祁連山凍土區(qū)天然氣水合物鉆探區(qū)沉積物及巖心熱釋光特征初探

【摘要】：天然氣水合物作為一種新型清潔能源引起全球廣泛關(guān)注,在海底沉積物和陸上永久凍土帶中均有廣泛分布。在青海省祁連山凍土區(qū)實(shí)施的科學(xué)鉆探試驗(yàn)井中,直接鉆獲白色冰狀天然氣水合物實(shí)物樣品,這是首次在中國(guó)陸域,同時(shí)也是世界首例在中低緯度凍土帶中勘查到天然氣水合物。 熱釋光測(cè)量基于放射性勘查理論,認(rèn)為:沉積物的天然熱釋光中儲(chǔ)存有自沉積以來(lái)的累積輻射劑量,放射性異常區(qū)域的形成與烴類(lèi)運(yùn)移有關(guān),通過(guò)沉積物的熱釋光測(cè)量,可以有效地發(fā)現(xiàn)這種烴類(lèi)異常區(qū)。烴類(lèi)的富集是天然氣水合物形成前提和物質(zhì)基礎(chǔ),繼而找到與之對(duì)應(yīng)的天然氣水合物藏。 為探索表層及井下深部放射性異常與凍土層下天然氣水合物藏的關(guān)系,分別采集表層沉積物54件,井下巖心樣品311件,進(jìn)行熱釋光測(cè)量及指標(biāo)分析。 首先根據(jù)綜合地層資料,對(duì)研究區(qū)沉積特征進(jìn)行了分析、討論,初步識(shí)別了井下地層。結(jié)合鉆井資料,對(duì)鉆探井熱釋光的三維空間分布狀況,分別作了綜合分析。利用測(cè)井資料為參考依據(jù),分析了水合物層位的熱釋光特征,提出了研究區(qū)的熱釋光響應(yīng)模式。 分析發(fā)現(xiàn),鉆獲天然氣水合物的兩口鉆井,表層沉積物熱釋光指示為低值異常;放射性異常從深部到地表具有延續(xù)性,放射性異常隨地層變新而減弱;烴類(lèi)產(chǎn)生的熱釋光信號(hào)在水合物藏層位異常;烴類(lèi)造成的天然輻射場(chǎng),加之沉積物中巖性和組分的不均一性,綜合形成了樣品的天然熱釋光異常。 天然氣水合物主要出露在巖層的裂隙和孔隙中,受裂隙的控制比較明顯,深部烴類(lèi)氣體在不同級(jí)次斷裂的疏導(dǎo)和上覆凍土層特征等所確定的天然氣水合物穩(wěn)定帶的共同耦合作用下,更易于在裂隙中形成天然氣水合物。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),井下熱釋光異?？赡軐?duì)應(yīng)地層中的斷層帶,熱釋光很可能為地質(zhì)勘探提供了又一種可行方法。綜合分析認(rèn)為,利用沉積物及巖心熱釋光信息探尋凍土區(qū)地下水合物藏的方法是可行的。 【關(guān)鍵詞】：天然氣水合物 熱釋光 凍土 祁連山
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：P618.13
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 天然氣水合物概述10-13
• 1.1.1 天然氣水合物的資源意義11-12
• 1.1.2 天然氣水合物的環(huán)境意義12-13
• 1.2 天然氣水合物研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國(guó)外調(diào)查研究狀況及進(jìn)展13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)調(diào)查研究狀況及進(jìn)展14-15
• 1.3 熱釋光研究現(xiàn)狀15-20
• 1.3.1 熱釋光發(fā)光機(jī)理15-17
• 1.3.2 熱釋光研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.3 我國(guó)利用熱釋光在水合物方面的研究19-20
• 1.4 研究目的及意義20-21
• 第二章 區(qū)域地質(zhì)及水合物存在標(biāo)志21-31
• 2.1 地質(zhì)構(gòu)造背景21-22
• 2.2 研究區(qū)地質(zhì)特征22-25
• 2.3 研究區(qū)凍土特征25
• 2.4 研究區(qū)天然氣水合物產(chǎn)出概況及識(shí)別標(biāo)志25-31
• 2.4.1 天然氣水合物產(chǎn)狀和氣體成因25-27
• 2.4.2 天然氣水合物存在的測(cè)井指示27-31
• 第三章 材料與方法31-37
• 3.1 研究材料31-33
• 3.2 研究方法33-37
• 3.2.1 現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)33-34
• 3.2.2 室內(nèi)測(cè)試分析34-37
• 第四章 鉆井地層及沉積特征37-46
• 4.1 鉆井地層及劃分37-38
• 4.2 鉆井沉積特征38-46
• 4.2.1 粒度特征38-40
• 4.2.2 全巖 XRD 特征40-41
• 4.2.3 粘土礦物 XRD 特征41-44
• 4.2.4 自生礦物特征44-46
• 第五章 熱釋光測(cè)試結(jié)果及其變化特征46-60
• 5.1 熱釋光測(cè)試結(jié)果概述46-47
• 5.2 熱釋光數(shù)據(jù)分散性分析和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化47-53
• 5.3 研究區(qū)熱釋光變化特征53-60
• 5.3.1 表層沉積物熱釋光值變化特征53
• 5.3.2 鉆井巖心沉積物熱釋光值變化特征53-60
• 第六章 對(duì)比及討論60-65
• 6.1 表層沉積物熱釋光異常討論60-61
• 6.2 DK-3 鉆孔水合物層段綜合分析61-64
• 6.3 熱釋光與自生礦物關(guān)系64-65
• 第七章 結(jié)論65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 附錄73-81

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