济阳坳陷原油中金的富集机理及其与地幔流体的关系

论文摘要

随着能源需求的日益扩大,多种能源协同勘探成为资源开发利用的必然趋势。原油中赋存贵金属及稀土元素等方面的研究适应当前石油高科技领域的新动向,研究成果具有潜在的经济价值,为能源的综合开发利用开辟新途径。渤海湾盆地是中国最大的裂谷型含油气盆地,济阳坳陷即为盆地内勘探程度最高的复杂的复式油气区。近年来,渤海湾盆地原油中金含量异常现象引起了地质工作者的广泛关注。本课题选取济阳坳陷为研究区,利用有机与无机相结合的试验方法,将油气和金置于壳幔活动的统一系统中进行综合研究,以期为能源的综合开发利用寻找新的方向。本次研究的主要目标是,查明有机质在金的富集、迁移及再沉积中的作用;探讨金与深大断裂、幔源流体的关系;研究金在原油中的存在状态,寻找金的可能来源。为此我们围绕坳陷内深大断裂采集原油及源岩样品,进行色谱、质谱、红外光谱、微量元素等一系列试验,比较系统的研究了济阳坳陷原油及源岩的有机地球化学特征,稀土元素分布特征等,结合金元素的化学性质和研究区地质背景进行综合研究。主要取得了以下几点认识:1济阳坳陷原油中高丰度的金主要赋存于浅层稠油中,主要富金油层为古近系和前震旦系花岗片麻岩油层;2原油中金主要存在于占原油比例较少的胶质沥青质组分中,这可能与胶质沥青质中高活性不成对电子对金的吸附作用有关;3研究区源岩及原油有机地球化学特征证明,济阳坳陷为陆相湖盆、还原—强还原沉积环境,坳陷内检测到了甘氨酸、亮氨酸、谷氨酸—赖氨酸、丝氨酸等氨基酸种属,利于金的溶解和再沉积;4有机质与金的活化、迁移(吸附)及再沉积等作用关系密切。金的有机络合物可能是金从沉积物进入盆地流体并迁移的重要形式;5深切上地幔的郯庐断裂,流体活动频繁,为济阳坳陷原油金富集提供了有力的地质依据,结合稀土元素特征,推断济阳坳陷原油中的金有地幔及烃源岩层两种可能来源,但无论何种来源,原油中金的富集均与幔源流体具有密切的关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究综述
• 1.2 选题依据
• 1.2.1 科学意义
• 1.2.2 国内外研究现状及应用前景
• 1.3 主要研究内容和目标
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 主要目标
• 第2章 研究区概况
• 2.1 地层
• 2.1.1 地层序列及其分布
• 2.1.2 湖相古近系
• 2.2 主要构造特征及盆地演化
• 2.2.1 盆地的基本构造框架
• 2.2.2 盆地的构造演化
• 2.2.3 郯庐断裂侏罗纪以来的剪切运动与济阳坳陷的构造演化
• 第3章 样品采集与试验方法
• 3.1 样品采集
• 3.2 实验方法及实施方案
• 3.2.1 有机抽提
• 3.2.2 族组分分离
• 3.2.3 色谱及色—质谱分析
• 3.2.4 微量元素分析
• 3.2.5 C、H、N的测试分析
• 3.2.6 外光谱分析
• 第4章 金元素的化学性质及其在自然界中的赋存状态
• 4.1 金的卤素络合物形式
• 4.2 金的氰化络合物形式
• 4.3 金的硫化合物形式
• 4.4 有机金化合物
• 4.5 金的碳基络合物及其它有机络合物形式
• 4.6 本章小结
• 第5章 济阳坳陷原油中金来源方式的探讨
• 5.1 原油富含金元素的区域地质构造基础
• 5.2 有机质在金的溶解、迁移和再沉积中的作用
• 5.2.1 藻类对金元素的吸附作用
• 5.2.2 原油——金运移的载体
• 5.2.3 有机质—金属的耦合作用
• 5.2.4 金的纳米级迁移
• 5.2.5 油田卤水对金的迁移作用
• 5.3 储层中热液作用造成原油中金的富集
• 5.3.1 膏盐矿的形成
• 5.3.2 第三纪藻生物礁及白云岩化
• 2气藏及He同位素异常'>5.3.3 幔源CO₂气藏及He同位素异常
• 5.3.4 沙三段砂岩石英胶结物的流体包裹体特征
• 5.3.5 玄武岩岩浆活动
• 5.3.6胶东金矿的碱交代作用
• 5.4 本章小结
• 第6章 济阳坳陷原油中金元素的分布特征及赋存状态探讨
• 6.1 济阳坳陷原油中金元素的丰度及分布特征
• 6.1.1 高丰度贵金属元素存在于浅层稠油中
• 6.1.2 高丰度金元素主要存在于第三系砂岩油层和前震旦系花岗片麻岩油层中
• 6.1.3 金元素主要存在于原油的胶质沥青质组分中
• 6.2 济阳坳陷原油中金元素的赋存状态探讨
• 6.2.1 原油中贵金属赋存形式的探讨
• 6.2.2 油田水中金元素的赋存形式
• 6.2.3 金元素在岩石、油田水、原油之间迁移方式的探讨
• 6.3 本章小结
• 第7章 济阳坳陷原油及烃源岩的有机地球化学特征
• 7.1 原油的有机地球化学特征
• 7.1.1 氯仿抽提物、族组成及CHN元素分析
• 7.1.2 饱和烃特征
• 7.2 烃源岩的有机地球化学特征
• 7.2.1 烃源岩有机质的热成熟及演化
• 7.2.2 氯仿抽提物、族组成及微量元素分析
• 7.2.3 饱和烃特征
• 7.2.4 芳香烃特征
• 7.2.5 氨基酸
• 7.3 本章小结
• 第8章 济阳坳陷中金元素的富集与幔源流体的关系探讨
• 8.1 郯庐断裂构造带与金元素富集的关系
• 8.1.1 郯庐断裂构造带的基本特征
• 8.1.2 断裂带岩浆活动特征
• 8.1.3 断裂带对东部油气及金矿的控制作用
• 8.2 地幔流体及其成矿作用
• 8.2.1 地幔流体的组成
• 8.2.2 地幔流体的性质
• 8.2.3 地幔流体的迁移
• 8.2.4 地幔流体的成矿作用
• 8.3 稀土元素特征分析
• 8.4 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果