木盆地 海 、 陆相天然气不一定有统一 的判别 界 线 ， 但 地质 背 景相 同 ， 沉 积环 境 和 水 介 质 条件 相 同 ， 则 可能使 用其 进行 成 因类 型划 分 。 4 利用稀有气体 同位素划分成因类型 除上述烃类 自身的地球化学特征外 ， 稀有气体 同位素组成也可作为判识天然气成因类型的佐证 ， 最 常用 的指标 为。 He ／ He ， 如 Ar ／ Ar ， He ／ 。 Ar比 5 6 4 石 油 雾 笏 砧 届 第 3 2 卷 值 和 。 X e等 。 天然气 中轻稀有气体主要来源 于壳源和幔源 2 种 类 型『 4 ， 一 般 来 说 大 气 型 氦 A 型 同位 素 比值 R 。 He ／ He 1 ． 3 8 4 0 ． 0 0 0 4 x 1 0 一 ， 地 壳型氦 C型 同位素 比值 R一2 1 0 _ 。 ， 地幔型氦 包 括 M 型 和 P 型 同 位 素 比 值 大 于 1 ．1 1 0 [ 4 引。利用4 He ／ 加Ne可对天然气样 污染程 度 评估 ， 一般 认为 空气 中 He ／ 。 Ne为 0 ． 3 1 8 E ] 。 笔 者针 对川 西坳 陷各 气 藏 7 个 层 位 ， 共 计 1 8个 天 然气样品的稀有气体分析数据表明， 该值绝大部分 在 1 0 0 0以上 ， 平均值达 3 9 2 6 ． 5 ， 表 明所测样品的 空气 污染 可忽 略 。 徐永 昌等建立了氦、 氩同位素分布的“ 横人字” 型成因模式 ， 明显地划分出天然气 中氦 、 氩 同位素 组 成 的成 因类 型[ 4 。川 西坳 陷侏 罗 系 和 须家河组 天然气。 He ／ He 值分布在 1 ． 4 3 ～5 ． 5 6 X 1 0 的范 围， 总体平均为 2 ． 7 9 7 X 1 0 ～， 均在 1 0 量级， 样品点 均落在该成 因模式图上 的壳 源 区 图 8 ， 天然 气无 幔 源稀有气体的加入， 为壳源成因。 。 ／ 骗 值分布在 3 2 7 ． 4 6 8 0 ． 9范围， 总体平均 4 3 1 ． 2 ， 分布范围较窄， 说明川西地区各层段天然气来源较为相似 3 H e ／ He 也反映出壳源放射性成因特征。另外 3 He ／ He和 如 Ar ／ Ar 值也 反 映出川西坳 陷构 造运 动相对 稳 定 ， 不 存在 与地 幔沟通 的深 大 断裂 。 5 结 论 1 四川盆地 内天然气显示 了地区性和分层性 分布 特征 ， 天然气 受母 质类 型成 熟度 及运移 等多 种 因素影 响 ①川 西坳 陷 中段 各层段 天然 气与川 西 南 地 区具 有相 似 的特征 和成 因类 型 ， 主要 源 于 Ⅲ型有 机质 的煤 型气 ， 须 二 段 天 然 气成 熟 度 较 高 ， 部 分 源 于母质更好 的烃源岩 ； 川南、 川 I 中地 区天然气既有 莹 Q 主 1 0 { f 大气 ● 壳一幔复合 ／ ～ ～ ～～ ／ 幔 源 ⋯ 一 ＼ ～～ * 壳源 ◆ 1 0 0 0 图 8 四川盆地川 西坳 陷天然气 氦、 氩 同位素组成分类 Fi g． 8 The c a t e go r y m a p of h e l i um a nd a r go n i s ot o pe i n na t ur a l ga s f r o m W e s t e r n S i c hua n De pr e s s i o n i n t he Si c h ua n Ba s i n 来 源于 工和 Ⅱ型有 机质 的油 型气 ， 也 有来 源于 Ⅲ型 有机 质 的煤型气 ； ②川 中须 二段 表现 为低成 熟度 油 型气 特征 ， 须 四段 天 然 气 成 熟度 较 低 ， 少 量 样 品具 有油 型气 特征 ， 而川东 地 区须 四段 天然 气具有 成熟 度较高的油型气特征 ； ③川中侏罗系天然气为相对 低成熟 度 油型气 ， 而川 I 东地 区侏 罗系 天然气 为演化 程 度高 的油 型气 。 2 四川 盆地海 相天 然气 为油 型气 ， 陆相来 源 的 天然气 有混 合 源 特 征 ， 以 ” C 。 一 一2 8 ‰ 和 D 一 一 1 4 0 ％ o 为界 可将 海 、 陆相天 然气 区分 。 3 川 西 坳 陷 天 然 气。 He ／ He和 。 Ar ／ 。 Ar显 示有壳源放射成因的 He 和 。 Ar 加入， 幔源的。 He 影 响很小 ， 不存 在 与地 幔沟通 的深 大断裂 。 参考 文献 [ 1 ] 张水 昌， 朱光有．四川 I 盆地海 相天然气 富集成藏特 征与勘探 潜 力[ J ] ．石油学报 ， 2 0 0 6 ， 2 7 5 1 8 ． [ 2 ] 吴世祥， 汤 良杰．四川盆地碎屑岩领域有利天然气勘探方向浅 析[ J ] ．西安石油大学学报 自然科学版 ， 2 0 0 6 ， 2 1 1 2 O 一5 7 ． [ 3 ] 朱 光 有 ， 张水 昌， 梁 英 波 ， 等．四J I l 盆 地 天 然 气 特 征及 气 源[ 刀．地学前缘 ， 2 0 0 6 ， 1 3 2 2 3 4 2 4 8 ． [ 4 ] 沈 忠民， 潘 中亮 ， 吕正祥 ， 等．川西坳 陷中段须家河组 天然气 地球 化学特征与气源追踪[ J ] ．成都理工大学学报 自然科学 版 ， 2 0 0 9 ， 3 6 3 2 2 5 2 3 0 ． [ 5 9 郑荣 才， 朱如凯 ， 翟文亮 ， 等．川西类前 陆盆地晚三 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