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值得关注的无蒸发成盐新理论
石油大本营 2006-12-26 15:40:29 文章来源:
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中油网消息:
挪威国家石油公司从事海洋地质研究的一些专家,最近提出了一种有关盐体生成的非常规理论,这一新理论对油气勘探可能有着重要的意义。
这几位专家认为,固态盐体可能是在地下形成和聚集的,与海水蒸发作用无关。相关文章发表在2006年9月出版的《海洋石油地质》杂志上,题为《与地下沸腾和超临界状态水伴生的盐层》。文中引用的钻井资料实例来自海洋环境下的红海中部深海钻探项目226号井和大陆环境下的埃塞俄比亚达纳基勒洼地附近的LakeAsala项目。
该研究小组论证了在高温高压条件下,海水在地壳或沉积层下的热液体系中循环时形成固态盐的过程,并认为是超临界状态水的物理特性刺激了盐分的析出。
根据相关理论,水在过高压力下停止沸腾并进入一种相对低密度的超临界状态。淡水在温度超过374摄氏度、压力超过22.1兆帕时进入这种状态。海水进入此状态的条件则是温度达到405摄氏度,压力达到30兆帕(相当于地面2000米以下或海平面2800米以下的温压)。
分子理论和室内实验都证明盐在超临界水中的溶解度为零。这种情况下,当海水进入到高温高压热液对流室内,盐分就开始析出,并聚集在围岩的裂缝或者沉积孔隙中。以往的盐类沉积和聚集模型都建立在太阳对海水的蒸发作用上,而忽略了这一热液析盐的现象。
新模型的主要亮点在于假设了大型海洋盆地(如地中海),无需蒸发掉10倍于盐体体积的海水,就可形成数千米厚的盐类沉积。热液析盐机理完全不同于海水表面蒸发成盐机理,它只依赖于地壳中存在的高热流。这一模型的另一个优势是能够预测其他行星(如火星)上盐体的成因,在这些行星上很难用深海蒸发来解释盐的形成。
地下聚集成盐的新假说对深化油气聚集理论研究有着深远的意义。
构造运动形成了盆地,盆地的深部断裂又与地幔的活动密切相关,造成了断裂系统中的高热流。受热力和重力的双重作用,海水和卤水会在断层中循环。当卤水进入超临界状态时,水将逐渐丧失溶解盐的能力,盐分将在断裂系统中析出。
传统的观点认为,聚集成盐的沉积过程需要有干燥的蒸发气候,而这又与经常观察到的水搬运大量沉积物进入盆地的现象相矛盾。如果盐类在地下聚集的假说成立,就可以解释在湿润气候条件下,大量沉积物被剥蚀并搬运至盆地中的同时,盐类在地下聚集的现象。在新的成盐模型中,气候和海平面的急剧变化并非盐沉积的必要条件。
这一理论将会启发研究人员的思路,对于深化油气勘探研究的基础盆地发育史研究意义深远,并将有可能指导未来的油气勘探。
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