0 引言
1 地质背景
2 实验样品与实验方法
3 TSR地质与地球化学证据
3.1 天然气地球化学特征
3.2 金属硫化物分布特征
图3 高—磨地区灯影组地层金属硫化物特征Bi:沥青;Bre:砾屑;Dol:白云石;Fra:裂缝;Ga:方铅矿;P:溶孔(洞);Q:石英;Py:黄铁矿;Sp:闪锌矿;Sty:缝合线.(a)方铅矿充填高角度裂缝,MX51井,灯四段,5 383.27~5 383.48 m;(b)黄铁矿沿断裂面分布,ZT1井,灯二段,4 938.62~4 938.82 m;(c)黄铁矿侵染状分布于构造角砾中,MX148井,灯二段,5 596.62 m;(d)黄铁矿交代砾屑,砾屑间充填白云石,缝合线中见有黄铁矿分布,MX148井,灯二段,5 596.62 m;(e)黄铁矿沿裂缝分布,砾屑间孔隙中充填白云石、石英,MX148井,灯二段,5 596.37 m;(f)方铅矿沿层理分布,PT1井,灯二段,5 747.29~5 747.37 m;(g)黄铁矿呈侵染状分布于微晶白云岩中,PT1井,灯二段,5 749.91 m;(h)微晶白云岩中黄铁矿团块,见有白云石脉,PT1井,灯二段,5 757.53 m;(i)黄铁矿沿缝合线分布,同时发现方铅矿,PT1井,灯二段,5 766.62~5 766.74 m;(j)黄铁矿完全交代砾屑颗粒,PT1井,灯二段,5 767m;(k)砾屑漂浮在白云石胶结物中,砾屑中黄铁矿局部富集,PT1井,灯二段,5 768.48~5 768.6 m;(l)黄铁矿团块,内部包含白云石,与沥青充填的缝合线接触,PT1井,灯二段,5 768.95~5 769 m;(m—n)图(n)为图(m)剖开新鲜面,砾屑中黄铁矿在与白云石胶结物接触部位富集,PT1井,灯二段,5 771.71~5 771.86 m;(o)黄铁矿在砾屑中富集,PT1井,灯二段,5 772~5 772.22 m;(p)黄铁矿顺层分布于藻白云岩中,PT1井,灯二段,5 789.72~5 789.8 m Fig.3 Characteristics of metal sulfide in Dengying Formation in Gaoshiti-Moxi areas |
图4 高—磨地区震旦系铅锌矿镜下特征及扫描电镜元素能谱图Bi:沥青;Bre:砾屑;Dol:白云石;Fra:裂缝;Ga:方铅矿;P:溶孔(洞);Q:石英;Py:黄铁矿;Sp:闪锌矿;Sty:缝合线.(a)闪锌矿分布于石英脉体旁微晶白云石中,PT1井,灯二段,5 727.96 m;(b)图(a)中红框,白云岩中闪锌矿与黄铁矿,闪锌矿中见细粒黄铁矿,PT1井,灯二段,5 727.96 m;(c)白云岩中方铅矿脉体,脉体附近见少量闪锌矿,PT1井,灯二段,5 748.4~5 748.49 m;(d)图(c)中方框反射光,白云岩中方铅矿脉体,方铅矿包裹自形—半自形黄铁矿,脉体附近见少量闪锌矿,PT1井,灯二段,5 748.4~5 748.49 m;(e)缝合线切穿白云石颗粒,内部充填沥青、黄铁矿、方铅矿,PT1井,灯二段,5 773.68 m;(f)图(e)中方框范围反射光图片,缝合线中充填沥青、黄铁矿及方铅矿,PT1井,灯二段,5 773.68 m;(g)方铅矿沿层理面发育,PT1井,灯二段,5 747.29~5 747.37m;(h)图(g)中方框范围反射光图片,方铅矿见典型的黑色三角孔,同时包裹白云石,周围分布细小黄铁矿颗粒,PT1井,灯二段, 5 747.29~5 747.37 m;(i)黄铁矿岩裂缝分布,MX148井,灯二段,5 596.37 m,单偏光; (j) 黄铁矿沿裂缝分布,MX148井,灯二段,5 596.37 m,反射光;(k)2条沥青脉体,脉体中方铅矿发育情况不同,PT1井,灯二段,5 768.18 m;(l)图(k)中沥青能谱,PT1井,灯二段,5 768.18 m;(m)细粒自形—半自形黄铁聚集成块,PT1井,灯二段,5 757.53 m;(n)粗粒黄铁矿聚集成团块,PT1井,灯二段,5 778.71 m;(o)细粒自形—半自形黄铁聚集成块,方铅矿包围黄铁矿颗粒,PT1井,灯二段,5 758.16~5 758.29 m;(p)自形黄铁矿颗粒扫描电镜图片,PT1井,灯二段,5 758.16~5 758.29 m Fig.4 Microscopic characteristics and element energy spectrum of lead-Zinc deposits in Dengying Formation, Gaoshiti-Moxi areas |
3.3 金属硫化物、沥青及H2S的硫同位素特征
表1 高—磨地区灯影组铅锌矿硫同位素特征Table 1 Sulfur isotope characteristics of lead-Zinc deposits in Dengying Formation, Gaoshiti-Moxi areas |
样品编号 | 层位 | 深度/m | 矿物 | 矿物特征 | δ34S/‰ | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
平均值 | 最大值 | 最小值 | |||||
MX148-1 | 灯二段 | 5 596.3 | 黄铁矿 | 微晶白云岩砾屑中自形—半自形粗粒黄铁矿颗粒富集成团块 | 26.11 | 26.24 | 25.88 |
MX148-2 | 灯二段 | 5 596.7 | 黄铁矿 | 黄铁矿沿裂缝分布 | 25.76 | 26.9 | 23.69 |
MX148-3 | 灯二段 | 5 596.62 | 黄铁矿 | 微晶白云石中自形—半自形粗粒黄铁矿颗粒富集成团块 | 20.28 | 26.12 | 13.47 |
PT101-6 | 灯二段 | 5 779.02 | 黄铁矿 | 细粒黄铁矿聚集,条带状分布 | 16.802 | 18.46 | 15.73 |
PT102-2 | 灯二段 | 5 878.56 | 黄铁矿 | 细粒黄铁矿聚集成块,形状不规则,粒径为10~100 μm,沿微晶白云石与细晶白云石胶结物接触边缘分布,溶蚀矿洞中充填白云石、石英 、萤石 | 15.706 | 16.43 | 15.09 |
PT1-21 | 灯二段 | 5 727.96 | 黄铁矿 | 自形粗粒黄铁分布与闪锌矿伴生 | 24.02 | 24.95 | 23.5 |
PT1-21 | 灯二段 | 5 727.96 | 闪锌矿 | 石英脉体旁,不规则块状闪锌矿分布于微晶白云石中,内见细粒黄铁 | 26.38 | 27.2 | 25.1 |
PT1-36 | 灯二段 | 5 747.48~5 747.56 | 黄铁矿 | 微晶白云石中自形—半自形细粒黄铁矿富集成块 | 17.38 | 17.59 | 17.01 |
PT1-44 | 灯二段 | 5 749.91 | 黄铁矿 | 微晶白云石中自形—半自形细粒黄铁矿颗粒富集,细晶白云石中未见黄铁矿,黄铁矿颗粒间见方铅矿 | 18.02 | 18.14 | 17.81 |
PT1-51 | 灯二段 | 5 753.27 | 黄铁矿 | 藻团块上自形—半自形细粒黄铁矿颗粒聚集成块 | 16.025 | 16.76 | 15.57 |
PT1-56 | 灯二段 | 5 757.53 | 黄铁矿 | 微晶白云石中自形—半自形细粒黄铁矿颗粒聚集成块、成条带状 | 25.83 | 26.9 | 25.06 |
PT1-57 | 灯二段 | 5 758.16~5 758.29 | 黄铁矿 | 微晶白云石中自形—半自形细粒黄铁矿颗粒富集,黄铁矿颗粒间见方铅矿 | 16.73 | 18.49 | 15.28 |
PT1-58-1 | 灯二段 | 5 758.94 | 黄铁矿 | 早期白云石细脉中黄铁矿条带 | 2.73 | 6.63 | -0.45 |
PT1-58-2 | 灯二段 | 5 758.94 | 黄铁矿 | 细晶白云石中自形—半自形黄铁矿 | 15.06 | ||
PT1-75 | 灯二段 | 5 771.71~5 771.86 | 黄铁矿 | 白云岩砾屑中自形—半自形细粒黄铁矿聚集成块 | 15.6 | 16.57 | 15.1 |
PT1-84 | 灯二段 | 5 778.71 | 黄铁矿 | 微晶白云石中自形—半自形粗粒黄铁矿富集成团块 | 16.456 | 17.44 | 15.68 |
3.4 沥青元素特征
表2 高—磨地区灯影组储层沥青元素组成Table 2 Element composition of bitumen in Dengying Formation, Gaoshiti-Moxi areas |
测试点号 | 层位 | 深度/m | 沥青镜下特征 | 元素原子相对含量/% | S/C | O/C | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
C | O | S | ||||||
PT1-101-1 | 灯二段 | 5 768.18 | 沥青脉体,脉体中发育方铅矿 | 92.25 | 4.67 | 3.08 | 0.033 | 0.051 |
PT1-101-2 | 灯二段 | 5 768.18 | 沥青脉体,脉体中发育方铅矿 | 93.13 | 3.9 | 2.98 | 0.032 | 0.042 |
PT1-101-3 | 灯二段 | 5 768.18 | 白云石孔洞中沥青 | 87.84 | 9.41 | 2.75 | 0.031 | 0.107 |
PT1-101-4 | 灯二段 | 5 768.18 | 沥青脉体,不含方铅矿 | 93.23 | 3.69 | 3.09 | 0.033 | 0.040 |
PT1-101-5 | 灯二段 | 5 768.18 | 沥青脉体,不含方铅矿 | 84.62 | 12.59 | 2.79 | 0.033 | 0.149 |
PT1-77-1 | 灯二段 | 5 773.68 | 缝合线中与方铅矿、黄铁矿伴生沥青 | 91.99 | 4.66 | 3.35 | 0.036 | 0.051 |
PT1-77-2 | 灯二段 | 5 773.68 | 缝合线中与方铅矿、黄铁矿伴生沥青 | 92.57 | 3.98 | 3.45 | 0.037 | 0.043 |
PT1-84-1 | 灯二段 | 5 778.71 | 孔洞中纤维状各向异性结构沥青 | 92.79 | 3.76 | 3.45 | 0.037 | 0.041 |
PT1-84-2 | 灯二段 | 5 778.72 | 孔洞中纤维状各向异性结构沥青 | 92.58 | 3.21 | 4.21 | 0.045 | 0.035 |
MX39-17-1 | 灯四段 | 5 303.00 | 沥青脉体 | 92.26 | 1.38 | 2.87 | 0.031 | 0.015 |
3.5 流体包裹体证据
图7 高—磨地区灯影组萤石中流体包裹体特征及拉曼光谱(a)萤石中含单质硫三相流体包裹体,MX39井,灯四段,5 306.5 m;(b)萤石中多相流体包裹体,固相为单质硫、方解石,MX39井,灯四段,5 306.5 m;(c)图(a)中单质硫拉曼光谱;(d)萤石中含方解石三相流体包裹体,MX39井,灯四段,5 306.5 m;(e)图(d)中方解石拉曼光谱特征;(f)萤石中含沥青、白云石多相流体包裹体,MX39井, 灯四段,5 306.5 m;(g)图(f)中沥青拉曼光谱;(h)萤石中单相流体包裹体及气液两相流体包裹体呈串珠状分布,MX51井,灯四段,5 334.14 m;(i)图(h)单相包裹体拉曼光谱,主要由CH4、CO2、H2S组成 Fig.7 Raman spectra and characteristics of inclusions in fluorite from Dengying Formation, Gaoshiti-Moxi areas |
表3 高—磨地区灯影组储层中流体包裹体气相组成Table 3 Gas phase composition of fluid inclusions in Sinian Dengying Formation reservoir, Gaoshiti-Moxi areas |
井号 | 层位 | 深度/m | 赋存矿物 | 均一温度/℃ | 盐度/% | CH4拉曼 位移/cm-1 | 气体组成/% | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
CH4 | CO2 | H2S | |||||||
MX103 | 灯四段 | 5 245.5 | 白云石 | 160.1 | 2.3 | 2 915.36 | 98 | 0 | 2 |
MX39 | 灯四段 | 5 306.5 | 白云石 | 207 | 6.3 | 2 915.43 | 97 | 0 | 2 |
MX103 | 灯四段 | 5 245.4 | 萤石 | 227 | 10.49 | 2 914 | 91 | 6 | 2 |
MX39 | 灯四段 | 5 306.5 | 萤石 | 205 | 10.73 | 2 914.8 | 99 | 0 | 1 |
MX51 | 灯四段 | 5 334.14 | 萤石 | - | - | 2 911.36 | 82.1 | 12.7 | 5.2 |
MX39 | 灯四段 | 5 281.5 | 石英 | 153 | 11.22 | 2 914.96 | 92 | 7 | 1 |
MX13 | 灯四段 | 5 046.9 | 石英 | 149 | 6.3 | 2 915 | 95 | 5 | 0 |
MX103 | 灯四段 | 5 206.5 | 方解石 | 125.1 | 14.46 | 2 914 | 94 | 6 | 0 |
4 TSR规模及分布控制因素
4.1 硫源制约TSR规模
表4 高—磨地区灯影组地层水类型与离子特征Table 4 The ions and formation water types of Dengying Formation, Gaoshiti-Moxi areas |
井号 | 层位 | 深度/m | 主要离子类型及含量/(g/L) | 矿化度/ (g/L) | 水型 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
K+ | Na+ | Ca2+ | Mg2+ | Ba2+ | Cl- | SO4 2- | CO3 2- | |||||
GS1* | 灯四段—灯二段 | 4 956~5 399 | 0.78 | 6.97 | 14.68 | 7.3 | 1.23 | 64.43 | 0 | 0 | 95.39 | 氯化钙 |
GS11 | 灯二段 | 5 402~5 467 | 3.01 | 12.44 | 10.99 | 5.76 | 0.19 | 42.53 | 0 | 0 | 74.99 | 氯化钙 |
GS6* | 灯二段 | 5 334~5 345 | 2.57 | 15.60 | 19.12 | 6.36 | 0.27 | 80.48 | 0 | 0.24 | 124.64 | 氯化钙 |
MX8* | 灯四段 | 5 102~5 172 | 5.62 | 21.60 | 16.76 | 6.24 | 0.55 | 73.52 | 0 | 0 | 124.28 | 氯化钙 |
MX9 | 灯二段 | 5 496 | 5.64 | 40.05 | 0.7 | 0.13 | 0 | 10.21 | 5.15 | 0 | 61.88 | 碳酸氢钠 |
MX10* | 灯二段 | 5 449~5 470 | 2301 | 22.38 | 15.40 | 6.94 | 0.82 | 10.50 | 0 | 0 | 152.81 | 氯化钙 |
MX11 | 灯二段 | 5 449~5 470 | 2.31 | 22.39 | 15.42 | 6.93 | 0.88 | 10.50 | 0 | 0 | 153.39 | 氯化钙 |
MX17* | 灯四段 | 5 062.5~5 073 | 4.21 | 38.99 | 10.36 | 4.56 | 1.37 | 12.68 | 0 | 0 | 186.29 | 氯化钙 |
MX18 | 灯二段 | 5 105.8 | 2.68 | 12.82 | 0.42 | 66.99 | 0 | 4.70 | 5.28 | 0 | 261.52 | 碳酸氢钠 |
MX22 | 灯四段 | 5 750.48 | 2907 | 11.65 | 3.51 | 0.30 | 0 | 13.12 | 1.69 | 0 | 33.61 | 碳酸氢钠 |
MX23 | 灯四段 | 5 213~5 271 | 2.34 | 9.23 | 13.72 | 7.87 | 0 | 71.74 | 0 | 0 | 104.90 | 氯化钙 |
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