幔源CO_2演化及CO_2气成藏实例分析

《幔源CO_2演化及CO_2气成藏实例分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第37卷第2期2010年4月中国地质GEoLoGYINCHrNAV01．37．No．2Apr．，2010幔源C02演化及C02气成藏实例分析申宝剑，'2秦建中2胡文碹1黄智龙3(1．南京大学地球科学系，江苏南京210093；2．中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡214151；3．中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室，贵州贵阳550002)提要：幔源Co：是当今地球科学研究中的前沿领域之一。具有重要的研究价值。处于超临界态的地幔流体具有很强的溶解和扩散能力．是地球内部能量与物质向外传输的重要载体。地幔流体中的挥发分以H20和CO：为主，全球许

2、多CO：气藏中的气体具有幔源特征，与地幔流体密切相关，但地幔流体与CO：气藏之间的关系研究则显得不够。本文分析了地幔流体的组成、性质与影响因素．结合济阳坳陷断裂构造、岩浆发育特征。阐述地幔流体上升和演化过程，认为地幔流体中溶解各种形式CO，气为气藏形成提供物质来源．断裂活动则为岩浆上侵和气体的运移、聚集提供了通道和空间。CO：气藏勘探的有利区块应该不仅仅局限于坳陷内。在坳陷边缘或者外部，新生代晚期的碱性岩浆侵入活动．不同方向断裂发育交汇地区均是气藏勘探的有利地区。关键词：幔源CO：；超临界流体；岩浆脱气；断裂；C02气藏中图分类号：P618．130．1文献标志码：A文章编号

3、：1000—3657(2010)02-0495-13地幔中存在大量的c，主要以Co：形式存在[11，地球圈层形成至今．地幔物质一直持续不断地将其中所含的不相溶组分，包括CO：、H：、H：O、N2、CH。等通过地幔热柱上涌或扩散渗流不断地向上运移回．由此产生地幔流体。地幔流体几乎影响了整个地球演化的历史131．是壳幔相互作用过程中最为活跃的因素．其参与不同金属矿床的成矿作用．在大型矿集区以及大型、超大型矿床的成矿作用过程中都有地幔流体的参与旧。地幔流体存在着大量的富CO：流体嘲．世界上已发现的高纯度CO，气藏大多分布在现代火山活动地带．仅在中国东部盆地和大陆架上就发现了29个

4、CO：气藏，其中大多数气藏中CO。含量超过90％，有的甚至达到990／0以上。许多学者通过气体同位素地球化学、包裹体特征或直接在火山口测量等手段对CO，的成因进行了分析。国内外研究Is-ul表明：大多数CO，气藏与地幔流体活动有直接或间接的关系【埘。众多学者对CO：气藏的研究主要集中在成因方面卜10．·¨51，但对CO，来源、幔源CO：气上升演化、脱气富集过程及与CO：气藏的形成关系等方面的综合研究较少。本文在分析地幔流体挥发分组成、物理化学特性、上升运移聚集特征的基础上，以济阳坳陷为例，研究深大断裂、火成岩分布与CO。气藏的关系．深入探讨济阳坳陷断裂活动与岩浆活动对幔源C

5、O：气成藏的影响。总结CO：气藏形成条件、富集规律，对CO：气藏的勘探将有一定借鉴意义。1无机CO，来源无机成因CO，主要为地幔脱气作用形成的幔源CO，[16-17】。同时还有地壳岩石化学反应、碳酸盐岩受热分解等成因CO：【18．堋，世界上许多高纯度CO：主要来源于地幔流体上升过程中脱气产生的CO：，因此本文重点讨论地幔岩浆脱气来源的CO：。地幔流体是富含挥发分的高温和高压岩浆流体．沿地壳张性深大断裂或裂谷．在较高温度和氧逸度以及较小压力的热力学条件下．地幔流体上涌发生脱气作收稿日期：2009-08-01；改回日期：2009-09-21基金项目：中国石油化工集团科技部200

6、7年基础性前瞻年性研究项目(070902)资助。作者简介：申宝剑，男，1978生，博士，工程师。主要从事天然气及烃源岩地球化学研究；E-mail：Shenbaoj@163．COll]．。496中国地质2010拒用，脱气主要成分是CO：脚。目前，地幔流体中挥发分组成主要通过3个方面进行研究：一是对现代火山喷出气体的研究．国内外一直不问断地对火山喷发的气体和流体进行监测阳侧．现代火山气体组分证实其中含有大量的H：O、CO：、SO：及一些烃类气体、H：、稀有气体等，CO：气含量为2．1％一40．9％；二是火山岩中流体包裹体的研究．火山岩包裹体提供岩浆系统喷发前的挥发分组成嘲．为结

7、晶过程中气体成分逃逸提供证据．并可以用于岩浆放气的近似估计陋恻。许多幔源矿物的流体包裹体资料表明上地幔存在C—H—o流体相129-321，主要为H：0、CO：、H：、H2S及一些稀有气体等【蚓，包裹体气相组分中，CO：含量均在80％以上，起源于地球深部的岩浆喷出地表快速冷凝形成的火山岩玻璃包裹体中也含有大量的CO：，火山岩玻璃包裹体中CO：占气相组分的43．1％一56．3％．这也间接地证实了地幔流体中存在大量的CO：；三是火山岩热解所释放出的气体。火山岩矿物裂隙中的气体、吸附的气体以CO：为主，CO，气藏发育地区火