众所周知海水是咸的,湖水是淡的,然而天下上也有许多咸水湖,在中国最著名的咸水湖就是青海湖。地质学家们通过大宗的研究发明,湖水的盐度和自然气的天生有很大的关系。
几万万年前,位于我国青海省的柴达木盆地是西北低东南高的阵势,沉积中心在西北部。约莫三万万年前,柴达木盆地北部的阿尔金山脉隆起抬升,西北部阵势变高,沉积中心也由西北部逐渐向东南偏向迁徙至现今的三湖地区。由于外地天气干旱,降水少,河流注入的水也少,蒸发的水远远高于输入的水,导致沉积中心的湖水盐度逐渐升高。随着盐度逐渐增添,一些嗜盐性生物大宗滋生。物极必反,嗜盐生物对盐度的忍耐水平也有一定规模,过高的盐度就会抑制生物的滋生,湖水中的生物数目反而不如中等盐度的多。总体上,低盐度时生物数目并不少,可是生物容易腐败;中等盐度时生物多,生物容易生涯下来;高盐度时生物容易生涯,可是生物数目少。以是,中等盐度的湖泊富集更多的有机质(图
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)。
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盐度对有机质富存影响关系模式示意图
这些生物一代代死去,它们的尸骸沉积在了湖底。由于咸水湖中有许多盐分,湖底又缺乏氧气,使生物遗体不会被细菌剖析,就似乎腌咸鱼一样,可以大宗地恒久被生涯下来。这些生物遗体加上周围河流带来的一些植物枝叶、泥沙一直地群集加厚,埋藏深度逐渐加大。随着地层温度升高、压力增大,生物体中的脂肪和卵白质逐渐爆发重大的物理化学反应生整自然气。我们发明在柴达木湖水中沉积下来的一些盐类物质也加入了自然气的天生和转化历程,这些盐类物质在油气天生的差别阶段起到增进或是抑制的作用,其深条理的缘故原由在于是否降低了“活化能”(图
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)。所谓活化能就是,可以把反应前后的两种物质看成起点和终点,要抵达终点需要翻过一座山,这座山就是活化能了。以是活化能越低抵达终点就越快。

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原始岩石与加入盐类岩石的生烃特征比照图
凭证一些地球化学参数,地质学家们可以判断自然气的母源:陆上植物照旧低等水生生物。早期湖水中心在柴西南地区,面积大,低等生物和少量陆生植物(如芦苇)是主要的自然气母源。随着阿尔金山脉抬升,湖水中心向东扩展,面积缩小,在柴西北地区,更多的陆生植物带到湖水中,与低等生物一同作为自然气的母源(图3)。
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柴西北地区自然气
δ13C2-C2+
交会图
至此,我们起源揭开了漫长的地质历史中柴达木盆地西部的自然气是怎样由湖水中的生物和陆上植物,在盐类物质的加入下,一步一步转化而来的。
项目简介:
国家自然科学基金面上项目“氯化盐浓度对气源岩生整自然气组成的影响(41272159)”由凯时(北京)地球科学学院刘成林教授认真,起止年限为2013年1月-2016年12月。受项目资助,研究团队已揭晓论文14篇,其中在AAPG Bulletin、Energy & Fuels、Journal of Petroleum Science and Engineering、Journal of Natural Gas Science and Engineering等期刊揭晓SCI收录文章5篇,在地学前缘、自然气地球科学等期刊揭晓EI收录文章8篇。资助出书专著1部,加入美国石油地质学家学会(AAPG)年会、美国地质学会(GSA)年会、国际盐湖聚会、天下自然气学术年会、天下有机地球化学学术聚会等海内外聚会十次,其中“咸化湖盆相自然气地球化学特征”获得2014年天下自然气学术年会优异论文。依托项目作育博士生1名,硕士生10名。