四川盆地埃迪卡拉系灯影组多期流体活动对碳酸盐岩储层的控制机制

针对四川盆地埃迪卡拉系灯影组(Z2 dn)碳酸盐岩储层孔隙演化机制不明的问题，研究人员通过岩石学-地球化学-流体包裹体-原位U-Pb年代学多方法联合，揭示了453-165 Ma间三期白云石胶结(CD-1/CD-2/CD-3)和两期石英胶结(Qtz-1/Qtz-2)的成因时序，首次厘定了志留纪和印支期两期原油充注事件，阐明了中央与东南部储层孔隙差异的流体活动主控因素，为全球深层古老碳酸盐岩油气勘探提供新范式。

　　

在全球能源需求持续增长的背景下，深层-超深层碳酸盐岩油气藏已成为勘探开发的重要接替领域。中国四川盆地埃迪卡拉系灯影组(Z₂
dn)作为最古老的碳酸盐岩储层之一，经历了长达5亿年的复杂埋藏-成岩演化，其孔隙发育受多期流体活动的叠加改造。然而，不同构造单元储层物性差异显著，中央四川盆地天然气产量明显高于东南部，这种差异是否与区域流体活动时序相关？多期构造运动如何通过流体-岩石相互作用控制孔隙演化？这些问题长期困扰着地质学家。中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院联合中国地质大学等机构的研究团队在《Marine and Petroleum Geology》发表最新成果，通过创新性整合微观尺度的流体记录与宏观盆地模拟，首次重建了灯影组储层完整的流体活动编年史。

研究采用13件钻井岩心样品，结合激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)原位U-Pb定年、流体包裹体显微测温、阴极发光(CL)成像和稀土元素(REE)分析等关键技术。特别值得注意的是，首次将碳酸盐矿物U-Pb定年技术应用于烃类充注事件的时间约束，建立了绝对年代学框架。

岩石学特征
显微观察揭示灯影组储层发育三期白云石胶结(CD-1/CD-2/CD-3)和一期白云石脉(FD)。CD-1/CD-2呈暗红色阴极发光，与固体沥青共生；FD脉则显示亮橙色发光，指示不同来源的成岩流体。石英胶结(Qtz-1/Qtz-2)中可见烃类包裹体，为油气充注提供了直接证据。

成岩流体时序
REE配分模式显示CD-1/CD-2胶结和FD脉具有海水特征，形成于封闭环境的埋藏成岩阶段。U-Pb定年确定CD-1(453 Ma)和CD-2(336 Ma)胶结对应加里东期，FD脉(173 Ma)则形成于印支期。石英胶结Qtz-1(182 Ma)和Qtz-2(165 Ma)与燕山期热液活动相关，导致白云岩选择性溶解。

油气充注与孔隙保存
沥青与白云石胶结的穿切关系揭示两期油气充注：志留纪(受CD-1/CD-2年龄约束)和印支期(据Qtz-1包裹体均一温度推算)。特别重要的是，油气充注抑制了自生矿物沉淀，而165-173 Ma的原油裂解产生的超压(中央盆地中等强度，东南部较弱)有效维持了孔隙度。

区域差异机制
东南部仅发育单期油气充注且超压较弱，导致CD-3热液胶结和Qtz-2大量发育，孔隙度显著低于经历多期油气保护的中央盆地。这种流体活动"时空配置"差异是控制储层质量区域分异的核心因素。

该研究开创性地将U-Pb定年技术与传统储层表征方法结合，首次建立了古老碳酸盐岩储层"流体活动-油气充注-孔隙演化"的定量关系模型。不仅为四川盆地深层油气勘探提供了新的评价指标，更重要的是，提出的多期流体耦合成岩理论对全球类似盆地(如波斯湾、西伯利亚地台)的前寒武系油气勘探具有重要指导价值。研究揭示的"油气充注抑制成岩作用"机制，为深层优质储层预测提供了创新性认识框架。