川中北斜坡中二叠统茅口组多期流体活动与成藏过程

川中北斜坡中二叠统茅口组岩性主要为生屑灰岩,发育岩溶缝洞型储层。通过岩心观察、镜下薄片鉴定,结合阴极发光特征,确定了茅口组溶蚀孔洞及裂缝中的矿物充填序列。在此基础上对不同期次成岩矿物中捕获的流体包裹体特征进行分析,结合川中北斜坡二叠系埋藏热演化史及成岩矿物U—Pb定年数据,明确茅口组油气成藏过程。结果表明：茅口组储层储集空间以残余溶蚀孔洞及裂缝、溶蚀缝为主;孔洞中见粉—细晶方解石→细—中晶方解石→粗—巨晶方解石3期充填。第二期方解石U—Pb年代学定年时间为晚二叠世（244.1±6.3 Ma）,流体包裹体特征表现为高成熟度液烃包裹体与盐水包裹体混生,测得均一温度峰值主要集中在120～130℃之间,第三期粗—巨晶方解石发育高密度甲烷包裹体及沥青包裹体,其均一温度峰值主要集中在165～170℃之间。川中地区中二叠统茅口组经历了3期成藏事件：第一期为晚二叠世—早三叠世下寒武统筇竹寺组生成的原油充注形成古油藏;第二期为中侏罗世—早白垩世油藏裂解形成气藏;第三期为晚白垩世喜马拉雅期构造抬升气藏调整形成现今混合气藏。中二叠统天然气主要为筇竹寺组烃源岩生成的原油裂解气,混有少量中二叠统自身烃源岩的贡献...     

激光原位U-Pb同位素定年技术及其在碳酸盐岩成岩-孔隙演化中的应用

为解决溶液法难以实现的古老海相碳酸盐岩取样和超低U、Pb含量样品测年的难题,通过激光剥蚀进样系统与多接收电感耦合等离子体质谱仪的连用和对年龄为209.8 Ma实验室工作标样的开发和标定,建立了适用于古老海相碳酸盐岩的激光原位U-Pb同位素定年技术,并应用于四川盆地震旦系灯影组成岩-孔隙演化研究。通过充填孔洞、孔隙和裂缝中不同期次白云石胶结物的测年,指出灯影组白云岩储集层的埋藏成岩过程主要是原生孔隙和表生溶蚀孔洞逐渐被充填的过程。孔洞的充填作用发生在早加里东、晚海西—印支、燕山—喜马拉雅期3个阶段,孔隙的充填作用主要发生于早加里东期,未被胶结物充填的残留孔洞、孔隙和裂缝构成了主要储集空间,明确了四川盆地灯影组白云岩储集层的成岩-孔隙演化史。这些认识与该地区的构造-埋藏史、盆地热史具有很高的吻合度,说明测年数据的可靠性和激光原位U-Pb同位素定年技术的有效性,为古老海相碳酸盐岩成岩-孔隙演化研究和油气运移前有效孔隙评价提供了新的方法。图5表4参46     

四川盆地西北部晚震旦世—早古生代构造演化与天然气勘探

基于四川盆地西北部周缘野外露头、钻井与地震资料综合分析,系统论述该区晚震旦世—早古生代构造演化特征,分析其油气地质意义,指出近期有利勘探方向。晚震旦世—早古生代该区主要经历3期构造演化:1晚震旦世—早寒武世早期,受区域拉张作用影响,形成近南北向展布两期陆内裂陷和灯影组两期台缘;2早寒武世中期—中奥陶世,受西北部碧口古陆多期隆升作用影响,该区发生强烈剥蚀,西北部强于东南部;3晚奥陶世—志留纪末,受广西运动挤压作用影响,该区再次发生强烈剥蚀,西南部强于东北部。晚震旦世—早寒武世早期,陆内裂陷的形成控制了灯影组两期台缘丘滩相储集层与下寒武统优质烃源岩的发育;早寒武世中期,碧口古陆的隆升控制了孔明洞组颗粒滩相储集层围绕古陆周缘的分布。研究区纵向上应选择灯四段与孔明洞组作为主要勘探目的层,平面上九龙山构造圈闭与油气运聚期相匹配,是近期最为有利勘探区带。     

四川盆地高石梯-磨溪地区灯影组热液白云石化作用

基于四川盆地高石梯—磨溪地区基本地质条件、白云岩矿物组合及地球化学特征,研究该区震旦系灯影组热液白云石化作用形成条件、存在证据、具体改造方式及作用时期。高石梯—磨溪地区是四川盆地灯影组气藏的重要勘探目标,区域地质上具备发生构造控制热液白云石化作用的基本条件:1拉张性基底断裂活动;2深埋藏热液储库;3上覆地层的覆盖和封堵。通过对区内灯影组岩心样品开展岩相学研究和地球化学(微量元素,碳、氧、锶同位素,包裹体均一化温度等)测试分析,据密西西比谷型(MVT)矿物组合和地球化学特征,认为区内灯影组白云岩地层内存在构造控制热液白云石化作用。区内热液白云石化作用主要是指热液流体对基质白云岩的改造,包括3种具体改造方式:1溶蚀与充填作用;2重结晶和新生变形作用;3水力压裂作用。热液白云石化作用推测存在多期,即晚震旦世—早寒武世、晚泥盆世和晚二叠世。     

塔里木盆地顺托果勒隆起奥陶系碳酸盐岩超深层油气突破及其意义

塔里木盆地顺托果勒隆起形成于加里东中期,早寒武世早期发育玉尔吐斯组斜坡—陆棚相烃源岩,早寒武世—中奥陶世发育了厚达3000m的碳酸盐岩沉积建造,多期海平面变化有利于形成暴露溶蚀型储层,同时加里东—海西期多期断裂发育,有利于裂缝发育和流体改造形成多类型储层,晚奥陶世沉积的巨厚泥岩可以作为区域盖层。该隆起下古生界发育完整的生储盖组合,是油气成藏有利地区。前期油气勘探主要集中在沙雅隆起与卡塔克隆起区,对深埋的顺托果勒隆起认识不足。通过深化基础研究,认识到顺托果勒隆起长期处于低地温背景,下寒武统烃源岩在喜马拉雅期仍处于凝析油—天然气生成阶段,具备形成晚期成藏的大型油气田的有利条件,寒武系—中下奥陶统碳酸盐岩是最主要的目的层系。在沙漠地区超深层地震技术攻关基础上优选目标实施钻探,取得了重大突破,勾勒出顺托果勒隆起大油气田的轮廓,有望实现塔中—塔北连片含油气格局。     

多期次油气成藏流体包裹体间接定年——以鄂尔多斯盆地东北部二叠系油气藏为例

多期次油气成藏年代学是多旋回叠合盆地油气成藏动力学研究的热点问题。运用流体包裹体测温与其宿主岩层磷灰石裂变径迹(AFT)热史模拟相结合的研究方法,探讨了鄂尔多斯盆地东北部二叠系多期次油气成藏的温度和时间序列。结果表明,研究区二叠系不同含油气层段中生代-新生代总体经历了2～3期油气成藏事件：①二叠系各层段在中生代早中期多旋回沉降埋藏增温阶段经历了2期原生油气成藏事件,成藏温度主要分布在78.9～89.3℃和120.7～124.5℃,成藏时间分别为距今162～153Ma和140～128Ma;②上二叠统在晚白垩世以来抬升改造阶段经历了1期油气次生成藏事件,成藏温度主要集中在98.6℃,成藏时间接近30Ma。对于多旋回叠合含油气盆地复杂成岩-成藏系统而言,多井段样品、多类型定年数据与其宿主岩石构造热演化史相结合的系统分析,有可能是更为客观地全面认识多旋回叠合盆地油气成藏期次和时间及其多期次油气动态成藏过程的重要途径。     

用自生伊利石定年确定鄂尔多斯盆地东北部二叠系油气成藏期次

运用含油气砂岩自生伊利石K-Ar定年方法,探讨分析了鄂尔多斯盆地东北部上古生界二叠系油气成藏的期次和时间。结果表明,二叠系不同含油气层段均不同程度地经历了与烃源岩两次主生烃作用相应的(175~155 Ma和145~115 Ma)原生油气成藏事件,峰值年龄主要集中在中侏罗世晚期的165 Ma和早白垩世早期的130 Ma。其中,下二叠统油气成藏期以较宽的时域分布(178~110 Ma),中、上二叠统则相对较晚地分布在(160~108 Ma),且上二叠统的起止时限主要集中在(160~125 Ma);二叠系样品年龄的空间分布总体呈现其油气成藏过程具有自南(178~122 Ma)向北(131~108 Ma)年龄逐渐减小的渐次运聚成藏特点。因此,包括上二叠统在内的二叠系不同层段均不同程度地经历了早-中侏罗世和早白垩世的两期原生油气成藏作用,上二叠统气藏现今显示的次生成藏特点很可能是在原生油气成藏基础上后期叠加改造或次生成藏的结果。     

基于激光原位U—Pb定年和元素面扫描的白云岩储层关键成岩期次定量研究——以塔东古城地区鹰山组为例

塔里木盆地古城地区奥陶系鹰山组三段（鹰三段）白云岩储层在形成过程中经历了多期成岩流体的叠加改造,使得储层表现出较强的非均质性,不同产状白云岩的白云石化路径及储层孔隙演化过程存在较大争议。为了明确鹰三段白云岩储层孔隙演化过程中各个期次成岩作用发生的相对次序及其与储层孔隙的耦合关系,精准锁定关键成岩作用的期次是揭示储层孔隙演化过程的关键。基于激光原位U—Pb同位素定年技术、激光原位元素面扫描及成像技术等,对4个样品的围岩基质（粉晶白云石、细—中晶白云石）、孔洞壁中—粗晶白云石和孔洞内充填物（方解石、云化渗流粉砂）等结构组分开展系统的激光原位U—Pb定年分析。结果表明,塔里木盆地古城地区鹰三段高能滩相原始沉积年龄约为475.35Ma,奠定了储层发育的物质基础。在储层孔隙演化过程中,先后经历了两期白云石化作用和一期钙质流体充填作用。其中第一期白云石化流体作用时间约为470.1Ma,造成了围岩细—中晶白云岩及局部渗流粉砂的白云石化。第二期白云石化流体作用时间约为452.1Ma,造成了围岩白云石晶体的进一步加大变粗,并形成了第二期孔洞壁中—粗晶白云石。钙质流体的充填不晚于448Ma,造成了局部储集...     

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

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。     

应用方解石激光原位U-Pb同位素定年确定多旋回叠合盆地油气成藏绝对时间——以塔里木盆地塔河油田为例

多旋回叠合盆地油气成藏绝对时间一直是油气成藏研究需要解决的一个重大难题。以塔里木盆地塔河油田为例,在油包裹体观察和荧光光谱分析的基础上,通过阴极发光和微量元素分析划分方解石脉体形成期次,对不同期次方解石脉体进行激光原位U-Pb同位素定年获得油气充注绝对时间。研究结果表明,塔里木盆地塔河油田奥陶系储层方解石脉体中发育黄色和蓝白色荧光两种类型油包裹体。阴极发光和微区微量元素的差异性指示存在两期方解石脉体,其中发育黄色荧光原生油包裹体,两期方解石的年龄分别对应两期黄色荧光原油的充注时间。方解石脉体激光原位U-Pb同位素定年结果显示,第一期黄色荧光原油的充注时间为329.7Ma±1.6 Ma,第二期充注时间为249.3 Ma±2.6 Ma～220.5 Ma±7.3 Ma。激光原位U-Pb同位素定年技术结合烃类流体包裹体分析可以很好地用于确定多旋回叠合盆地油气成藏时间,对重建油气成藏动态过程具有重要作用。     

乐山—龙女寺古隆起构造演化与新元古界震旦系天然气成藏

以乐山—龙女寺古隆起新元古界震旦系灯影组为对象,研究古隆起演化与其油气成藏过程的关系。乐山—龙女寺古隆起经历了多期构造运动:桐湾(Ⅰ幕、Ⅱ幕)运动控制着灯影组古岩溶的发育,加里东运动期形成了古隆起的雏形,其后海西、印支、燕山运动期古隆起总体继承发育,轴线不断由西北向东南迁移,并最终在喜马拉雅运动后定型,控制着油气成藏过程。通过流体包裹体和埋藏史研究,认为乐山—龙女寺古隆起经历了3个关键生排烃期:志留纪、早三叠纪和侏罗纪—白垩纪。伴随着乐山—龙女寺古隆起的构造演化过程,新元古界灯影组成藏经历了7个阶段:初次充注、生烃停滞、二次充注、古油藏形成、古油藏迁移、古油藏裂解及气藏形成。结合油藏数值模拟和油气勘探实践,建立了乐山—龙女寺古隆起震旦系灯影组的成藏模式,在高石1井所在的斜坡区,发育集群展布的气藏群,横向上总体表现为层状分布特征,是天然气勘探的重要领域。同时认为,以四川盆地为代表的中国新元古界含油气系统具有重要的油气勘探价值。     

川中乐山—龙女寺古隆起震旦系天然气成藏条件分析

认为四川盆地中部乐山—龙女寺古隆起震旦系含油气系统属多源多期成藏的复合含油气系统，烃源主要来自下寒武统筇竹寺组底部腐泥型暗色泥岩，其次为震旦系灯影组三段暗色藻白云岩和页岩；最有利的储盖组合是以灯影组四段、三段为储集层和以下寒武统黑色页岩为盖层的组合，其次是灯影组三段中部的白云岩段储盖组合。灯三段烃源岩在奥陶纪末—志留纪进入大量生烃期，生成的液态烃在古隆起顶部形成古油藏，志留纪末的抬升终止了第一期成烃作用，晚二叠世以来进入二次生烃期；三叠纪—中侏罗世，筇竹寺组烃源岩进入主要生烃期，在古隆起顶部灯影组风化壳形成古油气藏；晚侏罗世—早白垩世，筇竹寺组烃源岩处于生气高峰期，古油气藏的液态烃热裂解成气态烃，这些气态烃聚集形成现今的气藏。乐山—龙女寺古隆起震旦系储盖和保存条件较好，高石梯—磨溪潜伏构造带及华蓥山构造带是有利勘探区。     

柴达木盆地北缘构造演化与油气成藏阶段

柴达木盆地北缘构造演化可分为三大裂陷-挤压旋回:①震旦纪-早、中泥盆世旋回,分为震旦纪-早、中奥陶世裂陷阶段(发育由震旦系-中奥陶统暗色碳酸盐岩和泥页岩构成的潜在烃源岩系)和晚奥陶世-早、中泥盆世挤压阶段;②晚泥盆世-三叠纪旋回,分为晚泥盆世-早二叠世裂陷阶段(发育石炭纪台地-陆棚相暗色泥页岩和泥灰岩、灰岩构成的烃源岩系)和晚二叠世-三叠纪挤压阶段;③侏罗纪-第四纪旋回,分为侏罗纪-白垩纪陆内裂陷阶段(发育侏罗纪煤系烃源岩系)和第三纪-第四纪挤压阶段.这三大裂陷-挤压旋回的挤压期是盆地中构造圈闭的形成时期,相应有三个油气成藏阶段,其中以侏罗纪-第四纪油气成藏阶段最为重要.认为在柴达木盆地北缘,北部断陷的侏罗系油气远景良好,3个大型反"S"型构造带是有利油气聚集带,其中冷湖-马海-南八仙构造带侏罗系保存良好,处于生油凹陷的有效供油带,构造完整,是最有利的聚油构造带;德令哈坳陷主要勘探目的层是石炭系和侏罗系,山前构造带与欧龙布鲁克-牦牛山凸起之间的沉陷地带是油气运移指向地带,应作为重点勘探目标.     

黔北震旦系灯影组流体活动与油气成藏期次

以黔北震旦系灯影组为例,基于流体包裹体均一温度、盐度及密度数据,结合埋藏史与热史恢复,探讨流体活动期次,恢复油气成藏与破坏过程。研究区共经历了4个含烃流体活动期,对应流体包裹体均一温度分别为87.1~111.4℃、126.1~163.0℃、166.9~225.1℃和95.3~116.4℃,反映灯影组储集层经历了两期油气充注、1期天然气充注和晚期气藏破坏活动。薄片观察、阴极发光及氧同位素综合分析表明,灯影组储集层发育6个世代胶结物、4期白云石,经历了4期溶蚀作用,不同埋深环境下流体活动带来的有机酸对早期古岩溶残余孔隙及充填物具有复合叠加溶蚀作用。黔北灯影组经历3个油气成藏期,依次为加里东中晚期(距今470~428 Ma)、印支期(距今252~228 Ma)和燕山早期(距今177~145 Ma),3 600 m埋深可能是黔北灯影组天然气藏保存的理想深度。     

碳酸盐岩储层模拟与地球化学实验技术进展及应用

中国海相碳酸盐岩具年代老、埋藏深、经历多旋回构造—成岩叠加改造的特点,导致储层非均质性强、成因复杂,储层发育主控因素与成藏过程研究难度大。依托国家“十一五”“十二五”“十三五”碳酸盐岩油气专项和中国石油天然气集团有限公司碳酸盐岩储层重点实验室,开展有针对性的储层模拟和地球化学实验技术攻关,取得3项进展：（1）基于多阶段—连续流装置、渗透率在线检测和可视化装置、高温高压流体原位检测改进装置,解决了中国多旋回叠合盆地古老深层碳酸盐岩储层模拟实验的难题,为埋藏溶蚀孔洞预测和评价、埋藏环境孔喉结构发育样式和演化路径研究提供了手段;（2）建立了以碳酸盐矿物激光原位U—Pb同位素测年为核心的9项微区多参数地球化学实验分析技术,解决了储层成因研究中的定年、定温和定流体属性的难题;（3）微区多参数地球化学实验分析技术的创新应用,解决了绝对年龄坐标系下构造—埋藏史、成岩—孔隙演化史、烃源岩埋藏和成烃史、油气成藏史重建的多解性和不确定性难题,为碳酸盐岩油气勘探研究发挥了重要的支撑作用。     

辽河西部凹陷雷家地区湖相碳酸盐岩流体充注期次

地质演化过程中,埋藏成岩阶段流体性质的变化控制着沉积岩石的物理化学反应,对储层物性的变化也起到一定的控制作用。通过对铸体薄片观察、阴极发光测试、扫描电镜分析、油气及盐水包裹体测试等资料进行综合研究,分析了辽河西部凹陷雷家地区湖相碳酸盐岩储层在埋藏成岩阶段经历的流体充注期次。该储层成岩作用主要有压实及压溶、溶蚀、胶结、交代作用。溶蚀及自生矿物胶结交代的先后顺序表明,雷家地区湖相碳酸盐岩经历了多期碳酸盐胶结物的胶结及溶蚀。对油气包裹体发育位置、荧光颜色、红外光谱及伴生盐水包裹体均一温度的综合分析表明,碳酸盐岩储层发育3期油气充注、1期热液充注。其中:第1期油气充注发生在亮晶白云石胶结之前,为沙三末期成藏;第2,3期油气充注发生在方沸石胶结之前,为东营组沉积时期成藏。     

银额盆地哈日凹陷火成岩发育特征及其成藏作用

哈日凹陷是银额盆地北部的小型断陷,勘探程度较低,岩性复杂,火成岩广泛发育。为明确研究区火成岩的发育特征及其对油气成藏的影响,开展了火成岩矿物特征分析、锆石U-Pb年代学研究、地震相分析以及火成岩的发育期次和喷发模式等研究工作,并结合勘探实践,分析了哈日凹陷火山活动对油气成藏的影响。结果表明：①研究区发育火山角砾岩、凝灰岩、玄武岩、英安岩、安山岩等多种类型的火成岩,地震反射特征主要表现为丘状杂乱地震相、锥状地震相、平行板状地震相等3种类型;②通过火成岩锆石定年和地震相综合研究,晚古生代以来研究区发育3期火山活动,分别为晚二叠世、早白垩世巴音戈壁期和苏红图期,其中前两期为中心式喷发模式,后一期为典型的裂隙式喷发模式;③多期火山活动和持续的岩浆热液活动促进了研究区烃源岩有机质的快速成熟及储集层的白云石化作用;④与烃源岩有着良好匹配关系且气孔和微裂缝较发育的火成岩是油气勘探的有利区。该研究成果可为深入了解研究区火成岩特征及下一步油气勘探部署提供指导作用。     

生烃化学动力学在川东北普光气田的应用

普光气田是四川盆地近期发现的规模最大、埋藏最深、资源丰度最高的气田。通过认识普光气田各个烃源岩层的贡献量、生烃关键期与构造演化的关系、油气成藏具体模式等，建立生烃化学动力学模型、标定参数，结合地区烃源岩参数和地史、热史资料，定量描述该地区的生烃过程及油裂解成气过程。认为：普光地区的主力烃源岩为下志留统泥岩；主要干酪根生油期为早二叠世末到早三叠世末期（距今286Ma至240Ma）；主要干酪根生气期为中三叠世（距今240Ma至230Ma）；主要气源是原油后期热裂解气，原油裂解成气的时间比较晚，主要油裂解成气期为早白垩世（距今144Ma至97．5Ma），从而决定了普光气田的成藏模式为“多期成藏，油气转化，晚期定位”。图2表3参33     

含油气盆地激光原位方解石U-Pb年龄对油气成藏年代的约束——以渤海湾盆地东营凹陷为例

油气成藏年代学研究是揭示油气成藏过程的关键。以渤海湾盆地东营凹陷为例,通过厘定方解石脉的发育期次,采用激光原位U-Pb同位素定年技术测定含原生烃类包裹体的方解石脉的绝对年龄,结合砂岩储层样品的流体包裹体分析,最终可综合确定油气成藏年代。流体包裹体岩相学、荧光特征和显微测温结果指示东营凹陷沙河街组存在2期油充注,但由于东营组沉积末期地层抬升剥蚀造成温度下降,采用流体包裹体方法解释的第1期油充注时间存在多解性。通过激光原位方解石U-Pb定年技术可消除第1期油充注时间的多解性,厘定第1期油充注时间在距今24～20 Ma东营组抬升剥蚀期,第2期油充注时间在距今4～3 Ma。激光原位方解石U-Pb定年技术结合流体包裹体分析可很好地用于约束油气成藏时间,提升油气成藏定年的精度,为含油气盆地特别是多旋回叠合盆地的油气成藏年代学提供更为可靠的研究方法。     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层与油气聚集带

塔里木盆地塔中地区早中奥陶世为局限—开阔台地相碳酸盐岩沉积,晚奥陶世早期发展为半岛式的孤立台地,发育台缘礁滩相沉积。塔中地区经历了加里东中期—海西早期的抬升改造,发育多期不同程度的表生岩溶作用。在不同期构造沉积演化分析的基础上,提出奥陶系碳酸盐岩储层受构造古地理环境、沉积相组合、成岩改造期次等多因素综合控制,发育表生岩溶型、台缘礁滩型、白云岩型及热液改造型4种类型储层。根据储层成因类型及其展布,在塔中含油气区划分出上述4种类型的碳酸盐岩油气聚集带。