川南长宁地区不同构造单元五峰组—龙马溪组流体包裹体特征及其地质意义

梁志凯，姜振学，吴伟，郭婕，王孟，刘冬冬，聂舟，薛子鑫

(1.中国石油大学(北京) 油气资源与探测国家重点实验室，北京，102249；2.中国石油大学(北京) 非常规油气科学技术研究院，北京，102249；3.中国石油西南油气田公司 页岩气研究院，四川 成都，610051；4.四川长宁天然气开发有限责任公司 勘探开发部，四川 成都，610051)

流体包裹体是指地质流体在矿物结晶生长过程中被捕获、包裹在某矿物的晶格缺陷或穴窝中，如今还保存在矿物中并与矿物有清晰相界线那部分物质，它保存了古流体被捕获时的温度、压力和成分等重要信息[1]。目前，对流体包裹体进行研究是一种最直接、最可靠的手段，在常规油气成藏研究中，它被广泛用于确定油气组分、划分油气成藏期次、确定油气成藏时间、温压条件以及油气运移通道等[2-6]。在非常规油气当中，由于页岩粒度较小、结晶程度较低，在古流体活动过程中不容易形成有效包裹体，但是部分页岩裂缝充填的脉体中往往具有一定数量的包裹体，可以作为页岩气藏评价的关键证据[5]。目前，有关页岩包裹体的研究主要是利用荧光光谱技术、显微测温技术和激光拉曼光谱技术等，通过获得包裹体中烃类气体和地质流体特征，研究包裹体的温度、盐度、压力等重要数据，从而开展页岩气藏的生烃、恢复成藏过程、保存条件评价等工作[4-8]。

随着四川盆地南部(以下简称川南)长宁、泸州等地区深层页岩气井(L3 井测试产量为138×104m3/d；Y3 井测试产量为20×104m3/d)陆续取得一系列突破，2021年我国页岩气产量也达到230×108m3，展现出了很强的勘探潜力。川南地区上古生界龙马溪组页岩气经历了多期挤压构造运动，地层剥蚀量较大，发育多期次断裂，地质流体较为活跃，裂缝脉体广泛发育[8-12]。通过流体包裹体显微测温技术，恢复流体活动时期的古温度；利用激光拉曼光谱偏移计算甲烷包裹体的密度；利用盐水包裹体均一温度和甲烷包裹体密度恢复流体包裹体古压力，从而明确页岩气藏地层压力、超压形成时间。前人针对川南焦石坝、长宁地区页岩中发育高密度甲烷包裹体开展研究，发现包裹体多赋存于石英脉和方解石脉当中，包裹体捕获时间与页岩裂解生气阶段具有高度时空一致性[8-13]。长宁以及焦石坝地区埋藏史及热史结果显示，燕山期晚期构造运动导致龙马溪组页岩接近最大埋深，地层压力处于中等—强超压状态[14-17]。

然而，前人针对长宁地区不同构造单元的古压力和成藏演化过程的研究较缺乏，对长宁不同构造单元流体包裹体差异性研究不系统。本次研究聚焦于长宁地区不同构造区的裂缝脉体样品，首先进行了包裹体岩相学分析，明确不同构造单元包裹体发育差异性；其次，对脉体中捕获的气-液两相盐水包裹体和烃类气相包裹体进行显微测温以及激光拉曼分析，计算古盐度、均一温度、古流体密度及地层压力；最后，讨论了不同构造单元成藏过程差异及其对页岩含气性影响，以期为川南深层海相页岩气的地质评价和勘探提供依据。

1 区域地质特征

川南长宁地区构造位置属川西南古隆起构造单元。龙马溪组沉积早期(O3w—S1l)，川南及川东南地区为深水陆棚相，威远—自贡—长宁—昭通地区为深水陆棚沉积中心，沉积厚度达到500 m以上。川南地区受青藏高原和川滇地块的联合作用，在晚白垩世—新生代沉积地层发生大规模剥蚀，形成典型的NE向、WE向和近NS向宽缓叠加—复合构造[12]。受区域构造应力影响，长宁地区发育大量与挤压褶皱变形相关的多期次断层和裂缝，断层走向从WE 和NW 走向转变为NW 和NE 走向[15](图1)。

图1 川南长宁地区构造纲要图及取样井位图Fig.1 Tectonic outline map and sampling well location map of Changning area,southern Sichuan

2 实验样品及测试方法

2.1 实验样品

研究区发育多期次构造运动，在不同挤压应力作用下形成了高角度裂缝，形态不规则，多数延伸程度较低，且多数被沥青和方解石等所充填。本次研究的高密度甲烷包裹体主要存在于龙马溪组一亚段3-4小层，宏观上脉体充填于黑色页岩内的高角度的裂缝中，脉体厚度为0.5～3.0 cm，围岩的有机碳质量分数介于0.5%～3.0%。本次收集了长宁地区天宫堂背斜、双龙—罗场向斜和建武向斜等地区岩心，覆盖了研究区的大部分区域，能够满足测试需要。

2.2 测试方法

岩相学观察主要通过NIKON-LV100 双通道荧光、反射光—透射光显微镜完成；显微测温采用厚度为300 μm 的双面抛光薄片，在Linkam-THMSG600冷热台进行。在测温过程中，冷热台升温速率控制在0.1～5.0 ℃/min，校正测试误差为±0.1 ℃。激光拉曼光谱分析主要采用LabRAM HR800 显微激光拉曼光谱仪完成。实验环境测试温度为22 ℃，测试波长为532.06 nm，功率为14 mW，线宽小于0.1 nm，光谱仪共焦效果可以达到横向0.1 μm、深度约0.3 μm 的空间分辨率。采用硅样对仪器的波数进行校正，拉曼峰位移为520.70 cm-1，利用1800 光栅对2 750～3 050 cm-1范围内的单窗口数据进行采集，数据单次收集时间为10～100 s，叠加2～5次。甲烷包裹体的真实拉曼散射峰由氖灯进行校正。

3 页岩裂缝脉体及包裹体岩相学特征

3.1 页岩裂缝脉体形态特征

前人对川南地区页岩裂缝脉体形态进行了大量研究，按照裂缝脉体形态可以分为高角度缝、水平缝和网状缝3种类型[16]。本次研究中对长宁地区10 余口取心井开展岩心裂缝的精细描述发现，长宁地区裂缝脉体发育形态多样，水平缝及高角度缝发育程度较高，网状缝相对发育程度较低。图2所示为长宁地区五峰组—龙马溪组页岩岩心裂缝脉体发育特征。由图2(a)可见：水平裂缝内部往往充填方解石脉体以及黄铁矿条带，常常与层面近平行。图2(b)显示天宫堂地区发育的网状缝多为多期次水平缝和高角度缝组合形成，脉体宽度较为均一，与层理面呈现相似的交切关系。由图2(c)可见：双龙—罗场向斜内部多数井发育穿层剪切裂缝，裂缝形态多与纹层面近斜交，宽度较为均匀，延伸长度多为几米。

图2 长宁地区五峰组—龙马溪组页岩岩心裂缝脉体形态特征Fig.2 Vein morphology characteristics of natural fractures in Wufeng—Longmaxi Formation shale cores in Changning area

3.2 流体包裹体岩相学特征

通过显微镜下的单偏光和荧光联测发现，长宁地区裂缝脉体形成过程中捕获的原生流体包裹体主要包含气-液两相包裹体、气相包裹体以及沥青包裹体3 种类型(表1)，多存在于石英脉及方解石脉体之中(图3和4)。由图3可见：烃类包裹体在石英以及方解石脉体中大量发育，在单偏光下呈现包裹体边缘灰黑、中心亮度较高且具有较高的透明度，包裹体内部含有部分薄膜状液态烃，导致紫外光下呈现微弱的黄绿色荧光。在紫外光下，高纯度的甲烷气相包裹体不发光，通常沿微裂缝定向发育，形态以次圆状、长条状和椭圆状为主，直径为6～30 μm。

图3 长宁地区不同构造单元裂缝脉体气液两相盐水包裹体和气态烃包裹体形态与产出特征Fig.3 Morphology and production characteristics of gas-liquid two-phase brine inclusions and gaseous hydrocarbon inclusions in fracture veins of different tectonic units in Changning area

表1 不同类型流体包裹体形貌及其显微镜下特征Table 1 Morphology and microscopic characteristics of different types of fluid inclusions

由图4可见：沥青包裹体在单偏光下常常呈黑色，主要是由于演化程度较高的焦沥青充填于气相包裹体当中，透明度较低，甚至不透明，但在紫外光线下呈现蓝白色荧光，主要产于方解石脉体中，形态多为四边形或米粒状，呈现孤立状态分布，包裹体直径介于3～5 μm。气-液两相包裹体气相占比低于5%，多为四边形和椭圆状，长轴长度为2～14 μm，主体为5～13 μm，多数盐水包裹体在紫外光下不发光，少部分含烃盐水包裹体在紫外光下呈现淡蓝色荧光。

3.3 激光拉曼检测流体成分

在透射光下，气态烃包裹体通常呈现灰黑色，透明度较低；相比较而言，高密度甲烷包裹体为半透明—透明的单相包裹体[17-18]。利用激光拉曼技术对包裹体内部组分和宿主矿物进行定性识别是分析包裹体内部组分的有效手段[4,13,19]。

图5为长宁地区不同构造单元方解石脉体中甲烷包裹体和沥青包裹体拉曼光谱图。由图5可见：沥青包裹体多近似椭圆形、不规则形状，在透射光下颜色多为黑色—暗灰色，在D 峰和G 峰强度较高，其波数分别介于1 326.2～1 349.3 cm-1和1 587.4～1 603.0 cm-1附近(图5)。利用D 峰和G 峰强度的峰高比可以恢复沥青热演化的过程，随着热演化程度增高，峰高比会逐渐增加[17,19]。当峰高比大于1时，D峰强度高于G峰强度，为碳沥青阶段；当峰高比接近1 时，D 峰强度与G 峰强度类似，为碳沥青—变沥青过渡阶段；当峰高比低于1时，D 峰强度低于G 峰强度，处于变沥青阶段[18]。统计显示，双龙—罗场向斜内部部分井均出现D峰强度高于G 峰强度的情况，表明有机质发生部分石墨化[19-20]。

4 流体包裹体均一温度及盐度和古压力计算

4.1 流体包裹体均一温度与盐度测定

流体包裹体的均一温度以及盐度是流体包裹体重要的参数，可以有效地反映五峰组—龙马溪组裂缝开启后流体被捕获时的温度。长宁地区龙马溪组发育的包裹体多赋存于石英及方解石脉体中。图4显示方解石脉体内部的气-液两相包裹体周围发育大量的气态烃包裹体，说明该类型包裹体形成于饱和甲烷和盐水的不混容两相系统，气-液两相盐水包裹体和甲烷包裹体具有演化历史同一性的特点，可以用气液两相盐水包裹体的均一温度代表甲烷气体捕获温度。本次针对长宁地区的脉体与高密度甲烷包裹体共生的气-液两相盐水包裹体均一温度和冰点温度分别进行统计(图6，表2)，根据公式计算得到气液两相包裹体的盐度。图7所示为长宁地区不同构造单元包裹体均一温度及其与盐度相关性图。

图4 长宁地区典型井的裂缝脉体单偏光下包裹体形态与产出特征Fig.4 Inclusion morphology and production characteristics of fracture veins in typical wells in Changning area

图5 长宁地区不同构造单元方解石脉体中甲烷包裹体和沥青包裹体拉曼光谱图Fig.5 Raman spectra of methane inclusions and bitumen inclusions in calcite veins of different tectonic units in Changning area

图6 五峰组—龙马溪组流体包裹体均一温度分布图Fig.6 Homogenization temperature distribution diagram of fluid inclusions in Wufeng—Longmaxi Formations

罗场向斜N19井在方解石脉中气-液两相盐水包裹体的均一温度主要分布为112.2～128.7 ℃，呈单峰特征，冰点温度介于-4.4～-0.1 ℃，盐度区间为4.02%～7.02%(表2)。盐度和均一温度的关系图也显示只存在1期的流体充注作用(图7(a))。

双龙向斜N22井、N28井和N31井的均一温度呈现多峰特征，第1 期为与沥青共生的盐水包裹体，均一温度为102～130 ℃，冰点温度为-9.8～-0.3 ℃，盐度为0.53 %～13.82 %；第2期为与气态烃共生的两相盐水包裹体，均一温度为140～160 ℃，冰点温度为-4.5～-0.6 ℃，盐度为5.41%～7.16%。从盐水包裹体盐度与均一温度关系图中可以看出：N22井和N28井均呈现2个区带，在均一温度介于100～200 ℃时，多数包裹体盐度小于8%，说明可能存在淡水淋滤作用，造成古流体盐度下降，保存条件较差(图7(b)～(d))。

图7 长宁地区不同构造单元包裹体均一温度及其与盐度(w(NaCl))相关性图Fig.7 Diagram of inclusions homogenization temperature of different tectonic units in Changning area and its correlation with salinity

天宫堂地区以NX2井和Y1井为例，根据包裹体的均一温度测定，结合流体包裹体的均一温度与盐度分布特征可以将天宫堂地区流体活动划分为3 期(图7(e)～(f))：第1 期包裹体多为沥青包裹体伴生的盐水包裹体，其均一温度为151～159 ℃，冰点温度介于-1.3～9.9 ℃，盐度介于2.24%～9.89%，具有低盐度的流体特征，表明原油大量生成时可能存在淡水的影响；第2期为与气态烃包裹体共生的盐水包裹体均一温度为172～179 ℃，冰点温度介于-3.8～-1.6 ℃，盐度介于2.74%～6.16%；第3期盐水包裹体均一温度为201～208 ℃，冰点温度介于-3.9～-1.7 ℃，盐度介于2.90%～6.30%。该期次盐度与第1期和第2期充注的类似，代表了包裹体捕获时期的地层流体可能受到大气淡水淋滤的影响，保存条件遭受破坏。

4.2 甲烷包裹体激光拉曼检测及捕获压力计算

激光拉曼光谱是研究流体包裹体成分、恢复包裹体密度和捕获压力的重要手段[2]。流体包裹体的岩相学观察结果显示：川南龙马溪组方解石及石英脉体中含有大量的甲烷包裹体，利用激光拉曼散射峰v1位移可以计算流体包裹体密度[4,9,21]。在玻璃毛细管系统中不同压力条件下测定甲烷拉曼散射峰v1位移，分析散射峰位移和压力、流体密度等关系。前人通过实验对高含量甲烷包裹体散射峰位移和甲烷包裹体密度进行线性回归，获得适用于甲烷包裹体的密度计算公式[20]：

式中：ρ为甲烷包裹体密度，g/cm3；D=v1-v0；v1为氖灯校正后的实测甲烷包裹体的甲烷拉曼散射峰；vo为当压力接近于0时的甲烷包裹体的甲烷拉曼散射峰。

通过计算获得3 个构造区的6 口井包裹体密度，石英和方解石脉体的甲烷包裹体密度均高于甲烷包裹体的临界密度(0.162 g/cm3)，表现为超临界高密度纯甲烷包裹体[13]。总体上，长宁区块龙马溪组页岩方解石及石英脉体中纯甲烷包裹体密度主要集中在0.192～0.318 g/cm3，但不同的构造单元包裹体密度存在一定差异。双龙向斜(N19)的纯甲烷包裹体密度介于0.277～0.305 g/cm3；罗场向斜(N22，N28 和N31)的纯甲烷包裹体密度介于0.208～0.318 g/cm3；而天宫堂向斜(NX2和Y1)井的甲烷包裹体密度差异较大，为0.173～0.318 g/cm3，表明双龙—罗场向斜的裂缝脉体的成岩环境具有良好的封闭性。

甲烷包裹体记录了其被捕获时候的流体环境压力、温度等重要信息，结合甲烷包裹体密度和高纯度的甲烷体系状态方程，恢复流体包裹体捕获压力信息。川南龙马溪组页岩样品热演化程度处于高—过成熟度阶段，泥页岩裂缝方解石脉体包裹体捕获了部分沥青和气态烃类，并形成了大量高纯度的甲烷包裹体。前人建立了超临界甲烷体系的状态方程来计算页岩裂缝脉体样品中的甲烷包裹体的捕获压力。激光拉曼分析结果显示，该地区均发育高密度甲烷包裹体，因此，用该公式计算甲烷包裹体捕获压力，具体公式及相关参数含义可以参考文献[4,13,19]。

鉴于盐水包裹体和甲烷包裹体形成时间类似，甲烷包裹体的捕获温度可使用共生的两相盐水包裹体的均一温度来代替。页岩裂缝脉体中与甲烷包裹体共生的气-液两相盐水包裹体的均一温度分布范围较广，存在2个或3个峰值区间。因此，需要结合已计算获得的长宁地区五峰组—龙马溪组甲烷包裹体的不同期次捕获温度及密度范围，统计甲烷包裹体捕获压力，如表3所示。由表3可见：双龙向斜的甲烷包裹体捕获压力介于50.0～70.0 MPa；罗场向斜不同井的捕获压力存在差异，第1 期矿物的甲烷包裹体捕获压力介于119.9～132.7 MPa，第2 期介于137.7～147.6 MPa。天宫堂地区发育成藏过程中发育3 期流体充注过程：第1期捕获压力介于62.5～64.5 MPa，裂缝中部第2 期矿物的甲烷包裹体捕获压力介于88.3～90.5 MPa，第3 期矿物的甲烷包裹体捕获压力介于167.6～170.9 MPa。

表3 川南长宁地区不同构造单元甲烷包裹体拉曼散射峰波数、密度及捕获压力计算结果Table 3 Raman scattering peak wave number,density and trapping pressure of methane inclusions from different tectonic units in Changning area,southern Sichuan

5 储层流体演化综合分析

5.1 页岩流体压力特征及其成因

目前南方海相页岩气超压形成机制主要包含流体膨胀和差异压实，其中，流体膨胀主要有地层中自由水受热产生超压、黏土矿物的脱水作用以及有机质生烃造成孔隙压力急剧上升。通常流体膨胀会造成声波和地震速度降低，但孔隙度及密度变化程度较小。差异压实主要有：1) 泥页岩中的流体无法及时排出，抵消一部分上覆岩石压力，形成超压；2) 在构造抬升过程中，地层快速抬升接受剥蚀，上覆地层压力降低，流体在短时间内未大量排出造成异常高压。相比正常压实过程，差异压实作用往往在测井上呈现较高的孔隙度和较低的测井密度[22-23]。

前人通过测井声波速度和密度的交会图确定超压成因，正常压实曲线中声波速度和岩石密度存在较好的一致性[22-23]。本次研究结合前人建立的测井声波速度-密度交会图超压判识图版，针对长宁不同构造单元五峰组—龙马溪组，对每一口井的一定深度间隔提取声波时差和密度，将声波时差转变为对应的声波速度，建立了页岩测井声波速度-密度交会图，从而判断超压形成原因(图8(a))。

双龙罗场向斜(N22，N31 和N28)的测井声波速度和密度交汇图显示五峰组和龙一1亚段①小层位于正常压实曲线之上的不平衡压实区域(图8(b)～(d))。这主要是该地层发育大量有机质孔，气藏形成过程中欠压实作用对孔隙流体压力影响较小，具备良好的生烃增压条件。但在五峰组和龙一1亚段①小层储层边缘，生成的油气相对容易逸散，测井响应特征不明显。龙一1 亚段③-④小层和二亚段测井密度变化程度较小，并且呈现向低声波速度偏移的特征(图8(c)～(d))，符合图版中页岩生烃产气超压的测井响应，说明龙一2亚段处于一个生烃产气机制下的超压环境，与刘冬冬等[8-9]研究结果一致。

天宫堂向斜和双龙罗场向斜的龙一1 亚段③-④小层和二亚段地层声波速度与密度交会图存在差异。由图8(e)～(f)可见：天宫堂向斜(NX2 井和Y1 井)在龙一1 亚段③-④小层和二亚段地层测井响应上声波速度变化很小，但页岩密度随超压程度增加而增加。这主要是由于天宫堂地区抬升时间较晚，抬升速度较大。在此过程中，上覆地层快速剥蚀，压力卸载，岩石骨架回弹程度较低，储层物性变化不明显，流体在短时间内未排出，造成部分压力尚未完全释放。

图8 长宁地区不同构造单元五峰组—龙马溪组页岩测井声波速度-密度交会图Fig.8 Crossplot of logging acoustic velocity and density of Wufeng—Longmaxi shale in different structural units in Changning area

5.2 长宁地区页岩流体活动特征及其地质意义

本次研究将长宁地区裂缝复合脉体中甲烷包裹体捕获时共生的盐水包裹体均一温度与五峰组—龙马溪组热史恢复结果相匹配，将包裹体均一温度测试结果投影到埋藏热演化史图(图9)上，可以确定油气充注的大致时间。研究结果显示：五峰组—龙马溪组页岩经历了3期油气充注，均一温度的主要分布范围分别介于120～140 ℃和160～180 ℃以及200 ℃以上。与沥青相伴生的盐水包裹体均一温度多介于120～140 ℃和160～180 ℃，恢复的捕获压力分别介于50～140 MPa 和50～150 MPa。埋藏史及热史显示印支末期地层沉降，泥岩快速埋深时发生欠压实作用和烃类流体大量生成形成超压。虽然印支运动使地层发生不同程度的构造变形与抬升剥蚀，但抬升幅度总体较小，地层压力变化幅度不大，保持了较好的超压条件。

燕山运动中后期发生第3期流体充注，盐水包裹体均一温度超过200 ℃，捕获压力介于160～170 MPa。LIU 等[23]认为川南龙马溪组页岩经历了晚白垩世—中新世的缓慢抬升冷却阶段、中新世—现今快速隆升剥蚀阶段。在缓慢抬升冷却阶段，上覆岩石压力较高，裂缝开启程度较小，页岩气发生少量散失。随着埋藏加深，部分裂缝作为地层薄弱面，会发生二次开启[8]，并且部分液态烃发生热裂解形成干气，造成页岩地层压力快速增大，压力超过岩石破裂压力。饱和甲烷的多相不混溶流体充注，裂缝脉体捕获了大量的高密度甲烷包裹体及气-液态两相盐水包裹体。图9所示的超压测井相关图也证明了液态烃大量裂解生气是造成超压的主要因素。

长宁地区流体包裹体出现了低盐度特征，指示上覆陆相层系滑脱变形强烈，导致其保存条件被破坏，部分气藏受大气淡水淋滤作用，造成浅层低盐度和深层高盐度混染。地层不等速的抬升作用导致泄压，造成部分气体散失，气藏保存条件被破坏。总而言之，长宁地区志留系龙马溪组页岩在抬升前最大古埋深达6 500 m以上，所经历的最高古地温约为230 ℃，包裹体中流体充注时间集中于三叠纪(距今240～200 Ma)和中—晚侏罗世(距今180～160 Ma)以及白垩纪(距今110～85 Ma) 3个时期，沥青包裹体和气态烃类包裹体混合发育，表示存在多期次油-气混合充注过程[12,14,16]。均一温度和捕获压力结果显示，长宁地区页岩气藏在构造抬升前均处于超压状态。

5.3 长宁地区典型页岩成藏演化过程

根据长宁地区不同构造单元的录井岩心资料和地层分层资料，结合区域构造背景和前人磷灰石裂变径迹、埋藏史、生烃史等相关成果，利用流体包裹体获得均一温度及冰点温度，恢复流体充注古压力和古盐度等特征，将长宁—长宁西地区成藏过程可以划分为5个阶段(图9)。

1) 低压缓慢抬升阶段。五峰组—龙马溪组页岩在志留纪就开始进入低成熟阶段(成熟度Ro=0.5%～0.7%)，地层受到加里东构造运动作用而缓慢抬升，热演化的速率比较慢，处于刚刚进入生油窗的阶段，地层压力处于常压阶段。

2) 高压快速埋藏阶段。受晚二叠世受到海西运动影响，沉积速率较高，五峰组—龙马溪组达到中等成熟阶段(Ro=0.7%～1.3%)，主要生成大量的液态石油，生气速率较低，地层发育超压。

3) 高压缓慢调整阶段。受印支运动影响的影响，地层埋深增加，进入中—高成熟阶段(Ro=1.3%～2.0%)。虽然此期间有短暂的地层抬升，但对于热演化过程影响并不显著，超压程度较低。由于此阶段构造活动变强，页岩内部烃类流体活动较为强烈，发育了多种相态的包裹体。

4) 超压持续深埋阶段。从晚侏罗世到白垩纪，埋藏沉积速率增大，由于持续埋深作用，有机质处于过成熟阶段。该阶段高分子碳链烷烃持续热裂解生成甲烷气，五峰组—龙马溪组储层具有较高的自生封闭能力，发育的超压得以良好保存(Ro＞2.0%)。

5) 晚期抬升改造阶段。在白垩纪末期，长宁地区五峰组—龙马溪组成熟度Ro在2.5%以上，在距今80 Ma年左右地层达到最大埋深，增温增压过程逐渐停止。随后，受晚燕山运动和喜山运动影响，地层发生快速抬升剥蚀，但是受不同期次挤压应力作用，部分气藏的超压被破坏(NX2)，部分气藏的超压得到较好的保存(N31)(图9)。

图9 川南长宁地区五峰组—龙马溪组热演化及流体演化模式综合匹配图Fig.9 Comprehensive matching diagram of thermal evolution and fluid evolution models of Wufeng—Longmaxi Formations in Changning area,southern Sichuan

在燕山晚期—新生代构造抬升剥蚀过程中，不同构造变形及断层组合样式导致目标层系发生明显不同的晚期调整及释压过程[15]。对于长宁地区不同构造单元来说，燕山末期大量发育的NE向走滑断层为双龙—罗场向斜的主要断层，部分断层造成中—下三叠统膏盐层系发生较强的应变，形成切割顶部区域性盖层的多条一级断裂，气藏超压系统被破坏，压力系数相较主体产区(建武向斜)明显较低。天宫堂单元(NX2井)不仅受到了NE向挤压应力，而且之后受到喜山期NW向的挤压作用，形成切穿区域盖层的通天断裂，并且新生代的大量抬升剥蚀和应力叠加作用，白垩系形成的超压环境未被保存下来，形成现今的常压页岩气藏。总的来说，晚期构造改造(是否形成大型断裂、抬升时间和抬升幅度)对于川南页岩气页岩气藏超压富集具有至关重要的控制作用，地层超压是评价川南页岩气藏具备有效产能的关键指标。

6 结论

1) 川南长宁地区裂缝主要发育高角度方解石脉体和部分顺层方解石，其内部富含大量的含烃包裹体及气液两相包裹体。按照包裹体内部成分可以划分为气-液两相包裹体、气相包裹体以及沥青包裹体3种类型，包含有微弱的黄绿色荧光的液态烃包裹体、淡蓝色荧光的气-液两相烃类包裹体以及不发光的气态烃包裹体。

2) 川南双龙—罗场构造和天宫堂构造裂缝方解石内发育液态烃包裹体，激光拉曼位移显示多数包裹体D 峰高于G 峰，表明液态烃包裹体达到变沥青阶段，拉曼成熟度较高，液态烃发生裂解生气，有机质存在石墨化现象。

3) 气-液两相包裹体捕获温度、古压力及古盐度显示，不同构造单元流体充注期次存在差异。双龙—罗场向斜为2期流体充注，天宫堂地区受多期构造作用，发生3期充注。结合埋藏史和热史分析，将长宁地区成藏过程划分为低压缓慢抬升、高压快速埋藏、高压缓慢调整、超压持续深埋和晚期抬升改造5个阶段。

4) 晚期构造运动的强烈程度直接关系着页岩气富集程度。双龙—罗场向斜部分超压原因主要是液态烃裂解生气造成超压，在后期改造过程中，虽然受燕山—喜山期NE向挤压应力影响，但气藏超压条件未被完全破坏。天宫堂地区在抬升过程中，分别受到NW 和NE 向叠加作用，形成NE 向通天断裂，随着上覆压力减少，裂缝开启，超压条件被破坏，形成现今的常压气藏。