Paleofluid Characteristics since Indosinian Movement in Yuanma Basin, West Hunan: Significance for Cambrian Shale Gas Exploration
-
摘要: 因古隆起周缘页岩生烃时间晚、热演化程度低，目前已成为中扬子地区油气勘探的重要领域.雪峰古隆起形成于加里东末期，经历了后期复杂的沉积-构造演化，白垩系覆盖区勘探方向尚未明确.以雪峰古隆起西侧沅麻盆地北部为主要研究对象，通过对不整合于寒武系页岩之上的白垩系底部方解石脉与寒武系页岩方解石脉地球化学和包裹体对比分析，研究了古流体形成环境、来源及其对寒武系生烃演化过程的指示.研究结果表明：（1）白垩系脉体碳氧同位素与围岩具有相似性，REE无明显的Eu异常，与寒武系脉体Eu强正异常对比鲜明，表明白垩系脉体主要来自白垩系，受寒武系页岩的影响弱；（2）白垩系方解石脉采样位置位于构造高位，但是包裹体类型显示以纯水溶液包裹体为主，形成于弱还原-弱氧化的环境，未见沥青和明显的纯甲烷包裹体，表明寒武系大规模生排烃在白垩系沉积之前；（3）以包裹体均一温度和Ro为制约，结合区域地质特征恢复了沅麻盆地寒武系两种类型埋藏史，即沅麻盆地北部草堂凹陷早期深埋藏，白垩纪以来不具二次生烃的条件；辰溪凹陷南部早期浅埋藏，白垩系以来Ro可能由1.2%升至2.5%，二次生烃潜力较大，是下一步勘探的有利区.Abstract: Paleo-uplifts with late hydrocarbon generation and relatively low maturity of source rock have become important targets for petroleum exploration in the Middle Yangtze region. Xuefeng uplift formed in Late Caledonian, covered by Cretaceous strata, has no clear exploration directions because of complex tectono-sedimentary evolution. In this paper, it focuses on the north part of Yuanma basin located in the north margin of Xuefeng paleo-uplift, two types of calcite vein samples were collected from Cambrian shale and Cretaceous rocks near the unconformity between Cambrian and Cretaceous, in order to discuss the paleo-fluid environment, source, and its significance for hydrocarbon-generation evolution, by comprehensive analysis of geochemical data and inclusions. The following results were obtained. (1) Cretaceous veins with similar carbon and oxygen isotope value to surrounding rocks have no noticeable Eu abnormality of REE, different from strong Eu positive anomaly in Cambrian veins, indicating the source of veins was Cretaceous and little influenced by Cambrian shale. (2)Most inclusions in Cretaceous samples collected from structurally high position are aqueous inclusions, formed in weakly oxic to weakly reducing environment, with no bitumen or pure methane inclusions, indicating that the Cretaceous sediment was formed later than the time of large-scale hydrocarbon generation and expulsion of Cambrian shale. (3) Under the restrains of homogeneous temperature of fluid inclusions and Ro, two types burial history of Cambrian shale are proposed in Yuanma basin combined with regional geological characteristics. In Caotang depression, north of Yuanma basin, Cambrian shale has no secondary hydrocarbon generation due to deeply buried in early stage. However, the Chenxi depression in the south part may be a favorable area for shale gas exploration, where the Cambrian shale was shallow buried in early stage, and its Ro elevated form 1.2% to 2.5% in Cretacous buried stage leading to huge hydrocarbon potential.
-
Key words:
- West Hunan Province /
- Yuanma basin /
- paleo-uplift /
- Cretaceous /
- Cambrian /
- paleofulid /
- secondary hydrocarbon generation /
- shale gas
-
中扬子地区下寒武统富有机质页岩广泛分布，页岩厚度大、TOC高（刘安等，2013；Ju et al., 2014；Zou et al., 2015），与北美页岩对比普遍具有时代老、经历构造期次多、埋藏演化史复杂、成熟度高的特点（Hao et al., 2013；Hu et al. 2014）.对比研究发现，上扬子寒武系页岩早期浅埋藏、生烃时间晚，中期沉降生烃强度大，白垩纪以来快速抬升，晚期保存条件有利；而中扬子地区寒武系页岩属于早期深埋藏生烃，燕山期以来抬升时间早、抬升强度大、页岩气逸散程度高，保存条件不利（聂海宽等，2012），导致长期以来中扬子地区寒武系油气勘探效果不理想.近年来，调查发现中扬子黄陵古隆起周围寒武系页岩的热演化程度相对较低（Ro < 3%），保存条件较好，并且钻探获得了页岩气的重大发现（陈孝红等，2017）.与此同时，同属于中扬子地区的雪峰古隆起周缘寒武系页岩的热演化程度也较低（彭中勤等，2019），预示着该区可能也具有良好的勘探潜力，特别是白垩系覆盖的沅麻盆地，早古生界地层在白垩纪再次深埋，若晚期具有较大的二次生烃潜力，将具有重要的勘探价值（Zhao et al., 2019）.
以裂缝或孔洞充填矿物为主要载体的古流体在沉积盆地广泛发育，不仅记录了盆地复杂的流体演化过程，同时也蕴含了重大地质事件信息.在含油气盆地，由于裂缝脉体及矿物次生加大边包裹体记录了古流体运移的成分、温度、压力、相态等信息（Lu et al., 2007；Shan et al., 2015），因此也被广泛用于油气成藏过程恢复，油气藏、古油气柱和运移途径识别以及油气保存条件评价等方面（Eadington et al., 1996；Liu et al., 2018；Gao et al., 2019）.为了分析沅麻盆地寒武系页岩气勘探潜力及生烃期次，本文对沅麻盆地寒武系页岩之上白垩系裂缝脉体样品进行了采集分析，通过测试脉体的碳氧同位素、微量元素以及包裹体组分、温度、盐度等，探讨了白垩纪以来寒武系页岩是否存在烃类的生成及运移，并以此为依据，指出沅麻盆地下古生界页岩气的勘探方向.
1. 地质背景
沅麻盆地位于湖南省西北部雪峰山脉的西侧，呈NE-SW方向延伸，盆地长约240 km，宽约40 km，叠置于“反转”后的古生代盆地之上，经历了晚三叠世-侏罗纪挤压类前陆盆地-白垩纪伸展断陷盆地演变（柏道远等，2015），沅麻盆地分为草堂凹陷、辰溪凹陷、兴隆场凸起、沅陵凸起4个次级构造单元（图 1）.震旦纪-奥陶纪，雪峰隆起地区为扬子台地的东南缘被动大陆边缘带，发育海相碳酸盐岩、碎屑岩沉积；志留纪中晚期，加里东运动使之隆起成为古陆（赵宗举等，2003）；中生代以来沅麻盆地白垩系浅湖相沉积广泛，沉积地层厚度达到2 000 m以上（郑贵洲等，1998），白垩系地层与下伏前寒武纪-中生界不同层系地层不整合接触.雪峰隆起地区经历了加里东期以来多期次构造运动，靠近中生代陆内递进变形的“发动机”，构造变形强烈（梅廉夫等，2010）.沅麻盆地及周边寒武系发育多套富有机质页岩，其中牛蹄塘组页岩的厚度一般大于200 m以上，TOC一般在2%~9%，清虚洞组、敖溪组页岩厚度也超过数十米，TOC多大于1%；页岩热演化程度一般2%~3%（刘安等，2013；彭中勤等，2019）.因此，沅麻盆地寒武系是页岩气勘探的主力层系，而白垩系则是早古生界重要的区域性盖层（范小林，1996）.
图 1 研究区地质特征及采样位置a.地质图；b.构造单元划分图；c.大地构造位置图Fig. 1. Regional geology and sampling points of the study area2. 样品采集测试
寒武系岩层经历了加里东以来的多期次构造运动，多期次古流体叠加导致其形成时间难以确定；本次主要研究寒武系页岩自白垩纪以来的二次生烃，因此将采样层位确定为白垩系底部的不整合面附近，以限定古流体活动时间.不整合面往往是流体运移的重要通道，且寒武系地层在白垩纪之前经历了多期次构造活动后裂缝非常发育，若寒武系页岩白垩纪以来发生大规模的生烃，富烃流体沿着裂缝运移到不整合面被包裹体捕获的可能性非常大.另外寒武系露头区往往是构造高位，白垩系地层直接覆盖在寒武系富有机质页岩之上，若发生二次生烃，相关信息被白垩系底部地层捕获的可能性就更大.为此，本研究主要采集沅麻盆地北部寒武系富有机质页岩之上白垩系底部裂缝充填脉体，采样位置如图 1a所示.并采集了沅麻盆地北侧ZD1井、JD1井寒武系页岩的脉体样品进行对比研究.
本次调查研究在野外发现有脉体的采样点9个，共计采样15件.较宽的碳酸盐岩脉以及碳酸盐岩围岩钻取粉末做碳氧同位素测试；选取裂缝宽度大于1 cm的脉体挑取5~10 g方解石单矿物进行包裹体群组分分析，余样进行稀土元素测试.流体包裹体群组分、均一温度、盐度测试在核工业北京地质研究院完成，方解石脉同位素和微量元素测试在自然资源部中南测试中心完成.
3. 方解石脉地球化学特征
3.1 碳氧同位素
方解石脉及围岩碳氧同位素特征见表 1.方解石脉碳氧同位素的变化较大，δ13C变化范围为-10.55‰~-1.26‰，δ18O变化范围为-22.51‰~-6.67‰，泥岩裂缝方解石和不整合面角砾裂缝方解石碳氧同位素差别大；不整合面砾岩中灰岩角砾δ13C为-2.78‰~2.74‰，δ18O为-10.27‰~-7.93‰；采样点测试一个砂岩层中灰岩夹层样品δ13C、δ18O分别为-3.34‰、-14.61‰.
表 1 方解石脉及围岩碳氧同位素测试结果Table Supplementary Table The analytic results for carbon and oxygen stable isotope of calcite veins and surrounding rocks样品编号 裂缝类型 采样位置 δ13C方解石
（‰）δ18O方解石
（‰）δ13C灰岩
（‰）δ18O灰岩
（‰）Δ13C脉-围岩
（‰）Δ18O脉-围岩
（‰）YL-2 泥岩裂缝 ① -9.60 -7.04 YL-3 不整合面砾岩裂缝 ② -2.85 -11.97 2.74 -10.27 -5.59 -1.7 YL-4 不整合面砾岩裂缝 ③ -2.60 -17.86 YL-5 不整合面砾岩裂缝 ③ -2.82 -17.83 YL-6 不整合面砾岩裂缝 ④ -3.06 -17.88 1.2 -9.94 -4.26 -7.94 YL-7 不整合面砾岩裂缝 ⑤ -8.35 -21.11 YL-8 不整合面砾岩裂缝 ⑥ -3.37 -18.37 -2.64 -9.11 -0.73 -9.26 YL-9 不整合面砾岩裂缝 ⑥ -3.39 -17.36 -2.78 -9.38 -0.61 -7.98 YL-10 不整合面砾岩裂缝 ⑦ -1.83 -18.92 0.44 -9.61 -2.27 -9.31 YL-11 不整合面砾岩裂缝 ⑦ -1.26 -22.51 1.11 -8.76 -2.37 -13.75 YL-12 不整合面砾岩裂缝 ⑦ -1.37 -22.15 1.46 -7.93 -2.83 -14.22 YL-13 砂质泥岩裂缝 ⑧ -10.55 -6.67 YL-14 泥质砂岩裂缝 ⑨ -3.21 -12.74 -3.34 -14.61 0.13 1.87 YL-15 泥质砂岩裂缝 ⑨ -3.36 -13.67 -3.34 -14.61 -0.02 0.94 3.2 稀土元素
稀土元素含量及特征见表 2，稀土元素使用北美页岩标准化后配分模式见图 2（Haskin et al., 1968）.白垩系脉体∑REE为12.44×10-6~43.14×10-6，平均值为23.92×10-6；∑LREE为9.87×10-6~37.49×10-6，平均值为20.23×10-6；∑HREE为2.20×10-6~5.65×10-6，平均值为3.70×10-6；LREE/HREE为3.79~8.27，平均值为5.64；δEu=0.93~1.06，平均值为1.064，Eu异常不明显.与白垩系样品做对比分析的寒武系页岩裂缝方解石脉XJ-6、XJ-7的∑REE分别为14.32×10-6、120.31×10-6；∑LREE为11.51×10-6、107.78×10-6；∑HREE为2.81×10-6、12.53×10-6；LREE/HREE为4.10、8.60；δEu为2.42、5.92，Eu异常非常明显明显.背景值寒武系页岩N1、N2的∑REE为116.20×10-6、124.65×10-6；∑LREE分别为101.45×10-6、114.73×10-6；∑HREE分别为9.92×10-6、14.75×10-6；LREE/HREE分别为6.88、11.57；δEu分别为1.69、1.78，Eu异常较为明显.
表 2 方解石脉及页岩稀土元素含量（10-6）Table Supplementary Table Contents of REE of calcite veins and shales(10-6)样号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu LREE HREE L/H ∑REE δEu δCe YL-3 1.38 3.20 0.58 3.36 1.11 0.24 0.88 0.15 0.82 0.14 0.32 0.038 0.20 0.025 9.87 2.57 3.84 12.44 1.06 0.75 YL-6 1.82 6.00 1.02 5.02 1.26 0.27 1.03 0.16 0.84 0.14 0.30 0.036 0.20 0.023 15.39 2.73 5.64 18.12 1.04 0.88 YL-7 1.30 6.40 1.32 7.96 2.56 0.67 1.97 0.32 1.66 0.28 0.60 0.070 0.38 0.046 20.21 5.33 3.79 25.54 1.31 0.84 YL-10 5.77 17.60 2.22 9.35 2.10 0.45 1.94 0.32 1.76 0.31 0.72 0.088 0.46 0.054 37.49 5.65 6.63 43.14 0.98 1.05 YL-11 3.64 8.53 1.00 4.01 0.82 0.17 0.78 0.12 0.67 0.12 0.27 0.034 0.18 0.022 18.17 2.20 8.27 20.37 0.93 0.97 XJ-6 2.27 4.52 0.54 2.39 0.75 1.04 0.79 0.15 0.92 0.17 0.40 0.054 0.29 0.033 11.51 2.81 4.10 14.32 5.92 0.89 XJ-7 27.20 48.50 5.15 20.00 4.46 2.47 4.50 0.72 3.79 0.67 1.54 0.190 1.00 0.120 107.78 12.53 8.60 120.31 2.42 0.88 N-1 23.70 45.30 5.57 20.90 4.36 1.62 4.04 0.67 3.81 0.78 2.24 0.380 2.47 0.360 101.45 14.75 6.88 116.20 1.69 0.86 N-2 28.40 52.30 6.50 22.60 3.58 1.35 3.10 0.42 2.16 0.45 1.43 0.260 1.82 0.280 114.73 9.92 11.57 124.65 1.78 0.84 
图 2 沅麻盆地脉体及围岩北美页岩标准化配分模式（据Haskin et al., 1968）Fig. 2. NASC-normalized REE patterns of veins and surrounding rocks in Yuanma basin (after Haskin et al., 1968)4. 方解石脉包裹体特征
4.1 包裹体类型特征
观测发现白垩系脉体样品只有部分见明显的气液两相包裹体和气相包裹体；寒武系脉体包裹体丰富，根据研究需要，主要展示与烃类包裹体相关的、形成温度高的样品，脉体包裹体显微特征见图 3，包裹体类型统计见表 3.
图 3 脉体包裹体特征a.白垩系脉体定向分布气液两相包裹体，YL-6；b.白垩系脉体气相包裹体，YL-8；c.白垩系脉体自由分布气液两相包裹体，YL-12；d.白垩系脉体定向分布的水包裹体，YL-12；e.寒武系脉体密集分布的高密度甲烷包裹体，XJ-5，JD1井；f.寒武系脉体密集两相包裹体，ZD-5，ZD1井Fig. 3. Characteristics of fluid inclusion in fracture veins表 3 包裹体类型、均一温度、盐度统计Table Supplementary Table Testing results of inclusion features, homogeneous temperature and salinity采样位置 样品 层位 包裹体类型及占比(%) 均一温度范围(℃) 均一温度峰值(℃) 盐度(%) 气相 高密度甲烷 液相 两相 ④号点 YL-6 K1 30 0 65 5 115~141 110~120, 130~140 1.74~12.42 ⑥号点 YL-8 30 0 60 10 110~131 110~130 1.57~11.75 ⑦号点 YL-10 20 0 75 5 104~127 100~130 5.56~14.87 ⑦号点 YL-12 10 0 80 10 94~145 110~130 0.88~12.42 ⑨号点 YL-15 5 0 85 5 101~140 100~130 2.74~9.73 JD1井 XJ-5 ${\rm{\rlap{-} C}} $1n 0 80 10 10 128~224 130~140, 150~160, 170~190 13.94~16.05 ZD1井 ZD-5 0 50 30 20 189~256 240~250 3.39~11.81 （1）气液两相包裹体：室温下见明显的气相和液相，定向分布或小群分布，包裹体大小介于5~25 μm，长条状或米粒状，气液比为5%~15%，沿显微裂缝尤为发育；（2）纯水溶液包裹体：室温下呈单一液相，以定向分布为主，包裹体大小介于2~15 μm，四边形或米粒状，沿显微裂缝尤为发育；（3）气相包裹体：室温下为单相，包裹体大小介于2~6 μm，自由分布或沿着显微裂缝分布，白垩系样品因为方解石的荧光效应无法获得气相包裹体拉曼光谱，通过对气相包裹体降温至低于-100 ℃，未能获得冰点，依据CO2-CH4的P-T相图（Burruss，1981）推测为复杂的CO2-CH4混合体系；（4）高密度甲烷包裹体：定向、自由分布，大小4~20 μm，见椭圆状、菱形，包裹体见灰黑色、灰白色，部分中间见明显的亮线，测得包裹体均一温度为-85.6~-81.6 ℃，激光拉曼偏移2 910 cm-1左右，具有典型的高密度甲烷包裹体特征（Gao et al., 2019）.
白垩系裂缝方解石脉的流体包裹体类型以纯水溶液包裹体为主，占比60%~85%，气相包裹体占比5%~35%，气液两相包裹体占比仅为5%~10%.牛蹄塘组裂缝脉体包裹体类型以高密度甲烷包裹体为主，占比50%~80%，液相包裹体为10%~30%，气液两相包裹体仅占10%~20%（表 3）.
4.2 包裹体均一温度、盐度
白垩系样品均一温度的范围为94~145℃，均一温度峰值为100~140℃，盐度为0.88%~14.87%.寒武系样品包裹体均一温度范围为128~256℃，均一温度峰值各个样品差别较大，盐度为3.39%~16.05%；寒武系样品均一温度、盐度要明显高于白垩系样品（表 3）.
4.3 包裹体群离子组分
白垩系方解石脉样品通过爆裂法获得了单矿物中的离子含量，通过转换为毫克当量计算钠氯系数（rNa+/rCl-）、变质系数（（rCl--rNa+）/rMg2+）、脱硫系数（rSO42-×100/rCl-）；样品钠氯系数为0.92~1.09，变质系数为-0.13~0.28，脱硫系数为34.86~126.08（表 4）.
表 4 脉体包裹体群离子组分统计Table Supplementary Table Ionic constituents in inclusions of vein minerals样品号 F-含量
(mg/L)Cl-含量
(mg/L)NO3-含量
(mg/L)SO42-含量
(mg/L)Na+含量
(mg/L)K+含量
(mg/L)Mg2+含量
(mg/L)Ca2+含量
(mg/L)rNa+/ rCl- （rCl--rNa+）/ rMg2+ rSO42+×100/rCl- YL-3 0.65 10.60 0.88 5.01 6.32 0.40 1.05 14.50 0.92 0.28 34.86 YL-6 0.76 9.84 0.99 5.62 5.88 0.64 1.29 18.60 0.92 0.21 42.13 YL-7 0.28 6.55 1.30 5.84 4.38 0.37 0.92 18.40 1.03 -0.08 65.76 YL-10 0.52 1.72 1.00 2.94 1.22 0.44 0.73 17.00 1.09 -0.08 126.08 YL-11 0.18 3.03 0.90 2.49 2.11 0.27 0.58 16.10 1.07 -0.13 60.61 5. 讨论
5.1 裂缝及古流体活动时间的限定
研究表明，盆内与盆外裂缝发育具有较大的差异，盆内以沉积成岩裂缝为主，而盆外则主要发育构造裂缝（Zhang et al., 2019），本次研究并没有发现成岩裂缝脉体，所采集的样品为典型的构造裂缝（图 4）.
图 4 岩心及露头裂缝特征a.牛蹄塘组垂直裂缝，1 998.7 m，JD1井；b.牛蹄塘组顺层镜面擦痕，2 016.0 m，JD1井；c.牛蹄塘组水平缝及方解石、角砾充填，1 877.3 m，JD1井；d.白垩系粉砂质泥岩中半充填垂直缝，①号采样点；e.白垩系砾岩中垂直裂缝，⑥号采样点Fig. 4. Fractures in cores and outcrop沅麻盆地寒武系与白垩系为两个显著不同的构造层，露头和地震剖面显示白垩系地层产状相对平缓，断层不发育，白垩系与下伏南华系-中生代不同层系呈角度不整合接触，由南向北不整合面之下层系时代逐渐变老.白垩系下伏地层的断层和褶皱非常发育，少有断层切穿白垩系，由此可见白垩系之下的地层构造变形主要形成于白垩系沉积之前（图 5）.沅麻盆地最早的白垩系为早白垩世Barremian阶晚期开始沉积的石门组，因此主要褶皱、断裂以及伴生的裂缝系统主要形成于Barremian阶之前.研究表明，加里东期雪峰构造带北缘主要形成了宽缓的背斜，自中、晚三叠世之交的印支运动开始，该区域才被褶皱和断裂构造所改造（赵宗举等，2003），因此寒武系裂缝古流体记录的主要是印支运动以来的构造活动信息，在一定程度叠加了晚燕山-喜山期的构造运动，而白垩系裂缝古流体记录的主要是晚燕山-喜山期的构造活动.
图 5 过沅麻盆地地震剖面（剖面位置见1a）Fig. 5. Seismic profiles showing stratigraphic succession in Yuanma basin野外调查采样也发现白垩系裂缝不发育、不易采集到脉体样品，而寒武系裂缝密度非常高.裂缝发育差异的主要原因是白垩纪之前构造变形强度高于白垩纪之后，另外寒武系较白垩系成岩程度高、岩石脆性强也是重要因素.
5.2 古流体来源及其对二次生烃的指示
5.2.1 碳、氧同位素
对比发现δ13C低值和δ18O高值来自泥岩裂缝（表 1）.湖南地区白垩系泥岩中钙质结核的碳氧同位素值分别为-8.24‰~-7.30‰、-11.35‰~-7.96‰（刘芮岑等，2018），泥岩裂缝的碳氧同位素与之较为接近，为同层泥岩中碳酸盐矿物的溶解，同时也表明裂缝与外界的沟通少，处于封闭的环境，白垩系泥岩具有良好的纵向封闭能力（图 6）.不整合面角砾岩裂缝方解石脉氧同位素明显低于同层位灰岩角砾，氧同位素的分馏主要受到围岩初始氧同位素组成、温度和水/岩比例等因素影响（Jacobsen and Kaufman, 1999）.在初始值相近、形成温度近似的条件下，氧同位素的分馏主要受到水/岩比例的影响，方解石脉与围岩的δ18O差值较大变化可能反映了大水/岩比、流体活跃的形成环境，与不整合面孔渗发育是相吻合的.角砾岩裂缝方解石脉碳同位素明显小于不整合面灰岩角砾，也有别于该区寒武系碳酸盐岩δ13C普遍大于-1‰（Zhu et al., 2004）的特点，除了YL-7样品一般大于泥岩裂缝脉体和白垩系泥岩中钙质结核的碳同位素，因此碳同位素的来源可能是同层位灰岩角砾和泥岩中钙质结核重溶后的混合，YL-7样品的流体来源可能以白垩系泥岩中钙质结核为主.脉体碳氧同位素表明不整合面附近流体来源主要为白垩系.
图 6 方解石及围岩碳氧同位素对比图（K结核数据据刘芮岑等，2018）Fig. 6. Comparison of carbon and oxygen isotopes of calcite and surrounding rock(the date of K calcareous concretions after Liu et al., 2018)5.2.2 稀土元素
较纯的碳酸盐岩ΣREE一般小于30×10-6，方解石脉高ΣREE与页岩富含有机质的酸性流体对稀土元素溶解有关，导致流体中REE升高，使得REE含量高出原岩（胡文瑄等，2010），对比分析发现牛蹄塘组脉体ΣREE与围岩岩性也有相关性，高值的围岩是页岩.通常在水/岩反应过程中，在相对还原条件下，因为Eu2+与Ca2+具有相同的电价以及相似的离子半径，Eu2+会取代碳酸盐中的Ca2+，从而导致Eu正异常的出现，而在相对氧化的环境则相反（Chen and Zhao, 1997），因此白垩系脉体主要形成于弱氧化-弱还原环境，而寒武系脉体则形成于还原环境.塔中地区奥陶系方解石脉稀土元素组成特征与围岩差别大，与寒武系页岩相似的情况，表明其方解石脉REE是可以记录来自下伏页岩的热液作用信息（朱东亚等，2013）.白垩系不整合面角砾岩直接覆盖在富有机质页岩之上，其古流体稀土元素配分模式与之迥异，表明寒武系流体活动对白垩系影响微弱.
5.2.3 包裹体群离子组分
钠氯系数、变质系数、脱硫系数属于油田水化学分析的常用特征参数（曾溅辉等，2008），也可用于古流体来源分析和地层封闭性评价（Liu et al., 2018）.地层水的钠氯系数纵向上具有自上而下整体降低的规律，受到淡水影响程度低的地层水一般小于1，陆相-过渡相正常沉积成岩在3~5 km深度，其值基本小于1（周孝鑫等，2015）；白垩系裂缝方解石脉包裹体群液相钠氯系数介于0.92~1.09，表明其相对较好的封闭性.变质系数反映地层水的浓缩变质程度，如果数值小于0，反映地层水封闭性被一定程度破坏（曾溅辉等，2008），样品结果显示都接近0.部分样品钠氯系数偏大、变质系数小于0可能是脉体后期受到大气水的影响；测得部分样品流体包裹体均一温度较低，且对应的盐度小于3%，表明随着抬升剥蚀埋深变浅、封闭性变差，白垩系地层水中混入了大气水（图 7）.脱硫系数越小，地层的封闭性越好，通常把脱硫系数1作为脱硫作用是否彻底的界限值（曾溅辉等，2008）.样品脱硫系数均大于1，远超了正常的沉积成岩环境的流体，一般在富含硫酸盐的环境下会出现这类情况，例如膏盐（Shan et al., 2015）；雪峰古隆起周缘重晶石矿非常发育（方维萱等，2002），可能在白垩系沉积阶段将重晶石的硫酸根带入了湖盆沉积所致.方解石脉包裹体群离子组分与REE都揭示了古流体形成于弱氧化-弱还原环境.
图 7 包裹体均一温度直方图、均一温度-盐度相关图Fig. 7. Histograms of homogeneous temperatures of fluid inclusions, and relationship between homogeneous temperature and salinity5.2.4 古流体对二次生烃的指示
综上所述，白垩系古流体主要来自白垩系本身，没有明显受到寒武系古流体的影响.
寒武系古流体记录了页岩气藏处在相对封闭、还原的环境.寒武系页岩脉体高密度甲烷包裹体占比可高达80%，含气相包裹体矿物颗粒统计，甲烷包裹体的GOI达到60%以上，高密度甲烷包裹体发育表明页岩具有高的气/水比例，气藏处于超压环境（Gao et al., 2019），与高密度甲烷包裹体同期的气液两相包裹体均一温度超过220℃也暗示了页岩经历了深埋，古流体记录的是大规模生气后的产物.
白垩系底部不整合面附近的古流体形成于高水/岩比例环境，主要记录的是弱氧化-弱还原的条件，封闭性弱于白垩系泥岩，与不整合面相对较高孔渗的物性条件相吻合.白垩系古流体与寒武系流体二者的差异性也表明了二者之间缺少同源性.本次研究共计磨制15个包裹体测试样中只有5个可以测试，其余样品包裹体不发育，且几乎以纯水溶液为主；测试样品中有包裹体矿物颗粒只占2%~15%，包裹体中60%~85%属于纯水溶液包裹体；包裹体丰度及类型特征表明了不整合面主要是极低含气饱和度、高含水饱和度的特点，气相包裹体的成分较复杂，没有发现明显的纯甲烷包裹体.
中扬子地区寒武系页岩生烃潜力巨大，在宜昌地区，牛蹄塘组页岩之上灰岩裂缝高密度甲烷包裹体具有普遍性（刘力等，2019），雪峰隆起寒武系清虚洞组白云岩方解石脉中沥青和高密度甲烷包裹体也普遍发育（周云等，2018），震旦系顶部、寒武系娄山关组白云岩储层沥青在雪峰隆起周缘分布极为广泛（赵宗举等，2003；刘安等，2017）.白垩系采样位置位于向斜的构造高位和盆地中央隆起带的轴部，而且与下伏烃源岩直接接触，属于油气汇聚的有利部位.研究表明除了晚期成藏，油层油气包裹体丰度GOI一般大于5%，运移通道一般为1%~5%（Eadington et al., 1996）.然而白垩系底部岩层孔隙、裂缝及包裹体没有发现沥青，可能白垩系沉积时寒武系页岩成熟度已经超过了生油阶段；白垩系底部脉体形成温度超过120 ℃，甲烷包裹体不发育，其流体性质可能与受到寒武系流体改造弱，白垩系深埋阶段寒武系没有产生大量的页岩气进入不整合面有关.
5.3 古流体形成深度
雪峰山周缘地区现今热流值低、地温梯度不足25 ℃/km，低于江汉盆地现今35 ℃/km（马力等，2004），但是现今地温梯度与地史中的地温梯度及热流值变化大，例如江汉盆地大致从150~50 Ma热流值75 mW/m2降低到现在不足50 mW/m2（袁玉松等，2007）.雪峰山地区喜山期以前构造活跃，断层发育，构造活跃区域往往比稳定区热流值高，一方面深大断裂将深部热流值传导到上部，另一方面断层摩擦会生成部分能量，沅麻盆地白垩纪构造变形也以伸展机制为主（柏道远等，2015），该阶段的热流值变化可能与江汉盆地有相似之处.因此雪峰隆起周缘在白垩纪的地温梯度可能在30 ℃/km.地表温度以25 ℃计算，白垩系包裹体样品获得的最大均一温度为123~145 ℃分布较为集中（表 3，图 7），因此，推测不同采样位置地史中白垩系的最大埋深为3.2~4.0 km.张地1井、吉地1井寒武系牛蹄塘组页岩最高均一温度分别为256 ℃、224 ℃，沅麻盆地寒武系页岩的Ro一般在2.5%左右，最大不超过3.0%（彭中勤等，2019），最大温度与Ro值是相匹配的，记录的是牛蹄塘组页岩经历的近最大埋深阶段的温度，最大埋深可能为6.6~7.6 km.
5.4 页岩生烃演化史
沅麻盆地中央凸起带白垩系之下为青白口系板溪群，南北两侧凹陷带地质结构差别较大；地质结构的差异主要受到加里东运动中雪峰地区差异性隆起、晚三叠世-中侏罗世沅麻类前陆盆地形成对沉积的控制和印支-早燕山阶段差异性隆升剥蚀的影响（赵宗举等，2003；梅廉夫等，2010；柏道远等，2015）.北部草塘凹陷白垩系直接与下伏寒武系接触，周边露头寒武系-奥陶系-志留系地层连续分布；南部辰溪凹陷南部白垩系与侏罗系接触，下伏三叠系、二叠系、石炭系、寒武系，中间缺失大套泥盆系-奥陶系，二者在加里东期剥蚀程度差别非常大，加里东期的抬升剥蚀受到雪峰断裂及逆冲推覆的控制，溆浦-靖州断裂为逆冲推覆根带与中带的界限，辰溪凹陷南部紧邻根带，剥蚀程度要明显高于草堂凹陷（柏道远等，2014）.因此分别就南北两个凹陷恢复其埋藏史（图 8）.模拟所需地层厚度以地震剖面和露头为依据，以钻井和露头Ro数据（彭中勤等，2019）、本次研究白垩系和寒武系包裹体最大均一温度数据为制约，剥蚀厚度、时间恢复参考前人的研究成果（赵宗举等，2003），热流值以盆地类型为基础，同时考虑该区断裂活动频繁（杨绍祥，1998）对深部热流值传导的影响.
草塘凹陷寒武系牛蹄塘组在志留纪最大埋深超过4 km，Ro达到1.5%，早侏罗世埋深超过6.4 km，Ro达到2.5%以上，经历的最大古地温也超过220 ℃，该阶段是牛蹄塘组主要的生气阶段；中侏罗世-早白垩世早期是主要的抬升剥蚀阶段，最大剥蚀厚度近5 km；白垩系最大沉积厚度约4 km，导致寒武系再次深埋，最大埋藏深度达到5.5 km，最高古地温约180℃，但是没有超过早侏罗世的最高古地温；因此白垩纪时牛蹄塘组深埋没有产生二次生烃.白垩系底部方解石脉气相包裹体中少量甲烷的来源可能与寒武系经历了前白垩纪抬升剥蚀后页岩气逸散，残留页岩气在白垩纪阶段沿着裂缝散失有关.
辰溪凹陷南部牛蹄塘组在志留纪最大埋藏深度超过3 km，较草堂凹陷明显较浅，一方面是因为寒武系沉积阶段靠近盆地方向，地层凝缩减薄（刘安等，2013）；另一方面受到加里东构造隆升导致志留系沉积也减薄，该阶段Ro达到1.0%.志留纪-石炭纪早期存在长时间抬升剥蚀，抬升剥蚀幅度超过2 km，石炭系直接覆盖于寒武系页岩之上.侏罗纪该区再次接受了较大规模的沉积，牛蹄塘组埋深近4 km，最高古地温超过140℃，烃源岩热Ro达到1.2%以上，中晚侏罗世又有一定程度抬升剥蚀.牛蹄塘组页岩于晚白垩世早期达到最大埋深，超过6.5 km，Ro达到2.5%以上，经历的最大古地温也超过220℃，该阶段Ro与侏罗纪相比较升高明显，经历了生油-干气阶段的转化，生烃潜力巨大.
通过包裹体最高均一温度计算获得地史中白垩系最大厚度远大于现今地层残余厚度，推测白垩系剥蚀厚度大于2 km，白垩系盆地沉积阶段范围要明显大于现在残余地层分布区，因此需要考虑白垩系被全部剥蚀区域是否有二次生烃的可能性.草堂凹陷以北、张家界以南地区存在大片奥陶系出露区（图 1），牛蹄塘组的现今最大埋深超过2.5 km.该区域ZD1井牛蹄塘组Ro值为3.0%，较草堂凹陷2.6%略高.这种差异更可能是较草塘凹陷远离雪峰隆起、白垩纪以前沉积厚度大所致，即使是白垩系二次生烃导致的差异，热模拟表明Ro值小幅度的变化烃源岩产气量并不大（Xiong et al., 2016），ZD1井钻探寒武系页岩的含气性也很低（苗凤彬等，2019），表明二次生烃能力弱，保存条件差.
5.5 沅麻盆地勘探方向
沅麻盆地寒武系富有机质页岩发育，页岩脉体发育大量高密度甲烷流体包裹体也揭示了地史中牛蹄塘组属于超压气藏，但是雪峰隆起周缘靠近中扬子中生代陆内递进变形“发动机”的位置（梅廉夫等，2010），对气藏的破坏明显，雪峰隆起北缘ZD1井、JD1井、常页1井等多口页岩气调查井含气性差与保存条件密切相关（梁峰等，2016；苗凤彬等，2019）.古流体揭示了辰溪凹陷南部寒武系具有二次生烃的条件，且生烃强度大，具有晚期成藏的物质基础，生烃时间晚，逸散时间段，保存有利；凹陷中心牛蹄塘组埋深超过4 km，盖层条件优越，辰溪凹陷南部是沅麻盆地寒武系页岩气勘探的有利区.同时，凹陷二叠系残留地层发育，二叠系栖霞组为一套区域性烃源岩，上覆茅口组礁灰岩为南方重要的区域性储集层，上覆三叠系-侏罗系为盖层（马力等，2004），因此，辰溪凹陷深部建议是页岩气与常规气兼探.
6. 结论
（1）沅麻盆地北部寒武系页岩之上的白垩系底部方解石脉碳氧同位素值普遍较低，REE无明显的Eu异常，包裹体群离子组分指示为弱氧化-弱还原环境，与寒武系岩层差别明显，表明白垩系底部古流体来源于白垩系地层，受到寒武系页岩的影响弱.白垩系方解石脉采样位置位于寒武系页岩之上构造高位，但是未见沥青和明显的纯甲烷包裹体，指示寒武系大规模生排烃早于白垩系沉积.
（2）沅麻盆地草堂凹陷寒武系页岩属于早期深埋藏型，白垩纪以来不具二次生烃的条件；辰溪凹陷南部寒武系页岩属于早期浅埋藏、晚期深埋藏型，白垩纪以来Ro由1.2%上升至2.5%，二次生烃潜力较大，页岩气成藏时间晚，保存条件相对较好，是下一步勘探的有利区，建议以寒武系页岩气为主，兼探二叠系常规气.
致谢: 感谢核工业北京地质研究院欧光习老师在包裹体测试方面提供的帮助，感谢两位审稿专家提出了许多宝贵的修改意见. -
图 1 研究区地质特征及采样位置
a.地质图；b.构造单元划分图；c.大地构造位置图
Fig. 1. Regional geology and sampling points of the study area
图 2 沅麻盆地脉体及围岩北美页岩标准化配分模式（据Haskin et al., 1968）
Fig. 2. NASC-normalized REE patterns of veins and surrounding rocks in Yuanma basin (after Haskin et al., 1968)
图 3 脉体包裹体特征
a.白垩系脉体定向分布气液两相包裹体，YL-6；b.白垩系脉体气相包裹体，YL-8；c.白垩系脉体自由分布气液两相包裹体，YL-12；d.白垩系脉体定向分布的水包裹体，YL-12；e.寒武系脉体密集分布的高密度甲烷包裹体，XJ-5，JD1井；f.寒武系脉体密集两相包裹体，ZD-5，ZD1井
Fig. 3. Characteristics of fluid inclusion in fracture veins
图 4 岩心及露头裂缝特征
a.牛蹄塘组垂直裂缝，1 998.7 m，JD1井；b.牛蹄塘组顺层镜面擦痕，2 016.0 m，JD1井；c.牛蹄塘组水平缝及方解石、角砾充填，1 877.3 m，JD1井；d.白垩系粉砂质泥岩中半充填垂直缝，①号采样点；e.白垩系砾岩中垂直裂缝，⑥号采样点
Fig. 4. Fractures in cores and outcrop
图 5 过沅麻盆地地震剖面（剖面位置见1a）
Fig. 5. Seismic profiles showing stratigraphic succession in Yuanma basin
图 6 方解石及围岩碳氧同位素对比图（K结核数据据刘芮岑等，2018）
Fig. 6. Comparison of carbon and oxygen isotopes of calcite and surrounding rock(the date of K calcareous concretions after Liu et al., 2018)
图 7 包裹体均一温度直方图、均一温度-盐度相关图
Fig. 7. Histograms of homogeneous temperatures of fluid inclusions, and relationship between homogeneous temperature and salinity
表 1 方解石脉及围岩碳氧同位素测试结果
Table 1. The analytic results for carbon and oxygen stable isotope of calcite veins and surrounding rocks
样品编号 裂缝类型 采样位置 δ13C方解石
（‰）δ18O方解石
（‰）δ13C灰岩
（‰）δ18O灰岩
（‰）Δ13C脉-围岩
（‰）Δ18O脉-围岩
（‰）YL-2 泥岩裂缝 ① -9.60 -7.04 YL-3 不整合面砾岩裂缝 ② -2.85 -11.97 2.74 -10.27 -5.59 -1.7 YL-4 不整合面砾岩裂缝 ③ -2.60 -17.86 YL-5 不整合面砾岩裂缝 ③ -2.82 -17.83 YL-6 不整合面砾岩裂缝 ④ -3.06 -17.88 1.2 -9.94 -4.26 -7.94 YL-7 不整合面砾岩裂缝 ⑤ -8.35 -21.11 YL-8 不整合面砾岩裂缝 ⑥ -3.37 -18.37 -2.64 -9.11 -0.73 -9.26 YL-9 不整合面砾岩裂缝 ⑥ -3.39 -17.36 -2.78 -9.38 -0.61 -7.98 YL-10 不整合面砾岩裂缝 ⑦ -1.83 -18.92 0.44 -9.61 -2.27 -9.31 YL-11 不整合面砾岩裂缝 ⑦ -1.26 -22.51 1.11 -8.76 -2.37 -13.75 YL-12 不整合面砾岩裂缝 ⑦ -1.37 -22.15 1.46 -7.93 -2.83 -14.22 YL-13 砂质泥岩裂缝 ⑧ -10.55 -6.67 YL-14 泥质砂岩裂缝 ⑨ -3.21 -12.74 -3.34 -14.61 0.13 1.87 YL-15 泥质砂岩裂缝 ⑨ -3.36 -13.67 -3.34 -14.61 -0.02 0.94 
下载: 导出CSV
表 2 方解石脉及页岩稀土元素含量（10-6）
Table 2. Contents of REE of calcite veins and shales(10-6)
样号 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu LREE HREE L/H ∑REE δEu δCe YL-3 1.38 3.20 0.58 3.36 1.11 0.24 0.88 0.15 0.82 0.14 0.32 0.038 0.20 0.025 9.87 2.57 3.84 12.44 1.06 0.75 YL-6 1.82 6.00 1.02 5.02 1.26 0.27 1.03 0.16 0.84 0.14 0.30 0.036 0.20 0.023 15.39 2.73 5.64 18.12 1.04 0.88 YL-7 1.30 6.40 1.32 7.96 2.56 0.67 1.97 0.32 1.66 0.28 0.60 0.070 0.38 0.046 20.21 5.33 3.79 25.54 1.31 0.84 YL-10 5.77 17.60 2.22 9.35 2.10 0.45 1.94 0.32 1.76 0.31 0.72 0.088 0.46 0.054 37.49 5.65 6.63 43.14 0.98 1.05 YL-11 3.64 8.53 1.00 4.01 0.82 0.17 0.78 0.12 0.67 0.12 0.27 0.034 0.18 0.022 18.17 2.20 8.27 20.37 0.93 0.97 XJ-6 2.27 4.52 0.54 2.39 0.75 1.04 0.79 0.15 0.92 0.17 0.40 0.054 0.29 0.033 11.51 2.81 4.10 14.32 5.92 0.89 XJ-7 27.20 48.50 5.15 20.00 4.46 2.47 4.50 0.72 3.79 0.67 1.54 0.190 1.00 0.120 107.78 12.53 8.60 120.31 2.42 0.88 N-1 23.70 45.30 5.57 20.90 4.36 1.62 4.04 0.67 3.81 0.78 2.24 0.380 2.47 0.360 101.45 14.75 6.88 116.20 1.69 0.86 N-2 28.40 52.30 6.50 22.60 3.58 1.35 3.10 0.42 2.16 0.45 1.43 0.260 1.82 0.280 114.73 9.92 11.57 124.65 1.78 0.84
下载: 导出CSV
表 3 包裹体类型、均一温度、盐度统计
Table 3. Testing results of inclusion features, homogeneous temperature and salinity
采样位置 样品 层位 包裹体类型及占比(%) 均一温度范围(℃) 均一温度峰值(℃) 盐度(%) 气相 高密度甲烷 液相 两相 ④号点 YL-6 K1 30 0 65 5 115~141 110~120, 130~140 1.74~12.42 ⑥号点 YL-8 30 0 60 10 110~131 110~130 1.57~11.75 ⑦号点 YL-10 20 0 75 5 104~127 100~130 5.56~14.87 ⑦号点 YL-12 10 0 80 10 94~145 110~130 0.88~12.42 ⑨号点 YL-15 5 0 85 5 101~140 100~130 2.74~9.73 JD1井 XJ-5 ${\rm{\rlap{-} C}} $1n 0 80 10 10 128~224 130~140, 150~160, 170~190 13.94~16.05 ZD1井 ZD-5 0 50 30 20 189~256 240~250 3.39~11.81
下载: 导出CSV
表 4 脉体包裹体群离子组分统计
Table 4. Ionic constituents in inclusions of vein minerals
样品号 F-含量
(mg/L)Cl-含量
(mg/L)NO3-含量
(mg/L)SO42-含量
(mg/L)Na+含量
(mg/L)K+含量
(mg/L)Mg2+含量
(mg/L)Ca2+含量
(mg/L)rNa+/ rCl- （rCl--rNa+）/ rMg2+ rSO42+×100/rCl- YL-3 0.65 10.60 0.88 5.01 6.32 0.40 1.05 14.50 0.92 0.28 34.86 YL-6 0.76 9.84 0.99 5.62 5.88 0.64 1.29 18.60 0.92 0.21 42.13 YL-7 0.28 6.55 1.30 5.84 4.38 0.37 0.92 18.40 1.03 -0.08 65.76 YL-10 0.52 1.72 1.00 2.94 1.22 0.44 0.73 17.00 1.09 -0.08 126.08 YL-11 0.18 3.03 0.90 2.49 2.11 0.27 0.58 16.10 1.07 -0.13 60.61
下载: 导出CSV
-
[1] Bai, D.Y., Jiang, W., Zhong, X., et al., 2015. Mesozoic-Cenozoic Structural Deformation Characteristics of Yuanling-Mayang Basin and Regional Tectonic Setting. Geology in China, 42(6): 1851-1875(in Chinese with English abstract). http://search.cnki.net/down/default.aspx?filename=DIZI201506014&dbcode=CJFD&year=2015&dflag=pdfdown [2] Bai, D.Y., Xiong, X., Yang, J., et al., 2014. Geological Structure Characteristics of the Middle Segment of the Xuefeng Orogen. Geology in China, 41(2): 399-418(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-DIZI201402008.htm [3] Burruss, R. C., 1981. Analysis of Fluid Inclusions: Phase Equilibria at Constant Volume. American Journal of Science, 281(8): 1104-1126. https://doi.org/10.2475/ajs.281.8.1104 [4] Chen, X.H., Wang, C.S., Liu, A., et al., 2017. The Discovery of the Shale Gas in the Cambrian Shuijingtuo Formation of Yichang Area, Hubei Province. Geology in China, 44(1): 188-189(in Chinese with English abstract). http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236116309358 [5] Chen, Y.J., Zhao, Y.C., 1997. Geochemical Characteristics and Evolution of REE in the Early Precambrian Sediments: Evidences from the Southern Margin of the North China Craton. Episodes, 20(2): 109-116. https://doi.org/10.18814/epiiugs/1997/v20i2/008 [6] Eadington P. J., Lisk M., Krieger F.W., 1996. Identifying Oil Well Sites. United States Patent, No. 5543616. http://www.freepatentsonline.com/5543616.html [7] Fan, X.L., 1996. The Geological Structure of the Xuefeng Mountains-Yuanma Basin and Its Significance to Oil Exploration. Petroleum Geology and Experiment, 18(1): 64-70(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-SYSD601.005.htm [8] Fang, W.X., Hu, R.Z., Su, W.C., et al., 2002. Geochemical Characteristics of Dahebian-Gongxi Superlarge Barite Deposits and Analysis on Its Background of Tectonic Geology, China. Acta Petrologica Sinica, 18(2): 247-255(in Chinese with English abstract). http://www.oalib.com/paper/1471976 [9] Gao, J., Zhang, J. K., He, S., et al., 2019. Overpressure Generation and Evolution in Lower Paleozoic Gas Shales of the Jiaoshiba Region, China: Implications for Shale Gas Accumulation. Marine and Petroleum Geology, 102: 844-859. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2019.01.032 [10] Hao, F., Zou, H. Y., Lu, Y. C., 2013. Mechanisms of Shale Gas Storage: Implications for Shale Gas Exploration in China. AAPG Bulletin, 97(8): 1325-1346. https://doi.org/10.1306/02141312091 [11] Haskin, L. A., Wildemanan, T. R., Haskin, M. A. . 1968. An Accurate Procedure for the Determination of the Rare Earth by Neutron Activation. Journal of Radioanalytical Chemistry, 1(4): 337-348. doi: 10.1007/BF02513689 [12] Hu, D. F., Zhang, H. R., Ni, K., et al., 2014. Preservation Conditions for Marine Shale Gas at the Southeastern Margin of the Sichuan Basin and Their Controlling Factors. Natural Gas Industry B, 1(2): 178-184. https://doi.org/10.1016/j.ngib.2014.11.009 [13] Hu, W.X., Chen, Q., Wang, X.L., et al., 2010. REE Models for the Discrimination of Fluids in the Formation and Evolution of Dolomite Reservoirs. Oil & Gas Geology, 31(6): 810-818(in Chinese with English abstract). http://www.researchgate.net/publication/308353614_REE_models_for_the_discrimination_of_fluids_in_the_formation_and_evolution_of_dolomite_reservoirs [14] Jacobsen, S. B., Kaufman, A. J., 1999. The Sr, C and O Isotopic Evolution of Neoproterozoic Seawater. Chemical Geology, 161(1-3): 37-57. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(99)00080-7 [15] Ju, Y. W., Wang, G. C., Bu, H. L., et al., 2014. China Organic-Rich Shale Geologic Features and Special Shale Gas Production Issues. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 6(3): 196-207. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2014.03.002 [16] Liang, F., Zhu, Y.M., Qi, L., et al., 2016. Accumulation Condition and Gas Content Influence Factors of Niutitang Formation Organic-Rich Shale in Changde Area, Hunan Province. Natural Gas Geoscience, 27(1): 180-188(in Chinese with English abstract). http://www.researchgate.net/publication/316514141_Accumulation_condition_and_gas_content_influence_factors_of_Niutitang_Formation_organic-rich_shale_in_Changde_area_Hunan_Province [17] Liu, A., Li, X.B., Wang, C.S., et al., 2013. Analysis of Geochemical Feature and Sediment Environment for Hydrocarbon Source Rocks of Cambrian in West Hunan-Hubei Area. Acta Sedimentologica Sinica, 31(6): 1122-1132(in Chinese with English abstract). http://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=48105257 [18] Liu, A., Ou, W. J., Huang, H. L., et al., 2018. Significance of Paleo-Fluid in the Ordovician-Silurian Detachment Zone to the Preservation of Shale Gas in Western Hunan-Hubei Area. Natural Gas Industry B, 5(6): 565-574. https://doi.org/10.1016/j.ngib.2018.11.004 [19] Liu, A., Ou, W.J., Wei, K., et al., 2017. Characteristics of Dengying Formation Paleo-Reservoir in Daping County, Zhangjiajie, and Its Natural Gas Exploration Significance. Acta Geologica Sinica, 91(8): 1848-1859(in Chinese with English abstract). http://www.en.cnki.com.cn/Article_en/ http://search.cnki.net/down/default.aspx?filename=DZXE201708013&dbcode=CJFD&year=2017&dflag=pdfdown [20] Liu, L., He, S., Zhai, G.Y., et al., 2019. Diagenetic Environment Evolution of Fracture Veins of Shale Core in Second Member of Niutitang Formation in Southern Limb of Huangling Anticline and Its Connection with Shale Gas Preservation. Earth Science, 44(11): 3583-3597(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-DQKX201911001.htm [21] Liu, R.C., Li, X.H., Hu, X.M., 2018. Late Cretaceous Oxygen Isotope of Paleoprecipitation in Chaling Basin, Hunan Province. Acta Sedimentologica Sinica, 36(6): 1169-1176(in Chinese with English abstract). http://www.researchgate.net/publication/325594478_Late_Cretaceous_Oxygen_Isotope_of_Paleoprecipitation_in_Chaling_Basin_Hunan_Province/download [22] Lu, W. J., Chou, I. M., Burruss, R. C., et al., 2007. A Unified Equation for Calculating Methane Vapor Pressures in the CH4-H2O System with Measured Raman Shifts. Geochimica et Cosmochimica Acta, 71(16): 3969-3978. https://doi.org/10.1016/j.gca.2007.06.004 [23] Ma, L., Chen, H.J., Gan, K.W., et al., 2004. Geotectonic and Petroleum Geology of Marine Sedimentary Rocks in Southern China. Geological Publishing House, Beijing, 259-336(in Chinese). [24] Mei, L.F., Liu, Z.Q., Tang, J.G., et al., 2010. Mesozoic Intra-Continental Progressive Deformation in Western Hunan-Hubei-Eastern Sichuan Provinces of China: Evidence from Apatite Fission Track and Balanced Cross-Section. Earth Science, 35(2): 161-174(in Chinese with English abstract). http://www.researchgate.net/publication/269538168_xiangexi-chuandongzhongshengdailuneidijinkuozhanbianxinglaiziliebianjingjihepinghengpoumiandezhengju [25] Miao, F.B., Peng, Z.Q., Wang, C.S., et al., 2019. Gas-Bearing Capacity and Controlling Factors of Niutitang Formation Shale in Well XZD-1, Western Margin of Xuefeng Uplift. Earth Science, 44(11): 3662-3677(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-DQKX201911007.htm [26] Nie, H.K., Bao, S.J., Gao, B., et al., 2012. A Study of Shale Gas Preservation Conditions for the Lower Paleozoic in Sichuan Basin and Its Periphery. Earth Science Frontiers, 19(3): 280-294(in Chinese with English abstract). http://www.researchgate.net/publication/285797572_A_study_of_shale_gas_preservation_conditions_for_the_Lower_Paleozoic_in_Sichuan_Basin_and_its_periphery [27] Peng, Z.Q., Tian, W., Miao, F.B., et al., 2019. Geological Features and Favorable Area Prediction of Shale Gas in Lower Cambrian Niutitang Formation of Xuefeng Ancient Uplift and Its Periphery. Earth Science, 44(10): 3512-3528(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-DQKX201910022.htm [28] Shan, X. Q., Zhang, B. M., Zhang, J., et al., 2015. Paleofluid Restoration and Its Application in Studies of Reservoir Forming: A Case Study of the Ordovician in Tarim Basin, NW China. Petroleum Exploration and Development, 42(3): 301-310. https://doi.org/10.1016/S1876-3804(15)30020-3 [29] Xiong, Y. Q., Zhang, L., Chen, Y., et al., 2016. The Origin and Evolution of Thermogenic Gases in Organic-Rich Marine Shales. Journal of Petroleum Science and Engineering, 143: 8-13. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2016.02.008 [30] Yang, S.X., 1998. Geological Characteristics and Deposit-Controlled Significance of Huayuan-Zhangjiajie Thrust Fault Zone in Western Hunan. Hunan Geology, 17(2): 28-31, 36(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-HNDZ802.005.htm [31] Yuan, Y.S., Zhu, C.Q., Hu, S.B., 2007. Heat Flow History, Tectono-Sedimentary Evolution and Thermal Events of the Jianghan Basin. Progress in Geophysics, 22(3): 934-939(in Chinese with English abstract). http://d.wanfangdata.com.cn/periodical/dqwlxjz200703041 [32] Zeng, J.H., Wu, Q., Yang, H.J., et al., 2008. Chemical Characteristics of Formation Water in Tazhong Area of the Tarim Basin and Their Petroleum Geological Significance. Oil & Gas Geology, 29(2): 223-229(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-SYYT200802010.htm [33] Zhang, Y. Y., He, Z. L., Jiang, S., et al., 2019. Fracture Types in the Lower Cambrian Shale and Their Effect on Shale Gas Accumulation, Upper Yangtze. Marine and Petroleum Geology, 99: 282-291. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2018.10.030 [34] Zhao, X. Z., Pu, X. G., Jiang, W. Y., et al., 2019. An Exploration Breakthrough in Paleozoic Petroleum System of Huanghua Depression in Dagang Oilfield and Its Significance, North China. Petroleum Exploration and Development, 46(4): 651-663. https://doi.org/10.1016/S1876-3804(19)60224-7 [35] Zhao, Z.J., Zhu, Y., Deng, H.Y., et al., 2003. Control of Paleouplifts to the Meso-Paleozoic Primary Oil and Gas Pools in the South of China. Petroleum Geology & Experiment, 25(1): 10-17, 27(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-SYSD200301002.htm [36] Zheng, G.Z., Luo, X.M., Hou, G.J., et al., 1998. Classification and Lithostratigraphy of the Cretaceous System in Yuanling-Mayang Basin. Journal of Stratigraphy, 22(3): 201-205(in Chinese with English abstract). http://www.researchgate.net/publication/293107981_Classification_and_lithostratigraphy_of_the_Cretaceous_system_in_Yuanling-Mayang_Basin [37] Zhou, X.X., Lou, Z.H., Zhu, R., et al., 2015. Hydrogeology Geochemical Characteristics of Continental Formation Water in Xinchang Gas Field, Western Sichuan Depression and Gas Migration and Accumulation. Chinese Journal of Geology (Scientia Geologica Sinica), 50(1): 330-339(in Chinese with English abstract). http://www.researchgate.net/publication/282255208_Hydrogeology_geochemical_characteristics_of_continental_formation_water_in_Xinchang_gas_field_western_Sichuan_depression_and_gas_migration_and_accumulation [38] Zhou, Y., Duan, Q.F., Cao, L., et al., 2018. Microthermometry and Characteristic Elements Determination of the Fluid Inclusions of the Huayuan Lead-Zinc Deposit in Western Hunan. Earth Science, 43(7): 2465-2483(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-DQKX201807020.htm [39] Zhu, D.Y., Meng, Q.Q., Hu, W.X., et al., 2013. Differences between Fluid Activities in the Central and North Tarim Basin. Geochimica, 42(1): 82-94(in Chinese with English abstract). http://www.researchgate.net/publication/311365958_Differences_between_Fluid_Activities_in_the_Central_and_North_Tarim_Basin [40] Zhu, M. Y., Zhang, J. M., Li, G. X., et al., 2004. Evolution of C Isotopes in the Cambrian of China: Implications for Cambrian Subdivision and Trilobite Mass Extinctions. Geobios, 37(2): 287-301. https://doi.org/10.1016/j.geobios.2003.06.001 [41] Zou, C. N., Dong, D. Z., Wang, Y. M., et al., 2015. Shale Gas in China: Characteristics, Challenges and Prospects (Ⅰ). Petroleum Exploration and Development, 42(6): 753-767. https://doi.org/10.1016/S1876-3804(15)30072-0 [42] 柏道远, 姜文, 钟响, 等, 2015. 湘西沅麻盆地中新生代构造变形特征及区域地质背景. 中国地质, 42(6): 1851-1875. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201506014.htm [43] 柏道远, 熊雄, 杨俊, 等, 2014. 雪峰造山带中段地质构造特征. 中国地质, 41(2): 399-418. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2014.02.008 [44] 陈孝红, 王传尚, 刘安, 等, 2017. 湖北宜昌地区寒武系水井沱组探获页岩气. 中国地质, 44(1): 188-189. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201701014.htm [45] 范小林, 1996. 雪峰山系-沅麻盆地地质结构及找油意义. 石油实验地质, 18(1): 64-70. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYSD601.005.htm [46] 方维萱, 胡瑞忠, 苏文超, 等, 2002. 大河边-新晃超大型重晶石矿床地球化学特征及形成的地质背景. 岩石学报, 18(2): 247-255. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200202012.htm [47] 胡文瑄, 陈琪, 王小林, 等, 2010. 白云岩储层形成演化过程中不同流体作用的稀土元素判别模式. 石油与天然气地质, 31(6): 810-818. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYYT201006017.htm [48] 梁峰, 朱炎铭, 漆麟, 等, 2016. 湖南常德地区牛蹄塘组富有机质页岩成藏条件及含气性控制因素. 天然气地球科学, 27(1): 180-188. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDKX201601022.htm [49] 刘安, 李旭兵, 王传尚, 等, 2013. 湘鄂西寒武系烃源岩地球化学特征与沉积环境分析. 沉积学报, 31(6): 1122-1132. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CJXB201306020.htm [50] 刘安, 欧文佳, 危凯, 等, 2017. 张家界大坪镇灯影组古油藏特征及天然气勘探意义. 地质学报, 91(8): 1848-1859. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2017.08.013 [51] 刘力, 何生, 翟刚毅, 等, 2019. 黄陵背斜南翼牛蹄塘组二段页岩岩心裂缝脉体成岩环境演化与页岩气保存. 地球科学, 44(11): 3583-3597. doi: 10.3799/dqkx.2019.142 [52] 刘芮岑, 李祥辉, 胡修棉, 2018. 湖南茶陵盆地晚白垩世古降水氧同位素. 沉积学报, 36(6): 1169-1176. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CJXB201806010.htm [53] 马力, 陈焕疆, 甘克文, 等, 2004. 中国南方大地构造和海相油气地质. 北京: 地质出版社, 259-336. [54] 梅廉夫, 刘昭茜, 汤济广, 等, 2010. 湘鄂西-川东中生代陆内递进扩展变形: 来自裂变径迹和平衡剖面的证据. 地球科学, 35(2): 161-174. doi: 10.3969/j.issn.1672-6561.2010.02.008 [55] 苗凤彬, 彭中勤, 王传尚, 等, 2019. 雪峰隆起西缘湘张地1井牛蹄塘组页岩含气性特征及控制因素. 地球科学, 44(11): 3662-3677. doi: 10.3799/dqkx.2019.167 [56] 聂海宽, 包书景, 高波, 等, 2012. 四川盆地及其周缘下古生界页岩气保存条件研究. 地学前缘, 19(3): 280-294. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY201203030.htm [57] 彭中勤, 田巍, 苗凤彬, 等, 2019. 雪峰古隆起边缘下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏地质特征及有利区预测. 地球科学, 44(10): 3512-3528. doi: 10.3799/dqkx.2019.956 [58] 杨绍祥, 1998. 湘西花垣-张家界逆冲断裂带地质特征及其控矿意义. 湖南地质, 17(2): 28-31, 36. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HNDZ802.005.htm [59] 袁玉松, 朱传庆, 胡圣标, 2007. 江汉盆地热流史、沉积构造演化与热事件. 地球物理学进展, 22(3): 934-939. doi: 10.3969/j.issn.1004-2903.2007.03.041 [60] 曾溅辉, 吴琼, 杨海军, 等, 2008. 塔里木盆地塔中地区地层水化学特征及其石油地质意义. 石油与天然气地质, 29(2): 223-229. doi: 10.3321/j.issn:0253-9985.2008.02.011 [61] 赵宗举, 朱琰, 邓红婴, 等, 2003. 中国南方古隆起对中、古生界原生油气藏的控制作用. 石油实验地质, 25(1): 10-17, 27. doi: 10.3969/j.issn.1001-6112.2003.01.002 [62] 郑贵洲, 罗新民, 侯光久, 等, 1998. 沅麻盆地白垩系划分及岩石地层研究. 地层学杂志, 22(3): 201-205. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DCXZ803.005.htm [63] 周孝鑫, 楼章华, 朱蓉, 等, 2015. 川西坳陷新场气田水文地质地球化学特征及天然气运聚. 地质科学, 50(1): 330-339. doi: 10.3969/j.issn.0563-5020.2015.01.022 [64] 周云, 段其发, 曹亮, 等, 2018. 湘西花垣地区铅锌矿床流体包裹体显微测温与特征元素测定. 地球科学, 43(7): 2465-2483. doi: 10.3799/dqkx.2018.520 [65] 朱东亚, 孟庆强, 胡文瑄, 等, 2013. 塔里木盆地塔北和塔中地区流体作用环境差异性分析. 地球化学, 42(1): 82-94. doi: 10.3969/j.issn.0379-1726.2013.01.010 期刊类型引用(4)
1. 刘安，王强，陈孝红，李旭兵，张保民，李海，李继涛. 中扬子北缘冲断构造带的古流体记录及其对页岩气保存意义——以保地1井为例. 石油实验地质. 2022(04): 620-628 . 
百度学术2. Hong Wei，Qinglai Feng，Jianxin Yu，Shan Chang. Characteristics and Sources of Organic Matter from the Early Cambrian Niutitang Formtion and Its Preservation Environment in Guizhou. Journal of Earth Science. 2022(04): 933-944 . 必应学术3. 马龙，徐学金，闫剑飞，曹竣锋，门玉澎，淡永，熊国庆，孙媛媛，邓奇，杨菲. 古隆起边缘页岩气富集规律与选区——以雪峰西南缘下寒武统牛蹄塘组为例. 沉积与特提斯地质. 2022(03): 426-443 . 百度学术4. 陈孝红，李海，苗凤彬，罗胜元. 中扬子古隆起周缘寒武系页岩气赋存方式与富集机理. 华南地质. 2022(03): 394-407 . 百度学术其他类型引用(2)
-
下载:
百度学术
点击查看大图
计量
- 文章访问数: 402
- HTML全文浏览量: 163
- PDF下载量: 37
- 被引次数: 6
