基本介紹
- 中文名：原生水
- 外文名：juvenile water
- 學科：水文地質學
- 又稱：初生水
- 由來：氫和氧在高溫高壓下化合而成水
- 特點：在正常情況下。其濃度隨深度增加
概念,形成原因,組成分析,特點,原生水萃取,
概念
形成原因
原生水很明顯地是由含水沉積物的壓實和石化作用造成的。由海水到鹽水的變化是強烈的；重碳鹽和硫酸鹽消失，鈣一鎂比值倒置，濃度增高。促成這種變化的化學過程尚不清楚，但人們普遍認為發生濃縮作用是由於反向滲透作用。隨著岩石的壓實，水受到砂層及頁岩的擠壓，由於頁岩的半滲透性質使鹽類不能再次進入，故鹽類在砂層中富集。這一解釋既不說明化學成分的變化，也未考慮濃度隨深度的直線增加，而且頁岩中的孔隙水在化學成分上與鄰近砂岩的水有很大差別，這一事實駁倒了上述看法。
還有不少學者還提出了一些其它化學過程，其中包括鹽類由附近蒸發岩向外分子擴散、熱效應，由於重力沉澱使較重鹽類的析出以及其它作用等。有人認為，硫酸鹽是由厭氧細菌清除掉的。但是，頁岩水富含硫酸鹽，而細菌在頁岩中甚至比在砂層中會更加活躍。還有一種假設是白雲岩化使鎂減少，使鈣增加。這一觀點也不像是合理的，因為不管碳酸鹽岩層中是方解石還是白雲石，與水中的鈣一鎂比同樣無關。
另一種可能是隨著頁岩的壓實，越來越多的間隙水成為結構水。水一旦“凍結”，即可因結構作用而排出鹽類，從而促使砂層中的水濃度增加，並使頁岩中的水分減少。頁岩水中富含硫酸鹽和重碳酸鹽，這些離子似乎是由於其離子大小和勢能而被保持在頁岩中。墨西哥灣沿岸深層、欠壓實的異常壓力帶中。水的濃度較相應深度正常壓力帶中的水小。顯然，凡是壓實和石化作用停止，則鹽水濃縮的作用也就隨之而止。
組成分析
原生水這種水體主要包括兩部分，一部分是在溫度、壓力增高的情況下，組成岩石的礦物發生變化時，從礦物品格中脫出的水體，如蒙脫石向伊利石轉化時，即可脫出水。據青柳宏一、淺川忠和巴斯特等研究。在相當於正常壓實帶的早成岩和中成岩早期階段，主要靠機械壓實作用，蒙脫石可脫出其中的60%水體(孔隙水及晶格中的第三、四兩層結合水)。在相當於混合壓實帶的中成岩晚期階段，主要因溫度升高作用，又可脫出其中30%的水體(主要是第二層結合水)。在相當於緊密壓實帶的晚成岩作用階段，最後脫出所剩的10%結合水(第一層結合水)。
另一部分是岩漿水，它是一種高溫高礦化度的飽氣的活性熱水溶液，是上地幔軟流圈中揮發組分及易溶組分隨岩漿上溢過程中分異出來的。它在地球深部層圈發生的一系列地質作用(花崗岩化作用、區域變質作用、火山噴發與熱液成礦作用等)過程中均參與並起著重要作用。
特點
原生水產生在水力封閉系統以內，允許在系統內移動，而不能從它的系統中流出，或進入其他系統。高鹽度水是典型的原生水，含有豐富的氯化物，硫酸鹽和重碳酸鹽一般含量很低，原生水的鹽度隨深度增加。原生水在正常情況下。其濃度隨深度增加。這種增加常近乎直線，每1000英尺增加25000～100000毫克/升(每米增加80～300毫克/升)。
很多與石油共生的原生水由於以後岩石變形和地殼運動而出露於地表，形成油苗，早在我國漢朝就已知道的甘肅玉門老君廟石油河岸邊的油苗就是這樣形成的。
由於形成時的條件和長期存留於地層中，原生水通常具有很高的礦化度。原生水會因近代地殼運動而沿著裂隙或斷層流動，或由穿過這些地層的井孔抽取。不過原生水飽和度高、非均質嚴重，在鑽進和開採過程中，容易受到污染和損害，而且一旦受到損害，恢復十分困難。
原生水萃取
用Young和Gunter(1987)所描述的超離心法萃取鑽井岩心中的原生水和油。原生水的採收率隨岩心的不同而不同。C1層(449.0～449.15米)岩心的採收率最高達73%。C2層(461.0～461.15米)的第一塊岩心採收率最低，僅有25.3%，其含水量最高為18.5%。C2層(463.0～463.2米)和C1層(477.9～478.1米)岩心的原生水採收率分別為31%和44%，此原生水具有以前從冷湖岩心中萃取的原生水的物性。在用作分析之前，將收集到的每一個岩心樣品儲藏在2～3℃用隔板封閉的小瓶中。
