综述：加拿大阿尔伯塔省中西部西加拿大沉积盆地和落基山前陆带的上泥盆统富有机质页岩中的裂缝系统与流体包裹体研究

本综述深入剖析了西加拿大沉积盆地Duvernay组与落基山前陆带Perdrix组上泥盆统页岩的裂缝形成机制与烃类演化史。通过分析方解石脉体定向特征、流体包裹体均一温度（Th）和冰点温度（Tm）数据，揭示了两组样品分别记录了埋藏期（约140°C）和深埋期（180-300°C）的烃类捕获事件。研究首次公开了该区域流体包裹体的盐度（18-22 wt% NaCl eq.）和甲烷主导的天然气组成（含C2-C6烃及苯），为页岩油气成藏过程中的压力-温度（P-T）演化、构造应力场转换（如拉拉米造山运动）及裂缝网络形成机制提供了关键证据。

　　

裂缝系统与成藏演化

西加拿大沉积盆地Duvernay组页岩以垂直-近垂直方解石脉为主，发育单相/两相轻质油包裹体（API度40-55°），均一温度（Th）主要集中于35-60°C。这些包裹体捕获于最大埋藏前（约140°C）的过压环境，流体密度显著高于现今产出的湿气-凝析油组合，表明后期埋藏（最高<160°C）导致原油裂解成气。脉体中普遍存在固体沥青沉淀，拉曼光谱显示强烈的D峰（1350 cm^-1）和G峰（1602 cm^-1），而甲烷峰（2912-2914 cm^-1）微弱，反映原油经历热蚀变。

流体化学特征与成因

Duvernay组基质中草莓状方解石胶结物内 aqueous 包裹体盐度达21.7 wt% NaCl eq.，远高于当地产出水 salinity（8.5-16.2%），暗示蒸发岩溶蚀或极端蒸发成因。相比之下，前陆带Perdrix组露头样品以水平-近水平石英-方解石脉为主，含气态烃包裹体与两相 aqueous 包裹体。拉曼光谱与流体层析质谱（FIS）证实气体以甲烷为主（占比90-99%），含少量乙烷、丙烷及苯，且检测到硫化物（COS/SO₂），指示高温热化学硫酸盐还原作用。

温压条件与埋藏历史

Perdrix组包裹体均一温度（Th）范围极宽（180->300°C），主体集中于220-270°C，对应埋深约9 km（地温梯度30°C/km）。等容线模拟显示包裹体捕获压力跨度大（80-210 MPa），部分超静岩压力环境反映构造挤压与流体超压共同作用。Bighorn逆冲带样品Th较低（168°C），埋深约5 km，证实前陆带不同构造单元差异隆升历史。Duvernay组最大埋深约4.5 km，后期构造挤压导致晚期水平脉体切割早期垂直裂缝。

构造控缝与烃类演化

Duvernay组垂直裂缝走向与区域最大水平主应力（SH_max，N45°±5°）一致，形成于拉拉米期埋藏加载过程；而Perdrix组水平脉体与逆冲断层带共生，形成于早始新世（52 Ma）麦康奈尔逆冲事件。裂缝几何形态、矿物组合（高镁方解石沿脉体中线分布）及流体组成差异，明确反映盆地（静水-超压系统）与前陆带（构造超压系统）不同的应力场环境与烃类成熟路径。

地质意义与资源指示

研究首次建立了两套页岩的裂缝-流体-热演化耦合模型：Duvernay组代表中等埋深下的原油裂解成气过程，而Perdrix组记录了深埋环境下干气生成与构造裂缝控流作用。高盐度流体与烃类组成变化为页岩油气保存条件、裂缝有效性评价及成藏模式预测提供了关键参数，对非常规油气勘探开发具有重要指导意义。