川西南地区下寒武统筇竹寺组页岩热演化史及页岩气成藏意义
页岩的热演化历史与页岩气的生烃和成藏过程密切相关。一方面,页岩的热演化过程决定了页岩生烃过程、页岩气类型和天然气产量。另一方面,页岩有机孔隙的形成与页岩的热演化过程密切相关。在早期热史恢复的基础上,校准了锆石(U-Th)/He和沥青反射率Rb等古温标,模拟了四川和西南地区代表性钻孔下的寒武统筇竹寺组页岩热演化史,讨论了页岩气页岩热演化与油气和储层形成的关系。结果表明,四川-西南地区下寒武统筇竹寺组页岩的热演化过程和生烃史存在明显差异,可以识别出两种模式:加里东期坳陷区和筇竹寺组页岩在加里东时期成熟,以及在中-晚二叠世快速演化和定型。这两个生烃高峰分别出现在志留纪(生油高峰湿气期)和中-晚二叠世(干气期),此后没有明显的生烃活动。在加里东期古隆起区,筇竹寺组页岩在加里东期为未成熟-低成熟,在海西期-燕山期晚期继续成熟。也有两个生烃高峰期,即中-晚二叠世(生油)高峰期、晚侏罗世-早白垩世期(干湿气期),筇竹寺组页岩生烃过程一直持续到晚白垩世末。分析表明,中-晚二叠世期间筇竹寺组页岩的埋深差异导致其受到峨眉山地幔柱热效应的不同影响,这决定了隆起区加里东期坳陷区和筇竹寺组页岩在热演化过程和生烃历史上的差异,并最终导致威远-犍为地区境内筇竹寺组页岩的含气性优于盆地外围。根据四川、西南地区筇竹寺页岩的生烃史和孔隙度演化模型,在四川西南部具有相对优越成藏条件的页岩气、筇竹寺组、威远、犍为地区的成藏过程可分为四个阶段:早古生代时期源储盖形成和生物气成藏阶段,晚白垩世中-晚二叠世初始成藏阶段、晚侏罗世-早白垩世主成藏阶段和后期调整改造阶段。根据页岩的热演化过程,这一成果解释了四川-西南-威远-犍为地区和下寒武统筇竹寺组页岩气之间在盆地边缘的成藏差异的原因。