科研进展

科研进展

Marine and Petroleum Geology|湖相页岩页理缝成因、流体活动特征及其对页岩油成藏的控制

作者:李子龙,葸克来 审核人: 责任编辑: 发布时间:2025-10-10 浏览次数:10

在经历强烈压实相对封闭的湖相页岩系统中,流体活动通道的形成机制长期未明。作为湖相页岩的主要裂缝类型,页理缝在流体活动过程中起着关键的控制作用。近日,太阳成tyc7111cc操应长教授团队针对鄂尔多斯盆地延长组长73亚段湖相页岩中页理缝及共生的顺层方解石脉两类重要结构展开深入研究。通过两项互补性研究,系统性揭示了页理缝的成因、流体活动特征及其对页岩油成藏的控制作用,为湖相页岩油气资源勘探开发提供了重要科学依据。

研究团队通过多尺度、多方法耦合研究发现纹层界面两侧矿物成分、排列及尺寸差异导致的力学各向异性是页理缝产生的必要地质前提。脉体微观结构和同位素地球化学分析结果表明顺层方解石脉记录了多期次流体活动,证明页理缝具有显著的幕式开启特征。由生烃超压所引起的垂直渗流力梯度会周期性地突破封闭页岩系统的压力阈值,从而导致薄弱界面的周期性开启,是页理缝的主要形成机制。相对封闭的湖相页岩系统中页理缝的幕式开启显著促进了流体流动和物质交换,影响了成岩演化和排烃,是对沉积盆地多尺度、幕式流体活动的重要响应。

图1 鄂尔多斯盆地延长组长73亚段湖相页岩页理缝特征

图2 同期次顺层方解石脉主微量元素分布及87Sr/86Sr组成特征

相关研究成果近期发表在地学领域国际重要期刊《Marine and Petroleum Geology》。论文第一作者为tyc7111cc太阳成集团博士生李子龙,通讯作者为tyc7111cc太阳成集团葸克来教授和操应长教授。合作者包括长庆油田牛小兵、王秀娟、马文忠、惠潇、刘江艳、尤源,西北大学范昌育教授,太阳成tyc7111cc刘可禹教授和博士后林敉若,以及博士生张一帆和王雨轩。研究工作得到国家自然科学基金(42522204,42488101, 42222208)和泰山学者基金(tsqn202306125)联合资助。

论文信息:Li, Z.L., Xi, K.L., Niu, X.B., Wang, X.J., Ma, W.Z., Hui, X., Liu, J.Y., Fan, C.Y., Lin, M.R., Liu, K.Y., Cao, Y.C., 2025. How bedding-parallel fractures affect fluid activity in a relatively closed lacustrine shales system: evidence from calcite veins. Marine and Petroleum Geology. 173, 107276. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2024.107276.

Li, Z.L., Xi, K.L., Cao, Y.C., Zhang, Y.F., Niu, X.B., Wang, X.J., Ma, W.Z., You, Y., Wang, Y.X., Yuan, G.H., 2025. Origin and controls on shale oil enrichment of bedding-parallel fractures in the Chang 73 lacustrine shales, Yanchang Formation, Ordos Basin. Marine and Petroleum Geology. 182, 107290. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2025.107590.