構造變形作用下頁巖孔裂隙結構演化特征及其模式——以四川盆地及其周緣下古生界海相頁巖為例

作者：朱洪建,琚宜文,孫巖,黃騁,馮宏業,Ali Raza,余坤,喬鵬,肖蕾

摘要：構造應力能夠使頁巖發生變形或破壞,從而不同程度地影響頁巖的宏微觀結構。采用川東南下志留統龍馬溪組和川東北下寒武統魯家坪組海相頁巖樣品,運用聚焦離子束掃描電鏡(FIB-SEM)、氣體吸附和壓汞法等手段,分析了構造類型和變形機制對頁巖孔裂隙結構的改造和控制作用。結果表明:單斜巖層頁巖中以有機質孔隙結構為主,而褶皺或斷層等強烈構造部位頁巖礦物粒間孔、溶蝕孔和裂隙結構占主導;相對于單斜巖層頁巖,褶皺部位頁巖的微孔略占優勢,而斷層部位頁巖的大孔占絕對優勢;不同構造類型頁巖孔裂隙結構特征的差異與局部構造應力分布的不均一性相關;脆性變形頁巖以發育微米級孔隙和裂隙結構為主,有利于頁巖氣的運移和聚集;韌性變形頁巖以發育納米級孔隙結構為主,有利于頁巖氣的吸附和賦存;總孔體積隨脆性變形作用的增強而增加,隨韌性變形作用的增強而減少;孔隙總比表面積與脆性變形作用的相關性不明顯,而隨韌性變形作用的增強而增加。在此基礎上,探討了構造變形過程中頁巖孔裂隙結構的控制因素和演化模式,認為構造應力對頁巖孔裂隙結構的影響首先體現在對頁巖組分的改造,進而控制孔裂隙結構的演化,最終制約著頁巖氣的微觀賦存和運移。

發文機構：中國科學院計算地球動力學重點實驗室 中國科學院大學地球與行星科學學院 燕山大學車輛與能源學院 南京大學內生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室 南京大學地球科學與工程學院

關鍵詞：孔裂隙結構構造變形演化模式海相頁巖頁巖氣下古生界四川盆地pore and fracture structuretectonic deformationevolutionary modelmarine shaleshale gasLower PaleozoicSichuan Basin

分類號： TE122.2[石油與天然氣工程—油氣勘探]