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天然气中烷烃气碳同位素研究的意义


第 3 卷第 1 1 2期 







探 

天 然气 中烷 烃气 碳 同位 素 研 究 的意 义 
戴 金 星 
中 国石 油 勘 探 开 发 研 究 院 

戴 金 星 . 然 气 中烷 烃 气碳 同 位 素研 究 的 意 义

. 然 气工 业 ,0 1 3 (2 :-. 天 天 2 1 ,1 1 ) i6   摘  要  天 然 气 中烷 烃 气 的碳 同位 素 值 蕴 含 丰 富 的科 学 信 息 , 为研 究 其 重 要 理 论 及 实 践 意义 , 析 、 结 了 国 内 外 分 总   学者 对 烷 烃 气 中单 组分 ( 甲烷 、 乙烷 ) 同位 素值 的研 究 成 果 。 结果 认 为 : 据 ”c 一 R 碳 依   。回 归方 程 能对 勘 探 目 的层 天 然   气 的 类 型 或 成 熟 度 作 出 推 断 ; 成 气 的 ”c 煤    基 本 上 重 于 一2 . ‰ , 型 气 的 。 z基 本 上 轻 于 一2 . % , 介 于 8O 油   C 85 o而  


2 . ‰ ~ 一 2. ‰ 之 间是 上述 两 类 气 的 共 存 区, 以煤 成 气 为 主 。此 外 , 重 点讨 论 了烷 烃 气碳 同位 素 系 列 所 反 映 的 8O 85 且 还  

油 气地 质 和 地 球 化 学信 息 , 为 具 有 正 碳 同位 素 系 列 的烷 烃 气 属 于 有 机 成 因气 , 认 负碳 同位 素 系列 的烷 烃 气 基 本 上 属 于 无   机 成 因 气 ; 在 沉 积 盆 地 中个 别 出现 的 负 碳 同 位 素 系 列 是 由 于 正 碳 同 位 素 系 列 次 生 改造 ( 散 分 馏 、 态 转 换 分 馏 ) 但 扩 相 所  致 , 烷 烃 气 不 是 无 机 成 因的 。 其   关 键 词  烷烃 气 碳 同位 素值  甲烷  乙 烷 回 归 方程  碳 同位 素 系 列 倒 转 天 然 气成 因          
DOI1 . 7 7 iis . O O0 7 . 0 1 1 . 0  : O 3 8 /.s n 1 O 一 9 6 2 1 . 2 0 1

天 然气 中蕴 含科 学 信 息最 多 的是 烷 烃气 , 为其  因
有 CH 、     C H 和 C H 。 4个 组 分 ,  C H 、。    共 同时 丁烷  还有 正 丁烷 和异 丁烷 2种异 构 体 , 烷 烃 气 在 天然 气  故 中含科 学信 息是 最丰 富 的。值得 指 出的是 有 的学 者把  戊 烷 (     ) 归 人 烷 烃 气 中 , 者认 为 不 妥 。 因 为  CH。也 笔 戊 烷有 3种 异构体 : 常温 常压 下 , 在 正戊 烷 为无色 易燃  液体 ; 异戊 烷又 名 2甲基 丁 烷 , 一 也是 无 色 易 燃 液体 ; 新  戊 烷 又 名 2 2二 甲基 丙 烷 , 无 色 可 燃 气 体 , 易 挥  ,一 是 或 发 可燃 液体 。基 于上述 原 因 , 烃气 只能包 括 甲烷 、 烷 乙 
烷 、 烷 和丁烷 。 丙  

是最早 获 得广泛 应用 的 。  
1 1 国 外 研 究 情 况  .

世 界上 早期 的 同位 素 质谱 仪 功 能较 为 简 单 , 能  只
分析 甲烷 或全烷 烃 气 的碳 同位 素 值 。因此 , 世界 上 开  发研究 ¨  最 多 , C 这些 大 量 的研 究 成 果 对 天 然 气 勘 
探具 有重 要 的意义 。  

1Sal ) th 等综 合 研 究西 北 欧 和 北美 有 机 成 因 甲烷 
碳 同位素 值和其 烃 源 岩成 熟度 ( ) 系 , 出了 回归  R。关 提
方程 _ : 1  J

煤成 气 回归方 程  ¨   1 1R 一2  C ≈ 4g 。 8 油 型气 回归方 程  坞   1 1R 一4  C ≈ 7g 。 2 2 C a p o 提 出北美 ¨   。回归 方程 : ) ly o [ C 一R  
煤 成 气 回 归 方 程  ¨   1 1R 一 3  C ≈ 5g 。 5

天然气 中的烷烃气 组 分不仅 比其 他组 分蕴 含更 多 

的科 学信 息 , 且烷烃 气还 比其 他组分 含 量大 , 而 在天 然 
气 中可见 率很 高 。在 含 油 气 盆 地 的天 然 气 中 , 乎 百  几 分之 百都含 有烷 烃 气 。 因此 , 烷 烃 气碳 同位 素 的 研  对

1 2 国 内研 究情况  .
在 中 国 也 有 许 多 学 者 提 出 了  ¨C 一 R   。回 归 方 
程 。  

究 , 对天 然气 的研 究 和 勘 探 提供 大 量 的信 息 。 以下  能
将 以烷烃 气 中单组分 ( 甲烷或 乙烷 ) 如 以及 烷烃 气组 合  的碳 同位 素研 究 的实例 , 明其 重要 的意 义 。 说  

1 戴 金 星 不 仅 提 出 了 ¨C 一 R )     。回归 方 程 , 时  同

1 甲烷 碳 同位 素 值研 究   
在烷 烃气 碳 同位 素研 究 中, 甲烷碳 同位 素 (¨C )     

还提 出了  
方 程¨ ] 2 :    

C 。一 R。和 

C 。一 R。煤 成 气 回 归 

煤 成气 回归方 程  ”   1 . 2g 一3 . 9 C ≈ 4 11 R。 4 3 

作 者 简 介 : 金 星 , 国科 学 院 院 士 , 授 级 高 级 工 程 师 , 刊 第 七 届 编 委 会 顾 问 ;9 1 毕 业 于 南 京 大 学 地 质 系 , 为 《 油 勘  戴 中 教 本 16 年 现 石 探 与 开 发 》 天 然 气 地 球 科 学 》 编 , 中 国 科 学 : 球 科 学 》 委 , 在 国 内 外 刊 物 发 表 论 文 2 4篇 , 版 专 著 2 和《 主 《 地 编 已 6 出 6部 。 地 址 :   (0 0 3 北 京 市 海 淀 区 学 院 路 2 108) O号 。E ma :j@ ptohn .o .r - i dx erciacr c  l n l









业 

2i 0 1年 I   2月

油 型气 回归方程  ¨   I . 0g 一4 . 0 C ≈ 5 8 1R。 2 2 
煤 成 乙烷 回归 方 程  坞 。 8 1 1R 一 2 . 1 C ≈ . 6g 。 5 7 

般重 于 一2 % , 型 气 的 ”  一 般 轻 于 一2 % 。介  9 。油 C 9o 于 一2 ‰ ~ 一2 X 之 间仅 有 个 别 油 型气 与煤 成 气 重  9 s。 叠 。戴金 星 等 1 9 9 2年认 为 ,”C < 一2 . ‰ 是 油 型    。 88 气 ,玛 。 一2 . ‰ 为煤成气 _ 。   C> 51 s  ] 王世谦 19 9 4年 研究 了 四川 盆 地侏 罗 系  震旦 系 
天 然 气 的 地 球 化 学 特 征 后 , 出 ¨ 。 一 2 X 为 煤 成  指 C> 9。

煤成 丙烷 回归方 程  ¨C ≈7 1 1R 一2 . 3   . 2g 。 4 0   2 沈平等 在研 究 鄂 尔 多斯 盆 地 、 ) 四川盆 地 和 东 濮 
凹 陷 有 机 成 因 艿 C R。 系 后 , 出 了 连 续 沉 积 、 ¨   关 提 无 

大抬 升侵蚀作 用 聚煤盆 地煤 成 甲烷 回归 方程  : ] 
艿 ¨C1 8 1 g 一 3 8 ≈ .6 I R。 2.  

气口  。戴 金 星等 2 0 0 5年 指 出 ,¨ 。 一2 % 是油 型    C< 9。 气 ,¨C > 一2 . ‰ 为 煤 成 气口   。 75  。戴 金 星 等 2 0 0 9年  研 究 了四川 盆地 9个 产 气 层 , 现 ¨C 发 。最 重 的 是 由   上二叠 统龙 潭组 和上三 叠统须 家河 组煤 系烃 源岩形成 
的煤成 气 , 其 ¨C 介 于 一2 . ‰ ~   O7 2 . ‰ , 要 产  83 主

3 刘文 汇 于 1 9 ) 9 9年 提 出腐殖 型有 机 质 形成 煤 成 

气 的 ¨   。回归方程 l , 以前诸 学 者 不 同 , 指  C 一R _ 与 5 ] 他
出 在 R 一 0 9 后 有 2个 回 归 方 程 : 。 . 前  
”C1 4 . 7g 一 3 . ( ≤ 0 9 ) ≈ 8 7 1R。 4 1 R。 .    
¨Cl 2 . 2 g 一 3 . ( > 0 9 ) ≈ 2 4 1 R。 4 8 R。 .   

在须 家河组 、 长兴 组 和飞仙关 组 中( 1 l   图 )】  。
最 近 戴 金 星 等 对 中 国 气 田 或 油 田伴 生 气 具 有  ¨C <     C <   原 生 型 特 征 的 油 型 气 共    ¨C <艿 。 ”C 6 0多 口井 的 ” 。 0 C 进行 对 比 , 现 了油 型气 ”  最  发 C 重值 大于 一2 X , 表 1 示 。 9 。如 所   由表 1可 知 , 国油 型气 ”C 中 。在 苏 北 盆 地 永 7   井 和真 9 8井可 重达 一2 . ‰ , 他气 ( ) 84 其 油 田也见 到不 
少 ” : 介 于 一 2 . ‰ ~ 一2 . ‰ 。美 国 Te a 州  C 值 85 89 xs

4 赵 文智 和刘文 汇[ 综 合研 究 了由腐 泥型和 混合  ) 6  
型有 机质 生成 油型气 的 ¨   。回归 方程 : C 一R   ¨   7 5 1R。 7 2 ( 泥 型) C 一2 . 5g 一4 . 2 腐   ¨   5 5 1R。 O 7 ( C 一2 . 5g 一4 . 6 混合 型)   以上是 国 内外 学 者对 洲 际性 、 国性 和大 区域 性  全 “   R C 。的综 合 研 究 成 果 。根 据 这 些 成 果 , 取 得  当 ”  后 , 新 勘探 区气 源岩 的性质 、 熟 度 就可 进 行  C 对 成 科 学推 断 , 而 可确定所 勘探 天然 气 的类 型 , 从 对一个 地  区或盆 地 的天然 气勘 探 作 出科 学 的有 效结 论 , 动 天  推
然气勘 探快 速进 展 。  

B ret an t 页岩 气是 油型气 , 5 在 0个有 效气样 中 4 9个样 
品 的 艿  介 于 一 2 . ‰ ~ 一 3 . ‰ , 一 个 气 样 的  ”C 94 99 有

”  重达 一2 . ‰[ C 81 1  。国 内外 煤成 气 盆地 具 有 原生  型 ( C <  。 ”C <  C )     ”C <  。 ¨   特征 的  C  最 轻值 
见 表 2“ 。 [   

例如 : 鄂尔 多斯 盆地 在 2 O世 纪 8 0年 代 初期 对 是  否有煤 成气 还存 有争议 。该 区任 4井 、 6井 和 任 1  任 7 井在 石 盒 子 组 非 含 煤 地 层 发 现 天 然 气 的  ”C  为 


由表 2可 见 , 内煤 成 气 盆 地 有 关 气 田或 井 中  国 C 值 最轻 为 一2 . ‰ 。综 上 所 述 , 成 气 的 ”C   83 煤   值 基本 上重 于 一2 ‰ , 型气 的 ”C 8 油 。值 基 本 上 轻 于 


3 . ‰ ~ 一3 . ‰ , 48 4 O 同时从 图 1井太原 组 R。 与获  值

得天 然气 ”  值 为 一 3 . ‰ 进 行 了对 比研 究 , 而  C 46 从 确定 了该 盆地存 在煤 成 气  , 以后 大力 开 展 煤 成气  ]为 勘探 提供 了理论 依 据 。如 今该 盆地 成为全 国天 然气储  量 最高 、 产量最 高 、 煤成气 大气 田最 多 的盆 地 ,0 9年  20
底 共 探 明 天 然 气 储 量 2 2 55 6 1 挖 m。 年 产 天 然 气  . 4  4 × 0 ,

2 .‰ , 8 5 介于 一2 . ‰ ~ 一2 . ‰之 间为 两 类 气 共  80 85

存 区 , 以煤成气 为 主 。 且  

3 烷 烃气 碳 同位 素 值 研 究 
同  ¨C 、 ¨C     相 比 , 为 烷 烃 气 碳 同位 素 ( 因   C )   组成 具有 组合碳 同位 素特 征 , 即至少 有 3个碳 同  位 素值 (”    C 和 ” 。 ,   C、 : C ) 多者 达 4个 碳 同位素值 
(¨    C 、 C   C 、¨    。和 ”   , C ) 因此 具 有 更 多 地 质 和 地 

2 8 1 ×i 。 , 0 . 5 0 m。 发现 煤成 大气 田 8个 ( 苏里 格 、 靖边 、   大 牛地 、 榆林 、 子洲 、 审旗 、 乌 神木 和米脂 )  。

2 乙烷 碳 同位 素 值 研 究   
中 国许 多 学 者对 乙烷 碳 同位 素 ( C ) 成 的特     组

球 化学信 息 可 以利用 和解 读 。   由于笔 者 已有 专文 _  及 烷 烃气 碳 同位 素倒 转  2论 。 的 4种原 因 : 有机烷 烃气 和无机 烷烃气 相混 合 ; 煤成气  和油型气 的混 合 ;同 型不 同源” “ 气或 “ 源不 同期 ” 同 气  的混合 ; 某一 或某些 烷烃 气组 分被 细菌氧 化 。因此 , 本  文 不赘 述 由于碳 同位 素倒 转 作 用 引起 的次 生 烷 烃气 ,   而仅讨 论原 生型烷 烃气 碳 同位 素 系列所 反映 的油气 地 

征及其 应用 进行 了详 细的研 究 。  
张 士亚 等嘲 于 1 8 9 8年 指 出 , 机 质 类 型 不 同 的 烃  有

源岩生 成 的天然 气 , 其 ¨  值 有 显著 差 异 。 C  

C  组 

成 受 烃 源 岩 成 熟 度 的 影 响 比 ”C    小 , 以 将 一 2 %  可 9o 0

作 为判别 油型 气 与 煤 成 气 的界 线 : 成 气 的  C 煤  一 

第 3 卷第 1 l 2期 







探 

?     3 ?

地 层 
N+ Q 
K  Js 2  J   J  2

削面  
%  %

7 C   
49  6%  6 8% 1 %  10 0   
。  

心 
。   。  

酪 _    2% 干8根  C% ‰ 4  2%3 2    0
o   %

-  2 5

%   - 5‰  0 3


C 2  

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泥岩 






页岩 




.   . .  

目  国

目  
煤 层 





圈  

细砂岩  砂 砾岩 

石灰岩  白云岩  石膏层  硅 钙 硼 石 

¨ 0. .  

变 质 岩  酸  入岩 地 层 、行  地 层 角 度  侵   整合  / 整 合  f  

图 1 四川 盆 地 地 层 、 源 岩 及 天 然 气 ”C 地 化 剖 面 图 ( 金 星 等 , 0 9 )   烃 : 戴 2 0    E  
( I表 示 腐 泥 型 干 酪 根 ,   表 示 偏 腐 泥 混 合 型 干 酪 根 , 表 示 偏 腐 殖 混 合 型 干 酪根 , Ⅱ Ⅱz Ⅲ表 示 腐 殖 型 干 酪 根 )  

表 1 中 国 油 型 气 ”C:最 重 值 表   

气( 田 井号  层位  油)  

井深 /   m
CH4   C2 6 H  

天然气组成 
C H8 3   C4 。 Hl  N2   CO2   CH  4   C2   H6

。  C
C H8 3   C4   Hl o  

卧3  

T1  J

12 8 0   8 . 

9.1 3 1 

05 % .8

0 2  .1

0 1  .4

0 7  .4

0 3  .4

一3 . ‰ 一 2 .‰ 一2 . ‰  27 89 43

卧龙河 

卧 2  T 5  

1 4 . ~1 9 .  9. 7 0 8    9 5   0 0 2 2  . 7 6 6

0 2   0 0  .3 A o .7

0 5  .5

0 7  .1

一 3 . ‰ 一 2 .‰ 一2 . %  3O 89 42 0

卧1 3 T    l
普光 

1 7.    00 5

9.0 08 % 02% 24 % .0 .o
0  

01 .6  
0   0 5  .4

0 7  .8

0 4  .6

一3 . ‰ 一2. ‰ 一2 . ‰ 一2 .‰  31 87 59 42

普光 2 T f  47 6 8  2 . 7 . 9 0 1  ̄   1 3   7 . ~4 6 0 6 6  . 9 8

04  .O 24 .1   05 .3  

一3 . ‰ 一2 . ‰  O9 85 一4 . ‰ 一2 . ‰ 一2 . %  78 89 83 0

枣园 枣 1 3 — E 1 1 5 . ~1 7.  9 .2  15    1 1   2 51 s       6 6   0 0 3 7 o .2  . 5 7 7   A 0 0  

安茨  安 6 1  E。 2 7.~288 4 9.1 64 % 2 3% 03  ̄ O 3 % 05% 一4.‰ 一2.% 91 s       52  3.  03  .9 8 .2 .0 .6 .2 63 88 o一2.‰ 一2.‰  79 74
别古庄  京 2 7 E 4 15 3o   9 . 9 . 1 1 1  5  s    2 . ~15 1 o 7 5  . 7 永安 
真武 

03 G 0 1 .3   .5   29 % 16 .3 .5  
37  .5 14 % .4

o 3 % 0 4 % 一4. % .2 .4 5 3 0—2 . ‰ 一2 . ‰ 2 . ‰  85 43   38 l3   6
o 7  .7

永7  
真 9  8

E d 29 5 4  2 . 8 . 5 8 0  1    9 . ~3 9 4 4 0  . 4 0
E d 25 9 6   1 .  8 . 4 l   6 . ~27 3 O 4 6  85% .2

1 2  一4 . ‰ 一2. ‰ 一2 . %  .2 48 84 61 o
O   一4 . ‰ 一2 . % 45 8 4 o一2. D一2 . %  7 36 9   73 0

尕斯库勒 跃 1— E g 321O  1. 7.4 1. 2 54  1   3   2. ~3444 69  09  .9 6

23  .5

25  .5

07 .1  

-4.H 20 o~2.‰ 一2.‰ 一2.‰  87 63 62



4.  









业 

21年 1   01 2月

质 和地球 化学 信息 。   烷 烃气分子 碳数 递增 ,  ”C依 次 递 增 ( C <     
” 2 ”C <    或 递 减 ( ” 1 C <  。 ¨C )   C >  C >  C >    。

浆岩 包 裹 体 中发 现 天 然 气 的 ”C  为 一3 2 , C .‰     为 一9 1 ,”C . ‰   。为 一1 . ‰  ; 62 土耳 其 喀迈 拉 蛇 绿  岩 中 天 然 气 ¨C  为 一 1. g , 19 。  ¨C  为 一2 . ‰ , 29   ” 。 一2 . ‰ ' ; 大 西洋 L s Ct C为 37 2 北 。 ] ot i   y洋 中脊 天 然  气 的  ¨C  为 一9 9 o .X , C    为  1 . ‰ , 。 。为  33   C


”   是 原生 的烷烃 气碳 同位素 。凡 ¨ C) C依 次 递增 者  称 为 正碳 同位素 系列 ; 凡  C依 次递 减 者为 负碳 同位 
素 系 列 [ 1  z。 6

1 . ‰ ,”C 4 2   4为 一 1 . ‰ [  澳 大 利 亚 M u c i n 43   ; 。 rhs   o

3 1 正 碳 同 位 素 系 列 是 有 机 成 因原 生 烷 烃 气  . 

碳质 陨 石 天 然 气 的  ”C  为 9 2 , ”C . ‰ 艿  为 3 7 , .‰   nC 为1 2 3 。 . ‰_  。这些 负 碳 同位 素 系 列 的烷 烃 气 ,   只
能是无 机成 因 的 。  

正碳 同位 素 系列 表 征烷 烃 气 是有 机 成 因 的 , 为  且
原 生型 。这类 原生 型 烷 烃 气 既 可是 油 型气 ( 1 ,   表 )也

可是 煤成气 ( 2 。此 特 点被 国 内外 学 者 所 公 认 , 表 ) 故 
不 再赘 述 。  

正 碳 同位 素 系列 和 负碳 同位 素 系列 的烷烃 气 , 其 
差 异 是 由碳 同 位 素 系 列 的 分 馏 模 式 相 反 的 同 位 素 动 力 

3 2 负 碳 同 位 素 系 列 基 本 是 无 机 成 因 原 生 烷 烃 气  . 

效应 所致 。岩 浆岩 、 洋 中脊 和 宇 宙 陨石 中的烷 烃 气  大
是通 过 C C键 的形 成 而 产 生 的连 续 多 聚物 的产 物 , —   C 一 C 比 C ” 键 弱 , 先 断 裂 , C   比 CH   C 优   H  

烷 烃气 负碳 同位素 系列 典型 的是发 现在无 沉积 岩 
的岩浆岩 、 洋 中脊 或 陨石 中 , 大 如俄 罗斯希 比尼 地块 岩 

第 3 卷 第 1 期  1 2







探 

更 加快 速形 成烃链 , 即在 聚 合反 应 过 程 中 , 地C将 优 先  进 人聚 合形 成 的长 链 中 , 而使 形 成 烷 烃 气 的碳 同位  从 素 随着 碳数 的增 加 而 更 加 贫”C; 沉 积 岩 中则 相 反 , 在   烷 烃气 是 由干酪根 的 降解 产生 的 , c C键 的断 裂 , 如    
” 一 C比 C C 一¨ C键 弱 , 以优 先 断裂 , 所 导致 有 机热 

分馏 , 从而 导致 同位素倒 转 , 而引起 瑞利分 馏 的反应 可 
能包括 过渡 金属 与水 介 质 在 2 0 3 0℃ 时发 生 的 氧  5~ 0

化 还原 作用 。  
由上述 可知 , 在沉 积 盆 地 中个 别 井 出现 负 碳 同 位 

素系列 , 由于 正碳 同位 素 系 列烷 烃 气 受 次生 改 造 形  是 成 的, 不能仅 依据 负碳 同位 素 系列 认 为 是属 于 无 机 成 
因烷烃气 , 进行 综 合分 析 研 究 。考 虑 到个 别 负 碳 同  应 位 素 系列是 由正碳 同位 素 系列 次 生 改造 形 成 , 以认  所

成 因烷烃 气 的碳 同位素 随着 分子 中碳数 的增 加而更 加 
富 集n   C。

3 3 个 别情 况  .

在沉 积盆 地 中 , 当发 现批 量 负碳 同位 素 系列 烷 烃  气, 且天然 气 中 R/   . R >0 5时 , 如松 辽 盆 地兴 城 气 田、  
升平 气 田 、 昌德气 田和长 岭气 田, 些烷 烃气也 是无 机  这
成 因的l 。 _   3  

为负碳 同位 素系列 烷烃 气基本 是无 机成 因更科 学些 。  

4 结 论   
1 甲烷碳 同位 素与 烃源岩 成熟度 回归 方程具 有广  )

但近 年来 在 中国一些 沉积 盆地也 发 现个别 负碳 同  位素 系列 的烷烃 气 , 如塔里 木盆地 大宛齐油气 田大宛 1  
井 , 231  9  其  9  ̄23 4m深气 层的  。  为一1 . ‰ , C  C 79  。 2 为 一2 . ‰ ,   为 ~2 . ‰ , C 1 4  。 6 2  。 4为 一2 . % , 7 5 。该井 

泛使 用 价值 , 判 断勘 探 目的层 气 体类 型具 有 重要 意  对
义。   ‘  

2 煤 成 气 的  C )  基 本上 重 于 一2 . ‰ , 型 气  8O 油 的 ¨C  基 本 上 轻 于 一2 . ‰ , 于 一2 . ‰ ~  85 介 80


上下层 与邻 井均 为正 碳 同位 素 系列或 为碳 同位 素值倒  转, 而该 井 则为 负碳 同位素 系列 , 其原 因是 由于 正碳 同  位 素 系列 的烷 烃 气 , 后 生 的¨c扩 散 分 馏 率 随碳 分  受
子数增 加 而变低 , 而 导致 正 碳 同位 素 系列 改 变 为 负  从

2 . ‰ 之 问为两类 气共存 区 , 以煤 成气 为主 。 85 且   3 正碳 同位 素 系列 的烷 烃气 是 有 机成 因 的 , 碳  ) 负

同位 素系列 的烷 烃气 基 本 上是 无 机 成 因 的 ; 沉 积 盆  但 地 中个别 出现 负碳 同位 素系列是 由正碳 同位素 系列次 
生改 造所 致 , 烷烃气 并不 是无 机成 因的 。 其  
致 谢 : 文 引 用 了 张 文 正教 授 和秦 胜 飞 博 士 未 发 表 的 负 碳  本
同位 素 系列 资 料 , 此 深 表 感谢 。 在   参  考  文  献 

碳 同位素 系列口  。鄂 尔 多 斯 盆 地 陕 3 0井 盒 8段  8
(  0 ~33 9m) 然气  C 33 6   0  天  为 一2 . ‰ , C 为  4 5  ” 2


2 . ‰ ,” 。 一2 . ‰ , 负碳 同位素 系 列 , 四  83   C 为 93 为 而

周 邻 井 则 无 此 特 征 , 且 尺/  值 介 于 0 2~  而 R .0 0 0  ]该 盆地 构 造稳 定 , 大 断 裂及 晚 古 生 代 以 来  . 4  , E 无
缺乏 岩浆 活动 , 没有 形成无 机成 因烷 烃气 的条 件 。   再 如 四川盆 地 中坝 气 田 中 1 9井 ( 。 ) T  气层 气 的 
¨C 为 一 3 . ‰ , 。   为 一 2 .8 , ” C 为    5 4   C 5 ‰   。


E ]S 1 TAHIW , AR YJ    . o rerc  et i t nb    JC E   BD S uc—oki nic i  y R d fao
iot pe an l s s  na ur l s o   a y e  of t a ga e  f o s s r m fe d  i t  V a  il s n he l

Ved n  e w r aisw s T x sJ . hmi l el rea dD l aeb s , et e a[] C e c   o— a n   - aG  
og 19 5, 6( y, 7 1 4): 7 26   25 — 7.

2 .‰ , C 4 6    为 一 2 . ‰ , 时 该 气 田 中 3井 、 43 同 中 

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5 3井和 中 6 0井 须 家 河 组 气 层 气 的 R/  为 0 0 ~  R .1 o0 ; 1 . 3 中 8井 雷 口坡 组 气层 气 的 R/  为 o O , R . l 即氦  具有 壳源 成 因 , 这说 明中坝 气 田无 论 须家 河 组 或 雷 口  
坡 组 的 气 层 气 均 是 有 机 成 因 的。 但 同 为 中 1 9井   ( 。 ) 其 水 溶 气 的  T 。 ,


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C 为 一 1 .1 , C 为    1 ‰  ”  

1 . ‰ ,”C 为 一1 . ‰ , 属 于负碳 同位 素 系列 , 45   。 94 却   由此 若得 出水 溶气 中烷烃 气是 属于 无机成 因显然牵 强 

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1 . 02 

附 会 。后 者 所 以 出 现 负 碳 同 位 素 形 式 , 能 气 层 气 和  可

水溶 气相 态不 同 , 由于水 对溶 于其 中 甲烷 、 乙烷和丙 烷  产 生不 同 的碳 同位 素分 馏所 致 。   B ru s u r s 等  发现 阿 巴拉契亚 盆 地北 部 志 留系 和  奥 陶系非 常规气 藏 甲烷及 其 同系物之 问也 出现 负碳 同  位 素系列 , 且 在深 部 样 品 中 发 现 了 氢 同位 素倒 转 。 并   他 们提 出 , 除了混合 作用 外 , 要 乙烷 和丙烷 发生 瑞利  需

[]戴 金 星 . 国煤 成 气 藏 的 类 型 和 有 利 的 煤 成 气 远 景 区 [ ] 7 我 M  
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6?   









业 

21年 1   O1 2月

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c r c e itc  nd orgi  fna ur lga   nd t e moc e i ha a t rs isa   i n o   t a  sa   h r hm   c ls l ha e r du ton i  r viin c r on t s i  he Or  a  u p t  e c i  n O do ca   a b a e  n t   —

[8 2 ]HO GO ME   Or i o h aua gsse  f ;ai S R Z H. i n f en trl a epo  i l g  t   qr   ( hmea , uk y s e f h i t y i f eJ.  r C i r) T re :i     e r   mp  i [ ̄J u— t o t f s Ol c r o  
na  fA sa   lo   in Earh Sc e e , 0 t   inc s 2 07, 0(1 1  1 . 3 ): 31 41 

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gn e ig 2 0 , 8 3 4 : 0 — 2 . ie rn , 0 5 4 ( / ) 2 9 2 6  

[9 R K 2 ]P OS UR0 KIG,  L Y M  S E AL   S e wS   I L E   D, E w I D J ,t    
a . bige c hy oc r on pr du to   t 1 A o ni  dr a b   o c i n a Lo tCiy h s  t   ydr  o

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t e om p iin o lw m olc a  we g  hyd oc r ns op  c osto f o e ulr i ht r a bo  

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io op cr v r a si   e p ba i g s: vde c   or l is l   s t i  e e s l n d e   sn  a e i n e f  i t  o m

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3 4. 7  

( 稿 日期 收

2 1  O2 编 辑 0 11  O

罗冬 梅 )  

[ 3 A E   S H T   ,T 2 ]F B R E, C MI T M S AHI  W . e c e sh  a n J G oh mi eD t   c e


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