我國含油氣盆地深層碳酸鹽巖經歷復雜多期多類型成巖流體溶蝕改造作用，流體活動與構造/斷裂作用密切相關，存在抬升-大氣水巖溶、斷裂-熱液、沉降埋藏-有機成巖流體溶蝕改造作用。

近年來，我國油氣勘探逐漸由中淺層向深層 - 超深層拓展，無論是在中西部盆地還是在東部盆地都陸續獲得了一系列重大油氣勘探發現，包括塔里木盆地塔河和輪南巖溶縫洞型油氣田、 順北和 富滿超 深斷控 縫洞型油氣田、天山南北致密砂巖氣田、四川盆地普光和元壩礁灘型氣田、 磨溪和 安岳震旦系—寒武系臺 緣丘灘相大型 氣田、川東南志留系頁巖氣田、渤海灣盆地 渤 中潛山凝析氣田、瓊東南盆地樂東 - 陵水凹陷中新統海底扇油氣田等。

▲ 深層-超深層油氣大中型 油氣田發現過程

隨著勘探技術日益提高，越來越多的超深鉆井在 8000m 甚至超過 9000m 的超深層碳酸鹽巖中發現規模性油氣資源。 順北油氣田 是我國目前平均埋藏深度最深 的斷控縫洞 型碳酸鹽巖油氣田，最大鉆井深度超過 9000m ，油藏中部平均深度超過 7761m ，油柱高度超過 900m 。 輪探 1 井在震旦系奇格布拉克組 8737 ～ 8750m 段微生物巖中發現氣層， 塔深 5 井在奇格布拉克組 8780 ～ 8840m 段微生物巖儲層中測試獲日產氣 38957m 3 。這些勘探成果不僅為科學研究提供了第一手資料，也堅定了向超萬米 特 深層系油氣勘探的信心。

深層 - 超深層發育優質儲層是實現商業性油氣勘探的關鍵因素。結合近些年的油氣勘探實踐，針對深層 - 超深層碳酸鹽巖儲層發育控制因素已經取得共識。馬永生等提出 三元控儲理論 ，認為沉積和成巖環境控制早期孔隙發育，構造 - 壓力耦合控制裂縫與溶蝕，流體與巖石相互作用控制深部溶蝕與孔隙的保存。趙文智等提出沉積礁 / 灘及白云巖、后生溶蝕 - 溶濾和 深層埋藏 - 熱液等是碳酸鹽巖儲層大型化發育的關鍵地質條件。 沈安江 等認為規模性優質 儲集體 大多在沉積成巖早期形成。何治亮等提出構造、層序、巖相、流體和時間五個 因素控儲的 地質成因模型。這些學者普遍認為早期有利 高能相帶發育 形成的 丘灘相 碳酸鹽巖再經歷早期白云巖化作用和淺表條件下的規模性巖溶作用，是儲層發育的基礎。后期構造 / 斷裂與流體耦合改造作用促使儲層儲集空間進一步改造優化，長期深埋藏過程中有利的流體保持環境促使優質儲層保持至今。

▲ 埋藏溶蝕發育模式

（ a ）自源溶蝕發育模式；（ b ） 他源溶蝕 發育模式

由此可以看出，深層 - 超深層優質碳酸鹽巖儲層發育和長期保持的一個重要因素是流體的溶蝕改造作用。不同流體改造類型和改造方式與構造和斷裂活動密切相關，如構造抬升過程中會伴隨大氣降水的巖溶改造作用， 走滑斷裂 成為上行熱液等多種流體活動的通道，沉降埋藏過程中存在有機成巖流體、熱化學硫酸鹽還原作用等。構造 / 斷裂與流體溶蝕改造作用在碳酸鹽巖沉積和成巖過程中始終具有一定的影響，對深層 - 超深層儲層發育和保持起到了重要作用。

在深層 - 超深層儲層研究中，明確成巖改造流體作用類型、控制流體活動的構造 / 斷裂條件、構造 / 斷裂 - 流體活動期次和時代，是深入開展儲層形成和保持、儲層發育地質模式并分布預測的關鍵環節，也是研究油氣成藏和富集規律的基礎。

針對流體作用類型識別、流體溶蝕改造機制等方面的研究，許多學者采用了多種地質與地球化學測試分析，開展了多種數值模擬和物理實驗模擬，對研究流體屬性類型、流體溶蝕改造作用機理有重要的借鑒作用。這些技術方法包括從宏觀到微觀的地質描述表征與分析技術、沉積成巖流體環境原位微區定性 - 定量 - 定時動態分析技術、儲層發育機理與過程物理實驗和數值定量模擬分析技術等。

▲ 四川盆地斷裂 - 流體耦合 儲集體 發育模式

從宏觀到微觀的地質描述表征與分析技術方面，近年來逐步發展完善與系統應用的技術包括野外露頭無人機觀測、激光點云掃描、薄片圖像數字化自動化處理、場發射掃描電鏡、核磁和計算機斷層掃描孔隙結構分析等。通過這一系列技術應用，針對不同類型 儲集體 的宏觀形態與展布、規模與尺度大小、巖石與礦物組成、孔隙結構、孔隙連通性與非均質性等開展宏觀至微觀多尺度刻畫與表征。

沉積成巖流體環境原位微區定性 - 定量 - 定時分析方面，近年來發展起來的技術主要包括原位微區主量、微量、稀土元素，原位微區碳、氧和 鍶同位素 、鎂同位素、硫同位素、團簇同位素、 U- Pb 同位素測年等技術。傳統 的溶樣分析 方法需要挑選方解石、白云石單礦物或選擇單一組構的碳酸鹽巖，不但需要的量較多，而且不能對毫米 - 微米級的成巖礦物進行精細分析。近年來，激光剝蝕與高精度質譜儀的聯合應用逐步實現了元素（特別是稀土元素）和多種同位素的原位微區分析，使得沉積成巖環境識別、示蹤和動態演化過程分析更加精確。

▲ 塔里木盆地深層 - 超深層碳酸鹽巖儲層發育機理模式圖

在儲層發育機理與過程物理實驗和數值定量模擬分析技術方面，主要根據研究目標所處的地質環境，提取流體 - 巖石體系的關鍵反應參數，如溫度、壓力、流體、巖石組分、流體巖石比、孔隙幾何形狀等，在此基礎上開展物理實驗以及數值定量模擬計算，可以厘清不同地質與成巖流體環境下碳酸鹽巖儲層儲集空間形成過程的控制因素，進而明確優勢 儲集體 的成因機制。模擬實驗主要借助高溫高壓反應釜、混合流反應器、旋轉盤反應裝置、金剛石壓腔反應釜、毛細硅管反應裝置等設備查明礦物溶解 - 沉淀過程中的反應速率常數、反應速率等；同時，結合微觀觀測手段如掃描電子顯微鏡、原位拉曼光譜、垂直干涉掃描儀、納微米計算機斷層掃描等，研究礦物溶蝕 - 沉淀界面形貌的變化、孔隙幾何形態的變化等。數值模擬是計算和預測流動與反應進程、溶質輸運、礦物分布、孔隙分布的有力工具，可包括的參數全面、計算范圍廣、便于考察無法實時或直接觀測的物理實驗過程。常用的流體巖石相互作用相關的數值模擬工具包括 TOUGHREACT 、格子波爾茲曼方法、 Crunch 方法等。

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沉積盆地流體活動 與成儲效應

朱東亞等著 . 北京 ：科學出版社， 2025.2

（中國深層油氣形成與分布規律叢書）

ISBN 978-7-03-077233-6

《沉積盆地流體活動與成儲效應》立足我國主要含油氣盆地深層-超深層多類型儲層中所揭示的多種復雜流體溶蝕改造作用，通過多種技術方法與手段，明確構造/斷裂活動對流體屬性類型的控制作用，厘定斷裂-流體耦合作用期次、時代和動態過程，揭示復雜斷裂-流體作用下儲層溶蝕發育和保持 機理，并對重點油氣勘探區域和層系開展應用。

本書由劉全有教授對全書章節結構進行構架設置，朱東亞組織章節內容編寫和統稿。第一章由劉全有、朱東亞、張軍濤撰寫，第二章由王靜 彬 、朱東亞撰寫，第三章由朱東亞、劉全有、張軍濤撰寫，第四章由朱東亞、王靜 彬 、武重陽、丁茜撰寫，第五章由朱東亞、張軍濤撰寫。全書由劉全有、朱東亞、王靜 彬 最終定稿。本書編寫過程中，金之鈞院士、胡文瑄教授、何治亮教授、孫冬勝教授等在相關研究和撰寫過程中給予指導。中國科學院地球化學研究所曾成研究員在第二章貴州現代巖溶研究中給予諸多技術指導。

本書由中國科學院A 類先導項目“深層油氣形成與分布預測”之子課題“深層海相碳酸鹽巖儲層發育機理與分布規律”（XDA14010201）、國家自然科學基金委員會地質聯合基金“鄂爾多斯盆地鋁土巖層系富氦氣藏形成與富集機理”（U2244209）和石油化工聯合基金“盆地深部地質作用過程與資源效應”（U20B6001）及“海相深層油氣富集機理與關鍵工程技術基礎研究”（U19B6003）共同資助。

本文摘編自《 沉積盆地流體活動與成儲效應 》（ 朱東亞等著 . 北京 ：科學出版社， 2025.2 ）一書“前言”，有刪減修改，標題為編者所加。

沉積盆地流體活動與成儲效應

朱東亞等著

北京 ：科學出版社，2025.2

（中國深層油氣形成與分布規律叢書）

ISBN 978-7-03-077233-6

我國含油氣盆地深層碳酸鹽巖經歷復雜多期多類型成巖流體溶蝕改造作用，流體活動與構造/斷裂作用密切相關，存在抬升-大氣水巖溶、斷裂-熱液、沉降埋藏-有機成巖流體溶蝕改造作用。依據野外和巖心觀察、室內測試分析、實驗數值模擬等，開展不同流體屬性類型識別，厘定碳酸鹽巖儲層流體溶蝕改造動態過程，明確深層-超深層儲層發育控制因素，提出有利相帶奠定基礎、斷裂-流體改造優化拓展、深埋環境有效保持的儲層發育與保持機理，建立不同流體作用下儲層發育地質模式，明確萬米深層有效儲集體類型。

天然氣中氦氣資源富集機理與分布

劉全有等著

北京：科學出版社，2025. 3

（中國深層油氣形成與分布規律叢書）

ISBN 978-7-03-077231-2

氦氣是一種不可替代的稀缺戰略性礦產資源。我國氦氣資源高度依賴進口，給國家安全和重大戰略需求帶來嚴峻挑戰。目前，世界各國最具經濟效益的氦氣獲取方式是從天然氣中提取。本書通過對我國沉積盆地典型富氦天然氣藏進行解剖，明確富氦天然氣地球化學特征，系統梳理氦氣成藏要素與富集機制，建立東部深部流體活躍型、中西部穩定克拉通型、自生自儲型三種類型氦氣資源的成藏模式，形成天然氣中氦氣成因鑒別與富集示蹤方法體系，初步評價我國氦氣資源潛力，優選氦氣有利富集區帶，展示了我國豐富的氦氣資源前景。

（本文編輯：劉四旦）

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