南华北盆地山西组砂岩的气体来源、成岩阶段与成藏过程研究

来源：石油科学通报杂志2021年第3期北京时间：

作者：刘瑞；郭少斌；屈凯旋；郭予斌

单位：中国地质大学(北京)能源学院,北京 100083

摘要：为了系统深入的研究南华北盆地太康隆起和蚌埠隆起上古生界山西组砂岩的气体来源、成岩阶段与成藏过程,本文采用伊利石的结晶度、流体包裹体岩相学、显微激光拉曼测试技术,结合稀有气体同位素,对砂岩的成岩阶段,致密砂岩气体的成藏过程、气体来源和贡献率进行了详细的研究.砂岩中伊利石结晶度介于0.64～1.06(△2θ)之间,指示早—中成岩阶段;I/S混层中蒙皂石含量范围为0％～50％,指示中成岩阶段A-B期;流体包裹体均一温度分布在110～120℃和130～150℃两个范围内,同样指示中成岩阶段A-B期.综合伊利石的结晶度、I/S混层中蒙皂石含量和古温度三种研究方法,共同界定南华北盆地山西组致密砂岩成岩作用阶段为中成岩阶段A-B期.通过流体包裹体岩相学观察结合显微激光拉曼测试技术,准确确定包裹体的类型、成分和世代关系等,确定油气成藏期次为1期.利用含烃盐水包裹体的均一温度,将之"投影"到附有古地温演化的埋藏史图中,确定山西组致密砂岩气的成藏时间为印支期末期—燕山期早期.利用稀有气体同位素40Ar/36Ar值,计算气源岩年龄,确定山西组致密砂岩中的天然气来自于石炭—二叠纪.按照泥页岩、煤岩二端元混合模型,计算了不同烃源岩产生的天然气对砂岩样品中天然气的贡献率,结果表明南华北盆地山西组致密砂岩中天然气的主力烃源岩为煤系泥页岩,贡献率约为73.5％;煤岩在整个生烃过程中发挥次要作用,贡献率约为26.5％.

关键词：成岩阶段,成藏,致密砂岩气,稀有气体同位素,南华北盆地