Occurrence characteristics and genesis mechanism of pyrobitumen in Sinian Dengying to Cambrian Longwangmiao reservoirs in central Sichuan Basin
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摘要: 川中地区震旦系灯影组—下寒武统龙王庙组储层内存在明显的热液活动痕迹,焦沥青也表现出热液蚀变的特征,然而很少有研究去探讨热液活动与天然气成藏演化的关系, 导致现今对灯影组油气成藏演化史的认识还存在明显不足。然而,热液对灯影组油气成藏的影响不可忽略,要正确认识灯影组天然气的成藏演化过程并识别勘探有利区,还需要对热液裂解气聚集成藏方面进行更深入的研究。基于对焦沥青的充填特征、光学纹理及结构特征的详细研究,结合热液矿物捕获的流体包裹体地球化学的研究方法,探讨了灯影组—龙王庙组储层内焦沥青的成因,分析了热液活动与原油裂解之间的关系。川中地区灯影组—龙王庙组焦沥青形成于热液活动期间,具有与中间相相同的光学各向异性特征。焦沥青可以划分为4种类型:细粒镶嵌型、中粒镶嵌型、粗粒镶嵌型及流线型,其形成温度过300 ℃,远超地层最大埋深温度,显示出热液成因的特征。热液活动发生于晚二叠世,与峨眉山地幔柱活动相关,热液流体温度超过300 ℃,导致了灯影组—龙王庙组储层内的原油裂解。研究发现热液活动将灯影组—龙王庙组古油藏内原油裂解的时间提前到了晚二叠世,打破了灯影组—龙王庙组现有的成藏模式,有助于对天然气成藏演化过程的重新认识和聚集有利区的识别。Abstract: Reservoirs in the Sinian Dengying (DY) to Lower Cambrian Longwangmiao (LWM) formations in the central Sichuan Basin exhibit evident hydrothermal activities with pyrobitumen showing signs of alterations caused by hydrothermal fluids. However, few studies have explored the relationship between hydrothermal fluid activity and the evolution of natural gas accumulation, resulting in a significant lack of understanding of oil and gas accumulation history in the DY Formation. The impact of hydrothermal fluids on oil and gas accumulation in the DY Formation is substantial, and a correct understanding of the natural gas accumulation process and the identification of favorable exploration areas in the DY Formation require further research into hydrothermal cracking gas accumulation. By examining the filling features, optical textures, and structural characteristics of pyrobitumen and conducting geochemical studies on fluid inclusions trapped by hydrothermal minerals, this study explored the genesis of pyrobitumen in the DY to LWM formations. The relationship between hydrothermal fluid activity and oil cracking was also analyzed. The the pyrobitumen in the DY to LWM formations in the central Sichuan Basin were formed during hydrothermal fluid activity, exhibiting the same optical anisotropy characteristics as the mesophase pyrobitumen. Pyrobitumen can be divided into four types: fine-grained mosaic, medium-grained mosaic, coarse-grained mosaic, and streamline types. Its formation temperature exceeded 300 ℃, far surpassing the maximum burial temperature of the strata, indicating its hydrothermal fluid-driven genesis. The hydrothermal fluid activity occurred during the Late Permian and was related to the Emeishan mantle plume. The temperature of the hydrothermal fluids exceeded 300 ℃, leading to crude oil cracking in reservoirs of the DY to LWM formations. This study found that hydrothermal fluid activity advanced the cracking time of crude oil in the paleo reservoirs of the DY to LWM formations to the Late Permian, disrupting the existing accumulation model and helping us re-understand the evolution process of gas reservoirs and identify favorable accumulation areas.
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自上世纪威远气田的发现到高石梯气田的勘探突破,四川盆地中部安岳震旦系—寒武系特大型原生气田已经历60余年的勘探,在天然气的成因、气源及成藏演化等方面研究成果颇丰[1-4]。对灯影组—龙王庙组天然气和储层固体沥青地球化学的研究表明,气藏内天然气以原油裂解气为主[5-8]。诸多学者基于流体包裹体地球化学、地层埋藏史及白云石U-Pb定年等方法,恢复了灯影组—龙王庙组天然气的成藏演化过程,虽然各学者恢复的成藏期次和成藏时间存在细微差别,但总体认为主要存在3期成藏:第一期为晚二叠世的古油藏;第二期为晚侏罗世前后原油裂解形成的古气藏;第三期为晚白垩世以来的气藏调整[9-11]。
近年来的一些研究发现,灯影组—龙王庙组焦沥青的生物标志物及反射率存在明显异常,并将其归因于热液蚀变[12-13]。川中地区震旦系中确实存在明显的热液活动痕迹,储层中不仅充填了热液成因的鞍形白云石,还发育了较大数量的闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等热液矿物,这些热液矿物常与储层内的焦沥青共同充填于溶蚀孔洞中[14-16]。与铅锌矿共生的鞍形白云石定年结果显示,热液活动发生在晚二叠世,可能与峨眉山地幔柱活动有关[17]。而从现有的油气成藏研究成果来看,灯影组—龙王庙组天然气和焦沥青主要来源于晚侏罗世的原油裂解。在这种情况下,焦沥青不可能表现出热液蚀变的特征,这说明焦沥青很可能在晚二叠世就已经形成。而晚二叠世为灯影组古油藏的充注期,地层埋藏温度尚未达到触发原油裂解的温度下限,这一时期的热液流体就成为了导致原油裂解的可能因素,这说明热液活动可能改变了现有的灯影组—龙王庙组气藏的形成演化史,这是在现阶段的油气勘探中没有注意到的问题。焦沥青是原油裂解的端元产物,可以携带丰富的原油裂解相关的地球化学信息,是研究原油裂解成气过程的良好载体。本次研究以灯影组—龙王庙组储层焦沥青为研究对象,通过对焦沥青的充填特征、光学纹理及结构特征的研究,结合热液矿物的包裹体地球化学特征,厘清了储层内热液流体的温度,探讨了热液活动对灯影组—龙王庙组古油藏内原油裂解的贡献,以期为灯影组—龙王庙组天然气成藏演化史的深入研究及进一步的勘探提供参考。
1. 地质背景
四川盆地位于扬子板块西北缘,是一个多旋回演化的叠合盆地,自元古代以来经历了桐湾运动、加里东运动、印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动等一系列重要的构造运动并最终定型[18-19]。安岳震旦系—下寒武统气田位于四川盆地中部,其主要产层为灯影组及龙王庙组[1-3, 20]。其中,灯影组主要为镶边台地相碳酸盐岩,由灰色藻白云岩、云质泥岩和角砾岩组成,自下而上可分为灯一、灯二、灯三和灯四4段[21-22]。灯二段和灯四段在桐湾运动的影响下,经历了大范围的表生岩溶改造,发育大规模的溶蚀孔洞,孔隙度可达3%~4%,渗透率为(1~6)×10-3 μm2,是灯影组天然气的主要产层[23-24](图 1)。龙王庙组为缓坡型台地相碳酸盐岩地层,主要由泥晶白云岩及砂屑白云岩组成,粒间孔及白云石晶间孔发育[23, 25]。研究表明,川中地区灯影组及龙王庙组曾发育大规模的古油藏,储层中的天然气由早期的古油藏内原油裂解而来,并在灯二段、灯四段及龙王庙组储层中保留了大量古油藏裂解期形成的焦沥青[12, 26-27]。
峨眉山大火成岩省位于扬子克拉通西缘,大火成岩省内的峨眉山玄武岩广泛分布于云贵川三省,出露面积超过50×104 km2,其西部以哀牢山—红河断裂为界,西北部止于龙门山断裂[28-29](图 1a)。研究表明,峨眉山玄武岩的喷发集中于晚二叠世的1 Ma之内,并终止于(259.1±0.5) Ma[30]。峨眉山地幔柱的活动是上扬子地区一个极为重要的热事件,导致扬子板块西南缘大面积的热液活动,形成了大量与地幔柱活动相关的热液金属矿藏[31-32]。研究区位于峨眉山大火成岩省的外带,地幔柱活动导致了盆地范围内的热液流体活动,并在二叠系和震旦系等地层中留下了诸多热液活动的证据[14-15, 33]。
2. 样品与测试
根据研究区10余口主要取心井的岩心观测,在灯二段、灯四段和龙王庙组储层中选择了50余件含有焦沥青的白云岩样品。将样品制备为0.3 mm的薄片,用以焦沥青及热液矿物的填充特征和焦沥青的光学纹理的观察以及流体包裹体均一温度的测量。
岩石薄片内矿物充填特征及沥青光学纹理观察采用Leica D5 4500P偏光显微镜,目镜放大倍数10×,物镜放大2.5~50倍;反射率测试采用配备CRAIC显微光度计的Leica显微镜在油浸(油折射率为1.518)条件下完成,使用Cubic Zirkonia参考(Ro=3.08%)和光学黑(零)校准显微镜,反射率测试面积为1 μm2;焦沥青样品的扫描电镜观察采用的实验仪器为SU8010冷场发射扫描电镜,在真空条件下,在20 kV和约10.0 mm的工作距离下进行拍照;包裹体测温所用仪器为LINKAM THMS600型冷热台,测量温度为-195~600 ℃,升温速率为10 ℃/min,冷却速率为0.2 ℃/min,室温为25 ℃,湿度为50%,测温对象为矿物捕获的原生包裹体,在加热过程中均一到液相,降温过程中均一到固相。
3. 沥青岩相学特征
3.1 沥青赋存特征
岩心和岩石薄片观察结果表明,灯影组—龙王庙组储层内的溶孔、溶洞、裂解及藻格架孔中见大量焦沥青充填,在显微镜及扫描电镜下表现为块状、片状、球状及薄皮球状等形貌特征(图 2)。块状焦沥青常充填于裂缝、溶孔及白云石晶间孔(图 2a-e),片状焦沥青常附着于白云石晶面(图 2f,i),球状及薄皮球状焦沥青则主要充填于白云石晶间孔(图 2g,i)。在镜下还观察到鞍形白云石、闪锌矿及方铅矿等热液矿物与焦沥青共同充填于储层内的孔洞中。其中,鞍形白云石晶面弯曲,在正交光下表现出波状消光的特征(图 2j),方铅矿在镜下表现出银白色的反射光且发育特有的三角微孔(图 2l),而闪锌矿中则发育蠕虫状黄铁矿出溶体(图 2j-k)。焦沥青充填于鞍形白云石晶间孔(图 2j-k),表明其形成时间晚于鞍形白云石。从焦沥青与闪锌矿及方铅矿的充填关系来看,焦沥青通常充填于孔洞边缘,随后孔洞被闪锌矿和方铅矿全充填(图 2l-o)。
图 2 川中地区震旦系灯影组—寒武系龙王庙组储层内焦沥青及热液矿物的充填特征a.MX145井,5 585.58 m,灯四段,高角度裂隙块状焦沥青充填;b.MX145井,5 585.58 m,灯四段,溶孔见块状沥青充填;c.MX145井,5 658.84 m,灯四段,裂隙见块状沥青充填;d.MX145井,5 663.36 m,灯四段,溶孔见块状焦沥青充填;e.ZJ2井,6 547.22 m,灯二段,藻格架孔充填白云石和块状焦沥青;f.MX203井,4 777.58 m,龙王庙组,反射光,薄片状焦沥青附着于白云石晶面;g.GS7井,5 290.50 m,灯四段,扫描电镜,球状焦沥青充填于白云石晶间孔;h.GS7井,5 311.57 m,灯四段,扫描电镜,白云石晶间孔被块状焦沥青全充填;i.BD1井,6 405.33 m,扫描电镜,片状焦沥青附着于白云石晶面;j,k.GS20井,5 183.47 m,正交透射光,鞍形白云石具波状消光,晶间孔充填块状焦沥青;l.GS7井,5 293.19 m,灯四段,反射光,溶洞充填闪锌矿、焦沥青和方铅矿,闪锌矿中发育黄铁矿出溶体,方铅矿内见特殊的三角微孔;m.GS7井,5 290.50 m,灯四段,反射光,溶孔充填块状焦沥青,随后被闪锌矿全充填;n.GS7井,5 290.50 m,灯四段,反射光,溶孔边缘充填焦沥青,随后被块状闪锌矿全充填;o.GS7井,5 034.78 m,灯四段,反射光,溶孔充填焦沥青和块状闪锌矿,闪锌矿内发育黄铁矿出溶体。Figure 2. Filling characteristics of pyrobitumen and hydrothermal minerals in reservoirs of Sinian Dengying to Cambrian Longwangmiao formations in central Sichuan Basin3.2 沥青光学纹理
沥青中间相是沥青的一种液晶状态,呈现片状向列型液晶的双折射特征,由各向同性的沥青热解生成。在热解过程中,各向同性沥青内先沉淀出具有Brooks-Taylor型结构的中间相球体,在持续加热过程中,中间相球体融并形成中间相,并表现出明显的光学各向异性[34-36]。沥青中间相的分子取向和化学成分是控制光学各向异性的主要因素,并且它们都随着热解过程而增加[37-39]。
灯影组—龙王庙组储层焦沥青在镜下表现出与沥青中间相相同的光学各向异性,鉴于WHITE[39]和RIMMER等[40]的分类方案,根据焦沥青内光学各向异性颗粒的大小将其分为4类:细粒镶嵌型、中粒镶嵌型、粗粒镶嵌型和流线型[38, 40]。细粒镶嵌型焦沥青内各向异性颗粒粒径小于1 μm,在显微镜下表现出较弱的各向异性纹理(图 3a-b);中粒镶嵌型焦沥青内的各向异性颗粒粒径为1~5 μm(图 3c-d),粗粒镶嵌焦沥青内各向异性颗粒粒径则超过5 μm(图 3e-g)。流线型焦沥青表现为暗带和亮带的交替纹理(图 3h-i),由挥发成分形成的气泡塌陷而成[39-40],在扫描电镜下观察到有序排列的芳香片层(图 3j-l)。其中亮带部分的平均反射率分布于5.04%~6.60%,而暗带的平均反射率仅1.80%~2.20%,可见各向异性焦沥青已经进入过成熟阶段(图 4)。此外,还在部分焦沥青中观察到尚未完全融并的中间相球体(图 3g)。
图 3 川中地区震旦系灯影组—寒武系龙王庙组不同光学纹理焦沥青的反射光及扫描电镜照片a-b.GS119井,5 587.47 m,灯四段,反射光,细粒镶嵌型焦沥青;c.MX205井,4 599.9 m,龙王庙组,反射光,中粒镶嵌型焦沥青;d.MX205井,4 642.48 m,龙王庙组,反射光,中粒镶嵌型焦沥青;e.GS129井,5 467.92 m,灯四段,反射光,粗粒镶嵌型焦沥青;f.GS10井,5 079.22 m,灯四段,反射光,粗粒镶嵌型焦沥青;g.MX145井,6 169.77 m,灯二段,反射光,焦沥青内尚未融并和已融并的中间相球体;h.MX9井,灯二段,反射光,流线型焦沥青,发育明暗交替的纹理;i.GS7井,5 274.11 m,反射光,流线型焦沥青,发育明暗交替的纹理;j.GS7井,5 311.57 m,灯四段,扫描电镜,流线型焦沥青内排列有序的芳香片层;k-l.GS7井,灯四段,扫描电镜,流线型焦沥青内排列有序的芳香片层。Figure 3. Reflective light and scanning electron microscope images of pyrobitumen with differing optical textures in Sinian Dengying to Cambrian Longwangmiao formations in central Sichuan Basin4. 包裹体地球化学
焦沥青共生的鞍形白云石、石英及重晶石等热液矿物中含气盐水包裹体极为发育。鞍形白云石中捕获的盐水包裹体气液比约5%~10%(图 5a-d),盐度超过16%,包裹体均一温度为185~259 ℃(图 5e)。前人[14]也对灯影组储层中充填的热液矿物捕获的流体包裹体开展了相关工作,发现重晶石中捕获的盐水包裹体气液比为10%,盐度为18%~ 20%,包裹体均一温度为220~340 ℃;石英中捕获的盐水包裹体气液比为5%~10%,盐度为18%~20%,包裹体均一温度为230~340 ℃(图 5e)。整体看来,3种热液矿物中捕获的盐水包裹体气液比相似,均属于高温高盐度流体包裹体,来自于相同的热液流体,热液的最高温度超过300 ℃。
图 5 川中地区震旦系灯影组—寒武系龙王庙组热液矿物捕获的流体包裹体照片及均一温度a-b.GS20井,5 255.13 m,鞍形白云石捕获的原生含气盐水包裹体,成群分布;c-d.GS20井,5 196.71 m,鞍形白云石捕获的原生含气盐水包裹体,成群分布。Figure 5. Photos and homogenization temperatures of fluid inclusions trapped by hydrothermal minerals in Sinian Dengying to Cambrian Longwangmiao formations, central Sichuan Basin5. 古油藏裂解
5.1 高温热液的证据
许多学者通过对川中地区沉积地层的埋藏史分析表明,灯影组经历的最大古地温不超过230 ℃[17, 41]。然而,在鞍形白云石、石英及重晶石等矿物结晶时的温度明显超过220 ℃,甚至达到了340 ℃(图 6)。此外,已有研究通过对灯影组储层内热液成因白云石和石英中捕获的甲烷和含气盐水包裹体等容线的分析,同样发现灯影组热液流体的温度达到了319 ℃[42]。这是灯影组储层经历热液活动的有力证据,可见灯影组储层受到过明显的热液活动的影响,且热液温度不低于340 ℃。
沥青中间相最初是在煤沥青焦化过程中发现的,煤沥青在惰性气体下,加热到300~500 ℃时,沥青内部经过热缩聚和脱氢反应,生成大量的大分子芳香片层,其含量随着温度的升高逐渐增大。为了维持体系内两相之间的平衡,在范德华力作用下形成的芳香片层逐渐堆叠,并形成具有各向异性的中间相小球。中间相小球从周围母液中不断吸收小分子,并通过相互碰撞产生融并,最终长大形成中间相。炭化温度是影响沥青中间相形成的重要因素,根据芳烃炭化理论,在350~450 ℃之间可以形成中间相沥青,而当体系温度过低时(<300 ℃),中间相沥青则难以形成[43-44]。这已经被大量研究实例所证实,已发现的各向异性焦沥青均出现在一些高温热液矿床或岩浆侵入体发育的地区(智利中部、加拿大阿尔伯塔及美国科罗拉多等地区),与异常热事件关系密切[40, 45-46]。研究区内发育大量镶嵌型及流线型的光学各向异性焦沥青,这表明研究区储层沥青曾经历过的最高古地温不会低于300 ℃。前已述及,区内灯影组经历的最大埋藏古地温不超过230 ℃,故灯影组储层经历过不低于300 ℃的热液活动的影响,这与包裹体均一温度的分析结果一致。
沥青中间相的软化点不受时间的影响,而与沥青内部堆叠的芳香片层的大小有关。芳香片层的大小决定着沥青中间相的类别,从镶嵌型到流线型,沥青内部的芳香片层逐渐增大[37, 47]。在温度升高的情况下,较大尺寸的芳香片层增加了沥青的黏度,降低了中间相的迁移率,并改变了中间相以及焦沥青的软化点[35, 38]。因此,温度指示在该温度下凝固的中间相的特定类别[48]。温度的进一步升高将软化中间相,从而使芳香片层增大,形成更高级的中间相[40]。大的芳香片层意示着巨大的分子量,代表着更高程度的缩聚反应,沥青内的H/C比也由此降低。因此,沥青的H/C比表现出与软化点良好的正相关关系。根据所收集的灯影组—龙王庙组焦沥青的氢碳原子比为0.34~0.41[49],表明沥青的软化点超过322 ℃,代表沥青曾经历过高温,同样与沥青中间相形成条件和包裹体均一温度一致。
5.2 热液活动与原油裂解
碳酸盐岩热液改造常伴随着闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、重晶石等热液矿物的出现,这些矿物通常表现为特殊的组合[15, 54]。在川中地区灯影组储层内,闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、重晶石等热液矿物非常发育,常于孔、洞中与储层固体沥青共生(图 2h-l)。研究表明,灯影组铅锌矿化过程可以划分为3个阶段,即鞍形白云石+黄铁矿阶段、方铅矿阶段和闪锌矿阶段。焦沥青充填于鞍形白云石的晶间孔,而在溶孔边缘常充填焦沥青,随后残余孔隙被闪锌矿或方铅矿全充填,这表明焦沥青形成时间较鞍形白云石晚而早于闪锌矿和方铅矿。由此可见,焦沥青形成于热液活动期间。
灯影组—龙王庙组内的铅锌矿化被认为与峨眉山地幔柱活动导致的盆地范围的卤水循环有关。热液活动早期形成的鞍状白云岩的原位U-Pb定年结果显示,鞍状白云岩形成于259.4 Ma,与峨眉山地幔柱活动的时间一致(259.1 Ma),代表着灯影组和龙王庙组中热液的侵入时间[40]。川中地区灯影组埋藏史表明,晚二叠世(259.4 Ma)灯影组储层温度仅120~140 ℃[55],显著低于原油裂解发生的温度(>160 ℃),这说明地层埋藏温度不是导致原油裂解的热源,热液是导致原油裂解的可能因素。从各向异性焦沥青形成所需的温度条件及热液矿物的均一温度来看,侵入灯影组—龙王庙组储层的热液最高温度超过300 ℃,足以支持古油藏内原油的裂解。由此可见,灯影组—龙王庙组储层内的原油裂解很可能是热液活动引起的,这得到了CHEN等[56]研究成果的支持。他们通过甲烷团簇同位素的研究发现,灯影组储层内天然气的形成温度超过250 ℃。这一温度明显超过了灯影组储层的最大埋藏温度,同样证实热液流体导致了储层内的原油裂解成气并聚集成藏。
6. 地质意义
晚二叠世筇竹寺组烃源岩进入生油窗,生成大量原油并在灯影组—龙王庙组储层内聚集成藏[9]。随后,峨眉山地幔柱活动导致上扬子地区大范围的热液活动,形成了大规模的热液金属矿床。热液流体沿深部断裂进入灯影组—龙王庙组古油藏内,超过300 ℃的高温热液导致了古油藏内原油的裂解。在热液流体高温的加持下,原油裂解形成的固体沥青进一步演化,沥青内部的芳烃分子开始缩聚形成中间相球体,最终融并形成镶嵌型及流线型等光学各向异性的焦沥青,并与闪锌矿、方铅矿等热液矿物共同充填在储层中。铅锌矿的发育是灯影组地层内热液活动的标志,从闪锌矿、方铅矿等热液矿物分布范围来看,在高石梯—磨溪地区十余口钻井均有发现[33](图 1 b),这说明热液活动在川中地区广泛发育。此外,一些研究还发现热液蚀变成因的光学各向异性焦沥青同样在高石梯—磨溪地区广泛发育[44, 49]。这些证据都说明晚二叠世的热液流体侵入,导致了川中地区灯影组储层内大范围的原油裂解,改变了川中地区灯影组现有的油气成藏模式,这也得到了储层内甲烷形成温度的支持[56]。
先前的研究大多认为灯影组—龙王庙组古油藏裂解与地层的正常埋藏升温有关,天然气来自于晚侏罗世的原油裂解。而本次研究发现古油藏内的原油裂解在晚二叠世就已经发生。此外,热液矿物及热液蚀变成因的各向异性固体沥青的分布范围表明,热液流体遍布高石梯—磨溪地区,热液流体侵入导致了灯影组储层内大面积的原油裂解,提前了以往认为的原油裂解气的形成时间,对川中地区灯影组的油气成藏过程有了新的认识。这一发现说明现今对灯影组油气成藏演化史的研究还存在明显不足,热液对灯影组油气成藏的影响不可忽略,要正确认识灯影组天然气的成藏演化过程并识别勘探有利区,还需要更多热液裂解气聚集成藏方面的研究工作。
7. 结论
(1) 灯影组—龙王庙组储层内的溶孔、溶洞、裂隙及藻格架孔中充填大量焦沥青,在显微镜及扫描电镜下表现为块状、片状、球状及薄皮球状。焦沥青表现出明显的光学各向异性,可以划分为细粒镶嵌型、中粒镶嵌型、粗粒镶嵌型及流线型4类。
(2) 储层内的光学各向异性焦沥青为沥青的中间相,由稠环芳烃分子缩聚而来,在扫描电镜下可以观察到沥青内排列有序的芳香片层。芳烃碳化理论及沥青的H/C原子比显示,这些各向异性焦沥青的形成温度超过300 ℃,表现出热液蚀变的特征。
(3) 焦沥青形成于晚二叠世的热液活动期间,热液流体与峨眉山地幔柱活动有关,温度超过300 ℃,导致了灯影组—龙王庙组储层内原油的裂解,形成的焦沥青与闪锌矿、方铅矿等热液矿物共同充填于储层中。
(4) 晚二叠世的热液活动导致了原油裂解,提前了现阶段认识到的原油裂解气的形成时间,这一发现打破了现有的对灯影组成藏模式的认识,将有助于川中地区灯影组天然气藏形成演化过程的重新认识及勘探有利区的识别。
利益冲突声明/Conflict of Interests作者宋泽章是本刊青年编委会成员,未参与本文的同行评审或决策。Author SONG Zezhang is a Young Editorial Board Member of this journal, and he did not take part in peer review or decision making of this article.作者贡献/Authors’Contributions牛思琪参与论文写作和修改;柳广弟参与项目管理;王云龙负责项目运行与资料提供;宋泽章参与数据处理与初稿修改;朱联强、李亿殊参与实验设计及操作;赵文智参与项目监督;田兴旺、杨岱林参与项目资料提供。所有作者均阅读并同意最终稿件的提交。The manuscript was drafted and revised by NIU Siqi. The project was managed by LIU Guangdi. The project operation and document are under the responsibility of WANG Yunlong. SONG Zezhang participated in data processing and initial draft revision. The experiment was designed and completed by ZHU Lianqiang and LI Yishu. The project was supervised by ZHAO Wenzhi. The project materials were provided by TIAN Xingwang and YANG Dailin. All authors have read the last version of the paper and consented to its submission. -
图 2 川中地区震旦系灯影组—寒武系龙王庙组储层内焦沥青及热液矿物的充填特征
a.MX145井,5 585.58 m,灯四段,高角度裂隙块状焦沥青充填;b.MX145井,5 585.58 m,灯四段,溶孔见块状沥青充填;c.MX145井,5 658.84 m,灯四段,裂隙见块状沥青充填;d.MX145井,5 663.36 m,灯四段,溶孔见块状焦沥青充填;e.ZJ2井,6 547.22 m,灯二段,藻格架孔充填白云石和块状焦沥青;f.MX203井,4 777.58 m,龙王庙组,反射光,薄片状焦沥青附着于白云石晶面;g.GS7井,5 290.50 m,灯四段,扫描电镜,球状焦沥青充填于白云石晶间孔;h.GS7井,5 311.57 m,灯四段,扫描电镜,白云石晶间孔被块状焦沥青全充填;i.BD1井,6 405.33 m,扫描电镜,片状焦沥青附着于白云石晶面;j,k.GS20井,5 183.47 m,正交透射光,鞍形白云石具波状消光,晶间孔充填块状焦沥青;l.GS7井,5 293.19 m,灯四段,反射光,溶洞充填闪锌矿、焦沥青和方铅矿,闪锌矿中发育黄铁矿出溶体,方铅矿内见特殊的三角微孔;m.GS7井,5 290.50 m,灯四段,反射光,溶孔充填块状焦沥青,随后被闪锌矿全充填;n.GS7井,5 290.50 m,灯四段,反射光,溶孔边缘充填焦沥青,随后被块状闪锌矿全充填;o.GS7井,5 034.78 m,灯四段,反射光,溶孔充填焦沥青和块状闪锌矿,闪锌矿内发育黄铁矿出溶体。
Figure 2. Filling characteristics of pyrobitumen and hydrothermal minerals in reservoirs of Sinian Dengying to Cambrian Longwangmiao formations in central Sichuan Basin
图 3 川中地区震旦系灯影组—寒武系龙王庙组不同光学纹理焦沥青的反射光及扫描电镜照片
a-b.GS119井,5 587.47 m,灯四段,反射光,细粒镶嵌型焦沥青;c.MX205井,4 599.9 m,龙王庙组,反射光,中粒镶嵌型焦沥青;d.MX205井,4 642.48 m,龙王庙组,反射光,中粒镶嵌型焦沥青;e.GS129井,5 467.92 m,灯四段,反射光,粗粒镶嵌型焦沥青;f.GS10井,5 079.22 m,灯四段,反射光,粗粒镶嵌型焦沥青;g.MX145井,6 169.77 m,灯二段,反射光,焦沥青内尚未融并和已融并的中间相球体;h.MX9井,灯二段,反射光,流线型焦沥青,发育明暗交替的纹理;i.GS7井,5 274.11 m,反射光,流线型焦沥青,发育明暗交替的纹理;j.GS7井,5 311.57 m,灯四段,扫描电镜,流线型焦沥青内排列有序的芳香片层;k-l.GS7井,灯四段,扫描电镜,流线型焦沥青内排列有序的芳香片层。
Figure 3. Reflective light and scanning electron microscope images of pyrobitumen with differing optical textures in Sinian Dengying to Cambrian Longwangmiao formations in central Sichuan Basin
图 5 川中地区震旦系灯影组—寒武系龙王庙组热液矿物捕获的流体包裹体照片及均一温度
a-b.GS20井,5 255.13 m,鞍形白云石捕获的原生含气盐水包裹体,成群分布;c-d.GS20井,5 196.71 m,鞍形白云石捕获的原生含气盐水包裹体,成群分布。
Figure 5. Photos and homogenization temperatures of fluid inclusions trapped by hydrothermal minerals in Sinian Dengying to Cambrian Longwangmiao formations, central Sichuan Basin
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