土壤蚀变碳酸盐(ΔC)的碳源及其赋存状态研究

The DELTA carbonate (ΔC) method is a common used surface geochemical exploration technique for oil and gas geochemical surveys. However, its application effectiveness is unsatisfactory due to the unidentified origins of CO2 and the unknown morphology of mineral that formed ΔC. In this study, the organic geochemistry and petromineralogy characteristics of cold seep carbonate, which has the same cause of formation with ΔC, will be researched to discuss the relationship of the two carbonates, which will provide powerful evidence for the exits of ΔC. Moreover, the concentration and carbon isotopic composition of ΔC in soil samples, offshore sediments, and drill well rock fragments from different areas will be measured to analyze the carbon sources and distribution rules of ΔC. X ray diffraction technique will be applied to analyze the mineral phase and occurrence state of ΔC. Furthermore, in this research, the sedimentary samples above the gas hydrate area will be analyzed as a case study to expand the application of ΔC method in the geochemical exploration for oil and gas.

土壤蚀变碳酸盐（Delta Carbonate，ΔC）是油气化探的一个重要指标，在油气化探中得到广泛的使用，并取得了较好的效果。然而由于对ΔC的碳源及其具体矿物形态相知较少，导致该法在业内一直存在诸多质疑。本研究拟通过对与ΔC有类似成因的冷泉碳酸盐进行有机地球化学及岩石矿物学研究，探讨其与ΔC的关系，为ΔC的存在提供有力依据；对不同地区地表土壤样品、海底沉积物以及钻井岩屑进行研究，分析这些样品中ΔC的含量及其碳同位素比值，探讨ΔC的碳源及其分布规律；利用X射线衍射物相分析，研究ΔC的物相及赋存状态。该研究拟对烃类渗漏较活跃的天然气水合物区为实例，拓展ΔC法在油气地球化学勘探中的应用。

土壤蚀变碳酸盐（Delta Carbonate，ΔC）是油气化探的一个重要指标，在油气化探中得到广泛的使用，并取得了较好的效果。由于对ΔC的碳源及其具体矿物形态相知较少，导致该法在业内一直存在诸多质疑。本研究通过引入封闭黄金管裂解体系，对与ΔC有类似成因的冷泉碳酸盐及土壤样品进行有机地球化学及岩石矿物学研究，以确定冷泉碳酸盐岩和土壤∆C的裂解温度、相互关系及其碳源、矿物形态等问题。.综合研究表明，冷泉碳酸盐岩中的“ΔC成分”全部裂解至少需要在600 °C加热6h，这与土壤中的ΔC是一样的，因此确定冷泉碳酸盐岩和土壤∆C具有相同的成因，即冷泉碳酸盐岩为纯化的ΔC。二者δ13C值差异巨大的原因可能在于样品中∆C含量的不同, 即：冷泉碳酸盐岩中∆C含量较高，而土壤中∆C含量相对较低。造成这种差异的原因可能在于甲烷渗漏速率和通量、成岩环境（如孔隙水离子浓度）等原因造成的。在∆C的裂解过程中，δ13CCO2值的两种不同变化趋势表明，随着加热时间的增加，并非所有样品的热解过程都遵循同一个同位素分馏过程。综合不同地质样品的实验结果，可以推断形成∆C的碳源可能存在以下三种：①无机成因的CO2，②有机成因的CO2，③油气藏中本来就含有的CO2。X射线衍射分析结果表明，形成ΔC的CO2可能主要由方解石和白云石的分解产生，少量由未知矿物或某特殊赋存状态的矿物提供。