黑海及其海底地质简介（4）
胡经国
㈢、地层岩性
1、概述
黑海海底陆架区近岸一侧为砂质陆源沉积物，向外海一侧为介壳石灰岩；深海盆底部多钙质软泥，并且含有硫化亚铁沉积。
黑海盆地含油气系统已经获得证实。其生油岩为渐新统－下中新统迈科普组泥岩；储层为渐新统－下中新统迈科普组砂岩；盖层是渐新统－下中新统迈科普组泥岩。圈闭类型有背斜构造、Maykop群岩性构造等。
2、全新世腐泥中有机碳聚集
资料显示，《海洋地质动态》1998年9期载文介绍了黑海全新世腐泥中有机碳的聚集。
有机碳（OrganicCarbon）,又叫做剩余有机碳，是指沉积岩（物）中含有的与有机质有关的碳素。它常用单位质量岩石（沉积物）中有机碳的质量分数表示。
测定有机碳采用的是氧化法，可用耗氧量近似地表示有机质丰度。有机质在沉积和成岩过程中，经历了各种复杂作用（首先是生物化学作用，后来是热化学作用），损失了很大一部分，测得的有机碳含量是保存下来的残余有机质中的碳含量，因此，它又称为剩余有机碳（RemainingOrganicCarbon）。
有机碳近似地反映了生油母质的丰度。沉积岩中的有机质总量与有机碳数量之间存在一定的比例关系，此值通称有机系数。经统计，有机系数一般介于1.16～1.60之间。
有机碳是生油岩研究中的一个基础指标，它可用于确定生油岩、指示有机质丰度，判断生油效率、转化效率和演变程度，计算生油量，推测石油初次运移方向等。
1、常规油气资源
⑴、黑海盆地概况
黑海盆地位于地中海东北部，包括深水区、大陆架和相邻陆上部分。陆上面积为22.7万平方千米；海上面积为32.6万平方千米，其中深水（水深＞500米）面积为28万平方千米。在黑海深水面积中，土耳其超过14万平方千米，俄罗斯和乌克兰超过3.5万平方千米。深水区平均水深1315米，最大水深超过2200米。黑海盆地发现了大量油气田，其中以天然气为主。黑海幼琪勘探十分活跃。油气资源潜力大，勘探前景良好。
顺便说明，浅水、深水的概念在世界范围内没有固定标准。其仅仅反映海洋工程的发展水平。在国际上，通常水深超过500米为深水；水深超过500米为超深水。对于中国来说，通常水深在300米以上即为深水。
⑵、油气资源潜力大，勘探前景良好
黑海盆地位于特提斯洋北部。该盆地经历了多期俯冲增生和伸展作用，构造演化比较复杂。根据中生代顶部地震构造图，黑海盆地被安德鲁斯－阿尔汉斯克长垣分为东、西两个次级盆地，其周围被造山带环绕。
黑海盆地含油气系统已经获得证实。其生油岩为渐新统－下中新统迈科普组泥岩；储层为渐新统－下中新统迈科普组砂岩；盖层是渐新统－下中新统迈科普组泥岩。圈闭类型有背斜构造、Maykop群岩性构造等。
目前，罗马尼亚、乌克兰、保加利亚、土耳其正在黑海海域开采油气；水深不超过500米，开采量不大。已经发现的油气田规模较小，共计有33个。其中，8个位于罗马尼亚海域；4个位于保加利亚海域；7个位于土耳其海域；14个位于乌克兰海域。从2000年以来，共发现油田2个，气田10个。截至2012年底，黑海盆地已经累计生产石油4126万桶，生产天然气约为32亿立方米。
有关数据显示，黑海海域油气资源量为45～55亿吨油气当量（见下表：黑海海域油气资源；该表来源：网络）。其深水海域的含油气前景可以与里海相比。IHS评估黑海盆地2P储量分别为：石油2.35亿桶，天然气2.88万亿立方英尺（618.9亿立方米），凝析油524万桶；油气当量共计7.21亿桶。（1吨油当量≈1111立方米天然气≈1.43吨标准煤）
黑海盆地浅水区（水深小于100米）油气勘探前景良好；对水深超过200米的水域研究不够。在该盆地中发现大量地质、地球物理、地球化学异常。目前，已经发现的远景构造埋深4000～5000米，主要分布在盆地中部。此外，黑海可燃冰储量居世界首位，这也是其战略意义之所在。（下表资料来源：网络）
国家 油气资源量 海域开发现状 俄罗斯 4-16亿吨油当量 未开发 乌克兰 12.07亿吨标准煤（大约8.4亿吨油当量） 已开发 格鲁吉亚 石油0.7-2亿吨 未开发 罗马尼亚 天然气1万亿立方米（大约9亿吨油当量） 已开发 保加利亚 天然气2000亿立方米（大约1.8亿吨油当量） 已开发 土耳其 石油10亿吨，天然气8000亿立方米（大约17.2亿吨油当量） 已开发 总计 45-55亿吨油当量 ⑶、黑海大陆架及深海油气资源开发
自2000年以来，黑海深水区地质构造、沉积特征、海底油气显示等资料证实，一些黑海周边陆上地质构造是延伸至海域的，其含油气性已经被证实，油气勘探潜力巨大。此外，新的深海钻探技术使得深海钻探和油气开发成为可能。各大石油公司在黑海进行油气勘探的积极性大大提高。目前，黑海油气资源正在进入历史上最活跃的勘探期。
2、天然气水合物资源
⑴、资源
黑海盆地可以生成天然气水合物的面积约为2818080万平方公里，大约占整个黑海面积（42108万平方公里）的6815%。其中，90%的深水区有天然气水合物生成。黑海海底（含大陆架2915276平方公里）含天然气水合物的总面积达291508万平方公里。资料显示，黑海天然气水合物（可燃冰）储量居世界首位，这也是其战略意义之所在。
黑海天然气水合物稳定带的厚度，随着海底深度变化而变化；海底深度越大，天然气水合物稳定带厚度越大，反之亦然。海底深度在1000米以内，天然气水合物稳定带厚度平均为160米（变化在80300米之间）；海底深度为1500米，天然气水合物稳定带厚度为260米（变化在110～650米之间）；海深为2000米，天然气水合物稳定带厚度为350米。在最深的深水区，水深达2240米，天然气水合物稳定带厚度变化在450～500米之间。据深海钻探计划资料，黑海天然气水合物稳定带下限最大可达海底之下450米。瓦西列夫计算的黑海天然气水合物稳定厚度为454米。
其中，有两个区域的天然气水合物稳定带厚度最大。一个是多瑙河冲积丘中央，天然气水合物稳定带厚度达865米；另一个是高加索陆坡，预测一些点上的天然气水合物稳定带厚度达1000米。利用温度法确定的全黑海天然气水合物稳定带平均厚度为303～365米，与之对应的黑海天然气水合物稳定，沉积物体积在85310～100280立方千米之间。
⑵、形成
地壳热状态决定着许多动力学和物理化学过程的发生和发展。然而，这些过程的本身常常与吸热和放热有关，并且以这种方式影响温度和热流的分布，从而造成物质及其物理性质的变化。伴随有放热（吸热）的天然气水合物的形成（分解）就是这许多过程中的一种。
天然气水合物是在高压低温下由水分子和气分子组成的稳定固态化合物。在地球壳层，天然气水合物形成和稳定存在的有利条件见之于永久冻土带、洋底沉积层（物）和陆缘海中。
控制天然气水合物形成和稳定性的决定因素是温度。在实际条件下，影响海底沉积层热状态的因素很多，例如大地构造环境、地壳构造、沉积物的堆积速度、厚度和热－质量传递条件等。在研究地热环境时，必须十分注意这些因素。为此，要对每一个具体区域进行仔细的地热观测和全面分析其地质、地球物理信息。
3、土耳其黑海专属经济区油气资源
随着陆地和近海常规油气勘探难度增大，以及深海勘探技术日趋成熟，深海日渐成为重大油气发现的重要领域。虽然面临高难度技术的挑战，但是丰厚的投资回报仍然使深海油气勘探得到迅猛发展，黑海盆地就是其中之一。
据报道（20200901），土耳其8月21日宣布，在其黑海专属经济区内获得了该国历史上最大的天然气发现，地质储量高达3200亿立方米。这也刷新了黑海地区天然气田发现规模的纪录。国际能源署（IEA）称，按照目前的价格趋势，其价值为800亿美元。
黑海新发现的气田对于土耳其意义重大。长期以来，土耳其的油气资源缺乏，天然气产量极低；天然气年消费量为450亿~500亿立方米，高度依赖于俄罗斯、阿塞拜疆等国的供应。2019年，进口能源使土耳其花费了410亿美元。土耳其能源部长法提赫·唐梅兹表示，有了这一发现，预计能源进口将大幅下降，国民用气成本也会降低，同时有利于削减政府能源进口支出。此外，新发现提振了土耳其的勘探信心，未来会进一步加大勘探力度，进而改变天然气供需格局。
据俄罗斯《油气纵横》杂志的数据，黑海海域油气资源量为45～55亿吨油当量，其深水海域的含油气前景可以与里海相比。此次该天然气田是今年全球重大的天然气勘探发现之一，进一步证明黑海深水油气田的潜力。黑海地区早期的油气发现主要位于克里米亚半岛及周边海域。近10年来，黑海海域的油气发现集中在西部的保加利亚和罗马尼亚水深小于1000米的海域，共发现天然气资源量1360亿立方米，几乎都来自埃克森美孚和卢克石油公司。埃克森美孚和巴西国油于2010~2012年在土耳其黑海中东部的超深水海域各钻一口探井，均未取得商业突破。而此次土耳其石油公司的Tuna-1井位于黑海西部的超深水海域。该井于7月20日开钻，历时1个月，在中新统上部－上新统钻遇超过100米的砂岩气藏。与其西北部120公里处埃克森美孚在罗马尼亚的Domino气田成藏组合相似，推测有相似的物缘供给，周边地区仍有较大的勘探潜力。
土耳其黑海新气田的发现将会极大地提振其勘探热情。据法提赫·唐梅兹称，土耳其还有一个6000平方公里的新区域，专家评估该区域也可能存在类似的构造，也可能获得新发现。同时，新气田的发现或将影响黑海地区其他国家的勘探行动。壳牌、道达尔、埃克森美孚、卢克石油等公司，在保加利亚和罗马尼亚深水－超深水领域拥有勘探区块，其未来勘探方向可能会受到新气田发现的影响，进一步加大深水－超深水领域的油气勘探力度。克里米亚半岛以南的黑海海域基本为勘探空白，仅在浅水有零星探井，未来可能会开展海上区块招标活动。
勘探发现只是第一步，土耳其还将面临落实可采储量、深水开发技术及商业投资等问题。新气田中有多少天然气可开采以及土耳其每年的开采量都是未知数。土耳其石油公司随即宣布，将开展黑海地区的三维地震采集，以进一步落实油气资源潜力，为商业开发做好准备。
该新气田计划于2023年投产。但是，土耳其石油公司缺乏超深水油气开发的经验。预计将会与国际大型石油公司开展合作，获得技术支持。咨询公司伍德麦肯兹分析师托马斯·普尔迪认为，考虑到土耳其的税收政策、对黑海海域的逐步熟悉，国际石油公司会对新气田项目产生兴趣，土耳其石油公司也能通过与外国公司合作获益。IEA预计，该新气田若在2023年开始生产，需要大约60亿美元的投资。这个目标并不是不可能实现的。但是，前提是投资得到优先考虑，并且官方程序得到迅速处理。
4、铀资源
资料显示，《国外铀金地质1990年01期》曾经登载王德生的文章《黑海沉积物中铀的含量和分布》。苏联地质工作者对黑海中铀的地球化学进行了研究，分析了黑海盆地海水和沉积物中铀的含量、分布和存在形式。外国人对黑海中的铀很感兴趣。他们从黑海沉积物中获得了大量资料。1969年，美国《Ⅱ》号考察船曾经在黑海考察过，绘出了40条柱状剖面图。
另据报道，德国一位地质学家发现，世界上最大的铀矿脉盖复了黑海盆地的10万平方哩以上的地方。这一铀矿中的铀，并不是地质学上的作用过程所形成的，而是由微小的浮游原生动物的化学作用所形成的。这些浮游原生动物具有一种富集放射性元素的能力。铀溶解在海里，通过……。
㈡、矿产资源
1、环黑海主要国家矿产资源
《环黑海主要国家矿产资源及相关产业投资前景分析》一文（作者：徐晓彤）摘要指出，自苏联解体后，罗马尼亚、保加利亚、乌克兰、土耳其、格鲁吉亚和摩尔多瓦等黑海沿岸国家纷纷选择“向西”走加入欧盟。这令俄罗斯在黑海区域的所处的地缘战略环境发生了很大的改变。如今，黑海对俄罗斯而言，由一个出海口变为与西方大国博弈最为激烈、矛盾最为突出的区域。对世界格局而言，黑海的地缘政治意义极为重要。另外，黑海海域油气资源极为丰富，各国陆内也蕴藏有煤炭、铀、铁、锰、铬、硼、天然碱等矿产资源。随着中国－中东欧国家经济、政治等领域的深入合作以及“一带一路”战略的稳步推进，中国同环黑海各国的矿产贸易逐年扩大。因此，关注黑海局势发展，积极寻求矿产资源及相关产业的合作，对于保障中国能源资源和稀缺固体矿产资源的安全持续供应具有重大意义。
该文研究除了俄罗斯以外的其余六个国家（乌克兰、土耳其、罗马尼亚、保加利亚、格鲁吉亚和摩尔多瓦）矿产资源及相关产业投资前景，建立投资环境评价体系，分析基础设施、经济社会环境等在内的10多项指标，通过专家打分法、层次分析法等得出：
⑴、罗马尼亚和保加利亚投资环境最好，为最优投资目的国；土耳其、摩尔多瓦和格鲁吉亚为优选投资目的国；乌克兰矿业投资环境一般，为普通投资目的国。
⑵、环黑海油气开发程度较低，中资企业应积极地关注与环黑海国家的油气合作。
⑶、中资企业在土耳其矿业应重点关注铬铁矿、锑矿及菱镁矿的合作；在乌克兰锰、铁等黑色金属和基础设施合作，在煤炭领域合作及时关注乌克兰东部局势；在罗马尼亚的矿产资源开发要格外注意环境保护。
⑷、中资企业应以基础设施领域为入口，逐渐地拓展在环黑海国家的投资种类。
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