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　　氦气还有指示地质构造环境和旁证CO2气藏

　　氦气

　　示油气构造环境意义

　　通常以 R = w (3H e) / w (4H e) 来表示氦气的来源,当天然气样品的 R / Ra ﹤ 1 时, 表示为壳源, 没有幔源氦气加入, 断裂带较少或断裂没有深达地幔, 构造环境活动性相对稳定; 当天然气样品的 R / Ra ﹥1 时, 表示为幔源, 有断裂带且断裂深达地幔, 构造环境活动性强。同时, M a n yr i n 等认为 R 值与大地热流值之间存在正相关关系, 并提出二者之间的换算式, 可见, R 值大 ( R / Ra 值也大 ) 也就意味着幔源提供的热能增大。地温和构造的稳定性是油气形成的重要因素, 在一定条件下, 就可用 R / Ra 的分布特征来判别油气的构造环境。我国 R / Ra 值 分布呈东部高、 西部较高 而中部低的特征。东部 R 高值区 ( R / Ra > 1 )的气样点群基本沿华夏裂谷系东侧的郯庐大断裂带展布, 该断裂带以 4 ~ 5 条主干断裂为骨架, 深达地幔的超壳。

　　断裂带为幔源物质向地球壳层运移提供了通道, 直接导致沿郯庐断裂带天然气中氦气具高 R / Ra 值。该区沉积了以第三系为主的源岩, 地热流值高, 而有机质演化快, 成油门限浅, 天然气以油中溶解气为主,且多为断块油气藏, 规模小而复杂, 在海域高的地温场为第三纪煤系形成大型煤型气田提供了有力的热源因素, 目前, 已在我国东海、 南海发现此种类型的大中型气田。

　　天然气中氦气的 R 低值区 ( R / Ra < 0 . 1 )主要集中在中部。该区构造环境稳定, 地温场很低, 对于中新代气田的形成不是有利因素, 但为古生代沉积有机质形成和保存天然气提供了有利因素, 大地构造的稳定背景也有利于古生代气田的保存, 我国以古生界为主的大气区、 大气田, 如四川气区和鄂尔多斯靖边大气田均分布在此区。西部为 R 较高区 ( 0 . 1 < R / Ra < 1 ) 。该区构造环境较为稳定, 地温场不高, 天然气分布受控因素较为复杂。如: 塔里木盆地源岩层系多、 地温低、 热演化进展相对慢, 生成伴生气凝析气甚至高温裂解气;准噶尔吐鲁番 ) 哈密盆地除伴生气外 , 形成以侏罗纪为源岩的煤型气; 柴达木盆地因周边造山带快速抬升, 第四系堆积快而厚度大, 形成生物气藏。

　　示断裂带意义

　　断裂带成为幔源挥发分向壳层运移的通道, 使幔源氦气在一定条件下储聚于油气藏中, R / Ra > 1 的气样点群多数沿断裂带分布。例如, 郯庐断裂带是深达地幔的超壳断裂带, 为幔源物质向地球壳层运移提供了通道, 导致了 R / Ra > 1 的气样点群多数是沿断裂带分布; 又如, 翟庄子气田位于黄骅拗陷港西潜山南坡, 受港西断裂控制, R / Ra 值沿港西断裂向两侧渐低, 且R / R a > 2 . 5 的值集中在 2 条断裂带的交汇处 , 说明港西断裂是气源断层, 为幔源成因气的上移通道。反之, 可根据 R / Ra > 1 的值的分布情况推断断裂带的相关信息。

　　旁证 CO2 气藏的成因

　　戴金星等认为, 当与 CO2 半生的氦气同位素 R /Ra > 1 时, 说明该部分 CO2 为地幔成因; 孙明良认为无机成因 CO 2 气藏的分布与氦气的 R / Ra 值高梯度异常带明显相关。我国东部发 现的无机成因 CO2气田 ( 藏 ), 与其伴生的氦气同位素特征是R / Ra > 2 . 5 ,这说明有来自幔源的 H e加入 (表 1 ), 同时旁证了无机成因 CO2 的气源。特别是 R / Ra > 2 的地带为无机成因 CO 2 的有利发育带。同理, 也可用 R /Ra > 1 作为辅助指标, 来判别烷烃气的无机成因。

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