湘东王仙花岗闪长斑岩的岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成

王仙花岗闪长斑岩出露于湖南省东部,通过地球化学和地质年代学方法对其岩石元素质量分数和锆石U-Pb-Hf同位素组成进行研究。研究结果表明:该岩体为富Si O2(其质量分数w(Si O2)为74.46%~75.79%)和Al2O3(w(Al2O3)为12.47%~12.83%),贫TFe2O3(w(TFe2O3)为0.96%~1.09%)和Mg O(w(Mg O)为0.17%~0.27%),且相对贫钠富钾(w(Na2O)/w(K2O)为0.39~0.57)的高钾钙碱性、强过铝质花岗岩;稀土元素质量分数较低,具有明显四组分配分曲线特征,相对富集Rb,Th,U,K,Nd,Hf和Sm,而亏损Ba,Eu,Sr,Ti和P;王仙花岗闪长斑岩的侵位年龄为(224.7±4.4)Ma,锆石的εHf(t)较稳定,为-6.83~-3.44,这表明王仙花岗闪长属于S型花岗岩,是华夏地块中元古代较成熟的泥质地壳部分熔融并有少量幔源物质侵入,经高程度分离结晶作用形成的;印支晚期华南板块同时受到古特提斯洋闭合和古太平洋板块向北西俯冲的影响,在碰撞后的伸展环境中,幔源物质底侵,造成地壳物质部分熔融并与幔源物质混合,形成王仙花岗闪长斑岩。     

湘西北牛蹄塘组页岩气储层岩矿特征及意义

基于页岩矿物组成特征分析是页岩气储层评价的基础,也是影响页岩气成藏的关键因素,以湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩为研究对象,在岩心观察的基础上,应用薄片鉴定、XRD、场发射扫描电镜和低温液氮等温吸附实验系统分析牛蹄塘组页岩的矿物组成特征及其意义。研究结果表明:湘西北牛蹄塘组页岩矿物组分复杂,具有"两低一高(石英质量分数高(41.40%~60.81%)、黏土矿物质量分数低(21.43%~26.40%)和碳酸盐矿物质量分数低(3.28%~16.10%)"的特点,此外,样品中还普遍含有方解石、斜长石、白云石、黄铁矿及钾长石等矿物;与国内外不同地区的页岩相比,湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩脆性矿物种类丰富、质量分数高、脆性指数大,有利于储层的压裂改造;黏土矿物的组合类型反映了牛蹄塘组沉积时总体处于干冷气候条件下静水、缺氧的沉积环境,有利于页岩中有机质的富集和保存;在沉积及成岩埋藏过程中水介质偏碱性,盐度较高,富含K+,Fe2+和Mg2+;已经历晚成岩阶段B—C亚期,有机质演化属于高成熟—过成熟阶段;与矿物成分有关的储层孔隙主要是纳米级黏土矿物粒间孔、黄铁矿晶间孔以及微米级微裂缝,BJH总孔体积和BET比表面积经总有机碳归一化处理后,黏土矿物质量分数与BET比表面积呈正线性关系,表明黏土矿物质量分数对页岩的吸附性能有一定控制作用。     

湘西北牛蹄塘组探井页岩气富集要素的对比和启示

基于湘西北地区牛碲塘组是近年来南方页岩气勘探的重点目标,以该区井花页1井、慈页1井及常页1井为研究对象,根据目的层实钻地层及气显示特征,系统对比页岩气生烃、储集及保存等方面的富集条件。研究结果表明:慈页1井和常页1井的原牛牛蹄塘组可进一步划分为杷榔组和牛碲塘组,与花页1井一致;牛蹄塘组烃源岩具有良好的生烃条件,已经历大规模生烃的过程;各探井以吸附状态页岩气为主,且均含有一定的氮气,历史上牛蹄塘组含气层可能受到过破坏;牛蹄塘组基本表现出极低孔隙度及渗透率的物性特征,有较强的压裂改造能力;研究区具有生烃时期早、抬升时期早及幅度大的特征,大规模构造改造及断裂发育,总体上对页岩气保存不利;有机质丰度、成熟度、埋深、地层压力、储层物性、脆性矿物质量分数等因素与地层含气量的相关性均不明显,高吸附能力仅是牛蹄塘组页岩气富集的1个必要非充分条件;慈页1井及常页1井在局部较好的保存条件下有较高的含气性,常页1井高含气性反映出最后1次抬升的时间晚,对页岩气的保存非常有利,因此,保存条件是页岩气富集的关键指标,在勘探过程中需从构造样式、断裂空间分布特征、目的层产状和完整程度、埋藏深度及演化历史等方面进行综合分析和重点评价。