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鄂尔多斯盆地富县古生界天然气成因及气源综合识别 王杰.pdf

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天然气地球科步的勘探部署。为此通过系统开展富县古生界天然气组分、烷烃气碳氢
同位素、稀有气体组分和同位素等地球化学分析,查明了鄂南富县古生界天然气

中甲烷占绝对优势,含有一定量的重烃,非烃气 CO2、N2 含量相对较高,显示
其为过成熟阶段生成的干气。鄂南富县古生界天然气以典型油型气为主,煤型气
为辅,甲烷和乙烷的碳同位素组成存在倒转现象可能为油型气与煤型气的混合造
成,上古生界天然气烷烃气碳同位素组成普遍比下古生界天然气偏重,可能混有
相对较多的煤型气。综合运用烃源岩干酪根碳同位素—岩石脱附气碳同位素—天

然气乙烷碳同位素、天然气甲烷氢同位素、稀有气体 Ar 同位素定年等综合地球
化学手段,推断出鄂南富县古生界天然气可能主要来源于下古生界马家沟组烃源

岩。

关键词:天然气成因;气源判识;富县;古生界;鄂尔多斯盆地

中图分类号:TE122.1 文献标识码:A



0 引言

鄂尔多斯盆地是中国第二大沉积盆地,面积约为 37×104 km2,蕴藏着丰富
的石油天然气资源。根据第三次全国油气资源评价结果,鄂尔多斯盆地石油总资

1收稿日期:2021-04-12;修回日期:2022-03-23.
基金项目:国家自然科学基金“海相深层不同类型有机质 Re-Os 赋存形式及年龄地质意义”( 编号:42072154);
中国石化股份公司科技部鄂尔多斯项目群“鄂尔多斯盆地古生界资源潜力评价”(编号:P17009-2), “鄂
尔多斯盆地元古—下古生界目标评价与关键技术”(编号:P20043)联合资助.
作者简介:王杰(1975-),男,河南周口人,高级工程师,博士,主要从事油气地质及有机地球化学研究. E-mail:
wangjie.syky@sinopec.com.源量约为 85.88×108 t,天然气资源量约为 10.7×1012 m3,尤其以古生界天然气
资源量最为丰富[1-3],通过长期的勘探,目前已探明靖边、苏里格、榆林、神木、

子洲、大牛地、东胜、延安等特大型—大型气田[1-2](图 1)。 关于鄂尔多斯盆地
上古生界天然气的成因及气源认识比较统一,都为煤型气,主要来源于上古生界
煤系地层。关于下古生界天然气的来源,前人做了大量的研究工作,得出的认识
差异较大,一种观点认为是煤型气,来源于上古生界石炭系—二叠系煤和暗色泥

岩[4-5];另一种观点认为主要是来源于上古生界石炭系—二叠系煤和暗色泥岩生
成的煤型气,还混有少量下古生界烃源岩生成的油型气[6-7];还有部分学者认为

是油型气,主要来源于下古生界低丰度碳酸盐岩烃源岩[8-9], 这些学者认为下
古生界马家沟组低丰度碳酸盐岩可以作为有效烃源岩,具有形成工业气藏的潜力。
归根到底,争议的焦点集中在是以上古生界煤型气为主还是以下古生界油型气为
主以及下古生界有效烃源岩的存在与否[10-13]。近年来,随着勘探和研究的不断
深入,发现不同地区和含气体系下古生界天然气来源不同。如鄂尔多斯盆地西缘

海相礁滩相、盆地东部奥陶系盐下、大牛地马五 5 水平井天然气与上古生界天然
气碳氢同位素组成一致,不同于靖边海相气藏油型气,为典型煤型气[14-15];大

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