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《氡气勘查地球化学技术的研究与应用——氧气地球化学特性、方法原理、异常模式》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、氡气勘查地球化学技术的研究与应用——氧气地球化学特性、方法原理、异常模式2005年第1期2005年2月碍争MINERALRES0URCESANDGEOLOGY第19卷总第107期氡气勘查地球化学技术的研究与应用①——氧气地球化学特性,方法原理,异常模式贾国相,赵友方,姚锦其,黎绍杰(桂林矿产地质研究院,广西桂林541004)摘要:从氧的地球化特性,氧气测量方法的原理,氧的地球化学晕的形成机理及氧气异常模式的确立等方面,阐述了氧气勘查地球化学技术在油气勘查应用研究中的概况.认为该技术在方法,原理及应用效果等方面的研究已日趋成熟,应用该项技术,在油气藏上方的土壤或岩石中,已查明氧气呈环状
2、晕圈特征,并且,这一规律被反复得到证实和公认,可进一步在油气勘查领域推广应用.关键词:氧气勘查地球化学;应用研究;综述;方法原理;成因机理;油气异常模式中图分类号:P632.5文献标识码:A文章编号:1001—5663(2005)01—0o6o—o6氡气勘查地球化学技术的应用研究始于1904年的加拿大,美国在上世纪5O年代中期至6O年代已有比较成功的应用,现在在我国该技术仍然处于不断探索和逐步完善阶段,还没有得到广泛推广使用,其原因在于氡气测量技术对样品采集条件的要求比较严格,对仪器设备检测精度的要求比较高.经过了几十年的努力,直到最近2～3年,此类设备才被应用在已知油气田上进行大量
3、的试验研究,均取得了初步的效果.笔者结合国内外氡气勘查地球化学技术研究的进展和现状,并在已经取得效果的基础上,针对我国不同沉积盆地存在不同地球化学景观条件,以及在不同时代沉积盆地特别是南方和大西北地区油气勘探难度不断加大,勘探成本不断增加等现状的前提下,试图进一步研究,完善氡气勘查地球化学技术,为在各种复杂地区寻找油气田和区分油气田水边界提供行之有效的勘探新手段.对此,将分期向读者介绍笔者近年来的一些研究成果和取得的一些认识.本文将重点探讨氡气的地球化学特性,氡气勘查地球化学技术的方法原理,氡气与油气的成因机理以及在油气藏上方形成的氡气异常模式.氡的地球化学特性氡(Rn)是在地球上广
4、泛存在的放射性微量元素,Rn的原子参数为86,是惰性气体,也是气体元素中最重要的一个,属典型的亲气元素,并主要呈气体形式存在,它们主要地球化学特性参数见表1[1].表1氡的地球化学参数表Table1GeochemicalparametersofelementRn注:引自维诺格拉多夫,1949收稿日期:2004—11—17作者简介:贾国相(1955一),男,教授级高级工程师,主要从事勘查地球化学研究与管理工作?60由于Rn的电离势很高,不易被电离,是呈0价原子状态的惰性气体,故在自然界没有化合物存在.Rn实际上是镭(Ra)放射性衰变的中间产物,它有三个同位素,分别为拢Rn,.Rn及孔.
5、Rn,其中只有ZZZRn同位素的半衰期达到3.825d,其它两个同位素的半衰期只有几秒.故此,Rn才有可能在岩石,土壤中存在.Rn在地壳中的含量为7×10;干空气中为4.52×10;土壤表面空气中为100×10-1.;大洋中心为1×l0-1.～2×10-1.;在石油和油田水中,Rn的含量见表2.表2中亚细亚某些油气田中矿区水,石油和天然气中的氡浓度Table2TheRnconcentrationinminewater.petroleumandgasofsomeoilandgasfieldsinthemiddleAsia氡浓度(w(Ra)/10—1.)油气田——矿区水石油天然气注:引自
6、关慧山资料,1995年表3Ra在各种沉积岩中的含量Table3Rncontentinvarioussedimentaryrocks岩石类型W(Ra)/10一l.砂岩页岩粘土石灰岩白云岩岩盐注:引自顾德明和依凡钠,1941另外,在各沉积岩石中的Ra含量见表3,而一些学者难于解释石油中Ra的存在,其实,在许多浮游植物,液相有机物质以及活硅藻中都富含有大量的Ra,高出海水中Ra含量的1000倍.笔者认为:Ra的衰变产物是Rn,而石油中为什么含有Rn,这是由于在石油生成的早期,即油源物质时期,Rn是以Ra的形式存在,到了油气物质经过热裂解生成石油后,一部分Ra就衰变为Rn,其余未衰变的Ra在
7、石油中被保留下来.而油田水中的Ra应该是石油成藏后,在油藏周边和外围的氧化还原作用下形成的二次产物,所以,石油和油田水中含有高浓度的Rn和Ra就不难解释了.2氡的地球化学晕的形成机理由于Rn是Ra的衰变产物,其衰变时间很短(仅3.825d),故在地壳中的含量甚微.实际上,Rn在地壳中的存在和分布均与射气作用有关,当放射性元素在各种岩石中以放射性气体形式从岩石或矿物内析出,随后,这此放射性气体便进入到岩石的孔隙,裂隙和土壤中,经过长期的积累过程而形成放射性元
