基于柴达木盆地第四系地质微生物赋存规律研究生物气生气模式

Deep biosphere is the processing factory of biogenic gas synthesis, which controls the formation and distribution of biogenic gas; its deposit and activity recognitions are essential to solve the basic problem of biogenic gas. Recently, with the rapid development of geological research, it is gradually revealed that microorganisms are not purely affected by temperature or depth, but by many other factors. Traditional knowledge has been unable to explain many exploration facts, and redefinition of the biogenic gas generation mechanism and model is necessary. The project will utilize molecular biology, organic geochemical analysis technologies, investigate microbial present deposit and community structural in Quaternary sedimentary profiles in Sanhu region in Qaidam Basin, combine the recovery of the process of geological microbial activity during geological history and compare physical and chemical conditions, in order to identify the geological deposit and influencing factors; combine the previous research achievements of organic matter origin in the process of biogenic gas generated with the biological characteristics of gas reservoir, formulate the biogenic gas generation model and predict the biological gas distribution. The results will provide theoretical support for biological gas exploration, and make the foundation for geological microorganism deposit law and circulation of crustal life elements.

深部生物圈是生物气合成的加工厂，控制着生物气形成和分布；对其赋存规律和活性的认识是解决生物气基础问题的关键。近期，随着研究快速深入，逐渐揭示地质微生物并非单纯由温度或深度决定，而是受多种因素控制，这就需要重新厘定有关生物气生成机理和模式的认识，而传统认识已无法解释许多勘探事实。本项目拟借助于分子生物学、有机地球化学等分析手段，通过对柴达木盆地三湖地区第四系沉积剖面中微生物的现今赋存和菌群结构的调查，结合地质历史过程中地质微生物活性规律的恢复，通过与物理化学条件的对比，查明该区地质微生物的赋存及影响因素，结合前期项目生物气生成过程中母质来源研究成果与该区生物气产层特征分析，厘定生物气基础问题- - 生气模式，预测该区生物气分布规律，为生物气勘探提供理论依据，为揭示地质微生物赋存规律、探讨地壳生命元素循环奠定基础。

深部生物圈是生物气合成的加工厂，控制着生物气形成和分布；对其赋存规律和活性的认识是解决生物气基础问题的关键。随着研究快速深入，逐渐揭示地质微生物并非传统所认为的主要由温度或深度决定，而是受多种因素综合控制，这就需要重新厘定有关生物气生成机理和模式的认识，解决传统认识已无法解释生物气区一些勘探事实的问题。项目组通过分子生物学、有机地球化学、沉积学等手段，分析了柴达木盆地三湖地区包括沉积物、地层水、天然气等在内的多种对象，结果表明地质历史过程中微生物活动强的层段集中对应低~中等盐度地层水的层段，水动力具有一定程度开放。这与现今微生物的分布是吻合的。柴东地层水中现今微生物的丰度与菌群结构同样受盐度（Cl）控制，高盐度地层水微生物含量低且古菌以嗜甲基产甲烷菌为主；而中等~低盐度水微生物丰度高，嗜氢产甲烷菌比例逐渐增加。整体上，嗜甲基产甲烷菌丰度远远低于嗜氢产甲烷菌，跟该区生物气特征展示的主力生成途径相一致，说明低~中等盐度地层水区更有利生物气生成。据此，提出生物气生气模式以相对开放的水动力环境更为有利，结合含炭质泥页岩中相对较好的孔隙度和渗透率条件，它们应是微生物富集和生物气产生的主力层段，而低渗透的纯泥岩层微生物活动强度普遍较低，不利于生物气的产生，无法作为有效气源。同时，各种证据证明该区生物气超晚期成藏、现仍在强烈生气之中。该项成果为生物气勘探提供理论依据，对揭示地质微生物赋存规律具有重要意义。本项研究目前发表论文11篇，其中在地学知名期刊发表SCI论文5篇，成果基本达到国际先进水平。

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