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莺歌海盆地东方１１气田天然气的主要组成（烃气、ＣＯ２和Ｎ２）在侧向上和垂向上的变化很大。烃类气（生物气除外）主要来自成熟—高成熟的中新统烃源岩；无机成因ＣＯ２可能主要是气源岩进入高成熟晚期以后，其中的钙质成分热分解或与粘土矿物反应的产物；Ｎ２则为有机成因且较无机ＣＯ２生成早。天然气组成的不均一性和同位素变化表明，该气田储集层之间存在泥岩隔层，各断块之间互不连通，甚至同一断块的个别单元储集层在横向上亦局部存在非渗透带。据此，结合流体包裹体信息及烃源岩的生气演化史，认为该区地质历史时期中至少发生过４期天然气