氦氣成因及制造

1、氮氣是一種使用面廣，高導(dǎo)熱性不燃惰性氣體，同時也是已知沸點最低的氣體。因為氮氣的這些特性，人們在多方面使用它。氮氣的用途多種多樣下氮氣的用途。氮 氣是一種惰性氣體，很少與其他化學(xué)元素化合，由于其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，尤其是 其在低溫下成為液體的特性和化學(xué)性質(zhì)惰性， 使氮氣在國防工業(yè)、航天工業(yè)、核工業(yè)、臨床醫(yī)學(xué)、化學(xué)工業(yè)等高科技領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。目前，世界氮氣的產(chǎn)地主要分布在 美國、阿爾及利亞、卡塔爾、俄羅斯、波蘭等國，其中 美國占據(jù)了世界氮氣產(chǎn)量和儲量的大部分，擁有絕對的話語權(quán)。與此同時，世界各國 對氨氣的需求量在以每年4%6%的速率增加。目前，我國的氮氣主要靠進口，只有 四川自貢威遠氣田中的氮

2、氣得到提取利用（氮含量只有0.2% ）,并且曾經(jīng)一度停產(chǎn), 目前提取出的氮氣基本用于潛艇。由于美國將氮氣資源列為戰(zhàn)略儲備資源而限制粗氮 產(chǎn)量，液氮價格直線飆升；同時，由于俄羅斯正在推動的聯(lián)邦規(guī)劃俄羅斯的氫和 聯(lián)邦法律氮法，氮氣成為中俄天然氣合作的一大障礙，預(yù)計未來中國氯氣將會更加 受制于人。1氨氣的成因及來源1.1 地殼中氮氣的來源（放射性來源）地殼中氮氣的來源氮有3He和4 He兩種穩(wěn)定同位素。Ballentine 等（2000）提出國J為，境5.藏中上工的來說（據(jù)BulkmirK* J（K）2氮的同位素主要有三個來源，即大 氣源，殼源（放射性來源）和幔源 （見圖1）。大氣源的氮氣主要通過

3、地下水的循環(huán)進入盆地流體系統(tǒng)。 在盆地地下水的補給區(qū)，大氣中的 氨氣會溶解到補給水中，隨著地下 水從補給區(qū)向排泄區(qū)運移，最終運 移到油氣藏中，發(fā)生油一氣一水的 交換，造成氮氣在油氣藏中的聚集。 殼源（放射性來源）的氮氣是由礦物、巖石中含有 的鈾、社元素發(fā)生放射性衰變產(chǎn)生的，主要是4 He。幔源氮氣是地幔中的氮氣通過巖漿活動發(fā)生脫氣作用釋放的，主要為He。圖1天然氣氣藏中氮氣的來源（據(jù)Ballentine , 2002,修改）1.1.1 大氣源He大氣中的He主要是由大洋中脊的火山噴發(fā)、巖漿脫氣和巖石風(fēng)化作用釋放出來的。大氣中He的含量非常少，含量為5.24 L/km 3,所以在地下水補給區(qū)溶解

4、到水中， 隨著地下水循環(huán)進入盆地流體系統(tǒng)的 He是非常少的，通常是忽略不計的，因此地下 流體中的He主要是殼源（放射性來源）和幔源的。4 He4 He自然放射性元素238 UA 235 U和232 Th衰變會產(chǎn)生4 He,主要放射衰變反應(yīng)為（1 ） 238 U - 8 4 He + 6 B + 206 Pb;（2） 235 U - 7 4 He+ 4 0 +207 Pb;（3） 232 Th- 6 4 He + 4 B + 208 Pbo殼源氨氣的的產(chǎn)率主要取決于巖石中的的鈾、社的含量，含量越多，放射衰變產(chǎn)生的氮氣越多。盆地中和油氣藏中發(fā)現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量的幔源的3 He地幔中包含3 H8 CO、N2

5、、CH等揮發(fā)物，通過巖漿活動脫氣，進入盆地流體系統(tǒng)中。幔源3 He的存在意味著盆地底部有構(gòu)造活動的存在，因為只有地幔熔融和巖漿活動才 能源源不斷地把3He和其他揮發(fā)物運移輸送到盆地流體系統(tǒng)中。1.2氮氣來源背景的確定3 He 4 He成因的差異為不同來源的氫提供了判識標(biāo)志。可以根據(jù) 3He/4He的比值 來確定氮的來源背景，通常大氣源的3He/4He值為1.4 X10 6 ;殼源的3 He/4He值 為2 X1。-8;幔源的3 He/ 4 He值為1.1 乂 10一5。也常用樣品氮的3 He/4 He值（R） 比大氣氮的3 He/4 He伯：（Ra）來表示氣樣的氮同位素特征，即R/Ra = （

6、 3 He/ 4 He）樣品/（ 3 He/ 4 He）大氣。在天然氣藏中大氣氮的組分少到可忽 略，因而可不考慮大氣氮的來源，從而可以用二元復(fù)合模式計算天然氣樣品中殼源和 幔源所占份額，其計算公式為：在用R/Ra表示氣樣氮同位素分布特征時，當(dāng)（R/Ra） > 1 ,表示氣樣中幔源氮份 額大于12%;當(dāng)（R/Ra） > 0.1 時，幔源氮份額大于1.2%;當(dāng)（R/Ra） <0.1時， 可以認為天然氣中氮基本來自殼源。2氨氣聚集與地層的關(guān)系天然氣中氮氣的含量與儲層的時代有關(guān)系。氨氣在任何時代的儲層中都有聚集，但是根據(jù)美國礦務(wù)局對美國天然氣儲層的調(diào)查發(fā)現(xiàn)， 在所有的含氮天然氣藏的氣

7、樣中,66%都是古生代的，17溢中生代的，以及17%是新生代的，儲層年齡越老，氨氣含量 越高，而這個年齡更可能是氮氣開始向儲層運移時的年齡而不是儲層形成的年齡，即 氮氣向儲層中運移時的年齡越老，氨氣含量越多。同時代的儲層中，天然氣中氮氣的 含量與儲層的深度有關(guān)系。對蘇聯(lián)貝加爾褶皺區(qū)在古生代沉積的游離氣中氮氣含量與 沉積蓋層厚度關(guān)系發(fā)現(xiàn)，含氮量與沉積蓋層厚度呈相反的相關(guān)關(guān)系，蓋層厚度越薄， 含氮量越高；對美國天然氣儲層中含氮量研究也發(fā)現(xiàn)，含氮量隨著儲層深度的增加而減 小，氮氣主要聚集在5005 000 m深度的儲層中。總的來說，氮氣向儲層中運移時 的年齡與氨氣含量呈正相關(guān)；同時代的儲層中，儲層埋

8、深與氮氣含量呈負相關(guān)。3氨氣的成藏3.1 氮氣從地殼中的釋放4 He是由礦物、巖石中含有的鈾、社元素發(fā)生放射性衰變產(chǎn)生的，所以，氨氣首先 需要從地殼礦物中釋放出來。氮氣從地殼礦物中的釋放主要有四種方式：衰變反沖釋放、 擴散釋放、破裂釋放和礦物轉(zhuǎn)變釋放。（1） 衰變反沖釋放。礦物中的鈾元素衰變產(chǎn)生的高能a粒子會噴射反沖一定的距離，稱為“停止距離”，主要由礦物的密度決定。當(dāng)含鈾元素的礦物晶粒尺寸接近“停 止距離”時，有相當(dāng)量的氮會從礦物晶粒中釋放出來。（2）擴散釋放。擴散是氮氣從地殼礦物中釋放最直接的方式，往往伴隨著其他釋放機制同時進行的。礦物中氮氣的擴 散受到礦物顆粒大小和時間的控制，礦物顆粒越

9、小，擴散系數(shù)越大，氮氣從礦物中釋 放所需要的時間越短。（3）破裂釋放。脆性巖石在上伏載荷的壓力下破裂形成裂隙。礦 物出現(xiàn)裂縫后，聚集在晶粒內(nèi)的氮會沿著裂隙快速的釋放出來，氮氣釋放量與裂隙體 積成正比，并且沿裂隙以擴散的方式進行釋放。（4）礦物轉(zhuǎn)變釋放。礦物在成巖作用、變質(zhì)作用的變化會導(dǎo)致其品格中的 氮釋放出來，最典型的就是礦物的重結(jié)晶作用。雖然這種機制是微觀意義上的，但是 可以導(dǎo)致地殼中氮的大規(guī)模釋放。3.2氮氣的成藏機理迄今為止世界上還沒有發(fā)現(xiàn)任何單一的純氮氣藏，氮氣大多與天然氣（包括姓類氣、二氧化碳氣等）伴生在同一氣藏中形成伴生氣或溶解在水中形成水溶氣，其中，在 天然氣氣藏中，氮氣量只要占

10、到 0. 051%Z上，即可達到工業(yè)開采價值。氮氣從礦物中釋放出來以后，會進入鄰近的流體系統(tǒng)中。釋放出來的氮氣數(shù)量較少，不能使 它以單一氯氣的形式運移，而只能和其他流體一起運移。這些流體可以是油、氣、水 或巖漿等。斷裂和裂縫是氮氣運移的有效通道。斷裂可將任何深度圍巖中的氮捕集起 來，并可作為氫流向地表的通道。在深處，斷層可插入巖漿刺穿構(gòu)造中，并將氮和其 他脫出的氣體運送到儲層中聚集成藏。幔源或深地殼氮氣通過深大斷裂和裂隙進行垂 向運移，再通過斷裂或裂隙向油氣圈閉中運移并聚集。3.2.1 氮氣一巖漿一富氫天然氣氣藏成藏模式地幔中He、CQ、N2、CH等天然氣混入巖漿后，隨著巖漿向地殼淺部運移，

11、隨著溫度和壓力的降低，巖漿脫氣將 He等天然氣等脫出，脫出的 He等天然氣充注 到臨近的儲集層中可直接形成氣藏，也可沿其他斷裂繼續(xù)上運再聚集成藏。巖漿活動 的存在，是形成這種聚集的首要條件。3.2.2 氮氣一地下水一富氫天然氣氣藏成藏模式氮氣從礦物中釋放出來后，首先溶解到孔隙水中，并隨著孔隙水一起運移。在此 期間，如果有另一種氣體(燒類氣體、二氧化碳氣等)進入水中，氨氣會被抽吸到該氣 體中，并隨該氣體運移，若該氣體運移到圈閉中，則聚集起來形成氣藏，主要有三種 聚集模式：(1)姓類氣體在富集了氮氣的孔隙水中運移，氣體會抽吸溶于孔隙水中的氮 氣。氮氣隨氣體運移進入圈閉，聚集成藏；(2)含氮的孔隙水

12、流過天然氣氣藏底部或過 渡帶時，氣體會抽吸孔隙水中的氮進入氣藏中直接成藏；(3)無論是有機成因的幔源CO 2 ,還是有機脫碳形成的CO 2 ,在富集了氮氣、氮氣和甲烷的孔隙水中運移，CO2會 抽吸溶于孔隙水中的氮氣，CO 2會溶于水中，使氮氣在剩余的氣體中富集。3.2.3 地?zé)崽镏械獨獬刹貒鴥?nèi)外地?zé)崽镞M行研究時，發(fā)現(xiàn)地?zé)崽锿寥罋夂偷責(zé)崴嬖诘惓?，例如美國?羅斯福溫泉地區(qū)以及我國的渭河盆地。地表氮氣分布與地?zé)嵊袑?yīng)關(guān)系。根據(jù)對美國 猶他州羅斯福溫泉地區(qū)地?zé)崽锏乇硗寥缆葰獾难芯堪l(fā)現(xiàn)：土壤氣中氮氣的濃度在生產(chǎn)熱水的地?zé)崽飬^(qū)較高；高地表氮異常和地?zé)峋纳疃炔灰欢ㄏ嚓P(guān)。地?zé)嵯到y(tǒng)中的熱與氮存在獨特的一

13、致性，因為地球上75%的地?zé)岷蛶缀跛?He都是由鈾、社等的放射產(chǎn)生的，熱和氮氣地下水中的運移也具有耦合性。所以，可以用氮氣來指導(dǎo)地?zé)岬目碧?。氫可以從地?zé)崽锵旅娴恼诶鋮s的巖漿體中釋 放出來，并直接通過上覆地層進行擴散，或與熱水、水汽和從冷卻巖漿體中釋放出來 的蒸汽相混合，然后通過可滲透巖石或沿斷裂帶運移出來。這種氣體緩慢滲入地表的地下水中，并使土壤氣體中富含氮氣。這種上升的氣體和熱水系統(tǒng)也可將原先存于圍 巖中的氮運送到地表，可形成含氮的溫泉、蒸汽噴口或間歇噴泉。4渭河盆地氨氣成藏條件4.1地質(zhì)背景渭河盆地位于陜西省中部，是一新生代斷陷盆地。盆地北靠鄂爾多斯地塊，南依秦 嶺斷塊隆起山脈，西 起

14、 六盤山 弧形斷裂 帶南段，東 接汾河地塹（圖1 ）。古生代一早三疊世和中晚三疊世，渭河地區(qū)分別作為華北克拉通和鄂爾多斯盆地的一部分進行演化和沉積，此后 盆地演化與秦嶺造山帶的隆起密切 相關(guān)，至始新世中晚期，由于區(qū)域構(gòu) 造應(yīng)力場的轉(zhuǎn)變，渭河斷陷開始發(fā)育, 盆地內(nèi)新生代地層厚度最 L水Uh及地 15' !IN選務(wù)國* 曲I而 I圖【用河3地國區(qū)杓ii同國致，扶風(fēng)以西為 NW向，扶風(fēng)以東為 量花崗巖。4.2氮氣顯示渭河盆地的地?zé)衢_采中，由于張家 坡組以暗色泥巖為主，且埋深淺、溫度 低，故部分地?zé)峋_采時對該層位進行 封固，但仍有約7 3 %的地?zé)豳Y源開發(fā)EW NE向。盆地南緣的秦嶺地區(qū)出露

15、大時代優(yōu)號旋河某F顯示全.看甄口邛口褪川野4q更新越AQ-無Qi哥Mu"瘴亞MTa卸刑1J1近>i-t+b就EU M河蛆* Hr f：rIn 鼎'/i系中新境%高庭群方中一上前新植E *戶 時間觸i!i 下常新鰻EQH 白鹿囹蛆L不明泵上他新線it 酊制如我2 例用_K地新士葬此里I jihk 1 Islrnta ir 姑 eihc H；kMn深達7 000m,總體自下而上可劃分 為下粗上細的四大沉積旋回，即上始 新世一漸新世（紅河組一白鹿原組一 甘河組）旋回、中新世（高陵群）回、 上新世（霸河一藍田一張家坡組）旋 回和第四紀(jì) （三門組一秦川組）旋 回，各旋回之間均以不

16、整合或假整合 接觸，其中高陵群和藍田一蠲河組為 富氮層（表2 ）。止匕外，盆地內(nèi)斷裂 十分發(fā)育，主斷裂走向與盆地走向一 時采取混采方式。近來，渭南地區(qū)生物氣勘探的主要層位是張家坡組，甲烷的加入對氮氣含量的影響很大。在剔除渭南地區(qū)生物氣井的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計分析了渭河盆地101件油氣井和地?zé)峋畼悠返臍怏w成分及氮同位素，結(jié)果表明所有樣品中氨氣含 量均超過0.1 %的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，體積分數(shù)在0.19 %9.2 %之間，平均為1.5 0% (表 3)。其中，氮氣含量高于1 %的井有5 5 口，含量高于2 %的井 30 口井，含量高于 3 %的井有11 口。甲烷的體積分數(shù)變化較大，在 0.06 %58.37 %之

17、間，平均為 10.51%，與氨氣含量的相關(guān)性不強圖2 (a)。氫氣含量較低，在0%14.32%之 間，平均為0.31 % ;氮氣含量在12.86 %99.56 %之間，差別較大，平均為82.4 % ; 二氧化碳含量在0%77.91 %之間，平均為4.92%?？梢钥闯?，渭河盆地鉆井中的 氣體成分可分為3類，分別以氮氣、甲烷和二氧化碳為主，其中以氮氣為主的鉆井較 多。4.3氯氣成藏條件4.3. 1潛在氮源巖(1)氮氣成因和來源氮氣有2種同位素，即,He和He 。按其成因可分為原始型、放射性成因 型和散裂成因型，同位素特征差別較大(表4)。其中原始型是在宇宙演化中形成，由“恒星合成元素”假說的核聚變

18、產(chǎn)生，現(xiàn)大多保留在地幔中；放射性成因型由放射 性衰變、裂變和由其引起的其他核反應(yīng)產(chǎn)生，主要由富鈾社的地殼形成；散裂成因型 由物質(zhì)和宇宙射線相互作用產(chǎn)生。鑒于不同成因的氨氣儲存在不同地質(zhì)體中，因此按 來源又可分為幔源、大氣源和殼源，該分類目前應(yīng)用最廣。其中地幔由于保留部分原 始氨，3H e含量高；地殼中氮氣主要是放射性成因型，顯示出 4H e的年代學(xué)累積效 應(yīng)；大氣中He主要來自于地殼和地幔的脫氣，'He主要來自于地幔，并受太陽風(fēng)散裂成因氮的影響，同位素值介于幔源和殼源同位 素之間。(2)潛在氮源巖常規(guī)油氣理論認為，姓源巖是富含有機質(zhì)、大量生成油氣與排出油氣的巖石。同 樣，氮源巖應(yīng)定義為

19、富含鈾社、大量生成和排出氮氣的巖石。根據(jù)氮氣生成原理，氮 源巖應(yīng)富含鈾社且長時間衰變。渭河盆地與氮氣生成有關(guān)的巖石包括盆地南緣花崗巖 體、盆地內(nèi)部隱伏磁性體、基底及新生代地層。但由于渭河盆地基底深、新生代地層高3 下耳上電才丸充右形成晚，對盆地氯氣貢獻小，而且渭河盆地的基底和新生代地層與其他盆地?zé)o顯著差 別。故認為渭河盆地的主要潛在氮源巖為盆地南緣花崗巖體和盆地內(nèi)部隱伏磁性體（圖3 ） o4.3 . 2地下水系統(tǒng)及載體氣地下水系統(tǒng)對放射性元素和氨氣遷移影響巨大，進而影響氨氣的成藏。首先，在 地表水和地下水的淋濾作用下，藍田花崗巖的鈾等放射性元素隨地下水發(fā)生遷移，在 有利部位形成鈾富集層（礦化）

20、，并成為氮氣的重要源巖。其次，地下水的分異作用會 使氫發(fā)生富集。由于氮氣含量低，在地下深部氨氣呈水溶態(tài)存在。氮氣進入氣相有2種可能：有姓類氣體、氮氣等載體氣經(jīng)過時，氮氣因其低亨利系數(shù)和低分壓而幾乎 全部進入氣相； 當(dāng)?shù)叵滤蛏线\移時或當(dāng)盆地抬升時，由于氮氣壓力的降低而進 入氣相。載體氣對氮氣成藏具有 2個方面的作用。一方面，如上所述，載體氣能降 低氮氣的分壓，使其從水溶相進入氣相，進而隨載體氣運移成藏；另一方面，載體氣 過多，則會稀釋氮氣，從而低于其工業(yè)指標(biāo)。4.3.3斷裂渭河盆地內(nèi)斷裂十分發(fā)育，主要有秦嶺北緣斷裂（ F 1 ）、北山南緣斷裂（F 2 ）、渭河斷裂（F 3 ）、乾縣一富平斷裂（

21、F4 ）、涇陽一大荔斷裂（F 5 ）、 臨潼一長安斷裂（F 1 4）（圖3）。許秋龍等2 8 和孔令昌等 2 9 研 究認為氨氣釋放與斷裂和地震活動有關(guān)，H o n d e等30 也認為地震帶地應(yīng)力的改變可導(dǎo)致地質(zhì)體中稀有氣體的釋放。渭河盆地廣泛發(fā)育的斷裂體系，可作為 天然氣和氯氣運移的通道，使深部氣體遷移至淺部成藏。止匕外，由于斷塊的差異沉降 形成伴生的褶皺穹窿構(gòu)造，以及由于斷裂作用形成的斷裂圈閉為區(qū)內(nèi)的主要圈閉形式。 主要富氮層段（高陵群和藍田一蠲河組）之上覆蓋有巨厚的泥巖蓋層（張家坡組）。現(xiàn)有的地震勘探資料也指示，圈閉內(nèi)的斷層一般未切穿儲層上覆的泥巖蓋層，且許多地 熱鉆井在目的層段存在異

22、常壓力，這均說明盆地內(nèi)斷裂并非是連通地下與地表的開放 性斷裂，有利于氨氣的封閉與保存。渭河斷裂（ F 3 ）和秦嶺北緣斷裂（F 1 ） 附近的富氮氣井是氮氣沿深大斷裂及其次級斷裂形成的高效通道運移至儲層富集的結(jié) 果（圖3 ）。4.4 資源量預(yù)測作為一種伴生氣體，單獨針對氮氣資源量的研究較少。目前，國內(nèi)外學(xué)者對氮氣 資源量的研究方法主要有 2種：根據(jù)氣藏的圈閉范圍、氣體成分等參數(shù)進行 資源量估算，如Pacheco 等，Danabalan等；基于放射性衰變原理， 從氮氣的生成方面進行資源量估算，如Brown,張福禮等，張雪等。針對渭河盆地，本文基于上述氮氣成藏條件，特別是地?zé)峋坏闆r和潛在氮源巖

23、特征， 采用了 2 種方法對渭河盆地氯氣資源量進行預(yù)測：根據(jù)盆地現(xiàn)存地?zé)崃黧w的儲量、氣水比、 氮氣體積分數(shù)估算盆地內(nèi)氯氣資源量； 根據(jù)放射性衰變原理，對潛在氮源巖的鈾社含量、有效體積、巖石密度和放射性衰變時間進行測定和合理估算，計算得出盆地內(nèi)從不同時期開始氯氣的生成量，過程如 下。4.4.1 地?zé)崃黧w估算法渭河盆地地下水資源豐富，有渭北巖溶溶隙裂隙水、秦嶺山前構(gòu)造裂隙水和盆地 中部新生界孔隙裂隙水。其中，渭北巖溶溶隙裂隙水中未見氯氣顯示，秦嶺山前構(gòu)造 裂隙水和盆地中部新生界孔隙裂隙水均有氯氣顯示。除渭北巖溶溶隙裂隙水外，盆地 4000m以淺地?zé)崴傡o儲量達14781.20 X 108m 。由于

24、固市斷凹受張家坡組泥巖的影響為生物氣富集區(qū)，甲烷生物氣含量高，但氫 氣含量極低，且產(chǎn)氣層位與其他地區(qū)不同，在計算氨氣平均含量時已剔除該區(qū)域的地?zé)峋當(dāng)?shù)據(jù)。因此在計算氮氣資源量時也剔除 了該區(qū) 塊張家 坡組的 儲 量數(shù)據(jù)，得 到盆地4000m以淺地?zé)崴挠行ъo儲量為 14200.57 X 108m 3。 根據(jù)氣水比（1:10）和氮氣平均含量（1.5%）（表2）計算，盆地內(nèi)4000m以淺的水 溶氮氣資源量達21.3 X 108m 3 o4.4.2 鈾社產(chǎn)氮估算法根據(jù)氮氣生成原理，與氮氣生成有關(guān)的巖石包括盆地南緣花崗巖體、盆地內(nèi)部隱 伏磁性體、基底及新生代地層。由于渭河盆地基底深、新生代地層形成晚，對

25、盆地氮 氣貢獻小，且其特征與其他盆地?zé)o顯著差別。故本文初步認為渭河盆地的潛在氮源巖 包括盆地南緣花崗巖體和盆地內(nèi)部隱伏磁性體，其富鈾社且放射性衰變時間較長，對 盆地氯氣貢獻大。本文計算了潛在氮源巖在不同時間段的生氮量，各參數(shù)的選擇及計 算結(jié)果如下。（1）秦嶺北緣7大花崗巖體的鈾社含量為項目組近幾年研究結(jié)果的平均值（表5 ）;隱伏磁性體缺少數(shù)據(jù)，取各花崗巖體的平均值；各巖體的年齡參考 前人的研究成果。（2）鑒于氮氣的成藏與地下水關(guān)系密切， 據(jù)圖3計算了渭河匯水面積內(nèi)各花崗巖 體的面積，記為有效面積。其中寶雞巖體、太白巖體、翠華山巖體和牧護關(guān)巖體的有 效面積分別為總面積的50%、68%、76%和9

26、2%，其余巖體為總面積的 100% ;隱伏磁性體按磁性異常范圍計算。（3）有效巖體體積為有效面積與山體高度及地下埋深深度之和的乘積。缺乏山體高度時，取均值1km o由于渭河盆地南側(cè)埋深約為 5.6 km,秦嶺北緣的溫泉水的平 均循環(huán)深度為5.36km,故統(tǒng)一取深度為5km進行計算；項目組對武功一興平磁性 體進行的正演結(jié)果表明，該磁性體頂面埋深4.12Km,厚度為12km 。鑒于無其他磁性體正反演資料，渭河盆地磁性體厚度統(tǒng) 一取均值1.5km o（4） 花崗巖體和隱伏磁性體的密度均按2.5 g /cm3計算。（5）在上述參數(shù)的基礎(chǔ)上，本文計算了自花崗巖體形成（表4）、渭河盆地開始斷陷（始新世中晚

27、期盧氏階，47.8 Ma ）和主儲氫層（藍田一蠲河組）形成（5.3Ma ）3個時間段內(nèi)潛在氮源巖的生氮量。其中，花崗巖體的年齡參照前人的研究成果，隱伏磁性體的年齡取花崗巖體的平均值。計算結(jié)果表明，自花崗巖體形成、渭 河盆地斷陷和主儲氫層（藍田一蠲河組）形成等3個時間段的生氯量分別為185.21X108m3、27.58 X 108m 3和4.16 X108m3 （表5 ）。可以看出，從源、運、儲3個條 件所計算的生氮量差別很大?；◢弾r體形成以來生氮總量大，當(dāng)構(gòu)造背景穩(wěn)定時，部 分氨氣會保存在巖石中。渭河盆地開始斷陷后，盆地南緣的脆性巖石（花崗巖）受區(qū) 域應(yīng)力破碎，釋放裂隙流體，將之前保存的氨氣釋

28、放，而后氮氣逐漸運移至水體中形 成水溶氣，并隨著地下水而遷移，生氮量和運聚系數(shù)均較高。主儲氫層形成以后，逐 步具備了富氮氣藏形成條件，運聚系數(shù)高，雖生氮量少，但水溶氮可部分脫溶轉(zhuǎn)化為 游離態(tài)進入氣藏，使富氮氣藏氮資源不限于來自儲層形成以后生成的氮。5氨氣的用途航空航天：超純氮氣如6N氮氣在火箭、宇宙飛船中用作輸送液氫、液氧等液體推 進劑的加壓氣體。在航空航天和飛機制造業(yè)從制造到飛行的整個過程中，太空飛行作 業(yè)使用氮氣凈化氫氣系統(tǒng)，地面和飛行流體系統(tǒng)將其用作增壓劑。除此之外，氮氣還 用作氣象和其他觀測氣球的升力源。氮氣的用途之運輸及運輸設(shè)備：由于氮氣是一直沸點最低的氣體，導(dǎo)熱性能異常優(yōu)越，所以被

29、廣泛運用在散熱器換熱器、空調(diào)組件、燃料箱和變矩器等重要汽車部件 的測試，以確保其符合質(zhì)量規(guī)范。止匕外，氮氣還可與氧氣配合使用，越來越多地用于 安全氣囊的充氣操作。氮氣的用途之娛樂與裝飾：氮氣變聲的表演大家應(yīng)該都聽說過，吸入氮氣之后， 因為氯氣傳播聲音的速度差不多為空氣的三倍，人吸入有氮氣體后，聲音的頻率會變得更高，令人可以模仿高音歌手，也可以叫人說話尖聲細氣，就好像舊時代的卡通人物一樣。但是氮氣也是一種窒息性氣體，在沒有專業(yè)人員指導(dǎo)的情況下，很容易吸入 過量氮氣導(dǎo)致窒息，有喪命的危險！最近和氮氣變聲有關(guān)的新聞也很多，例如好萊塢 老牌黑人演員摩根費里曼利用氮氣變聲的方法，3秒變身擁有了唐老鴨口音

30、。再比如說 前不久著名球星巴洛特利吸氮氣后以極為搞笑的聲調(diào)高喊利物浦。氨氣的用途之醫(yī)療衛(wèi)生：氮式激光可以用來進行外科手術(shù)，也可以用來治療弱視， 也能用來活化血管進行保健。氮式激光中的氣體介質(zhì)就是三氣和高純氮氣。此外由于 氮氣的低溫超導(dǎo)性，它是作為磁共振和核磁共振超導(dǎo)磁體的理想冷凍氣體，氮氣可實現(xiàn)-451華氏度的深冷溫度，有效獲取內(nèi)臟器官和組織的高分辨率圖像氮氣的用途之電子科研：氮氣在半導(dǎo)體、液晶面板和光纖線制造中起著重要作用， 可實現(xiàn)零部件的快速冷卻，從而提高生產(chǎn)率，還能控制熱傳遞速率，以改善生產(chǎn)效率 并減少缺陷；止匕外，氮氣還可在生產(chǎn)過程中充當(dāng)載運氣體，高純氮氣用作氣相色譜儀/氣質(zhì)聯(lián)用儀等儀

31、器的載氣。氮氣的用途之焊接與金屬加工：高純氮氣跟高純氧氣一起用作特殊焊接的保護氣 體。氮氣在電弧溫度條件下的惰性使其成為鋁、不銹鋼、銅和鎂合金等高導(dǎo)熱性材料 焊接的理想氣體，還可用作熱處理過程中的淬火氣體以及熔爐氣體，提升零件耐性和 質(zhì)量。氨氣的用途之潛水氣體： 深水潛水的氧氣瓶中才必須填充氧氣和氮氣。氮氣不容 易發(fā)生深海麻痹現(xiàn)象，在深海潛水中氮氣是用來代替氮氣的。長久以來氮氣供不應(yīng)求，造成這個現(xiàn)象的原因很多，第一是因為氮氣在地球上的 存量很少，我們能夠提取的多數(shù)氨氣都包含在天然氣中， 第二是氨氣制作的方法有限。 6氮氣制作的方法：目前天然氣提取氮氣的這種氮氣制作的方法主要集中在美國、俄羅斯這

32、些氮氣資 源豐富、氮氣含量高的國家。氮氣是研究低溫超導(dǎo)、發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)彈以及半導(dǎo)體等高端 領(lǐng)域必備的資源。擁有良好的氮氣制作的方法也就至關(guān)重要！天然氣中氮氣的含量從 2%-8%等，這個含量數(shù)值和空氣中的氮氣含量相比要高上千萬倍。常規(guī)而言從天然氣 中提取氮氣的氮氣制作的方法有以下幾種：吸附法：這種氮氣制作的方法的原理是根據(jù)天然氣中各組分在固體吸附劑表面上吸 附能力的差異來將氯氣提取分離。此氮氣制作的方法適用于雜質(zhì)含量低于 10%勺粗氮精 制，這些年來發(fā)展的變壓吸附就是由此種氨氣制作的方法的。吸收法：這種氮氣制作的方法的原理是選用適當(dāng)?shù)奈杖軇ㄒ话闶欠鸁?、液態(tài) 烷姓:），在一定的條件下將沸點比氮氣高

33、的雜質(zhì)洗滌吸收去除，從而得到氮氣。冷凝法：天然氣提氫在工業(yè)上采用冷凝法該法工藝包括天然氣的預(yù)處理凈化、粗氮制取及氮的精制等工序，制得 99.99%的純氮氣。擴散法：利用氮氣的良好導(dǎo)熱性將天然氣中的氮氣組分濃縮提取出來，這種氮氣 制作的方法一般的操作溫度是 400-500攝氏度。膜滲透法：這些年各類膜材料的發(fā)展很迅速，利用各種氣體對膜的滲透性不同， 就能利用膜滲透法將天然氣中的氮氣提取出來。這種氮氣制作的方法在提取工業(yè)氮氣 上運用很廣泛?？辗址ǎ阂话悴捎梅帜◤目諝庋b置中提取粗氮、式混合氣，由粗氮、式混合氣 制純氮、式混合氣經(jīng)分離及純化，制得 99.99%的純氮氣。氫液化法：工業(yè)上采用氫液化法從

34、合成氨尾氣中提氮。該法工藝是低溫吸附清除 氮、精儲得到粗氮加氧催化除氫及氮的純化，制得99.99%的純氮氣。高純氮法：將99.99% 的純氮進一步用活性炭吸附純化制得 99.9999%的高純氮氣。7氨氣設(shè)備商家蘇州晟宇氣體設(shè)備有限公司： 成立于二十一世紀(jì)初，是設(shè)計制造制氫設(shè)備，制氮設(shè) 備，氣體純化，混合配氣設(shè)備.氫氣氮氣氮氣回收凈化設(shè)備，高純氫，氮，氮，氧，氣體凈 化純化設(shè)備，氫氣站，氮氣站，混合配氣站等各種氣體裝置的專業(yè)性公司， 公司通過質(zhì)量 體系認證.秉乘以人為本，科技創(chuàng)新的理念，服務(wù)于社會及各行各業(yè)，公司積累了多 年的氣體設(shè)備設(shè)計，制造，生產(chǎn)經(jīng)驗，用戶使用反饋信息，和大專院校、科研部門技

35、術(shù) 合作交流，投入大量的人力財力開發(fā)用戶需要的高科技、高質(zhì)量產(chǎn)品服務(wù)新老用戶.公司始終依靠科技進步增強企業(yè)實力，不斷完善各類氣體設(shè)備產(chǎn)品的性能面向機械、電子、化工、玻璃、冶金、食品、石油、電力，科研及大專院校等各行各業(yè)，提供如下 系列設(shè)備：氧氣純化裝置，氮氣純化裝置，空氣制氮裝置，氨分解制氫裝置，氫氣凈 化裝置，氣體純化裝置，氫、氮、氮氣回收純化裝置，空氣干燥裝置，混合配氣設(shè)備.高純氧氣純化裝置，實驗室氧氣凈化機系列，氮氣凈化機系列，氫氣凈化機系列，氧 氣凈化機系列，全自動混合配氣系列產(chǎn)品，全自動氣體純化裝置系列產(chǎn)品應(yīng)用于焊接、 不銹鋼制造、冶煉，還用于半導(dǎo)體制造工藝中的化學(xué)氣相淀積、晶體生長

36、、熱氧化、 外延、擴散、多晶硅、鴇化、離子注入、載流、燒結(jié)等新型行業(yè)，以客戶的需求為最 終要求 每款產(chǎn)品我們會根據(jù)客戶所提出的要求為客戶量身定制所需產(chǎn)品，憑借實際經(jīng)驗想客戶所沒想，更具人性化的設(shè)計，生產(chǎn)出客戶滿意產(chǎn)品。近年來。微電子行業(yè)所 使用的混合配氣裝置獲得很大的成功。從單一的二組分配氣躍升為全自動化的八組分 配氣，高純氣體凈化裝置在山東省乃至全國得到全面推廣及應(yīng)用，以完美的外觀和精 確的工藝贏得用戶的好評。以質(zhì)量贏得市場。以真誠服務(wù)客戶。開發(fā)研制的全自動量 氣純化設(shè)備在新能源特別是在單晶硅，太陽能，色譜儀，光譜儀等電子，儀表行業(yè)中得到充分擴張。相信您的眼光。您的選擇。蘇州晟宇氣體設(shè)備有限

37、公司 公司一貫堅 持“質(zhì)量第一，用戶至上，優(yōu)質(zhì)服務(wù)，信守合同”的宗旨，憑借著高質(zhì)量的產(chǎn)品，良 好的信譽，優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，產(chǎn)品暢銷全國近三十多個省、市、自治區(qū)。竭誠與國內(nèi)外商 家雙贏合作，共同發(fā)展，共創(chuàng)輝煌！氣體公司專用氮氣純化機氮氣純化機是蘇州晟宇氣體全力打造的高純氣體純化系列之一，以全新的工藝及外觀，高質(zhì)量的氣體純度體 現(xiàn)了精湛的技術(shù)含量，相對低廉的價位展示了微利銷售的經(jīng)營理念， 服務(wù)于廣大用戶。 聯(lián)系人：孔先生：電話：移動電話：北京希奈機電設(shè)備有限公司：設(shè)計、制造往復(fù)式氣體壓縮機。產(chǎn)品用于壓縮氫氣、 天然氣、硅烷、氮氣、氮氣、四氟化硅等特殊氣體。主要應(yīng)用在石油石化領(lǐng)域，精細 化工，以及航空航天領(lǐng)域。北京希奈機電設(shè)備有限公司，主營天然氣壓縮機，氫氣壓縮 機,硅烷壓縮機，氮氣壓縮機，氮氣壓縮機，板式換熱器等產(chǎn)品，是專業(yè)的設(shè)備制造商，位 于北京市朝陽區(qū)。本公司擁有完整科學(xué)的質(zhì)量管理體系，秉承顧客至上，銳意進取的經(jīng) 營理念，堅持客戶第一的原則竭誠為用戶不斷地提供高品質(zhì)的產(chǎn)品和一流的服務(wù).我們的誠信,實力和產(chǎn)品質(zhì)量獲得業(yè)界的認可.歡迎各界朋友蒞臨參觀指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。聯(lián)系人：溫建震 電話 移動電話：上海神