眾所周知海水是咸的，湖水是淡的，然而世界上也有很多咸水湖，在中國(guó)最著名的咸水湖就是青海湖。地質(zhì)學(xué)家們通過(guò)大量的研究發(fā)現(xiàn)，湖水的鹽度和天然氣的生成有很大的關(guān)系。
幾千萬(wàn)年前，位于我國(guó)青海省的柴達(dá)木盆地是西北低東南高的地勢(shì)，沉積中心在西北部。大約三千萬(wàn)年前，柴達(dá)木盆地北部的阿爾金山脈隆起抬升，西北部地勢(shì)變高，沉積中心也由西北部逐漸向東南方向遷移至現(xiàn)今的三湖地區(qū)。由于當(dāng)?shù)貧夂蚋珊担邓伲恿髯⑷氲乃采伲舭l(fā)的水遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于輸入的水，導(dǎo)致沉積中心的湖水鹽度逐漸升高。隨著鹽度逐漸增加，一些嗜鹽性生物大量繁殖。物極必反，嗜鹽生物對(duì)鹽度的忍耐程度也有一定范圍，過(guò)高的鹽度就會(huì)抑制生物的繁殖，湖水中的生物數(shù)量反而不如中等鹽度的多。總體上，低鹽度時(shí)生物數(shù)量并不少，但是生物容易腐爛；中等鹽度時(shí)生物多，生物容易保存下來(lái)；高鹽度時(shí)生物容易保存，但是生物數(shù)量少。所以，中等鹽度的湖泊富集更多的有機(jī)質(zhì)（圖
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）。
圖
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鹽度對(duì)有機(jī)質(zhì)富存影響關(guān)系模式示意圖
這些生物一代代死去，它們的尸骸沉積在了湖底。由于咸水湖中有很多鹽分，湖底又缺乏氧氣，使生物遺體不會(huì)被細(xì)菌分解，就好像腌咸魚(yú)一樣，可以大量地長(zhǎng)期被保存下來(lái)。這些生物遺體加上附近河流帶來(lái)的一些植物枝葉、泥沙不斷地堆積加厚，埋藏深度逐漸加大。隨著地層溫度升高、壓力增大，生物體中的脂肪和蛋白質(zhì)逐漸發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)生成天然氣。我們發(fā)現(xiàn)在柴達(dá)木湖水中沉積下來(lái)的一些鹽類物質(zhì)也參與了天然氣的生成和轉(zhuǎn)化過(guò)程，這些鹽類物質(zhì)在油氣生成的不同階段起到促進(jìn)或是抑制的作用，其深層次的原因在于是否降低了“活化能”（圖
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）。所謂活化能就是，可以把反應(yīng)前后的兩種物質(zhì)看成起點(diǎn)和終點(diǎn)，要到達(dá)終點(diǎn)需要翻過(guò)一座山，這座山就是活化能了。所以活化能越低到達(dá)終點(diǎn)就越快。
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原始巖石與加入鹽類巖石的生烴特征對(duì)比圖
根據(jù)一些地球化學(xué)參數(shù)，地質(zhì)學(xué)家們可以判斷天然氣的母源：陸上植物還是低等水生生物。早期湖水中心在柴西南地區(qū)，面積大，低等生物和少量陸生植物（如蘆葦）是主要的天然氣母源。隨著阿爾金山脈抬升，湖水中心向東擴(kuò)展，面積縮小，在柴西北地區(qū)，更多的陸生植物帶到湖水中，與低等生物一同作為天然氣的母源（圖3）。
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柴西北地區(qū)天然氣
δ13C2-C2+
交會(huì)圖
至此，我們初步揭開(kāi)了漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史中柴達(dá)木盆地西部的天然氣是如何由湖水中的生物和陸上植物，在鹽類物質(zhì)的參與下，一步一步轉(zhuǎn)化而來(lái)的。
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“氯化鹽濃度對(duì)氣源巖生成天然氣組成的影響（41272159）”由中國(guó)石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院劉成林教授負(fù)責(zé)，起止年限為2013年1月-2016年12月。受項(xiàng)目資助，研究團(tuán)隊(duì)已發(fā)表論文14篇，其中在AAPG Bulletin、Energy & Fuels、Journal of Petroleum Science and Engineering、Journal of Natural Gas Science and Engineering等期刊發(fā)表SCI收錄文章5篇，在地學(xué)前緣、天然氣地球科學(xué)等期刊發(fā)表EI收錄文章8篇。資助出版專著1部，參加美國(guó)石油地質(zhì)學(xué)家學(xué)會(huì)（AAPG）年會(huì)、美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)（GSA）年會(huì)、國(guó)際鹽湖會(huì)議、全國(guó)天然氣學(xué)術(shù)年會(huì)、全國(guó)有機(jī)地球化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議等國(guó)內(nèi)外會(huì)議十次，其中“咸化湖盆相天然氣地球化學(xué)特征”獲得2014年全國(guó)天然氣學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文。依托項(xiàng)目培養(yǎng)博士生1名，碩士生10名。
