水化学及氢氧同位素组成指示的涩北气田地层水成因

摘要

柴达木盆地三湖坳陷有世界上极为典型的最年轻的大规模生物气田,但是对于生物气的成因一直存在争议.从涩北气田地层水起源和演化入手,着重分析了其水化学组成和氢氧同位素特征,以深化对青藏高原生物气成因的认识.结果表明:涩北气田地层水中TDS含量分布在83.0～170.2 g/L之间,为高Na+、Ca2+和低Mg2+、SO4的氯化钙型水体,δD值分布在-65.2‰～-51.0‰之间,δ18 O值分布在-6.6‰～-3.2‰之间;结合地层水水化学组分和氢氧同位素特征推断涩北气田地层水起源于东昆仑山冰川雪水,为冰川雪水转换为地下水沿山前斜坡带渗入三湖坳陷地层形成,并在地下水入渗、汇聚过程中淋滤溶蚀了地层中大量的盐类物质以及Sr、Br、B等微量元素,使得水体盐度逐步增加,运移至坳陷北部的背斜带,最终形成盐度较高的地层水;地层水的成因演化进一步指示涩北气田具有生物气横向运移、水溶气动态成藏的富集规律,也证明地层水的起源、运移和咸化过程在一定程度上决定着生物气的生成、运移和富集,因此在三湖地区进行生物气勘探过程中,应着重查明深部地层水的来源及其咸化过程,并在三湖地区及外围深部富锂卤水勘探过程中加强对生物气资源的关注.