山東省濟(jì)鋼高級(jí)中學(xué) 山東 濟(jì)南 250001

正文：

地球演化的過(guò)程中，地質(zhì)流體一直廣泛參與，并且發(fā)揮著極其重要的作用，比如板塊活動(dòng)、構(gòu)造作用等（王先彬等，1996）。同時(shí)，與人類生產(chǎn)生活相關(guān)的地震-火山活動(dòng)、各種熱液礦床的成礦作用，依然離不開(kāi)地質(zhì)流體的參與。目前，地質(zhì)流體的相關(guān)研究，一直引領(lǐng)著地球科學(xué)的發(fā)展（王先彬等，1996）。作為地質(zhì)流體最直接的標(biāo)本，流體包裹體包含了各種物理、化學(xué)的相關(guān)信息，為科學(xué)研究地質(zhì)流體提供了可靠的標(biāo)本。

1.研究方法概述

在礦物晶體形成過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)各種晶格缺陷或穴窩，在其內(nèi)部會(huì)封存一些地質(zhì)流體，與固體的賦存礦物存在相的界限，所封存的地質(zhì)流體保存至今則被稱作流體包裹體。流體包裹體是一定地質(zhì)時(shí)期成巖成礦流體的樣品，一般假設(shè)其作為獨(dú)立的地球化學(xué)體系，其特點(diǎn)包括：（1）均一體系：包裹體形成時(shí)，捕獲在包裹體內(nèi)的物質(zhì)為均勻相，但是也發(fā)現(xiàn)存在非均勻體系捕獲的包裹體；（2）封閉體系：包裹體形成后，沒(méi)有物質(zhì)的進(jìn)入或逸出；（3）等容體系：包裹體形成后，包裹體的體積沒(méi)有發(fā)生變化。一般認(rèn)為只有符合上述假設(shè)的包裹體的測(cè)定結(jié)果才是有效的和可靠的。

流體包裹體的研究方法多種多樣，主要有熱力學(xué)分析、光學(xué)分析、光化學(xué)研究、有機(jī)化學(xué)分析（劉文斌等，2003；周慧等，2013）（圖1）。顯微測(cè)溫法（熱力學(xué)分析）測(cè)試目的是提供均一溫度和鹽度；透射光法和熒光法（光學(xué)分析）主要提供相態(tài)、性質(zhì)、成分、豐度、共生組合關(guān)系等；單個(gè)包裹體非破壞性/破壞性分析方法（光化學(xué)分析）主要提供單個(gè)包裹體的流體成分、化學(xué)結(jié)構(gòu)等；包裹體成分全分析（有機(jī)化學(xué)分析）主要提供包裹體混合成分、化學(xué)機(jī)構(gòu)、同位素組成、年齡等。

根據(jù)流體包裹體的三個(gè)基本假設(shè)，認(rèn)為流體包裹體剛形成時(shí)為均一態(tài)。隨著時(shí)間的推移，溫度、壓力發(fā)生變化，地質(zhì)流體發(fā)生分異，會(huì)出現(xiàn)兩相或者三相的狀態(tài)。利用冷熱臺(tái)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，則是讓流體包裹體的相態(tài)逐漸逆變化為均一態(tài)，當(dāng)達(dá)到均一態(tài)的溫度即為研究所用的均一溫度。川西坳陷上三疊統(tǒng)須家河組發(fā)育致密砂巖氣藏，對(duì)于其成藏溫度和時(shí)間存在較大爭(zhēng)議。而流體包裹體技術(shù)是研究油氣成藏特征的最直接有效的技術(shù)，因此本文采用流體包裹體的均一溫度研究成藏溫度和時(shí)間。

2.地質(zhì)背景

川西坳陷位于四川盆地西北部，大地構(gòu)造位置上處于龍門(mén)山造山帶以東、揚(yáng)子地塊西北緣（圖2）。川西坳陷晚三疊世沉積環(huán)境主要為海陸過(guò)渡相為主。以安縣運(yùn)動(dòng)為界，下部地層為海相沉積為主，是為“須下盆”，沉積中心在安縣-綿竹地區(qū)；上部地層為陸相沉積為主，是為“須上盆”，沉積中心在大邑及其周邊地區(qū)。須家河組西部厚度較大，最大厚度超過(guò)4000m，向東逐漸減薄，以砂巖、泥巖為主。

川西坳陷發(fā)育三組斷裂，分別是北東向、近南北向和近東西向。其中，西部的斷層斷距大、伸展長(zhǎng)、深度大；南部地區(qū)的斷層相對(duì)較弱；其他地區(qū)的最小。川西坳陷發(fā)育的斷層主要有龍門(mén)山斷裂、龍泉山斷裂、彭縣斷裂、關(guān)口斷裂。結(jié)合構(gòu)造特征，川西坳陷分為五個(gè)構(gòu)造帶，為“兩凹兩凸一斜坡”。

圖2 川西坳陷構(gòu)造位置圖(據(jù)朱如凱等，2009)

由于安縣運(yùn)動(dòng)的存在，川西坳陷須家河組組含氣系統(tǒng)也分為上下兩個(gè)含氣系統(tǒng)。下含氣系統(tǒng)的烴源巖為馬鞍塘-小塘子組，儲(chǔ)層為須二段，蓋層為須三段；下含氣系統(tǒng)的烴源巖為須三段，儲(chǔ)層為須四段，蓋層為須五段。

3.數(shù)據(jù)結(jié)果

本次研究對(duì)象為須家河組儲(chǔ)層（須二段、須三段、須四段），流體包裹體樣品取自須家河組儲(chǔ)層樣品。經(jīng)過(guò)偏光顯微鏡進(jìn)行了流體包裹體的巖礦鑒定（圖3），然后通過(guò)冷熱臺(tái)進(jìn)行了分析測(cè)試，共測(cè)得315個(gè)數(shù)據(jù)（表1）。

圖3 流體包裹體照片

表1 須家河組儲(chǔ)層流體包裹體均一溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

須二段共測(cè)得113個(gè)均一溫度數(shù)據(jù)，其中最大值151℃，最小值82℃，平均值111.49℃。共有兩個(gè)溫度峰值，分別是100℃-104℃，110℃-114℃（圖4）。須三段共測(cè)得90個(gè)均一溫度數(shù)據(jù)，其中最大值142℃，最小值68℃，平均值107.14℃。共有三個(gè)溫度峰值，分別是85℃-89℃，100℃-104℃和110℃-114℃（圖5）。須四段共測(cè)得113個(gè)均一溫度數(shù)據(jù)，其中最大值145℃，最小值69℃，平均值102.92℃。共有三個(gè)溫度峰值，分別是90℃-94℃和100℃-104℃（圖6）。

圖4 須二段均一溫度直方圖

圖5 須三段均一溫度直方圖

圖6 須四段均一溫度直方圖

4 討論

4.1 油氣活動(dòng)溫度特征及期次

目前，利用流體包裹體均一溫度的直方圖來(lái)確定油氣的成藏期次是一種常用的方法（李明誠(chéng)等，2005；劉可禹等，2013）。流體包裹體的溫度范圍就是油氣的溫度范圍，其中溫度頻數(shù)較多的區(qū)間就是一個(gè)油氣運(yùn)移充注的主要時(shí)期。

須二段古流體的溫度范圍是82℃-151℃，其中主要活動(dòng)范圍是100℃-114℃。其中油氣活動(dòng)主要有兩個(gè)期次，分別是95-99℃和105-109℃。

須三段古流體的溫度范圍是68℃-142℃，其中主要活動(dòng)范圍是85℃-114℃。其中油氣活動(dòng)主要有兩個(gè)期次，分別是85℃-89℃，100℃-104℃和110℃-114℃。

須四段古流體的溫度范圍是69℃-145℃，其中主要活動(dòng)范圍是90℃-104℃。其中油氣活動(dòng)主要有兩個(gè)期次，分別是90℃-94℃和100℃-104℃。

4.2 油氣生成時(shí)間

通過(guò)測(cè)量與油氣包裹體伴生的含烴鹽水包裹體均一溫度,依據(jù)古地溫模式與儲(chǔ)層埋藏史,可以確定與油氣流體形成或與成藏對(duì)應(yīng)的地層埋深及其相應(yīng)的地質(zhì)時(shí)代(即油氣成藏時(shí)間)，該方法要求準(zhǔn)確的包裹體均一溫度?？煽康墓诺販啬Ｐ秃吐癫厥纺Ｐ褪沁\(yùn)用流體包裹體均一溫度準(zhǔn)確定年的前提(趙靖舟，2002；李美俊等，2007)。

由于川西坳陷在白堊紀(jì)前持續(xù)沉積，利用流體包裹體均一溫度結(jié)合地層埋藏史—熱史可以估算油氣生成的主要時(shí)間。須二段的兩期油氣活動(dòng)溫度為95-99℃和105-109℃，根據(jù)埋藏史-熱史圖，對(duì)應(yīng)的油氣成藏時(shí)間為晚三疊世-中早侏羅世。須三段的三期油氣活動(dòng)溫度為85℃-89℃，100℃-104℃和110℃-114℃，根據(jù)埋藏史-熱史圖，對(duì)應(yīng)的油氣成藏時(shí)間為中侏羅世-晚侏羅世。須四段的兩期油氣活動(dòng)溫度為90℃-94℃和100℃-104℃，根據(jù)埋藏史-熱史圖，對(duì)應(yīng)的油氣成藏時(shí)間為晚侏羅世。

圖 7 油氣主要成藏時(shí)間估算圖

5.結(jié)論

川西坳陷須家河組發(fā)育致密砂巖氣藏，本次研究經(jīng)過(guò)系統(tǒng)采樣及測(cè)試，通過(guò)流體包裹體的均一溫度研究，認(rèn)為：

（1）須二段具有2期油氣活動(dòng)期次；須三段具有3期油氣活動(dòng)期次 ；須四段具有2期油氣活動(dòng)期次。

（2）須二段主要成藏時(shí)間在晚三疊世-中早侏羅世；須三段主要成藏時(shí)間中侏羅世-晚侏羅世；須四段 主要成藏時(shí)間晚侏羅世。

6.展望

流體包裹體研究作為研究古流體的手段，目前正在快速發(fā)展。但是還存在一些待解決的問(wèn)題，而這些正是未來(lái)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，它們代表了流體包裹體研究的將來(lái)方向，它們分別是：

（1） 流體包裹體的鑒定標(biāo)準(zhǔn)；

（2） 單個(gè)流體包裹體的三維形態(tài)表述；

（3） 單個(gè)包裹體的氣體成分和液體成分的定量測(cè)試；

（4） 流體包裹體技術(shù)與其他方法技術(shù)耦合解決地質(zhì)問(wèn)題；

隨著分析測(cè)試技術(shù)手段的發(fā)展，這些問(wèn)題最終都會(huì)被解決的。同時(shí)，將流體包裹體方法與其它地學(xué)領(lǐng)域以及其它學(xué)科、技術(shù)相結(jié)合也是今后研究的主要目標(biāo)之一。

致謝：

感謝本次比賽為我提供了這樣一個(gè)展示自我興趣的機(jī)會(huì)，感謝老師在本次研究中對(duì)我的教育以及多次指點(diǎn)和幫助，感謝父母和老師給予我的鼓勵(lì)，在我想放棄時(shí)是他們給予我前進(jìn)的動(dòng)力，是他們?yōu)槲抑该髑斑M(jìn)的方向。