沉積盆地流體演化不僅控制了地球熱力循環過程,也影響了油氣的運移和聚集。因此,準確恢復盆地流體活動史對于揭示流體對油氣成藏的控制機理至關重要。我國多數盆地經歷了多期構造活動,流體活動復雜,其地球化學性質是多期流體活動混合作用的結果。另外,流體活動時限的確定也是研究的難點,傳統方法難以完整恢復盆地經歷的所有流體事件,且易受后期成巖改造作用影響。
針對以上問題,我院劉達東老師團隊聯合貴州省油氣勘查開發工程研究院、成都理工大學等單位,以雪峰隆起西緣寒武系牛蹄塘組為研究對象,對裂縫脈體開展了原位方解石U-Pb定年、地球化學及流體包裹體分析。結果表明,牛蹄塘組裂流體活動主要分為四期,第一期裂縫脈體(448-421 Ma)存在豐富的瀝青包裹體,表明該期含烴流體主要形成于晚加里東期(或稱廣西運動;450~400 Ma)。該期擠壓活動導致了斷裂和裂縫的開啟和初次運移,纖維狀方解石的存在表明該期裂縫主要為生烴增壓成因。第二期裂縫脈體(ca. 350~331 Ma)與海西期伸展作用有關,造成了原油的運移和初次散失。第三期裂縫脈體(115 Ma)與燕山運動開始抬升作用有關,該時期氣藏仍為超壓。第四期裂縫脈體(64 Ma)與喜山期改造有關,該期流體表現為低鹽度、低的包裹體均一溫度,表明流體受到大氣淡水的影響,氣藏變為常壓。因此,海西期伸展活動雖造成了原油的初次散失,但燕山-喜山期(115~64 Ma)的構造抬升是造成雪峰隆起西緣牛蹄塘組頁巖氣散失的最主要原因,喜山期的疊加改造進一步加劇了頁巖氣的散失,氣藏變為常壓。研究成果對于復雜構造盆地的流體歷史恢復和成藏演化過程重建具有重要參考。
該成果近期發表在國際地學知名期刊《Geological Society of America Bulletin》上,我院博士生范青青為論文第一作者,劉達東老師為通訊作者。該研究獲中國石油大學(北京)青年拔尖人才項目(2462021BJRC010)和貴州省地勘基金(208-9912-JBN-L1D7)聯合資助。
《GSA Bulletin》創辦自1890年,是地球與行星科學領域的國際著名期刊,五年影響因子達5.197,是中科院JCR分區一區期刊,也是地球科學的Top期刊,與美國地質學協會主辦的另一知名刊物《Geology》互為姊妹刊,主要報道地球與行星科學領域具有全球視野的前沿性理論進展。