什麼樣的地質條件形成天然氣

⑴ 天然氣水合物成礦的構造地質因素

在全球范圍內，主動大陸邊緣和被動大陸邊緣均發現有豐富的天然氣水合物資源。在主動大陸邊緣中，增生楔是水合物大規模發育的有利區域，由於板塊的俯沖運動，隨著俯沖帶附近沉積物不斷加厚，淺部富含有機質的物質被帶到增生楔內；同時，由於構造的擠壓作用，在俯沖帶形成一系列疊瓦斷層，增生楔內部壓力得以釋放，使得深部氣體不斷沿斷層向上運移，這些活動均為天然氣水合物的形成提供了較為充足的物質條件，在適宜的溫-壓條件下聚集形成天然氣水合物礦藏（圖3-1）。典型的代表有南設得蘭海溝、智利西部邊緣、秘魯海溝、中美洲海槽、北加利福尼亞外海、俄勒岡濱外和溫哥華島外等海域。在被動大陸邊緣中，斷裂-褶皺系、底辟構造、海底重力流和滑塌體等地質構造環境與天然氣水合物的形成與分布密切相關，典型的海區有布萊克海台、北卡羅來納洋脊、墨西哥灣、挪威西部巴倫支海、印度西部陸緣和非洲西部岸外等。被動大陸邊緣內巨厚沉積層的塑性物質流動、陸緣外側火山活動及張裂作用，均可構成天然氣水合物成礦的特殊環境。在布萊克海台、北卡羅來納洋脊以及裏海等海區水合物的形成與分布均與底闢作用關系甚密。

圖3-1 主動陸緣增生楔內氣體遷移與水合物BSR形成關系略圖

一、主動陸緣構造環境（以增生楔為例）

增生楔又稱俯沖雜岩或增生楔狀體（accretionary Wedge or accretion prism），是主動陸緣的一個主要構造單元，當大洋板塊、海溝中的物質在板塊俯沖過程中被刮落下來，通過疊瓦狀的逆沖斷層或褶皺沖斷等各種機制附加到上覆板塊，沿海溝內壁構成復雜的地質體（金性春等，1995）。高精度的地震探測技術顯示增生楔內廣泛發育疊瓦狀逆沖斷層和褶皺，其結構類似於陸上的褶皺沖斷帶。俯沖增生的方式包括刮落作用和底侵作用。前者指俯沖板塊上的沉積層沿基底滑脫面被刮落下來，通過疊瓦狀沖斷作用添加於上覆板塊或已增生物質的前緣。底侵作用則是指俯沖物質從上覆板塊與俯沖板塊之間楔入，添加於上覆板塊或增生楔的底部，導致增生楔逐漸加厚並抬升。隨著地震探測技術的發展，在世界上絕大多數的增生楔中均發現有天然氣水合物（表3-1）。

二、被動陸緣構造環境

（一）斷裂-褶皺系

斷裂-褶皺系也是天然氣水合物賦存的有利場所之一。20世紀70年代末，美國地質調查所在美國東部大西洋的布萊克脊地區取得的高解析度地震剖面顯示該處為一褶皺構造，並且，脊部水合物穩定帶（HSZ）之下沉積物中還發育有多條正斷層，這些斷層為天然氣水合物向淺部運移提供了通道，而褶皺構造又能適時圈閉運移到淺部地層處的氣體，形成水合物。地震資料同時顯示：在BSR之上為一厚層「空白帶」，該「空白帶」從脊部到兩側逐漸減弱。由於斷層的切割，BSR呈斷續分布，脊部BSR較強，至兩側翼部BSR較弱。1983年DSDP76航次和1995年ODP164航次在該處實施的鑽探中均曾獲取水合物樣品。

在北卡羅來納洋脊也得到與布萊克脊特徵相類似的地震剖面，BSR及其上部的厚層「空白帶」清晰可見，海底以下0.5s出現雙相位的強反射層，水深達3km。此外，在斷層-褶皺系中發育天然氣水合物的地區還有墨西哥灣路易斯安那陸坡及加勒比海南部陸坡等。

發現天然氣水合物的褶皺-斷裂系的地區有：布萊克脊地區、北卡羅來納洋脊、墨西哥灣路易斯安那陸坡、加勒比海南部陸坡、南美東部海域亞馬孫河海底扇、阿根廷盆地、沿印度西部被動大陸邊緣下斜坡中部海隆區、極地區的波弗特海和挪威西北巴倫支海內的熊島盆地。

（二）底辟構造或泥火山

底辟構造是在地質應力的驅使下，深部或層間的塑性物質（泥、鹽）垂向流動，致使沉積蓋層上拱或刺穿，側向地層遭受牽引，在地震剖面上呈現出輪廓明顯的反射中斷。被動陸緣內巨厚沉積層塑性物質及高壓流體、陸緣外側火山活動及張裂作用使得該地區底辟構造發育，如美國東部大陸邊緣南卡羅來納的鹽底辟構造、布萊克脊的泥底辟構造、非洲西海岸剛果扇北部的鹽底辟構造、尼日陸坡三角洲小規模的底辟構造，以及裏海的泥底辟及泥火山等。這些構造能引致構造側翼或頂部的沉積層傾斜，便於流體排放，形成水合物。

表3-1 發現天然氣水合物之增生楔列表

1996年，「Gelendk」號的TTR-6航次對位於Crimea大陸邊緣（黑海北部）東南面的Sonokin海槽采樣結果顯示，5個含有泥質角礫岩的岩心中均觀察到了氣體水合物（表3-2），進一步證實了底辟構造與水合物的密切關系。

表3-2 TTR-6航次所采岩心的岩性成分與含氣、含天然氣水合物的對應關系

（三）滑塌構造

滑塌構造是指海底土體在重力作用下發生的一種雜亂構造活動。滑塌與滑坡性質相同。調查資料表明，巨型的滑塌體可達億立方米數量級。滑塌構造一般表現為：①滑塌體曲型，滑動面清楚，崩塌谷呈「V」字型，谷底未被充填，表明為現代或正在進行的滑塌；②同一滑塌處有多期滑動，新老相疊而組成復合的滑塌體，形成一個滑坡地帶；③滑塌體走向大致與陸架坡折帶平行（劉以宣，1994）。

1998年，德國基爾大學海洋地質科學研究中心J.Mienert等為了研究水合物與滑塌構造之間的關系，在巴倫支海斯匹茲卑爾根地區應用高頻海底地震儀，獲得高頻廣角地震反射資料，該資料顯示在海底之下0.25s出現一組斜切地層的強反射層BSR，而相鄰的Storegga滑塌區於海底之下0.1s和0.35s處出現兩組強反射層，構成雙BSR結構，且淺層BSR與滑移面處於同一深度。綜合分析認為該區水合物形成與深部斷裂及淺地層處的滑塌構造關系密切。

在對黑海Sorokin海槽內的克里米亞大陸水合物的研究中也發現了大量滑塌體的存在。俄羅斯「R/V Gelendk」號在1996年進行的ANAXIPROBE/TTR-6航次調查中，在海底反射剖面中發現了一系列大而不規則的強反射性斑塊，這些強反射區通常標志著沉積物的滑塌和移動。淺層剖面顯示了一不規則、帶有數個強反射波的海底地形及一可能的氣體前鋒。聲吶圖像上對應於剖面上的那些強反射波或氣體前鋒的散射不規則條帶達到或接近海底，這表明了滑塌與氣體飽和度之間的密切關系（M.K.Ivanov等，1998）。

⑵ 天然氣埋藏的地質條件

褶皺構造
褶皺構造是組織成地殼的岩層，受構造力的強烈作用，使岩層形成一系列彎曲且未喪失連續性的構造。
簡言之，岩石受力發生的彎曲就稱為褶皺。

⑶ 石油與天然氣地質學的形成和發展

石油與天然氣地質學的產生、發展和不斷完善始終與地質學的發展直接相關，同時與油氣勘探實踐緊密相隨。1859 年埃·德雷克先生 ( Edwin Drake) 在美國賓夕法尼亞州首鑽的油井，是近代油氣勘探 ( 或工業) 的開始。在其後的最初年代，油氣鑽探只是選擇在天然的油氣苗或先期成功井附近，沒有油氣地質學理論的指導。

19 世紀中葉，加拿大的亨特 ( T. S. Hunt，1861) 、美國的懷特 ( I. C. White，1885)等先後提出了石油儲集的 「背斜學說」，使油氣探井選擇開始有了地質理論的指導，是近代石油地質學的開始，至今仍然具有指導意義。

20 世紀初，1917 年美國石油地質學家協會 ( AAPG) 的成立和 AAPG 簡報的出版，為石油地質學的誕生起了重要促進作用，而且至今仍是最大、最廣泛、最活躍的專業學科的學術團體。埃蒙斯 ( Emmons，1921) 的 《石油地質學》專著，是標志著石油地質學科走上獨立發展道路的里程碑。在隨後的幾十年間，幾部有重要影響的石油地質學論著相繼問世，包括前蘇聯古勃金 ( И. М. Губкин，1937) 院士的 《石油論》，布羅德 ( И. О.Брол) 的 《石油與天然氣礦藏》 以及加拿大地質學家格索 ( W. C. Gussow，1954) 和前蘇聯學者拉賓 ( И. Либин，1959) 對 「差異聚集」原理的論述。1953 年美國學者萊復生( A. I. Levorsen) 的 《石油地質學》問世，這是一部總結性的、集石油地質學各領域之大成的著作，標志著現代石油地質學理論走向系統化。

20 世紀初 60 年代，歐、美一批石油地質和地球化學家，從乾酪根天然熱降解和熱模擬實驗兩個途徑獲得相同的結果，使有機晚期生油說發展為具有獨立證據的石油成因理論，為定量計算生油潛量提供了一種可靠的新方法，在此基礎上逐步深入開展沉積埋藏史、熱 ( 成熟) 史、生烴史、流體壓力史、排烴史的研究，進而發展為盆地規模的成藏過程的數值模擬———盆地模擬。在這一進程中，蒂索和威爾特 ( B. P. Tissot ＆ D. H.Welte，1978，1982) 合著的 《石油形成和分布》、亨特 ( J. D. Hunt，1979) 著的 《石油地球化學和石油地質學》可以說是油氣地質由定性向定量化過渡時期最有代表性的卓越著作。

1980 年出版的 AAPG 地質研究第十號專輯和 1987 年出版的 《沉積盆地中的烴類運移》論文集，標志著 「油氣運移」已成為當時油氣地質研究的焦點，也是油氣資源定量評價和預測研究中最薄弱的環節。20 世紀 80 年代晚期以來，沉積盆地數值模擬成為當代油氣地質學領域中發展迅速的又一個活躍的前沿熱點，它是新地學思維與當代計算機技術相結合的產物。它能以某種逼真度定量地再現含油氣盆地形成和演化的全部動力學過程以及與之伴隨的成烴、排烴和運聚過程，並模擬這些過程的時間配置關系和瞬態變化，從而把油氣地質學從靜態的單因素的定性描述，提升到動態的、整體化的定量模擬。它為含油氣盆地早期評價提供了有效途徑。藉助於地震剖面資料，可早期預測生烴時間、生烴門限、生烴潛力，模擬烴類運聚過程，尤其是對於那些尚未鑽探過的遠景區、地表條件艱難地區或邊遠地區，可以應用衛星遙感信息或機載雷達進行油藏類型和資源量的先期預測。鑒於油氣盆地數值模擬技術在降低勘探風險，提高勘探成功率方面所帶來的巨大效益，國際石油界和跨國公司都競相將其列入優先發展的戰略性研究領域。

1990 年美國南卡羅來納大學教授萊爾歇 ( Ian Lerche) 和他的合作者們率先推出了專著 《用定量方法進行盆地分析》。油氣盆地研究的核心問題都與油氣運聚的定量化有關。1991 年由馬貢和道 ( L. B. Magoon ＆ W. G. Dow，1991) 主編的 AAPG62 號專集 「含油氣系統———從烴源到圈閉」出版，標志著 「含油氣系統」概念形成，它同樣也是油氣地質定量化研究的一個重要組成部分。

新中國成立後，1951 年孟爾盛著 《石油地質學》; 1959 年梁布興和潘鍾祥主編 《石油地質學原理》; 其後北京石油學院和西北大學也編著和出版了相應教材，為我國培養一大批優秀油氣地質專業人才起了重要作用。20 世紀 80 年代以來，是我國石油地質學理論高速發展時期，西北大學石油地質教研室主編的 《石油地質學》1979 年由地質出版社出版發行; 張萬選、張厚福教授及其同事，先後於 1981 年、1989 年和 1999 年在石油工業出版社出版發行了三個版本的 《石油地質學》; 1983 年王尚文教授主編的 《中國石油地質學》在石油工業出版社出版發行; 潘鍾祥教授主編的 《石油地質學》於 1986 年由地質出版社出版發行; 陳榮書主編的 《石油及天然氣地質學》於 1994 年由中國地質大學出版社出版發行。這些教材和著作反映了國內外油氣地質研究的階段性進展，適應了我國油氣工業快速發展的時代要求。

在石油地質學中，一般只是將天然氣當作是生油過程中的伴生物，但隨著天然氣勘探的深入，人們發現了大量的工業性氣藏。天然氣的成因具有多樣性，既有有機的油型伴生氣、石油裂解氣、生物成因氣和煤成氣，還有無機成因氣。其運移聚集和保存條件也與油藏有差別。因此，20世紀80年代以來，有人主張將天然氣地質學這一門新學科從石油地質學中獨立出來(維索茨基，1982)。自20世紀70年代以來，國內外也出版了多部與天然氣地質學有關的著作，其中，有陳榮書(1986，1989)、包茨(1988)和戴金星(1989)等，這些著作的出版發行無疑對推動這一學科的發展，起了重要的促進作用。

⑷ 地質取樣天然氣中含氮氣和二氧化碳說明什麼意思

天然氣主要成分烷烴。
其中甲烷占絕大多數，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷；
此外專一般有硫化屬氫、二氧化碳、氮和水氣和少量一氧化碳及微量的稀有氣體，如氦和氬等。

地質取樣天然氣中含氮氣和二氧化碳，這兩種物質，都是天然氣里，含有的成分。

天然氣在送到最終用戶之前，為助於泄漏檢測，還要用硫醇、四氫噻吩等來給天然氣添加氣味。

⑸ 天然氣水化合物成因及地質意義怎麼寫

天然氣水合物：由天然氣和水這兩種物質在低溫高壓條件下形成的類似冰狀的固體物質，因其外貌極像冰雪，點火即燃，故稱「可燃冰」。
成因：天然氣水合物的形成條件主要包括物源條件和溫壓條件。物源條件要求有大量的天然氣(主要是甲烷氣)和水，；環境條件則要求低溫和高壓，一般需要低於10℃的溫度和大於100個大氣壓的壓力(水深1000米以下)。
有三種模式——低溫冰凍模式、原地細菌生成模式和孔隙流體運移模式。
低溫冰凍模式：這種模式通常發生在陸地上的凍土地區，由地下已存在的天然氣礦床或含有飽和天然氣的水在上升過程中受到冰凍發生相變而堆積形成天然氣水合物的方式。這種方式就像先在冰箱冷凍室放一瓶水，然後接通電源製冷，水自然會轉變成冰。
原地細菌生成模式：該模式主要發生在海底高沉積速率(高有機碳沉積)和微生物高生產率的地區，在水合物穩定帶內微生物分解出的烴類氣體就近形成水合物。
孔隙流體運移模式：此模式主要發生在俯沖帶和高沉積速率區，這些地區由於地殼構造壓縮變形或有沉積物的側向壓實作用，導致沉積物中有大量流體排放，含有甲烷(可以是微生物成因，也可以是熱解成因)的孔隙流體在向上運移，在水合物穩定帶內形成水合物。
地質意義：天然氣水合物在碳循環中固定了大量的有機物，影響了整個生物圈。

⑹ 我們使用的煤、石油、天然氣等是埋在地下的______經過漫長的地質年代形成的，稱為______

煤、石油、天然氣等是埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的，是化石能源，故不可再生．
故本題答案為：動植物，不可再生能源．

⑺ 天然氣水合物形成的地質條件

近年來，天然氣水合物的研究主要集中在天然氣水合物形成、分布和穩定性關鍵問題上，決定天然氣水合物形成和分布的地質控制因素包括：①溫壓穩定性；②氣源；③水源；④天然氣的運；⑤儲集岩。

(1)溫壓穩定性條件

天然氣水合物形成需要一定的溫度和壓力。海洋中形成天然氣水合物，通常要求水深在300～4000m，溫度在2.5～25℃之間(Max et al.，1998)。根據Shipley(1982)關於天然氣水合物形成的溫度-壓力數學模型(圖8.5)，當地溫度為5℃時，由甲烷氣3.5%鹽度的海水形成天然氣水合物的壓力需達4.3GPa以上(在同等溫度條件下，由甲烷氣和水或者由甲烷氣和CO₂混合氣體形成水合物所要求的壓力稍低一些)，相當於海底430m深度的壓力，隨著深度增加，地層中的溫度通常呈線性增加(3～10℃/100m)，而水合物的形成壓力隨溫度增加呈對數增加，因而在大多數盆地中，壓力增加遠遠不能滿足這個要求。受自然界溫度壓力條件限制，天然氣水合物只能賦存於高緯度常年凍土帶、深海近海底的淺層沉積物中。

圖8.6 從新鮮沉積物到變質帶有機質的演化

熱成因甲烷是在有機質熱演化過程中生成的。在早成熟期間，熱成因甲烷與其他烴類和非烴類氣體一起生成，通常伴生有原油。在熱演化程度最高時(圖8.6)，乾酪根、瀝青和原油中的C-C鍵斷裂，只有甲烷生成。成熟度隨著溫度升高而升高，每類烴都有最有利於其生成的熱窗。甲烷主要是在150℃時生成(Tissot and Wejte，1978；Wiese and Kvenvolden，1993)。早期研究認為，天然氣水合物中的甲烷主要來源於微生物源岩，資源評價過程中也就只關注微生物源岩。但最近在北阿拉斯加(Collett，2009)和加拿大(Dallimore and Collett，2005)的研究卻表明，熱成因源岩對於形成高豐度的天然氣水合物聚集非常重要。

(3)水源

天然氣水合物的形成顯然需要大量的水。I型天然氣水合物的理想氣水比為8/46，而Ⅱ型天然氣水合物的理想氣水比為24/136。一般認為，海洋和陸地沉積物中的水非常豐富，但在一些特殊情況下，由於缺乏可利用的水也能阻止天然氣水合物形成。深水環境中出氣口等位置的氣泡，可以通過厚層的天然氣水合物穩定帶，而不被捕獲(Trahu et al.，2004)。氣泡相天然氣之所以能夠穿越水合物穩定帶，可能是因為起運移通道作朋的裂縫牆「鍍」上了天然氣水合物膜，氣泡相天然氣沿著水合物填充裂縫中的內部導管運移，並沒有與自由水接觸。在這個系統中，對水的排斥最終阻礙了天然氣水合物的形成。北阿拉斯加的天然氣水合物穩定帶中就有含自由氣的砂岩存在，即一個孤立的砂體在厚層泥岩地層中，被自由氣充注而僅含有百分之幾的束縛水(Collett，2004)。

⑻ 有天然氣和石油的地質環境下是怎麼樣的

1、並不像你說的地下存在儲存石油的「油海」，大家知道，岩石中存在許多孔隙和裂縫，而石油和天然氣就是賦存在這些微小的孔隙和裂縫空間里的，而不是像地下油庫一樣直接抽取。石油的開采先是利用地層原始的地層壓力讓石油從井口噴出，即「自噴」，隨著地層壓力的下降再採用向地層中注入水的方法，將油氣驅替出來。
2、天然氣是經常和石油伴生的，也有不和石油伴生的。天然氣的產狀主要有氣藏氣，氣頂氣，溶解氣和凝析氣。你說的和石油混在一起的主要是指氣頂氣和溶解氣。首先，氣頂氣是和石油並存的游離氣，由於密度小因此位於油層的上方。而溶解氣則是溶解在石油或地層水中的天然氣，經開採到地面後，經油氣分離即可。不管是哪種形式的氣，只要地層封蓋的條件好，鑽井時保護好的話是不會存在漏氣的情況的。
3、液化氣的確是煉油的產品，但是成分和一般的天然氣略有差別，液化氣是在石油煉制過程中由多種低沸點氣體組成的混合物，沒有固定的組成。主要成分是丁烯、丙烯、丁烷和丙烷。而天然氣的主要組分是甲烷。天然氣並不是不可以像液化氣一樣罐裝，若罐裝的話首先要將天然氣液化，這樣既增加了成本，又不便於大量的運輸。而採用管道運輸的話就要方便的多了。
這些只是比較粗略的回答，謝謝對石油與天然氣工業的關心。若想進一步了解的話，可以看一些這方面專業的書籍。
希望能幫到你！

⑼ 什麼地質構造有利於儲存和利用天然氣

向斜是良好的儲水構造。石油、天然氣、地下水三者比較，天然氣的密度最內小，石油次之，水的容密度最大，且向斜的岩層向下彎曲，適合密度大的水儲存於地層中。
相反，背斜是良好的儲油構造，由於水的密度重於石油和天然氣，使得兩者積聚於上層，而背斜向上彎曲，形成一個不易使石油和天然氣散逸至空氣中的「儲油儲氣罐」。

⑽ 23．從地質條件看，下列說法正確的是（）A．①處是儲藏天然氣的良好構造B．②處可能形成沉積岩C．岩

A、①處是向斜構造，天然氣一般儲藏在背斜構造處，故不符合題意；
B、②專處岩漿侵入地殼之中冷屬卻凝固形成岩漿岩，故不符合題意；
C、①岩層形成後，②岩層侵入，發生變質形成④岩石，岩石形成的先後順序可能是①②④，故不符合題意；
D、若修南北向的隧道，應選擇在背斜處，⑥處岩層向上彎曲，為背斜，①處岩層向下彎曲，為向斜，⑥處構造好於①處，故正確．
故選：D．