四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组裂缝脉体发育特征及意义.pdf

第 35 卷 第 5 期2023 年 9 月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSVol.35 No.5Sept.2023魏全超等：四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组裂缝脉体发育特征及意义收稿日期：2022-10-25；修回日期：2022-11-13；网络发表日期：2023-02-01基金项目：中国石油化工股份有限公司重点科技项目“四川盆地及周缘油气富集规律与分布预测”（编号：P20059）资助。第一作者：魏全超（1981），男，高级工程师，主要从事页岩气保存研究。地址：（610059）四川省成都市成华区二仙桥东三路 1 号成都理工大学。Email：。通信作者：李小佳（1996），男，硕士，主要从事油气成藏研究。Email：。文章编号：1673-8926（2023）05-0062-09DOI：10.12108/yxyqc.20230506引用：魏全超，李小佳，李峰，等.四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组裂缝脉体发育特征及意义 J.岩性油气藏，2023，35（5）：62-70.Cite：WEI Quanchao，LI Xiaojia，LI Feng，et al.Development characteristics and significance of fracture veins of Lower CambrianQiongzhusi Formation in Wangcang area at Micang Mountain front，Sichuan Basin J.Lithologic Reservoirs，2023，35（5）：62-70.四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组裂缝脉体发育特征及意义魏全超1，李小佳2，李峰2，郝景宇1，邓双林2，吴娟2，邓宾2，王道军1（1.中国石化勘探分公司，成都 610059；2.成都理工大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都 610059）摘要：通过薄片观察、流体包裹体分析、岩石地球化学测试以及盆地数值模拟等，对四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组脉体发育特征进行了研究，并判别了沉积期的流体活动期次和流体性质。研究结果表明：旺苍地区筇竹寺组发育 2 期方解石脉体和 1 期石英脉体，石英脉体的形成晚于方解石脉体，第一期方解石脉体形成于早志留世，成脉流体主要为层内地层水，受少量大气淡水和海水影响，与液态烃类流体一起充注，均一温度为 83.1136.2，盐度为 0.4%12.2%；第二期方解石脉体形成于早侏罗世，成脉流体为层内地层水，与液态烃类和高密度气相甲烷混合充注，均一温度为140.2185.4，盐度为 5.7%17.3%；石英脉体形成于早白垩世，成脉流体为筇竹寺组硅质流体，与高密度气相甲烷一起充注，均一温度为 162.1，盐度为 13.8%。研究区筇竹寺组方解石脉体样品的18OPDB值为-14.95-9.17，绝大部分方解石脉体实测18OPDB值均小于早寒武世全球海水的平均值，其负偏移特征受控于成脉流体温度和18O 丰度。方解石脉体和围岩中稀土元素富集，二者均具有 Eu 正异常和Ce 无异常，流体来源于层内地层水。研究区筇竹寺组受外源流体影响较小，节理和裂缝发育，并不沟通上下地层，有利于山前带筇竹寺组页岩气的聚集与封闭保存。关键词：页岩气；方解石脉体；石英脉体；流体活动；流体包裹体；封闭条件；筇竹寺组；下寒武统；旺苍地区；米仓山前缘；四川盆地中图分类号：TE122.2；P618.13文献标志码：ADevelopment characteristics and significance of fracture veins of Lower CambrianQiongzhusi Formation in Wangcang area at Micang Mountain front，Sichuan BasinWEI Quanchao1，LI Xiaojia2，LI Feng2，HAO Jingyu1，DENG Shuanglin2，WU Juan2，DENG Bin2，WANG Daojun1（1.Exploration Company of Sinopec，Chengdu 610059，China；2.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geologyand Exploitation，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China）Abstract：Through thin section observation，fluid inclusion analysis，rock geochemical testing and basin numerical simulation，the development characteristics of veins of Lower Cambrian Qiongzhusi Formation in Wangcangarea at Micang Mountain front，Sichuan Basin，were studied，and the fluid activity stages and fluid properties in魏全超等：四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组裂缝脉体发育特征及意义2023 年63the sedimentary period were distinguished.The results show that：（1）There are two stages of calcite veins and onestage of quartz veins developed in Qiongzhusi Formation in Wangcang area，and the quartz veins were formedlater than the calcite veins.The first stage of calcite veins was formed in the Early Silurian，and the vein formingfluids were mainly inner formation water，which were affected by a small amount of atmospheric fresh water andseawater，and filled veins together with liquid hydrocarbon fluids.The homogenization temperature ranged from83.1 to 136.2，and the salinity was 0.4%-12.2%.The second stage of calcite veins was formed in the EarlyJurassic.The vein forming fluids were inner formation water，which filled calcite veins together with liquid hydro-carbon and high density methane in gas phase.The homogenization temperature ranged from 140.2 to 185.4，and the salinity was 5.7%-17.3%.The quartz veins were formed in the Early Cretaceous，and the vein formingfluids were siliceous fluids in Qiongzhusi Formation，which filled the quartz veins with methane.The homogenization temperature was 162.1，and the salinity was 13.8%.（2）The18OPDBvalues of calcite vein samples fromQiongzhusi Formation in the study area range from-14.95 to-9.17，and the measured average18OPDBvalueof most calcite veins is smaller than that of global seawater of the Early Cambrian.The negative migration characteristics are controlled by temperature and18O abundance of the vein forming fluids.Rare earth elements are enriched in calcite veins and wall rocks，both of which have Eu positive anomaly and Ce no anomaly，and the fluidscame from inner formation water.（3）Qiongzhusi Formation in the study area was affected less by external fluids，and the development of joints and fractures did not connect with the upper and lower strata，which was conduciveto the accumulation and closed preservation of shale gas in Qiongzhusi Formation in the piedmont zones.Key words：shale gas；calcite vein；quartz vein；fluid activity；fluid inclusion；closed condition；QiongzhusiFormation；Lower Cambrian；Wangcang area；Micang Mountain front；Sichuan Basin0引言近年来，随着非常规页岩油气勘探的深入，页岩中裂缝脉体的研究逐渐成为热点。目前页岩中裂缝脉体的形成机制和充填矿物特征尤其受到关注1-2。裂缝形成机制是通过观察裂缝的充填形态特征，即张性脉、剪切脉、雁列脉、纤维状脉等，来揭示脉体充填时局部的应力状态3。进一步通过研究裂缝脉体成岩矿物间的相互交切关系来反映脉体形成的先后顺序，从而有效揭示流体期次与序列，但普遍缺失脉体形成的绝对年龄。近年来，利用放射性同位素定年直接确定脉体绝对年龄的研究有了长足的进步，如：石英脉体40Ar-39Ar 定年和 Rb-Sr定年，方解石脉体 Sm-Nd 定年和 U-Pb 定年等4-6。充填矿物本身具有地球化学信息，如：碳、氧、锶同位素和稀土元素等可以确定成脉流体的来源、成岩环境等信息，与宿主围岩的地球化学性质相对比可以推测页岩层系与其他层系的连通情况7-9。对充填矿物捕获的流体包裹体测温可以获得成脉时的温压、盐度等信息，利用激光拉曼技术对流体包裹体进行研究可有效地识别烃类包裹体和甲烷包裹体等，而甲烷包裹体的压力、温度、拉曼光谱等可以作为恢复古温压和油气流体示踪的重要手段10-12。四川盆地米仓山前缘筇竹寺组富有机质页岩经历了多期构造活动，页岩中裂缝发育，多数充填方解石脉体和或石英脉体13-15。目前针对四川盆地页岩裂缝脉体的研究集中在川南的五峰组龙马溪组，很少有对筇竹寺组的裂缝脉体研究的相关报道，尤其缺少对筇竹寺组裂缝脉体的形成期次、成脉流体来源以及对保存条件有何种影响等的研究资料。通过野外剖面实测、薄片观察、阴极发光、碳氧同位素分析、流体包裹体测温、激光拉曼光谱分析、稀土元素分析，结合区域多期构造演化，分析四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组热演化史过程及与其相关的流体活动，并探讨页岩气的保存条件，以期为该区筇竹寺组页岩气勘探提供基础地质资料。1地质概况米仓山地区地处四川盆地北缘，为扬子板块和南秦岭的交界部位，在大地构造位置上属于扬子板块西北端，北接汉南隆起，紧邻秦岭造山带，东部与大巴山逆冲推覆构造带相连，西邻龙门山造山带并以龙门山断裂相接，南部与四川盆地宽缓变形带相邻，是一个在印支运动开始发育、晚燕山运动继承发展、喜马拉雅期最终定型的前陆挤压变形区16-18（图 1a）。旺苍地区位于米仓山前缘东部，紧邻四川盆地和米仓山构造带。早寒武世筇竹寺组开始沉积时，上扬子地区海水由东南方向快速侵入，海平面快速上升，米仓山地区处于大面积缺氧的深水陆棚环境，发育下细上粗的碎屑岩沉积建造，随后海平面缓慢下降，整体上沉积水体由深变浅，自北向64岩性油气藏第 35 卷第 5 期图 1四川盆地米仓山地区大地构造简图（a）及下寒武统岩性地层综合柱状图（b）Fig.1Tectonic structure（a）and stratigraphic column of Lower Cambrian（b）in Micang Mountain，Sichuan Basin南发育滨岸浅水陆棚深水陆棚相沉积19-20。由于筇竹寺组沉降中心大致在米仓山前缘旺苍南江一带，研究区筇竹寺组泥页岩较厚，最大厚度达200 m，具有良好的物质基础，筇竹寺组下部为灰黑色炭质页岩、泥岩，夹黑色硅质页岩，上部为灰黄灰色粉砂质泥岩、粉砂岩（图 1b），以静水、厌氧贫氧的深水陆棚沉积环境为主21。2裂缝脉体特征2.1脉体发育特征米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组露头上多见顺层脉和高角度剪性脉，开度一般较大，为毫米厘米级，大多为 0.12.0 cm，延伸长度几厘米到几米不等（图 2a），高、低角度发育的脉体具有明图 2四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组脉体与矿物充填特征Fig.2Filling characteristics of veins and minerals of Lower Cambrian Qiongzhusi Formation in Wangcang areaat Micang Mountain front，Sichuan Basin（a）毫米厘米级开度的剪性脉，王家沟剖面；（b）低角度脉切割高角度脉，王家沟剖面；（c）微切层右旋剪张性方解石脉体，脉体中见破碎角砾，水磨剖面；（d）脉体成分有方解石和石英，王家沟剖面，单偏光；（e）图（c）的阴极发光，王家沟剖面；（f）早期方解石脉体被晚期石英脉体错断，王家沟剖面，正交偏光。（a）（b）（c）（d）（e）（f）盆地边界构造单元界线研究区地名井位剖面页岩炭质页岩硅质页岩鲕粒灰岩砾岩白云质砂岩石英砂岩白云岩 白云质灰岩粉砂岩泥岩泥质粉砂岩带秦岭造山块碧口地前大巴山陆冲断地盆川四带皱褶脱滑东川华蓥达州城口带造构山山起隆镇巴南汉带汉中巴中南江旺苍TX1广元江油松潘甘山陆门龙孜褶皱带内夏合造安康地层系寒武系统中统下统组陡坡寺组沧浪铺组石龙洞组仙女洞组筇竹寺组岩性025 50 kmCCCCCSiSiCCCSiSi（b）（a）米 仓魏全超等：四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组裂缝脉体发育特征及意义2023 年65显的交切关系，低角度脉常常切割高角度脉（图 2b），同时观察到剪张性方解石脉体，脉体中见破碎角砾（图 2c）。进一步基于镜下薄片观察和阴极发光分析，脉体成分有方解石和石英（图 2d），方解石在单偏光下无色，透明度较差，发育 12 组解理，第一期方解石在阴极光下呈橙黄色，第二期方解石在阴极光下呈暗红色；石英在单偏光下无色、透明、无解理，阴极光下不发光（图 2e）。揭示 2 期方解石脉体被晚期石英脉体切断（图 2d），矿物充填序列通常为第一期方解石，第二期方解石、石英，石英形成时间应晚于方解石（图 2f）。2.2脉体中流体包裹体特征将野外典型脉体样品制备成厚度为 100 m 且双面抛光的包裹体薄片，开展了流体包裹体岩相学观察、激光拉曼光谱分析和流体包裹体测温分析。显微镜下观察到大量的流体包裹体，以椭圆状、次圆状为主，呈群状、线状、带状分布，常见 3 期脉体充填（表 1）。其中，第一期细晶方解石中有发荧光的液态烃类包裹体（图 3a），拉曼散射峰位在 2 7002 970 cm-1区域发生强烈隆起（图 3b）；第二期粗晶方解石中可见高密度甲烷包裹体（图 3c），其拉曼散射峰位在 2 911.39 cm-1处出现特征峰（图 3d），富含荧光液态烃类包裹体（图 3e），拉曼散射峰位在 2 7002 970 cm-1区域发生强烈隆起（图 3f）；第三期石英中赋存高密度甲烷包裹体（图 3g），拉曼散射峰位在 2 910.43 cm-1处出现特征峰（图 3h）。一般认为拉曼散射峰位小于2912 cm-1为高密度甲烷包裹体 22-23。表 1 四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组脉体矿物期次与流体包裹体类型Table 1Mineral stages and fluid inclusions types of LowerCambrian Qiongzhusi Formation in Wangcang area atMicang Mountain front，Sichuan Basin图 3四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组裂缝脉体中流体包裹体特征Fig.3Fluid inclusion characteristics in fracture veins of Lower Cambrian Qiongzhusi Formation inWangcang area at Micang Mountain front，Sichuan Basin研究区王家沟剖面和水磨剖面方解石脉体中流体包裹体的均一温度均有 2 个峰值，分别是 120130 和 140150，分别对应 2 期流体充注高峰，需要指出的是，第三期石英脉体中原生盐水包裹体可能代表第三期硅质流体的充注（图 4）。2 条剖面筇竹寺组的第一期方解石脉体包裹体均一温度均为 83.1136.2，盐度均为 0.4%12.2%；第二期方解石脉体包裹体均一温度均为 140.2185.4，盐度均为 5.7%17.3%。水磨剖面第三期石英包裹体均一温度为162.1，盐度为13.8%。3方解石脉体地球化学特征3.1碳氧同位素特征米仓山前缘筇竹寺组方解石脉体样品的18OPDB值为-14.95-9.17（表 2），绝大部分方解石脉体实测值比早寒武世全球海水的18OPDB平均值（-51-101）小24，这种18O 的负偏移受控于成脉流体温度和成脉流体的18O 丰度（与脉体期次第一期第二期第三期充填矿物细晶方解石粗晶方解石石英烃类包裹体类型发荧光的液态烃类包裹体发荧光的液态烃类包裹体、高密度甲烷包裹体高密度甲烷包裹体（a）细晶方解石中液态烃类包裹体，王家沟剖面，单偏光；（b）细晶方解石中高饱和液态烃类包裹体拉曼光谱，王家沟剖面；（c）粗晶方解石中高密度甲烷包裹体，王家沟剖面，单偏光；（d）粗晶方解石中高密度甲烷包裹体拉曼光谱，王家沟剖面；（e）粗晶方解石中液态烃类包裹体，水磨剖面，单偏光；（f）粗晶方解石中高饱和液态烃类包裹体拉曼光谱，水磨剖面；（g）石英中高密度甲烷包裹体，水磨剖面；（h）石英中高密度甲烷包裹体拉曼光谱，水磨剖面。8004000-400-800-1 200强度0500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500拉慢偏移/cm-1（b）（a）（c）饱和烃8004000-400-800-1 200强度0500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500拉慢偏移/cm-1（f）饱和烃（e）8004000-400-800-1 200强度0500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500拉慢偏移/cm-1（d）1 4001 000600200-200强度0500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500拉慢偏移/cm-1（h）甲烷2 910.43 m甲烷 2 911.39 m（g）66岩性油气藏第 35 卷第 5 期图 4四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组流体包裹体均一温度及其与盐度的关系Fig.4Homogenization temperature distribution and relationship between salinity and homogenization temperatureof Lower Cambrian Qiongzhusi Formation in Wangcangarea at Micang Mountain front，Sichuan Basin表 2四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组方解石脉体碳氧同位素与均一温度测定结果Table 2Carbon and oxygen isotopes and homogenizationtemperature of calcite veins of Lower Cambrian QiongzhusiFormation in Wangcang area at Micang Mountain front，Sichuan Basin含水饱和度密切相关），当温度为 0500 时，CaCO3-H2O 体系中18O 分馏系数与热力学温度T存在如下关系25：1000ln=2.78()106T-2-3.39（1）其中：=1 000+18OCaCO31 000+18OH2O（2）式中：为分馏系数；T 为方解石脉体的沉淀温度，K；18OCaCO3为方解石（SMOW）标准的氧同位素值，18OH2O为地质历史时期地层水中氧同位素的值，。通过式（1）可以计算出成脉流体的18O。本次实验方解石氧同位素以（PDB）标准列出，可以用经验公式13OSMOW=1.030 8613OPDB+30.86计算出18OSMOW值26-27（表 2）。方解石脉体温度一般根据方解石脉体捕获的原生盐水包裹体均一温度确定，利用盐水包裹体均一温度确定方解石脉体形成温度，可以计算方解石脉体矿物沉淀时地层水中的18O，进而示踪成脉流体的来源，一般认为显生宙海水的18OSMOW为-1128。研究区王家沟剖面筇竹寺组可见 2 期方解石脉体，其原生盐水包裹体的捕获温度分别为 94.8136.0 和140.2185.4，第一期方解石脉体沉淀时成脉流体的18OSMOW为-0.38.0，第二期方解石成脉流体的18OSMOW为 4.011.4，揭示第一期方解石脉体受到海水的轻微影响，成脉流体主要为层内地层水，第二期方解石脉体的成脉流体为层内地层水，不受外源流体的影响29（图 5）。图 5四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组方解石脉体成岩期地层水 18O 分布Fig.518O distribution of diagenetic water of calcite veinsof Lower Cambrian Qiongzhusi Formation in Wangcangarea at Micang Mountain front，Sichuan Basin研究区水磨剖面筇竹寺组 2 期方解石脉体原生盐水包裹体捕获温度分别为 83.1136.2 和142.5158.4；第一期方解石脉体沉淀时成脉流体的18OSMOW为-3.23.8，第二期为 2.67.1；第一期方解石脉体成脉流体为层内地层水，受到大气淡水和海水共同影响，第二期成脉流体主要为层内地层水（图 5）。3.2稀土元素特征通过对比脉体和围岩的稀土元素特征可以确定流体来源30。米仓山前缘王家沟剖面下寒武统剖面名称王家沟剖面水磨剖面样品编号WJG-1WJG-2WJG-3WJG-4WJG-5WJG-6WJG-7WJG-8WJG-9WJG-10SM-1SM-2SM-3SM-413CPDB/-1.95-0.44-0.94-2.64-3.25-2.26-2.60-1.62-1.32-2.84-1.03-1.19-0.45-0.3918OPDB/-11.78-9.97-9.17-12.50-12.60-13.16-13.42-13.41-12.63-12.80-14.95-13.65-13.52-13.3518OSMOW/18.7220.5821.4117.9717.8717.3017.0217.0417.8417.6715.4516.7916.9317.10均一温度/94.8136.0140.2185.483.1136.2142.5158.4（c）水磨剖面流体包裹体均一温度（d）水磨剖面流体包裹体盐度与均一温度关系地层水18OSMOW/地层水18OSMOW/方解石脉18OPDB/王家沟剖面成脉流体18O 范围水磨剖面成脉流体18O 范围海水18O波动范围（a）王家沟剖面流体包裹体均一温度（b）王家沟剖面流体包裹体盐度与均一温度关系魏全超等：四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组裂缝脉体发育特征及意义2023 年67筇竹寺组方解石脉体稀土元素（REE）含量和特征参数如表 3 和表 4 所列，方解石脉体稀土元素含量采用北美页岩值标准化（NASC），进一步得到稀土元素配分模式图31（图 6）。王家沟剖面筇竹寺组 WJG-9样品围岩和脉体均呈现中稀土元素富集、稀土分馏明显的特征，表现为（Pr/Sm）NASC1，方解石具有 Eu 正异常（Eu=2.41）和 Ce 无异常（Ce=1.00），围岩具有Eu正异常（Eu=2.08）和Ce无异常（Ce=1.00）。该样品脉体与围岩的稀土元素配分模式极为相似，均具有 Eu 异常和 Ce 无异常，说明脉体与围岩流体发生了交换，流体来源于层内地层水。WJG-10 样品的围岩表现为轻稀土元素富集，方解石表现为中稀土元素富集，方解石样品具有明显的 Eu 正异常（Eu=4.347.88）和 Ce 微弱负异常（Ce=0.930.96），围岩具有更明显的 Eu正异常（Eu=350.32）和Ce负异常（Ce=0.76）（表 4）。该样品脉体与围岩的稀土元素配分模式极为相似，均具有 Eu 异常和 Ce 负异常，说明脉体与围岩发生了流体交换，流体来源于层内地层水。王家沟剖面筇竹寺组 2 期方解石成脉流体均为层内地层水。表 3四川盆地米仓山前缘王家沟剖面下寒武统筇竹寺组方解石脉体稀土元素含量Table 3Rare earth elements content in calcite veins of Lower Cambrian Qiongzhusi Formation in Wangjiagouprofile at Micang Mountain front，Sichuan Basin图 6四川盆地米仓山前缘王家沟剖面下寒武统筇竹寺组方解石脉体稀土元素北美页岩标准化配分模式Fig.6Standardized distribution model of rare earth elements in NorthAmerican shale of calcite vein of LowerCambrian Qiongzhusi Formation in Wangjiagou profileat Micang Mountain front，Sichuan BasinEu 异常可能受温度和围岩斜长石含量的共同控制，所以成脉流体中沉淀矿物的Eu变化不仅受流体温度的控制，还取决于流体-岩石反应的位置和反应程度32-34。王家沟剖面流体包裹体温度为 83.8185.4，未发现大于 200 的原生盐水包裹体，结合剖面位置附近 TX1 井的埋藏史-热史资料，揭示筇竹寺组在晚侏罗世最大埋深达 8 000 m，最大埋深期间达到的最高温度接近但未超过 200。因此Eu 正异常的另一个合理解释就是流体-岩石相互作用过程中斜长石的溶解，成脉流体是来源于流体-岩石反应强烈的地层水。TX1 井数据资料显示，筇竹寺组优质页岩段斜长石平均体积分数大于15%，指示脉体 Eu 正异常受宿主围岩斜长石含量影响较大21。王家沟剖面筇竹寺组围岩具有 Ce 负异常（Ce=0.761.00），指示围岩沉积时受到地表大气淡水淋滤，而方解石样品具有 Ce 微弱负异常（Ce=0.931.00），推测为发生流体-岩石反应时，继承围岩的 Ce 负异常，表现为不明显的 Ce 负异常。样品编号WJG-9-1（围岩）WJG-9-2WJG-10-1（围岩）WJG-10-2WJG-10-3NASC标准化值w（稀土元素）/10-6La3.243.290.356.8720.0032.00Ce6.837.870.5523.1060.0073.00Pr0.680.900.073.959.807.90Nd3.234.060.3220.0046.8033.00Sm0.720.860.025.2411.205.70Eu0.330.512.425.7021.001.24Gd0.661.020.056.3412.205.20Tb0.120.1200.841.640.85Dy0.590.710.014.728.365.80Y4.835.210.1232.2052.40Ho0.130.1400.851.351.04Er0.260.3002.123.133.40Tm0.030.0300.220.280.50Yb0.190.140.011.161.543.10Lu0.020.0200.150.190.48样品编号WJG-9-1（围岩）WJG-9-2WJG-10-1（围岩）WJG-10-2WJG-10-3Eu2.082.41350.324.347.88Ce1.001.000.760.960.93Pr/Sm（SN）0.690.762.540.540.63Tb/Yb（SN）2.273.082.832.643.87表 4四川盆地米仓山前缘王家沟剖面下寒武统筇竹寺组方解石脉体稀土元素特征参数Table 4Rare earth element characteristics of calcite veinsof Lower Cambrian Qiongzhusi Formation in Wangjiagouprofile at Micang Mountain front，Sichuan Basin（b）WJG-10 样品（a）WJG-9 样品WJG-9-1（围岩）WJG-9-2WJG-10-1（围岩）WJG-10-2WJG-10-368岩性油气藏第 35 卷第 5 期4流体活动特征及意义4.1流体活动特征使用 BasinMod 盆地模拟软件，基于 TX1 井地层分层、厚度、岩性、实测地层温度、TOC 等基本参数，以根据米仓山前缘磷灰石裂变径迹得到的抬升时间和计算的剥蚀量作为约束，将加里东期、海西期、印支期和燕山喜山期古剥蚀量分别设定为150 m，400 m，400 m和 5 700 m，恢复研究区 TX1 井筇竹寺组热演化史和地层埋藏史35-37。研究区 TX1井筇竹寺组烃源岩于晚奥陶世晚志留世进入低成熟阶段（Ro0.5%0.7%），生成低成熟原油；早泥盆世烃源岩全面成熟（Ro0.7%1.3%），生成大量的原油，该阶段一直持续到中侏罗世；中侏罗世，烃源岩演化到高成熟阶段（Ro1.3%2.0%），产物为轻质油和湿气；晚侏罗世，烃源岩已经达到过成熟阶段（Ro 2.0%），以热裂解气为主要产物，早白垩世烃源岩成熟度达到最大；晚侏罗世至今虽构造抬升，但成熟度不再增大，至今保持在 2.5%左右（图 7）。图 7四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组裂缝脉体形成时间Fig.7Formation time of fracture veins of Lower CambrianQiongzhusi Formation in Wangcang area at MicangMountain front，Sichuan Basin结合王家沟剖面和水磨剖面，研究区筇竹寺组第一期方解石包裹体最低均一温度为 83.1，第二期方解石包裹体最低均一温度为 140.2，第三期石英包裹体最低均一温度为 162.1，据此推测研究区第一期方解石脉体形成于早志留世（约440 Ma），第二期方解石脉体形成与早侏罗世（约190 Ma），第三期石英脉体形成早白垩世（约 120 Ma）（图 7）。综合上述研究，认为第一期方解石成脉流体主要为层内地层水，受向下侵入的少量大气淡水和海水影响，与烃源岩生烃作用生成的液态烃类一起充注；第二期方解石成脉流体主要为层内地层水，与液态烃类和高密度气相甲烷混合充注；第三期石英脉体的成脉流体是筇竹寺组的硅质流体，与高密度气相甲烷一起充注（图 8）。图 8四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组流体运移路径Fig.8Fluid migration path of Lower Cambrian Qiongzhusi Formation in Wangjiagou profile at MicangMountain front，Sichuan Basin4.2流体活动对页岩封闭性的影响米仓山前缘筇竹寺组碳氧同位素指示受外源流体影响较小，围岩与方解石脉体碳氧同位素差值在较小的区间波动，水磨剖面筇竹寺组可能受到大气淡水下渗的影响，但成脉流体主要还是来源于层内地层水和海水，方解石脉体和围岩的稀土元素配分模式进一步指示成脉流体是流体-岩石反应强烈的层内地层水，围岩与方解石脉体均具有 Eu正异常特征，并且围岩异常程度更大，Eu 正异常来源于宿主围岩斜长石的溶解，同时围岩的 Ce 负异常指示筇竹寺组成岩期受到大气淡水淋滤。包裹体测温结果表明，王家沟剖面原生盐水包裹体盐度大于3.5%（一般认为盐度小于 3.5%指示受到淡水影响），水磨剖面原生盐水包裹体盐度基本大于 3.5%，反映成脉流体受到大气淡水混入影响，方解石沉淀的作用普遍较小。激光拉曼检测到超临界高密度甲烷包裹体，进一步揭示研究区筇竹寺组方解石和石英成脉时具备相对良好的压力条件，且封闭性较好，受外源流体影响较小，节理和裂缝发育，但可能并不沟通上下地层，可能更多的作用是有利于页岩气聚集成藏，由此推测，研究区筇竹寺组页岩气具有较好的封闭条件。5结论（1）四川盆地米仓山前缘筇竹寺组可见 2 期方解石和1期石英充填，第一期方解石中的液态烃类包裹体均一温度为 83.1136.2，盐度为 0.4%12.2%；第二期方解石中的液态烃类包裹体、高密度硅质流体（第三期流体）液烃（第二期流体）甲烷（第二期和第三期流体）地层水（第一期和第二期流体）大气淡水（少量）海水（第一期流体）1xK1qZOSDCPTJKEN地层1q年龄/Ma生烃产物Q裂解气Ro/%二次生油初次生油轻质油湿气80 100 120 140 160 180 180 200 160 140 120 100 80 60 40 层内地层水海水、大气淡水（少量）液烃层内地层水液烃高密度气相甲烷硅质流体高密度气相甲烷第一期方解石脉第二期方解石脉第三期石英脉Ro=0.5%0.7%Ro=0.7%1.0%Ro=1.0%2.0%0魏全超等：四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组裂缝脉体发育特征及意义2023 年69甲烷包裹体均一温度为 140.2185.4，盐度为5.7%17.3%；第三期石英中的高密度甲烷包裹体均一温度为 162.1，盐度为 13.8%。（2）米仓山前缘筇竹寺组第一期方解石脉体形成于早志留世（约 440 Ma），成脉流体主要为层内地层水，受少量大气淡水和海水影响，与液态烃类流体一起充注；第二期方解石脉体形成于早侏罗世（约190 Ma），成脉流体为层内地层水，与液态烃类和高密度气相甲烷混合充注；第三期石英脉体形成早白垩世（约 120