項目摘要
礦物流體包裹體是礦物在結晶生長過程中被捕獲並封閉在礦物晶體缺陷中具有不同成分、以不同相態保存在礦物中的地質流體。礦物流體包裹體是記錄成岩、成礦(藏)作用及其條件的顯微流體,通過對保存在礦物中、代表著不同成岩成礦(藏)階段的不同期次流體包裹體分析,可揭示不同時期成岩成礦(藏)物化條件、流體成分、物質來源和地質作用過程等。本項目重點針對礦物流體包裹體分析測試及在成岩成礦(藏)研究套用中的關鍵技術問題,開展了長期系統性地研究工作,形成的礦物流體包裹體分析測試技術、研究方法,推動了流體包裹體技術在成岩成礦(藏)領域的廣泛套用。項目取得以下重要成果:
1.建立了定量分析有機流體包裹體成分的分析方法
套用螢光光譜、顯微傅立葉紅外光譜、雷射拉曼光譜、LA-ICP/MS和TOP-SIMS等多種測試技術對有機包裹體成分分析方法進行探索,建立了用螢光光譜Q比值和顯微傅立葉紅外光譜χ係數原位定量分析包裹體中烴類成分的方法。
2.在國內首先開展單個流體包裹體同位素測試研究
發明了氣體線上測試裝置獲得了國家專利,通過CO2標準氣體確定了CO2同位素分子13CO2和12CO2拉曼參數和影響因素,建立了CO2同位素分子13CO2和12CO2拉曼參數與密度關係,實現了穩定的CO2同位素分析方法。套用LA-ICP/MS方法首次獲得方解石脈中單個流體包裹體Sr同位素。
3.對有機包裹體記錄信息研究,提出儲層緻密與油氣成藏同步發生的觀點被普遍認可
揭示了特低滲儲層孔隙演化、自生成岩礦物形成、油氣包裹體記錄的油氣充注成藏三者之間的耦合關係;提出的生烴高峰階段鹼性成岩流體產生的大規模膠結物是導致儲層緻密的主要原因,同時伴隨低滲透油氣藏形成的成藏觀點被普遍接受。
4.發現異常高壓古流體岩相學證據,提出油氣流體運移的新動力學機制
在鄂爾多斯盆地延長組發現了沸騰油氣包裹體,提出異常高壓是緻密儲層油氣運移的主要動力。在大巴山前陸發現含烴包裹體的纖維狀方解石脈,記錄了大巴山前陸構造高壓古流體遷移。
5. 揭示了沉積盆地低溫熱液流體成岩作用及其對低滲油藏和熱液成礦作用的影響
發現鄂爾多斯盆地侏羅系、三疊系和上古生界不同時代和埋深的地層普遍存在溫度區間在160-180℃之間的成岩作用,成岩礦物組合和地球化學特徵表現出低溫熱液流體特徵,是控制緻密儲層形成的主要因素。提出東勝砂岩型鈾礦氧化/還原地球化學界面受低溫熱液流體和有機流體雙重作用控制的新觀點。
6.套用有機包裹體研究技術方法揭示地質歷史時期油氣運移過程
利用油氣包裹體對石油或天然氣運移和聚集的示蹤作用,對鄂爾多斯盆地延長組石油包裹體和山西組天然氣包裹體特徵以及寄主礦物特徵進行研究,發現與油氣伴生的鹼性成岩作用是油氣聚集成藏的直接證據,提出了生烴高峰、運移方向和有效圈閉空間結合的“三位一體”低滲透油氣成藏和勘探評價體系。