天然气地球化学的重要分支——稀有气体地球化学

稀有气体因其在化学上活性弱、在自然界丰度低、成因均与特定的核过程相关而成为地质物体地质历程的重要示踪剂。中国科学院兰州地质研究所(以下简称兰州地质所)将稀有气体引入到天然气地球化学研究中，形成了一个具有特色的学科分支——稀有气体地球化学。尽管稀有气体与烃类气体具有不同的成因，但在特定条件下，结合研究区域的地质特征，稀有气体常可起到重要而特殊的作用。简要介绍了兰州地质所在稀有气体地球化学研究方面的有关成果和一些新的进展。利用^40Ar／^36Ar平均值将四川盆地古老的威远震旦系气藏(^40Ar／^36Ar平均值7009)和二叠系气藏(^40Ar／^36Ar平均值1017)很好地区别开来，并将威远构造成7井二叠系气藏(^40Ar／^36Ar平均值5222)气源确定为源于震旦系的气藏。根据^40Ar／^36Ar值将中原油田储层内同为第三系的煤型气(^40Ar／^36Ar平均值1125)和油型气(^40Ar／^36Ar平均值590)很好地加以区分。此外^40Ar／^36Ar值对古潜山油藏的油源对比等也有很好的效果。根据^3He／^4He值所反映的壳幔交换信息将中国含油气区划分为3个区块并综述了对各区的研究成果：①东部活动区，壳幔挥发份交换活跃，^3He／^4He值以10^—6为主，部份为10^-7；②中部稳定区，^3He／^4He值均为10^-8；②西部次稳定区，^3He／^4He值主要为10^—8，在盆地边缘为10^-7。根据东部区部分气井中氦含量达工业利用值(0.05％-0．1％)且^3He／^4He值达到10^—6量级等条件，提出了壳幔复合型氦资源的新类型。根据天然气的氦同位素、C02和CH4的碳同位素讨论了我国东部一些CO2气藏的成因和与幔源甲烷有关的问题。简要报导了兰州地质所在重稀有气体氪、氙和岩石流体包体稀有气体测量技术和研究方面的新进展。