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寒武系牛蹄塘组流体活动与页岩气成藏过程：基于方解石U-Pb定年及原位微区地球化学的约束

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方解石原位u-pb测年结合磷灰石裂变径迹方法约束鄂尔多斯盆地西南部构造演化

第33届全国天然气学术年会

作者：刘达东范青青宋岩姜振学中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院

沉积盆地流体演化不仅控制了地球热力循环过程,也影响了油气和矿床的运移和聚集。因此,准确恢复盆地流体活动史对于揭示流体对油气成藏的控制机理至关重要。裂缝脉体是流体活动的直接产物,对其开展研究可以重建盆地的流体活动史。然而,... 详细信息

沉积盆地流体演化不仅控制了地球热力循环过程,也影响了油气和矿床的运移和聚集。因此,准确恢复盆地流体活动史对于揭示流体对油气成藏的控制机理至关重要。裂缝脉体是流体活动的直接产物,对其开展研究可以重建盆地的流体活动史。然而,我国多数盆地经历了多期构造活动,流体活动复杂,裂缝脉体往往是多期流体活动的产物,其地球化学性质是多期流体活动混合作用的结果。另外,流体活动时限的确定也是研究的难点,前人主要通过对流体活动伴生产物(如流体包裹体、自生伊利石等)进行定年来确定流体活动的时限,然而这些方法难以完整恢复盆地经历的所有流体事件,且易受后期改造作用影响。本研究以雪峰隆起西缘寒武系牛蹄塘组为研究对象,对裂缝脉体开展了岩相学分析、原位方解石U-Pb定年、原位微量元素、C-O同位素及流体包裹体分析。结果表明,牛蹄塘组裂缝脉体充填物包括方解石和钡方解石。根据方解石u-pb年龄可将流体活动分为四期,分别为448-421 Ma(纤维状方解石和钡方解石)、350-321 Ma(方解石Ⅰ期)、115 Ma(方解石Ⅱ期)和64 Ma(方解石Ⅲ期)。第一期裂缝脉体(448-421 Ma)存在丰富的沥青包裹体,表明该期含烃及含矿流体主要形成于晚加里东期构造运动(或称广西运动;450～400 Ma)。该期挤压活动导致了断裂和裂缝的开启和初次运移,纤维状方解石的存在表明该期裂缝主要为生烃增压成因。第二期裂缝脉体(ca. 350～331 Ma)与海西期挤压活动向伸展活动转换作用有关,造成了原油的运移和初次散失。第三期裂缝脉体(115 Ma)与燕山运动造成研究区的快速抬升和强烈褶皱变形有关,是研究区古油气藏破坏和页岩气散失的最主要原因。第四期裂缝脉体(64 Ma)是喜山期末期改造有关,该期流体表现为低盐度、低的包裹体均一温度、低的δ13CPDB同位素,表明流体受到大气淡水的影响,表明研究区牛蹄塘组此时已为开放流体系统,气藏系统已被破坏。因此,海西期伸展活动造成了原油的初次散失,但燕山期的构造抬升是造成雪峰隆起西缘牛蹄塘组页岩气破坏的最主要原因,喜山期的叠加改造进一步加剧了页岩气的散失,造成整体含气性较差。研究成果对于构造复杂盆地的流体历史恢复具有重要参考。

关键词：页岩气流体活动方解石U-Pb定年原位微区微量元素成藏过程

来源： cnki会议评论

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石油与天然气地质 2021年第5期42卷 1189-1201页

作者：杨鹏任战利 Jianxin Zhao Ai Duc Nguyen Yuexing Feng 祁凯王琨页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126 西北大学大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 西北大学地质学系陕西西安710069 Radiogenic Isotope Facility School of Earth and Environmental SciencesThe University of QueenslandBrisbaneQLD 4072Australia

鄂尔多斯盆地下古生界油气资源丰富,盆地西南部下古生界海相碳酸盐岩地层沉积厚度大、有机质丰度较高,烃源岩热演化达到过成熟生干气阶段,但是构造演化缺乏深入研究,早期构造事件具体时限是一个亟待解决的关键科学问题。在详细的野外调... 详细信息

鄂尔多斯盆地下古生界油气资源丰富,盆地西南部下古生界海相碳酸盐岩地层沉积厚度大、有机质丰度较高,烃源岩热演化达到过成熟生干气阶段,但是构造演化缺乏深入研究,早期构造事件具体时限是一个亟待解决的关键科学问题。在详细的野外调查、显微结构特征、原位微量元素分析和区域沉积-埋藏演化历史的约束下,结合下古生界碳酸盐岩地层及其断裂破碎带内次生方解石原位u-pb测年与磷灰石裂变径迹时间-温度曲线模拟结果,揭示了鄂尔多斯盆地西南部晚奥陶世、晚三叠世、晚侏罗世和早白垩世末期—新生代以来的4期构造事件。结果表明研究区晚奥陶世(452±13)Ma存在一期热液改造事件,可能与加里东期原特提斯洋俯冲闭合密切相关;印支期(214±22)Ma的断裂活动是引起区域构造-热事件的重要原因,印支期构造事件规模有限;燕山期和喜马拉雅期构造活动强烈,造成鄂尔多斯盆地西南部大幅度隆升和强烈剥蚀。盆地西南部多阶段复杂的构造演化历史导致油气保存条件破坏严重,对寻找古生界天然气藏不利,应重视盆地天然气保存条件的研究。研究结果对鄂尔多斯盆地古生界油气勘探工作有重要指导意义。将低温热年代学与断裂带方解石原位u-pb定年相结合分析构造演化的新思路,为解析复杂叠合盆地盆缘带构造演化及其后期改造过程的研究提供了新途径。

关键词：方解石U-Pb定年裂变径迹构造演化下古生界鄂尔多斯盆地

塔里木盆地温宿凸起吉迪克组成岩与成藏过程——以古木1油藏为例

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中国矿业大学学报 2023年第5期52卷 976-989页

作者：曹日洲周慧桂丽黎鲁雪松吴楠余小庆丁立华中国石油勘探开发研究院北京100083 长江大学地球科学学院湖北武汉430100

近年来塔里木盆地西北缘温宿凸起在新近系吉迪克组不断获得油气突破,展现出较大的勘探潜力,但吉迪克组砂岩储层物性和含油性非均质性强,其成岩与成藏过程不清.本文以古木1井为例,运用包裹体岩相学、阴极发光(CL)、显微测温、扫描电镜矿... 详细信息

近年来塔里木盆地西北缘温宿凸起在新近系吉迪克组不断获得油气突破,展现出较大的勘探潜力,但吉迪克组砂岩储层物性和含油性非均质性强,其成岩与成藏过程不清.本文以古木1井为例,运用包裹体岩相学、阴极发光(CL)、显微测温、扫描电镜矿物定量分析(QEMSCAN)以及碳酸盐u-pb定年等技术,分析了吉迪克组砂岩储层的成岩-成藏演化过程和非均质含油的成因.研究结果表明:吉迪克组砂岩储层成岩阶段处于早成岩A期,方解石差异化胶结作用影响了储层物性,方解石原位u-pb定年确定方解石胶结物形成于(17.1±2.8) Ma.储层内原始孔隙好的区域方解石连晶胶结,储层变得致密,面孔率仅为2.76%,而原始孔隙较差的区域方解石未胶结—弱胶结,加上后期溶蚀作用改造,面孔率达12.64%.温宿凸起本地不发育烃源岩,油源来自于北东部的阿瓦特地区,结合邻区乌什凹陷油气成藏过程,推断古木1井成藏时间为5 Ma左右.研究指出,靠近油源方向的温宿凸起东侧且相对远离古木别孜断裂的构造-岩性圈闭为有利勘探方向.

关键词：成岩作用成藏过程流体包裹体方解石U-Pb定年温宿凸起塔里木盆地

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盆地断层活动定年技术进展及发展趋势

地球科学 2023年第2期48卷 735-748页

作者：沈传波葛翔吴阳曾小伟刘昭茜中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学资源学院湖北武汉430074

断层的活动期次对盆地的形成与演化及油气运移成藏起着重要的控制作用,精确厘定断层活动期次及其年龄是盆地构造及油气成藏研究中的一项必不可少的工作,也一直是研究中的一个难点.针对这一问题,论文基于断层带内部结构的分析及前人研究... 详细信息

断层的活动期次对盆地的形成与演化及油气运移成藏起着重要的控制作用,精确厘定断层活动期次及其年龄是盆地构造及油气成藏研究中的一项必不可少的工作,也一直是研究中的一个难点.针对这一问题,论文基于断层带内部结构的分析及前人研究成果,简要评述了常用的自生伊利石K-Ar/Ar-Ar定年法和石英电子自旋共振ESR(electron spin resonance)定年技术,重点综述了方解石激光原位u-pb定年、石英流体包裹体^(40)Ar/^(39)Ar定年和低温热年代学技术应用于断层活动时间研究的基本原理、实验方法和典型实例,并探讨了存在的问题,分析了发展的趋势,指明了下一步研究的方向.认为这些技术对断层活动期次和油气勘探研究具有重要指导意义,未来将在盆地断裂研究中发挥重要作用,有着广阔的应用前景.

关键词：断层方解石U-Pb定年流体包裹体40Ar/39Ar定年低温热年代学赤铁矿(u-Th)/He定年石油地质

塔里木盆地跃参地区YJ1X井超深层油藏演化

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石油勘探与开发 2022年第2期49卷 262-273页

作者：杨鹏刘可禹 LI Zhen MCINNES Brent Ian Alexander 刘建良中国石油大学(华东)深层油气重点实验室山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 John de Laeter Centre Faculty of Science and EngineeringCurtin UniversityPerth WA 6485Australia

基于原位方解石U-Pb定年、原油与储集岩烃类地球化学特征对比以及流体包裹体分析,恢复塔里木盆地塔北隆起西南部跃参地区YJ1X井奥陶系一间房组超深层油藏的充注与演化过程。研究结果表明:①原油、游离油以及包裹体油具有相似的地球化学... 详细信息

基于原位方解石U-Pb定年、原油与储集岩烃类地球化学特征对比以及流体包裹体分析,恢复塔里木盆地塔北隆起西南部跃参地区YJ1X井奥陶系一间房组超深层油藏的充注与演化过程。研究结果表明:①原油、游离油以及包裹体油具有相似的地球化学特征,其对应的烃源岩在相同的沉积环境中形成;②原油、游离油以及包裹体油具有相似的成熟度,计算得到的等效镜质体反射率值为0.80%~0.96%;③储集层中识别出两种不同类型的油包裹体组合,其中Ⅰ类代表充注过程中最初进入圈闭、气体相对饱和的原油,Ⅱ类代表油藏发生轻微轻烃泄漏后残留的欠饱和原油;④该油藏在距今约425 Ma的早泥盆世发生过1期油充注,尽管在中泥盆世发生过部分轻烃泄漏,但之后一直保存完好。该研究表明在盖层发育良好、构造相对稳定的含油气盆地超深层中存在潜在的古老油气藏,可为下步的超深层油气勘探提供借鉴。

关键词：油藏保存方解石U-Pb定年流体包裹体奥陶系超深层碳酸盐岩油藏塔里木盆地

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湘中地区锡矿山锑矿田成矿作用研究

湘中地区锡矿山锑矿田成矿作用研究

作者：宋祥法中南大学

学位级别：硕士

锡矿山矿田是世界上最大的Sb矿区。由于缺乏合适的矿物进行可靠的高精度放射性测年,目前仍难以确定该矿区内锑矿化的准确年龄。稻草湾锑矿床是锡矿山矿田内新发现的锑矿床,其成矿机制及其与锡矿山矿床之间的联系尚不清楚。本文对稻草湾... 详细信息

锡矿山矿田是世界上最大的Sb矿区。由于缺乏合适的矿物进行可靠的高精度放射性测年,目前仍难以确定该矿区内锑矿化的准确年龄。稻草湾锑矿床是锡矿山矿田内新发现的锑矿床,其成矿机制及其与锡矿山矿床之间的联系尚不清楚。本文对稻草湾矿床的辉锑矿进行原位地球化学分析,同时对矿田内锑矿床进行方解石U-Pb定年工作,确定了稻草湾与锡矿山矿田的关系及锡矿山矿田的成矿年代和成矿机制,提出矿田内的找矿预测区。本文首次报告了锡矿山矿田内与辉锑矿共生方解石的LA-MC-ICPMS u-pb年龄。方解石的u-pb新年龄(58.1±0.9Ma;50.4±4.4Ma),表明锡矿山矿田在古近纪期间发生了锑成矿,其成矿与喜马拉雅运动有关。同时本次研究利用高分辨率LA-ICP-MS定量测定了稻草湾锑矿床中辉锑矿原位S同位素值和微量元素组成。辉锑矿微量元素测试结果揭示了微量元素在锑矿中的赋存形式和置换机制(3Sb?As+2Cu+Hg+pb),为解释锑矿床的成因提供了新的约束。通过与锡矿山锑矿床辉锑矿微量元素及同位素的比较,发现稻草湾的辉锑矿具有更高的铁含量,其他微量元素和S同位素值(+6.65～+9.29‰)一致,表明两者可能具有相同的成矿流体来源,成矿物质来源于元古宙基底地层。根据硫化物地球化学及方解石年代学特征,认为在古近纪期间,印-亚板块碰撞的远端效应为锑矿床的形成提供了充足的热源,在伸展环境下加热活化基底地层中的成矿物质。大气降水深循环混合变质流体携带基底中的成矿物质形成了富Sb流体,并沿着断裂上升。成矿流体在浅部沿F向北东方向运移成矿,表明在锡矿山东北部存在巨大的找矿潜力。

关键词：锡矿山锑矿田稻草湾锑矿床方解石U-Pb定年辉锑矿地球化学成矿预测

鄂尔多斯盆地西缘中部断层—裂缝特征及其成藏效应

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鄂尔多斯盆地西缘中部断层—裂缝特征及其成藏效应

作者：郭惠西北大学

学位级别：硕士

鄂尔多斯盆地西缘中部地区位于天环坳陷中段西部、西缘逆冲带中段东缘,构造位置特殊。由于钻井稀少和缺乏高品质地震资料,导致对研究区构造识别难度较大,对断层-裂缝特征和活动期次认识尚不明确,目前缺乏统一的认识。而随着鄂尔多斯盆... 详细信息

鄂尔多斯盆地西缘中部地区位于天环坳陷中段西部、西缘逆冲带中段东缘,构造位置特殊。由于钻井稀少和缺乏高品质地震资料,导致对研究区构造识别难度较大,对断层-裂缝特征和活动期次认识尚不明确,目前缺乏统一的认识。而随着鄂尔多斯盆地西缘油气勘探的不断深入,尤其是三维地震剖面的实施,该地区已成为目前盆地油气勘探潜力较大的地区,展开断层-裂缝特征及其油藏效应研究意义重大。本文在系统收集前人关于鄂尔多斯盆地西缘和天环坳陷的研究成果基础上,借助野外露头、钻井和测井资料、三维地震剖面、三维切片、平衡剖面、C-O同位素、包裹体和方解石U-Pb定年等综合分析,对盆地西缘中部断层/裂缝的特征、形成期次进行了剖析,并探讨了断层对油气成藏的作用。鄂尔多斯盆地西缘中部中生界各段天然裂缝发育,裂缝特征具有时空差异性。裂缝以三叠系延长组最为发育,延长组以长7段最发育,长8、长6次之;以高角度和垂直缝为主,裂缝面较平直,走向以NEE向为主,NE向次之,少量NW和NWW向及近SN向。裂缝形成具有多期性,可划分为印支期、燕山期、喜马拉雅期3个期次,主要活动时期为为燕山中晚期和喜马拉雅期。鄂尔多斯盆地西缘中部中生界主要发育北西向、近南北向、北东东向3组具有典型特征的断层。北西向断层规模小,主体发育在延长组,多为正断层,呈雁列式展布,具有左行走滑性质,形成时期主要为晚三叠世（印支期）;近南北向断层主要为逆断层,规模最大,平-剖面特征复杂,形成于晚侏罗世（燕山期）;北东东向正断层发育时期较晚,呈近等间距平行式分布,具有一定的走滑性质,形成于早白垩世以来（喜马拉雅期）。部分断层具有多期活动的特点。根据断层与裂缝产状关系以及断层活动时期,探讨了研究区断层与裂缝的发育关系。晚三叠世NW向断层形成,伴生了少量NW向裂缝;晚侏罗世西缘逆冲带近SN向断层强烈活动,伴生了近SN、NWW及部分NEE向裂缝;早白垩世以来NEE、NE向裂缝与NEE向断层活动相关。不同时期断层-裂缝对油藏的控制作用不同,晚三叠世北西向断层、晚侏罗世近南北向断层形成时间分别早于、或与中生界油藏的主成藏期同时期发生,提供圈闭,沟通长7烃源岩和上下储层,为石油向上、下运移提供了良好的通道;早白垩世以来形成的北东东断层,晚于或与该区油藏的主成藏期同时期发生,并且向上切穿层位多,主要表现为对早期油藏的破坏和调整作用。断层-裂缝是多层系、高产油藏成藏的主控因素。印支期北西向断层附近分布的油井数量最多,进一步佐证了印支期断层对延长组油藏的控制作用更明显。并建立了盐池地区成藏模式。

关键词：鄂尔多斯盆地西缘中部断层-裂缝特征活动期次方解石U-Pb定年成藏效应