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俯冲带幔源流体挥发份在油气生成过程中的作用 <一>.林隆栋先生等提出，年轻生油岩系如果没有深部流体上来加氢加温加催化剂等作用，它生不了油。其观点不可置否，现以西北三个内陆盆地为例，再通过对比，证明不在俯冲带流体上浸区新生界生油岩系难以生成石油。西北三个内陆盆地的油气田主要分布于中生界、古生界，新生界油气生成规模小。准噶尔盆地古近系埋深2～5km，湖相烃源岩仅在盆地西南靠近基底凸起区在受热强的部位(Z)达到生油条件；塔里木盆地新生界湖相烃源岩生油主要位于盆地西南基底小凸起的上方(T)，埋深4～6km，较浅埋以及较低的地温梯度使烃源岩演化程度不高；柴达木盆地新生界厚度巨大(6～14km)，以渐新统、中新统、上新统湖相烃源岩生油为主，第四系富含有机质的湖沼烃源岩主要生气，主体位于盆地西部近基底浅埋区(C)，断裂发育，已属于青藏北侧抬升活动带(据何登发2022、张功成2014)。准噶尔盆地、塔里木盆地新生界中的少许生油可能来自深部中生界、古生界古油田的上浸运移；柴达木盆地西部油田的形成可能与青藏北侧的地幔流体上浸有关，同时说明只要具备条件内陆湖相是可以生成油气的。但西北三个内陆盆地巨厚的新生代沉积，未能证明在缺乏地幔流体上浸的情况下也能生成石油。而同样是几千米至十几千米厚的新生代湖相沉积，受太平洋俯冲带流体上浸作用，渤海湾断陷坳陷盆地的油气资源就丰富得多(如何登发文中图7与图16)。<二>.幔源流体挥发份上浸区分布在哪里？造成大陆区受热强、地温梯度高的原因应为幔源流体释放强，具体可参考中国及全球大陆热流分布图中的高热流区，多与中生代、新生代板块俯冲(碰撞)有关。假如油气生成仅涉地温因素，埋深10km的烃源岩生成油气就必定会比5km深处多，油井打得越深油气就越多，或者5km深度不够就往10km深度找，但实际显然不是这样，就如花岗质壳源重熔，同样的深度温度，有幔源流体渗入时才容易发生。<三>.板块俯冲带流体挥发份中的气体成分，主要来源于洋壳俯冲，尤其洋壳浅层的海相沉积物。脱水作用在俯冲前期释出结合水，后期俯冲到深部矿物结晶水释出。火山喷出的气体大部分是水H2O，少部分是在高温高压下，从海相碳酸盐岩中裂解出来的CO2、从海洋沉积有机质中生成的甲烷。火山喷出的CO2及CO气体部分来自于CH4的燃烧氧化。CO2及CH4气体在地幔岩中上浸渗透、逃逸速度比水更快，更容易消散，其难以聚集成火山主体气体，但这并不意味着它们在地幔流体中含量也会那么少，火山喷发应不是CO2及CH4逃逸、释出的主要途径。苏北发现储量达260亿立方米的CO2大气田(据龚与觐等)；松辽盆地、渤海湾盆地、东海盆地、三水盆地、粤南海盆地、珠江口盆地、莺歌海盆地等发现了28个CO2气田(据戴金星)；东非大裂谷基伍湖湖底几乎没有沉积物，而底层水却含有大量甲烷，单位体积水中甲烷的含量要比湖水其他部分大1000～10000倍(据王辉云)。这些幔源CO2及CH4气体就不是以火山活动形式上浸到地壳浅表的。而上浸过程进入圈闭构造的甲烷，在高温高压、在催化剂及加氢作用下生成石油。盆地烃源层在深部上浸流体加氢加温加催化剂等的作用下可形成页岩油。但页岩油很难证明是直接由幔源液态上涌形成的，如果能涌得进去，开采就不会那么难了，页岩油也让纯幔源无机成因说难以逾越。板块俯冲所形成的地幔流体挥发份成分复杂，未知数多，像氢、铁、碱金属等在油气形成过程起着化合或催化作用。 从板块俯冲带流体挥发份到油气的大致过程：第一步，俯冲洋壳中的海相沉积层发生脱水脱气，在浅部脱出结合水、在深部释出矿物结晶水；海相碳酸盐岩及生物骨骸在高温下释放出CO2，相当于烧制石灰高温下碳酸钙的裂解过程；海相有机质在高温高压下形成碳氢化合物流体。第二步，从俯冲洋壳脱出的水与地幔橄榄石的铁起反应，蛇纹石化过程释放出氢气，氢气与碳氢流体结合生成更长链的碳氢化合物；氢气与CO2结合生成甲烷。第三步，形成的高温碳氢流体沿着地幔地壳薄弱地带上浸至浅部圈闭构造形成油气藏；另一方面俯冲带上盘过饱和的氢沿着剪切破坏带等薄弱环节继续上浸，窜入盆地中含烃源层的圈闭构造时，氢与有机碳结合经高温催化作用生成石油。CO2气田属地幔起源，甲烷气田有幔源无机成因与生物有机质成因(比如沼气、煤成气)两种，石油有幔源上浸的与浅部圈闭烃源层经幔源加氢催化形成的(比如页岩油)两种。（mrbosh.2023年2月23日-AW版语音） |