徐昉昊 ，袁海鋒 ，徐國(guó)盛 ，羅小平

（1. 油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610059；2. 成都理工大學(xué)，成都 610059）

0 引言

四川盆地是中國(guó)西南地區(qū)大型的含油富氣疊合盆地，面積約 18×104km2，其震旦系—寒武系在中國(guó)乃至全球的古老地層油氣勘探中占有重要地位[1-3]，早在1964年就發(fā)現(xiàn)了威遠(yuǎn)氣田，隨后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了資陽(yáng)氣藏、龍女寺含氣構(gòu)造等[4]。磨溪和高石梯構(gòu)造震旦系氣藏的勘探具有重大地質(zhì)意義[5]，20世紀(jì)90年代，高石梯構(gòu)造安平 1井震旦系燈影組四段（簡(jiǎn)稱燈四段）測(cè)試獲氣0.24×104m3/d，高科1井燈四段測(cè)試獲氣0.70×104m3/d，鄰近高石梯構(gòu)造的女基井燈四段測(cè)試獲氣1.85×104m3/d，但均未形成大的勘探局面。2011年高石1井在震旦系燈影組獲氣138.15× 104m3/d，2012年磨溪8井在寒武系龍王廟組獲氣190.68×104m3/d，高石17井、磨溪9井、磨溪10井及磨溪11井在龍王廟組也均獲得了百萬(wàn)立方米氣的日產(chǎn)量。至此，四川盆地古老天然氣藏勘探形成新局面，磨溪構(gòu)造預(yù)期寒武系和震旦系2套層系含氣面積超過(guò)7 000 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量規(guī)模將達(dá)1.0×1012m3。

磨溪構(gòu)造震旦系—寒武系氣藏是繼威遠(yuǎn)震旦系氣田之后的重大突破，尤其是寒武系龍王廟組天然氣藏的發(fā)現(xiàn)在四川盆地尚屬首次，是迄今為止中國(guó)發(fā)現(xiàn)的最大單體整裝氣田（亦稱安岳氣田）。但就四川盆地整體而言，寒武系的勘探程度相對(duì)較低，針對(duì)下寒武統(tǒng)龍王廟組的鉆探顯示，位于古隆起軸部的井以產(chǎn)氣為主，位于古隆起下斜坡及坳陷區(qū)的井以產(chǎn)水為主，這種油氣成藏規(guī)律受拉張槽、古隆起[6]和盆山結(jié)構(gòu)的三元聯(lián)合控制[7]。但對(duì)具體成藏過(guò)程，尤其是關(guān)鍵成藏期和時(shí)間的刻畫并不清晰，缺少精確的年代學(xué)數(shù)據(jù)限定，由此限制了對(duì)天然氣成藏規(guī)律的認(rèn)識(shí)和勘探部署?？紤]到儲(chǔ)集層孔、洞、縫充填礦物記錄了相應(yīng)的地質(zhì)事件，礦物充填序列指示了地質(zhì)事件發(fā)生的相對(duì)時(shí)序[8-9]，因此本文主要從含油氣流體充注的巖石學(xué)記錄入手，分析流體充注序列與油氣運(yùn)聚期次，以期為研究成藏規(guī)律提供新的參考信息。

1 地質(zhì)背景

1.1 構(gòu)造與地層

四川盆地川中古隆起是繼承性發(fā)育的大型加里東期剝蝕古隆起，發(fā)育于早寒武世、定型于二疊紀(jì)前，是大型鼻狀同沉積兼剝蝕古隆起，軸線西起樂(lè)山，東至龍女寺[10]。該隆起上部沉積了寒武系—志留系，后被剝蝕，被剝蝕地層厚1 200～1 500 m，最高部位在成都、灌縣、雅安、樂(lè)山之間?，F(xiàn)今的樂(lè)山—龍女寺古隆起震旦系頂部總的構(gòu)造輪廓是西高東低，軸向呈北東向，軸線大致位于老龍壩—威遠(yuǎn)—資中—安岳一帶，發(fā)育20多個(gè)構(gòu)造，其中威遠(yuǎn)構(gòu)造規(guī)模最大，其他主要構(gòu)造還包括資陽(yáng)、高石梯、安平店、龍女寺、磨溪、大窩頂、盤龍場(chǎng)、周公山、漢王場(chǎng)等[11-12]。安岳氣田所在的高石梯—安平店—磨溪構(gòu)造是古構(gòu)造長(zhǎng)期演化的最終結(jié)果，安岳氣田位于古隆起東段，也是古今構(gòu)造的疊合部位[13]（見(jiàn)圖1）。

圖1 四川盆地磨溪構(gòu)造區(qū)域位置及磨溪009-X1井巖性地層柱狀圖

前人對(duì)古隆起演化過(guò)程的研究表明[14-15]，下震旦統(tǒng)陡山沱組沉積期，川中地區(qū)表現(xiàn)為隆起。早寒武世滄浪鋪組沉積期，古隆起特征更為明顯，表現(xiàn)為水下古隆起，其核部在成都以西的龍門山地區(qū)[2]。志留紀(jì)末加里東運(yùn)動(dòng)時(shí)期古隆起定型，古隆起部位的志留系剝蝕殆盡。海西期—燕山早期，古隆起繼承性演化并被不斷深埋。燕山晚期—喜馬拉雅期，由于川西南威遠(yuǎn)構(gòu)造的快速隆升，古隆起西段發(fā)生強(qiáng)烈構(gòu)造變形，而東段構(gòu)造變形微弱。燕山期—喜馬拉雅期斷裂活動(dòng)在該區(qū)表現(xiàn)不強(qiáng)烈，因而使得氣藏未被破壞或破壞程度低[15]。

磨溪構(gòu)造龍王廟組巖性以白云巖、灰?guī)r夾砂泥巖及膏鹽巖為主。這套地層除在資陽(yáng)部分地區(qū)及其以北遭受不同程度剝蝕外，在川中地區(qū)橫向分布穩(wěn)定，高石梯—磨溪地區(qū)沉積厚度為70.0～100.5 m，安平1井較薄為52 m，向東女基井厚達(dá)101 m，向南盤1井增厚至124 m；資陽(yáng)地區(qū)除資1、資3、資7等部分井區(qū)剝蝕外，沉積厚度為60.0～80.5 m；威遠(yuǎn)地區(qū)沉積厚度59～106 m，向西至漢深1井區(qū)剝蝕殆盡，向南逐漸增厚，金石1井區(qū)厚195 m、窩深1井厚164 m，宮深1井厚211 m。

1.2 龍王廟組氣藏基本特征

磨溪構(gòu)造寒武系龍王廟組氣藏為構(gòu)造-巖性氣藏[16]，圈閉閉合高度為100～145 m，現(xiàn)今氣藏的中部溫度為137.5～143.9 ℃，壓力系數(shù)為1.53～1.70，屬于高溫、高壓氣藏。磨溪203井、磨溪204井實(shí)測(cè)龍王廟組的地層水礦化度為（109.83～135.68）×103mg/L，水型為氯化鈣型，反映氣藏保存條件較好。

龍王廟組氣藏的天然氣主要來(lái)自于下寒武統(tǒng)筇竹寺組[17-19]，該套烴源巖是四川盆地最好的烴源層之一[20]，厚度為100～400 m，有機(jī)質(zhì)豐度高，高石梯地區(qū)119個(gè)樣品殘余總有機(jī)碳含量（TOC值）為0.40%～6.57%，平均為2.21%；威遠(yuǎn)地區(qū)170個(gè)樣品TOC值為0.07%～4.00%，平均為 1.27%。烴源巖有機(jī)質(zhì)類型為腐泥型，目前處于過(guò)成熟生氣階段，高石梯構(gòu)造的烴源巖等效鏡質(zhì)體反射率（Ro值）為2.83%[14]。

龍王廟組有利儲(chǔ)集相帶主要為內(nèi)緩坡顆粒灘[21]，主要發(fā)育顆粒灘白云巖裂縫-孔洞型儲(chǔ)集層。以川中地區(qū)安岳氣田磨溪12井寒武系龍王廟組取心段為例，通過(guò)鏡下薄片觀察，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)集層巖石類型主要為晶粒殘余砂屑白云巖、殘余鮞粒白云巖、晶粒白云巖。儲(chǔ)集空間類型主要為粒間孔、晶間孔，部分取心段溶蝕孔洞發(fā)育。儲(chǔ)集層孔隙中見(jiàn)瀝青充填，瀝青含量多在5%～18%。

巖心分析結(jié)果顯示，磨溪構(gòu)造龍王廟組儲(chǔ)集層的基質(zhì)孔隙度和滲透率相對(duì)較低。顆粒灘沉積的儲(chǔ)集層物性分析結(jié)果表明[21]，孔隙度為 2.01%～18.48%，平均4.28%，其中2.00%～4.00%的樣品占比高達(dá)54.55%，其次為 4.00%～8.00%的樣品；滲透率為（0.000 1～248.000 0）×10-3μm2，其中滲透率小于等于 0.01×10-3μm2的樣品占比達(dá)到90%以上。127件全直徑巖心樣品分析顯示，孔隙度為2.01%～10.92%，平均4.81%，大于4%的樣品占62.20%。96件全直徑巖心樣品分析顯示，滲透率為（0.01～78.50）×10-3μm2，平均為 4.75×10-3μm2，大于 0.10×10-3μm2的樣品占 76.10%。

龍王廟組氣藏具有多套蓋層，其中上覆寒武系高臺(tái)組致密碳酸鹽巖夾膏鹽巖為直接蓋層，寒武系洗象池組—三疊系沉積數(shù)千米厚的泥巖、砂巖、碳酸鹽巖和膏鹽巖層為區(qū)域蓋層，封蓋能力強(qiáng)[17,22]。

2 樣品與方法

為查明磨溪構(gòu)造龍王廟組儲(chǔ)集層的流體充注序列和油氣運(yùn)聚期次，開(kāi)展巖石學(xué)和地球化學(xué)研究。首先磨制磨溪構(gòu)造寒武系龍王廟組 4口典型井巖石薄片188片（磨溪12井70片、磨溪13井54片、磨溪17井21片、磨溪21井43片），并在偏光顯微鏡下進(jìn)行觀察和鑒定。選出礦物充填較為典型的樣品，磨制包裹體薄片約30片，在偏光和熒光顯微鏡下對(duì)不同期次充填的礦物中的烴類包裹體和鹽水包裹體進(jìn)行觀察和鑒定。精選具有代表性的樣品在北京核工業(yè)地質(zhì)研究院分析測(cè)試研究中心的LabRAM HR800研究級(jí)顯微激光拉曼光譜儀和LINKAM THMS600型冷熱臺(tái)進(jìn)行溫度和激光拉曼測(cè)試分析，獲得含油包裹體顆粒指數(shù)（GOI）、氣液比、鹽度、均一溫度及激光拉曼等數(shù)據(jù)。為深入理解天然氣的關(guān)鍵成藏事件，在北京核工業(yè)地質(zhì)研究院分析測(cè)試研究中心的穩(wěn)定同位素測(cè)試儀器上對(duì)孔、洞、縫中最晚期充填的石英礦物進(jìn)行硅同位素組成、氧同位素組成、87Sr/86Sr值、以及石英包裹體的40Ar-39Ar年齡等進(jìn)行測(cè)試分析，獲得磨溪構(gòu)造龍王廟組氣藏天然氣充注時(shí)期的流體性質(zhì)和天然氣成藏年齡。

3 龍王廟組多期流體充注

3.1 儲(chǔ)集層流體充注序列

磨溪構(gòu)造龍王廟組儲(chǔ)集層孔、洞、縫中多期礦物充填的現(xiàn)象十分明顯，據(jù)此可以確定儲(chǔ)集層孔、洞、縫中所充填的礦物類型及其所代表的流體充注關(guān)系及序列。以磨溪12井和磨溪21井為例，龍王廟組取心段孔洞和裂縫中均有不同程度的礦物充填現(xiàn)象，充填的礦物為白云石、瀝青和石英（見(jiàn)圖 2）。部分孔洞或裂縫中僅有瀝青或晶粒狀白云石充填。部分孔洞或裂縫邊緣可見(jiàn)晶粒狀白云石充填，中心為石英。絕大多數(shù)孔縫邊緣為晶粒狀白云石充填，中心為瀝青充填，也可見(jiàn)錐狀石英充填。部分裂縫中僅見(jiàn)石英充填，在相鄰的圍巖孔洞中見(jiàn)瀝青充填。據(jù)此可建立龍王廟組孔、洞、縫中礦物充填的世代關(guān)系為：第1世代細(xì)晶白云石（第1期白云石）→第2世代環(huán)邊狀瀝青（第1期瀝青）→第3世代粗晶白云石（第2期白云石）→第4世代油滴狀瀝青（第2期瀝青）→第5世代石英。這一礦物充填序列在研究區(qū)較常見(jiàn)，但并不能完整反映油氣充注的期次。

圖2 寒武系龍王廟組儲(chǔ)集層孔、洞、縫礦物充填序列

磨溪17井和磨溪21井龍王廟組巖心孔、洞、縫較發(fā)育，孔、洞、縫充填物較多，包括白云石、自型錐狀石英、瀝青等。顯微鏡下觀察細(xì)晶晶粒狀白云石分布于孔、洞、縫邊緣，后為瀝青充填（見(jiàn)圖3）。同一構(gòu)造上的磨溪13井也具有類似的特征，但孔、洞、縫不如磨溪21井發(fā)育，以晶間孔為主，可見(jiàn)微裂縫，晶間孔內(nèi)有瀝青充填，部分晶間孔內(nèi)充填有石英。薄片觀察可見(jiàn)沿孔、洞、縫邊緣零星分布細(xì)晶晶粒狀白云石，后為環(huán)邊狀薄層瀝青充填，之后充填粗晶晶粒狀白云石，最后為石英以瀝青為基座結(jié)晶沉淀。

綜合4口井的觀察和分析結(jié)果，確定磨溪構(gòu)造龍王廟組儲(chǔ)集層孔、洞、縫充填礦物具有5期完整的世代關(guān)系：第1期細(xì)晶晶粒狀白云石、第1期環(huán)邊狀瀝青、第2期粗晶白云石、第2期油滴狀或條狀瀝青、晚期石英。這一礦物充填序列完整地記錄了研究區(qū)油氣充注的過(guò)程。

3.2 儲(chǔ)集層流體包裹體特征

在理清儲(chǔ)集層孔、洞、縫礦物充填期次的前提下，對(duì)各期次礦物中捕獲的流體包裹體進(jìn)行分析測(cè)試，為恢復(fù)油氣成藏期次和過(guò)程奠定基礎(chǔ)。

包裹體巖相學(xué)分析及顯微鏡下包裹體特征觀察顯示，磨溪構(gòu)造寒武系龍王廟組白云巖儲(chǔ)集層共發(fā)育 3個(gè)期次的流體包裹體。

第1期次的流體包裹體發(fā)育在微—細(xì)晶白云石中，豐度極高，GOI值為 80%，包裹體成群或均勻分布于微—細(xì)晶白云石晶粒內(nèi)。其中呈褐色、深褐色的液態(tài)烴包裹體約占 90%，呈深灰色的氣態(tài)烴包裹體約占10%（見(jiàn)圖4a、圖4b）。

第2期次的流體包裹體發(fā)育于縫、洞中充填的粗晶白云石沉淀期間，磨溪21井GOI值約為60%，包裹體成群或均勻分布于縫、洞中充填的白云石內(nèi)（見(jiàn)圖4c），其中呈褐色、深褐色的液態(tài)烴包裹體約占70%，呈深灰色的氣態(tài)烴包裹體約占30%。磨溪17井孔、洞中粗晶白云石充填期間發(fā)育的包裹體也具有較高的豐度，GOI值約為 40%，包裹體成群或均勻分布于孔、洞、縫中充填的白云石內(nèi)，為呈褐色、深褐色的液態(tài)烴包裹體。磨溪13井也見(jiàn)到第2期次的包裹體，包裹體成群或均勻分布于縫、洞中充填的白云石內(nèi)，其中呈褐色、深褐色的液態(tài)烴包裹體占 60%，呈深灰色的氣態(tài)烴包裹體占40%。

第3期次的流體包裹體發(fā)育于縫、洞晚期石英結(jié)晶沉淀充填期間，包裹體成群或均勻分布于縫、洞之中晚期充填的石英礦物內(nèi)。磨溪21井油包裹體發(fā)育豐度低，GOI值為 1%～2%，以深灰色的氣態(tài)烴包裹體為主（見(jiàn)圖4d）。磨溪21井裂縫中充填的石英礦物中也發(fā)育成群分布的呈淡黃—灰色的含烴鹽水包裹體、呈深灰色的氣態(tài)烴包裹體及少量呈深褐色的液態(tài)烴包裹體（見(jiàn)圖4e、圖4f）。

分別對(duì)第1世代細(xì)晶晶粒狀白云石、第3世代粗晶白云石以及第5世代石英中賦存的包裹體進(jìn)行激光拉曼光譜成分分析，結(jié)果顯示，細(xì)晶晶粒狀白云石中的第1期氣液兩相包裹體的組分以CH4和CO2為主，粗晶白云石中賦存的第2期氣液兩相包裹體的組分仍以 CH4和 CO2為主（見(jiàn)圖 5a）。從所對(duì)應(yīng)的譜圖組分來(lái)看，第2期流體包裹體組分以CH4為主，其他組分含量較低。石英礦物中第3期流體包裹體的組分為CH4、CO2、H2S、N2，與白云石礦物中的包裹體組分有區(qū)別，石英礦物中的包裹體除了普遍缺少瀝青外，H2S和N2組分比第1世代白云石含量相對(duì)豐富，反映石英和白云石屬于不同世代形成的礦物，且石英形成明顯晚于白云石，石英礦物充填對(duì)應(yīng)的是晚期油裂解天然氣的充注階段，表明白云石和石英礦物中的流體包裹體是在不同的油氣生成階段捕獲的（見(jiàn)圖5b）。

4 油氣聚集過(guò)程和時(shí)間

通過(guò)流體包裹體 Si、O、Sr同位素以及40Ar-39Ar同位素定年等方面研究來(lái)恢復(fù)磨溪構(gòu)造寒武系龍王廟組油氣運(yùn)聚期次及演化過(guò)程。

4.1 油氣運(yùn)聚期次和時(shí)間

寒武系龍王廟組儲(chǔ)集層中共發(fā)育 3個(gè)期次的流體包裹體，不同期次包裹體的賦存礦物、顯微鏡下特征以及激光拉曼特征表明，它們是在油氣生成的不同階段被捕獲的，代表油氣的多期成藏過(guò)程。不同期次包裹體的捕獲時(shí)間以及所代表的油氣充注時(shí)間可以通過(guò)均一溫度和儲(chǔ)集層熱演化史聯(lián)合進(jìn)行標(biāo)定[23]。

對(duì)各期包裹體進(jìn)行均一溫度測(cè)定，結(jié)果顯示，第1期微晶—細(xì)晶白云石礦物鹽水包裹體均一溫度為110～133 ℃，第2期粗晶白云石礦物中鹽水包裹體均一溫度為143～167 ℃，第3期石英礦物中鹽水包裹體均一溫度為170～195 ℃。根據(jù)磨溪21井的熱史研究，將所測(cè)得的 3期鹽水流體包裹體均一溫度進(jìn)行投影，結(jié)合孔、洞、縫中充填礦物類型及充填序列，認(rèn)為磨溪構(gòu)造龍王廟組儲(chǔ)集層存在至少 3期油氣充注（見(jiàn)表1）。第1期油氣充注被賦存在微晶—細(xì)晶白云石中的第1期流體包裹體所記錄，以原油充注為主，充注豐度高，GOI值為 80%，是烴源巖生烴高峰期捕獲的油氣，伴有少量環(huán)邊狀瀝青產(chǎn)物，成藏時(shí)間大致為中—晚三疊世。第2期油氣充注發(fā)生在早—中侏羅世，被孔、洞、縫中充填的粗晶白云石所記錄，發(fā)育褐色—深褐色液態(tài)烴包裹體以及深灰色氣態(tài)烴包裹體，GOI值為 30%～60%，主要為凝析油和濕氣充注。第3期成藏時(shí)間被石英礦物包裹體的40Ar-39Ar年齡所約束，油氣充注發(fā)生在早—中白堊世，成藏過(guò)程被原位古油藏在高溫下裂解形成油裂解氣和瀝青產(chǎn)物之后沉淀的第5世代石英礦物中捕獲的氣體包裹體所記錄，以深灰色氣態(tài)烴包裹體為主，GOI值僅為 1%～2%，均一溫度為170～195 ℃，主要為油裂解氣之后的天然氣充注，也是磨溪構(gòu)造龍王廟組氣藏的主要成藏期。在第1期與第2期、第2期與第3期油氣充注之間還發(fā)生了2次原位古油藏在高溫作用下裂解向天然氣轉(zhuǎn)化的過(guò)程，這2次事件被儲(chǔ)集層孔、洞、縫中充填的少量第2世代和第4世代瀝青所記錄，瀝青的存在指示了油氣成藏和破壞的過(guò)程[24-25]。龍王廟組氣藏的天然氣特征也表明了地史時(shí)期發(fā)生了油裂解氣的事件[26-27]。第1期到第3期流體包裹體均一溫度及所捕獲的包裹體的相態(tài)不斷發(fā)生變化，GOI值逐漸降低，反映了由古油藏的液態(tài)烴→古油氣藏的液態(tài)烴和氣態(tài)烴→古氣藏的油裂解天然氣→天然氣藏的氣態(tài)烴這一油藏流體轉(zhuǎn)化過(guò)程?？住⒍?、縫中充填礦物形成時(shí)序及所捕獲的流體包裹體特征記錄了磨溪構(gòu)造寒武系龍王廟組儲(chǔ)集層油氣成藏全過(guò)程（見(jiàn)表1）。

圖4 磨溪21井寒武系龍王廟組儲(chǔ)集層不同期次充填礦物所捕獲的流體包裹體單偏光照片

圖5 龍王廟組包裹體激光拉曼圖譜

總的來(lái)說(shuō)，四川盆地磨溪構(gòu)造寒武系龍王廟組儲(chǔ)集層孔、洞、縫邊緣發(fā)育的第1世代細(xì)晶晶粒狀白云石對(duì)應(yīng)地史中第1期以石油為主的油氣充注，賦存在該期白云石中的第1期液相包裹體和氣液兩相包裹體記錄了這一原油充注的過(guò)程；第2期油氣的充注對(duì)應(yīng)孔、洞、縫中充填的第3世代粗晶白云石，賦存在該世代白云石中的第2期氣液兩相包裹體記錄了第2期油氣充注的過(guò)程；第3期天然氣的充注則以孔、洞、縫中充填的第5世代石英為標(biāo)志，該期石英中賦存的第3期氣相包裹體完整記錄了晚期天然氣的充注過(guò)程。發(fā)育在第1世代細(xì)晶白云石充填之后的第2世代少量瀝青和第3世代粗晶白云石充填之后的第4世代瀝青均為原油裂解的產(chǎn)物，也證明了第1期石油充注和第2期油氣充注的歷史。

表1 磨溪構(gòu)造寒武系龍王廟組儲(chǔ)集層流體包裹體特征及油氣充注期次

4.2 孔、洞、縫中充填的石英礦物地球化學(xué)特征

上述研究分析表明，油氣充注是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，與四川含油氣疊合盆地的性質(zhì)和構(gòu)造演化過(guò)程密切相關(guān)[28-29]。巖心和薄片觀察表明，龍王廟組儲(chǔ)集層孔、洞、縫中最后一期充填的礦物為石英，是在瀝青形成之后充填于孔、洞、縫中的，表明石英是在古油藏的原油裂解為天然氣之后沉淀的，因此石英的地球化學(xué)特征反映了當(dāng)時(shí)古氣藏成藏時(shí)的古流體特征，故石英礦物中捕獲的主要為氣態(tài)烴包裹體，記錄了磨溪構(gòu)造龍王廟組氣藏最晚期天然氣的充注事件。因此石英礦物所代表的成藏期是與現(xiàn)今氣藏的形成關(guān)系最密切的，現(xiàn)今氣藏就是由當(dāng)時(shí)形成的古氣藏演化而來(lái)，因此石英礦物中所蘊(yùn)含的地球化學(xué)信息最能反映當(dāng)時(shí)古氣藏的成藏過(guò)程。

孔、洞、縫中晚期充填的石英礦物是從富硅質(zhì)地層水中結(jié)晶沉淀的，龍王廟組11件石英樣品同位素測(cè)試分析發(fā)現(xiàn)硅同位素組成（δ30Si）為0.2‰～1.2‰、氧同位素組成（δ18O）為-11.7‰～-5.5‰，參考前人對(duì)硅質(zhì)巖的同位素組成研究[30-32]，發(fā)現(xiàn)磨溪構(gòu)造龍王廟組儲(chǔ)集層孔、洞、縫中充填的石英與渝東地區(qū)的硅質(zhì)巖同位素組成比較一致，主要與成巖流體相關(guān)[33-35]。

為了進(jìn)一步確定所充填的石英礦物的成因流體性質(zhì)，測(cè)試磨溪12井4 660.22～4 664.99 m井段3個(gè)石英礦物樣品的87Sr/86Sr值分別為0.711 398，0.711 408，0.711 153，均高于寒武紀(jì)乃至顯生宙任一時(shí)代同期海水的鍶同位素比值[36-40]，接近殼源鍶的水平，表明富硅質(zhì)的地層水為外來(lái)的富鍶流體。結(jié)合前述石英礦物的硅、氧同位素分析結(jié)果，這種富鍶的硅質(zhì)流體可能是由最初的大氣淡水演化而來(lái)并封存為地層水，由于溫度、壓力、礦化度等條件的改變，在孔、洞、縫中沉淀，典型證據(jù)是石英的鍶同位素比值與殼源鍶極為接近。石英礦物是從富硅質(zhì)的地層水中沉淀的，硅同位素組成、鍶同位素比值以及包裹體均一溫度表明該期天然氣充注時(shí)或在寒武系龍王廟組天然氣成藏的關(guān)鍵時(shí)期缺少外來(lái)流體的活動(dòng)，寒武系龍王廟組天然氣藏具有非常好的保存條件，有利于天然氣成藏。

4.3 孔、洞、縫中充填石英礦物中流體包裹體的40Ar-39Ar定年

作為微量含鉀礦物，石英中的流體包裹體40Ar-39Ar定年目前已被成功地應(yīng)用于油氣成藏期的確定，石英作為與油氣成藏作用伴生的礦物，采用階段真空擊碎技術(shù)的高精度40Ar-39Ar定年，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)流體包裹體形成年齡的準(zhǔn)確測(cè)定，有極大應(yīng)用價(jià)值[41-42]。

通過(guò)前文分析表明，孔、洞、縫中最晚期充填的石英結(jié)晶沉淀時(shí)間可以代表龍王廟組天然氣成藏時(shí)間。對(duì)磨溪21井儲(chǔ)集層孔、洞、縫中最晚期充填的石英礦物中的流體包裹體采用40Ar-39Ar定年，獲得石英礦物包裹體的年齡為（125.8±8.2）Ma，對(duì)應(yīng)的地質(zhì)時(shí)代為早白堊世，即磨溪構(gòu)造天然氣充注時(shí)間為早白堊世，這也從石英礦物中包裹體的激光拉曼組分主要為甲烷得到了證實(shí)。

5 結(jié)論

四川盆地磨溪構(gòu)造龍王廟組儲(chǔ)集層孔、洞、縫中充填礦物序列可大致分為5個(gè)世代：第1期細(xì)晶晶粒狀白云石、第1期環(huán)邊狀瀝青、第2期粗晶白云石、第2期油滴狀或條狀瀝青、石英，分別代表不同期次和不同類型的流體充注。龍王廟組儲(chǔ)集層發(fā)育3期流體包裹體，分別賦存于細(xì)晶白云石、粗晶白云石、石英礦物中，各期包裹體的類型、相態(tài)、豐度、組分及GOI值具有明顯差異，從第1期到第3期流體包裹體分別捕獲了寒武系烴源巖不同成熟階段生成的油氣和油裂解氣。

磨溪構(gòu)造龍王廟組至少經(jīng)歷了 3期油氣充注：第1期油氣充注被細(xì)晶白云石中的包裹體所記錄，鹽水包裹體均一溫度為110～133 ℃，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為中—晚三疊世；第2期油氣充注粗晶白云石中的包裹體所記錄，鹽水包裹體均一溫度為143～167 ℃，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為早—中侏羅世；第3期油氣充注被石英礦物中的流體包裹體所記錄，鹽水包裹體均一溫度為 170～195 ℃，包裹體的40Ar-39Ar年齡為（125.8±8.2）Ma，對(duì)應(yīng)的時(shí)間為早—中白堊世。此外，在第1期與第2期、第2期與第3期油氣充注之間還發(fā)生了2次古油藏在高溫作用下裂解為天然氣并形成瀝青產(chǎn)物的過(guò)程，這2次事件被儲(chǔ)集層孔、洞、縫中充填的第2世代和第4世代瀝青所記錄。這些不同期次和不同世代充填的礦物記錄了龍王廟組流體充注的完整序列和全部過(guò)程。

孔、洞、縫中最晚期充填的石英礦物中的包裹體主要為氣相甲烷包裹體，記錄了龍王廟組儲(chǔ)集層最晚期的天然氣充注事件。地層水中沉淀的石英礦物的流體源為經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期演化濃縮的大氣淡水，缺少深部熱流體或其他外源流體活動(dòng)和破壞的證據(jù)，表明龍王廟組氣藏在形成的關(guān)鍵時(shí)期具有良好的保存條件，有利于天然氣成藏。