作者：帅燕华; 张水昌; 胡国艺; 李伟; 王铜山; ...tsr天然气烃类氧化四川盆地同位素
摘要：综合分析四川盆地高石梯-磨溪地区(高-磨地区)震旦系-寒武系天然气、储层沥青及膏盐分布等,发现高-磨地区天然气发生过不同程度硫酸盐热化学还原作用(TSR)反应。主要基于:①天然气中含一定丰度H2S,震旦系灯影组H2S含量为0.6%~3%,寒武系龙王庙组为0.2%~0.8%;其δ^34S值普遍较重(21‰~23‰),为TSR反应产物;②储层沥青S/C原子比介于0.06~0.4之间,远远超过有机质裂解生成沥青中S/C比的最高上限(0.034),峰值甚至超过了TSR反应强烈的川东北普光气田飞仙关组储层沥青的比值(0.06~0.12),为TSR过程无机S加入所致;③四川盆地寒武系底部发育膏盐类沉积,为TSR反应提供了SO4^2-和Mg^2+等物质,灯影组发育富Ca^2+/Mg^2+、贫Na^+/K^+型地层水,证明盐、膏类溶解的普遍性。地层水中相对缺乏SO4^2-,应为TSR反应消耗所致。TSR反应明显氧化乙烷,导致天然气干燥系数增加、δ^13C2变重;TSR反应程度不同造成了龙王庙组和灯影组天然气特征的差异,龙王庙组TSR反应程度相对较弱,天然气甲乙烷碳同位素明显倒转;而灯影组TSR反应程度相对要强,甲乙烷同位素正序分布。考虑TSR效应,恢复原始组成,高-磨地区寒武系-震旦系天然气应有明显的甲烷、乙烷碳同位素倒转现象,这种倒转跟该盆地及世界高-过成熟页岩气特征高度一致,暗示高-磨地区主力气源可能为源岩晚期所成天然气。这一认识可以很好诠释甲烷δ^13C1值较重、普遍低于储层沥青这一为现在主流认识(高-磨地区主体为原油裂解气)所不好解释的现象。对于重新认识天然气成藏聚集规律具有重要意义。
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