天然气中分子氮成因及判识

天然气中分子氮（Ｎ２）的成因复杂多样，其同位素组成和其它地球化学特征各不相同。（１）大气源的Ｎ２：ＣＮ２／ＣＡｒ≤８４，且δ１５ＮＮ２≈０‰（ＡＴＭ）；（２）地壳超深部和上地幔来源的原生Ｎ２：δ１５ＮＮ２≈－２‰～＋１‰，伴生Ａｒ的４０Ａｒ／３６Ａｒ＞２０００和Ｈｅ的３Ｈｅ／４Ｈｅ＞１０－６，且Ｎ２和Ｈｅ含量具有正相关性；（３）微生物反硝化作用生成的Ｎ２：δ１５ＮＮ２＜－１０‰和地下水中ＮＯ－３及ＮＯ－２浓度异常高；（４）沉积有机质在未成熟阶段经微生物氨化作用形成的Ｎ２：δ１５ＮＮ２＜－１０‰；伴生ＣＨ４的δ１３ＣＣＨ４＜－５５‰（ＰＤＢ）；（５）沉积有机质在成熟（包括高成熟）阶段经热氨化作用形成的Ｎ２：δ１５ＮＮ２≈－１０‰～－１‰，且伴生ＣＨ４的δ１３ＣＣＨ４≈－５５‰～－３０‰；（６）沉积有机质在过成熟阶段裂解产生的Ｎ２：δ１５ＮＮ２≈＋５‰～＋２０‰；（７）沉积岩中无机氮在高温变质作用下释放出的Ｎ２：δ１５ＮＮ２≈＋１‰～－３．５‰，ＣＮ２／ＣＡｒ８４．对这些潜在源的特征进行了综合论述。