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中国东部含油气盆地幔源氦气资源富集成藏机理

         
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中国东部含油气盆地是西太平洋板块俯冲背景下形成的一系列边缘海盆地和断陷-坳陷盆地,盆地内发现了不同类型的富氦天然气藏(He>1000ppm,1ppm=1μmol mol^(-1)),包括富氦CO_(2)气藏、富氦N_(2)气藏和富氦烃气藏文章通过大量气体地球化学数据分析,讨论了这些富氦天然气中氦气的来源及其富集成藏机理.富氦天然气均具有相对较高的3He/4He比值(0.88~4.91Ra,平均2.82Ra),根据该地区地幔岩包体和幔源CO_(2)气藏氦同位素比值计算显示,这些富氦天然气中的He以幔源为主(>70%).原始地幔挥发分以CO_(2)为主,He含量较低(<200ppm).幔源He的富集过程主要与CO_(2)的溶解与矿化有关,这个过程中CO_(2)/^(3)He比值由2×10^(9)降至2×10^(6)左右.同时,保留在气相中的He、N_(2)浓度与CO_(2)浓度成反比例增加.中国东部CO_(2)储层中形成大量相对富集^(13)C的片钠铝石等碳酸盐矿物,同时残余CO_(2)气体相对富集^(12)C是CO_(2)的溶解与矿化重要证据.CO_(2)的溶解与矿化过程中,幔源He和N_(2)气体相对丰度增加了上千倍,是形成幔源岩浆成因富氦CO_(2)气藏和富氦N_(2)气藏的主要机制.这些幔源富氦非烃气体与有机成因天然气混合成藏是富氦烃气藏形成的主要原因.

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