包裹體顯微熒光光譜技術

孫守亮

摘 要：本文概要性地介紹了顯微熒光光譜技術的基本原理及主要參數(shù)，指出利用該技術可定量判識油氣運移、充注期次等成藏特征。舉例介紹了顯微熒光光譜主峰波長（λmax）及紅綠商（Q650/500）分析方法并對流體包裹體的研究前景進行了展望。

關鍵詞：有機流體包裹體 熒光光譜 油氣成藏 油氣源對比科普

中圖分類號：TE34 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（b）-0100-02

流體包裹體是在礦物結晶生長過程中，地下流體被捕獲并包裹在礦物晶格缺陷中，與礦物本身存在明顯的相界限且一直在礦物中封存直至今日的“原始樣品”[1]。顧名思義，有機包裹體指捕獲并包裹的是含烴流體，其形成于油氣生成、運移、聚集成藏、破壞散失的各個階段，含有豐富的信息[2]。

含烴流體在受到紫外光照射時，會發(fā)出400～700nm范圍內(nèi)的熒光。性質(zhì)不同的含烴流體，經(jīng)紫外光照射后，會顯示出不同波長和顏色的熒光，熒光光譜也不盡相同[3]。由于油氣充注存在多源性（不同烴源巖供油）和多期性（同源多期充注），這就導致具不同熒光顏色的有機包裹體被捕獲形成有機包裹體[4]。通過通過顯微熒光熒光光譜技術將這一特征定量化，就可以利用其判識油氣運移、充注期次等成藏信息。

1 顯微熒光光譜技術的主要參數(shù)

包裹體顯微熒光光譜技術需要測定熒光色值、熒光強度并對熒光波譜特征進行精確測量。根據(jù)顯微熒光光譜技術在油氣成藏中的應用，介紹以下主要分析參數(shù)：

（1）主峰波長（λm）隨著原油成熟度的升高，小分子烴類組份增多，熒光光譜會向藍區(qū)移動，光譜的主峰波長減小，我們稱之為“藍移”。反之，其成熟度降低，其主峰波長增大，熒光光譜向紅區(qū)移動，稱之為“紅移”。也就是說，同源同期充注的原油，成份和成熟度是一致的，其熒光光譜主峰波長大致相同；而不同源的烴類流體，其主峰波長不一致[5]。

（2）譜形原油的成熟度越高，小分子烴類組份（例如飽和烴）越多，譜形上短波長的區(qū)域會顯得寬緩，而長波長區(qū)域譜形則很陡，主峰后便開始急劇下降，表明含有較少的芳香烴、樹脂和瀝青質(zhì)等大分子烴類組分。若原油的成熟度低，其譜形特征呈相反態(tài)勢。需要說明的是，譜形所刻畫的是包裹體內(nèi)有機組分的整體成份信息，是所有混合組分的體現(xiàn)。

（3）紅/綠商值紅/綠商值是光譜形態(tài)和結構的定量化，計算方法為650nm波長處的熒光強度I650與500nm波長處的熒光強度I500的比值（Q650/500）。I650可以看成是包裹體所含烴類流體中的大分子組分，其值越大，大組分越多，成熟度就越低；I500則代表了含烴流體的小分子組分，其值越大，小組分越多，相應的成熟度就越高。因此，Q650/500能更加準確、定量地反應油質(zhì)的成分信息，進而研究油氣的運移演化情況并判斷不同有機包裹體之間的親緣關系。

2 分析方法實例

按不同熒光顏色對光譜的主峰波長（λmax）和紅綠商（Q650/500）進行統(tǒng)計分析，可以分析各油氣源分幾期運移充注。圖1中，區(qū)域II至區(qū)域I紅綠商值逐漸降低，區(qū)域C至區(qū)域B至區(qū)域A亦是如此，反映了包裹體中油質(zhì)成熟度逐漸增大。也就是說，同一油源的烴類流體，隨著成熟度的增加，以不同期次充注并被捕獲成包裹體。另外還可以看出，主峰波長為500nm的油源，分三期充注（黃色、黃綠色、藍綠色）；主峰波長470nm的油源，分兩期充注（藍綠色、藍白色）；主峰波長440nm的油源，一期充注（藍白色）。

為什么黃色熒光有機包裹體紅綠商值分布范圍（區(qū)域A）較寬，黃綠色熒光（區(qū)域B）次之，藍綠色熒光（區(qū)域C）最窄呢？這是由于低成熟度烴類流體，大小份子混雜，所以紅綠商值分布范圍較寬；而隨著成熟度演化升高，大分子組分逐漸變小而趨于平均，其分布范圍自然變窄了。

3 結語

眾所周知，由于烴源巖或儲層中的烴類流體，處于相對開放的空間中，普遍發(fā)生烴類物質(zhì)的交換、融合甚至散失，而且受熱演化裂解作用、水洗作用和生物降解作用等多重因素的影響，使得生物標志物特征極其復雜。因而，應用生物標志化合物進行油源對比，存在多解性和不確定性。然而，含烴流體被捕獲形成包裹體之后，長期被密封于等容體系中，保存了油氣運移被捕獲時的成份信息、成熟度特征、溫壓特征等重要信息。近年來，借助密封真空擊碎技術的發(fā)展，可對典型的單個有機包裹體進行同位素特征及烴類流體地球化學特征研究，進而探討油氣成因、成熟度及油氣演化過程，評價油氣成藏規(guī)模與資源前景。

參考文獻

[1] 劉德漢，盧煥章，肖賢明.油氣包裹體及其在石油勘探和開發(fā)中的應用[M].廣東科技出版社，2007.

[2] 劉斌，沈昆.包裹體流體勢圖在油氣運聚研究方面的應用[J].地質(zhì)科技情報，1998，17（S1）：81-86.

[3] 李素梅，龐雄奇，劉可禹，等.一種快速檢測有機包裹體的新方法——顆粒包裹體定量熒光分析技術及其初步應用[J].石油實驗地質(zhì)，2006，28（4）：386-390.

[4] 余孝穎，施繼錫.紅外、紫外及熒光分析在有機包裹體研究中的應用[J].礦物學報，1996，16（2）：212-217.

[5] 楊杰，陳麗華.利用熒光光譜進行原油測定及對比的方法[J].石油勘探與開發(fā)，2002，29（6）：69-71.