Earth Science Frontiers ›› 2023, Vol. 30 ›› Issue (3): 165-180.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.5.42
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LIU Xiuyan1(), CHEN Honghan1,*(), XIAO Xuewei1, LI Peijun2, WANG Baozhong2
Received:
2022-01-01
Revised:
2022-01-30
Online:
2023-05-25
Published:
2023-04-27
CLC Number:
LIU Xiuyan, CHEN Honghan, XIAO Xuewei, LI Peijun, WANG Baozhong. Characterization of the shale gas formation process based on fluid inclusion evidence: An example of the Lower Cambrian Niutitang shale formation, Xiushan section, southeastern Chongqing[J]. Earth Science Frontiers, 2023, 30(3): 165-180.
Fig.1 Geological sketch map of southeastern Chongqing (A), and profile (B) and stratigraphy column (C) of the Xiushan section. Modified after [24⇓-26].
脉体 编号 | 层位 | 岩性 | 宿主矿物 产状 | 成因 | 盐水包裹体均一温度/℃ | 盐度(w(NaCl))/% | 流体 幕次 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
范围 | 平均值 | 范围 | 平均值 | |||||||
DQ15-1 | 牛蹄塘组 | 暗色泥岩 | 顺层含黄铁 矿方解石脉 | 原生 | 95.8 ~ 104.9 | 100.3 (n=6) | 0.2 ~ 4.0 | 1.9 (n=4) | C1 | |
DQ12-1 | 牛蹄塘组 | 暗色泥岩 | 顺层方解石脉 | 原生 | 115.5 ~ 128.9 | 123.0 (n=22) | 1.7 ~ 6.2 | 2.5 (n=8) | C2 | |
原生 | 135.6 ~ 153.5 | 144.6 (n=23) | 0 ~ 5.3 | 2.7 (n=18) | C3 | |||||
原生 | 161.6 | 161.6 (n=1) | 5.3 | 5.3 (n=1) | C3 | |||||
次生 | 97.1 ~ 103.5 | 100.4 (n=4) | 2.9 ~ 3.2 | 3.1 (n=2) | C6 | |||||
顺层石英脉 | 原生 | 163.7 ~ 169.8 | 166.9 (n=6) | 5.1 ~ 7.2 | 6.1 (n=5) | Q1 | ||||
次生 | 189.5 ~ 199.9 | 195.1 (n=5) | 11.6 | 11.6 (n=1) | Q2 | |||||
次生 | 230.7 ~ 236.1 | 232.5 (n=3) | — | — | Q3 | |||||
次生 | 120.6 | 120.6 (n=1) | — | — | Q6 | |||||
次生 | 143.4 | 143.4 (n=1) | 17.5 | 17.5 (n=1) | Q5 | |||||
DQ9-1 | 牛蹄塘组 | 暗色泥岩 | 垂直脉中方解石 | 原生 | 124.6 ~ 129.0 | 126.7 (n=3) | 2.7 ~ 4.8 | 3.8 (n=2) | C5 | |
原生 | 139.6 ~ 150.9 | 143.9 (n=6) | 2.4 ~ 7.0 | 4.4 (n=4) | C4 | |||||
垂直脉中方 解石解理面 | 原生 | 104.1 ~ 111.6 | 107.9 (n=4) | 2.1 ~ 4.8 | 3.1 (n=4) | C6 | ||||
垂直脉体壁 上石英 | 原生 | 160.2 | 160.2 (n=1) | 4.6 | 4.6 (n=1) | Q1 | ||||
次生 | 163.1 ~ 172.3 | 167.7 (n=2) | — | — | Q4 | |||||
次生 | 194.5 | 194.5 (n=1) | 6.2 | 6.2 (n=1) | Q2 | |||||
DQ14-1 | 牛蹄塘组 | 暗色泥岩 | 垂直脉中方解石 | 原生 | 150.1 | 150.1 (n=1) | 2.4 | 2.4 (n=1) | C4 | |
垂直脉中方解 石解理面 | 原生 | 107.9 | 107.9 (n=1) | 1.7 | 1.7 (n=1) | C6 | ||||
垂直脉体壁 上石英 | 原生 | 162.1 ~ 166.2 | 165.0 (n=7) | 6.0 ~ 6.7 | 6.3 (n=3) | Q1 | ||||
次生 | 215.8 ~ 225.6 | 220.7 (n=2) | — | — | Q3 | |||||
次生 | 161.1 ~ 171.5 | 164.8 (n=6) | 3.9 ~ 7.2 | 5.5 (n=2) | Q4 | |||||
次生 | 142.0 ~ 158.7 | 151.9 (n=6) | 0.4 ~ 3.5 | 2.3 (n=6) | Q5 | |||||
次生 | 114.5 ~ 126.0 | 118.3 (n=4) | 3.9 | 3.9 (n=1) | Q6 | |||||
DQ14-2 | 牛蹄塘组 | 暗色泥岩 | 垂直脉外侧纤维 状方解石 | 原生 | 135.6 ~ 145.4 | 141.5 (n=7) | 0.9 ~ 8.0 | 4.4 (n=5) | C4 | |
原生 | 164.3 | 164.3 (n=1) | 11.3 | 11.3 (n=1) | C4 | |||||
原生 | 203.8 | 203.8 (n=1) | — | — | C4 | |||||
原生 | 124.1 ~ 134.2 | 129.4 (n=3) | 1.4 ~ 7.3 | 4.4 (n=2) | C5 | |||||
外侧纤维状方解 石解理面 | 原生 | 103.3 ~ 103.4 | 103.4 (n=2) | 0.9 ~ 1.9 | 1.4 (n=2) | C6 |
Table 1 Homogenization temperature and salinity measurements for coeval fluid inclusions in veins
脉体 编号 | 层位 | 岩性 | 宿主矿物 产状 | 成因 | 盐水包裹体均一温度/℃ | 盐度(w(NaCl))/% | 流体 幕次 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
范围 | 平均值 | 范围 | 平均值 | |||||||
DQ15-1 | 牛蹄塘组 | 暗色泥岩 | 顺层含黄铁 矿方解石脉 | 原生 | 95.8 ~ 104.9 | 100.3 (n=6) | 0.2 ~ 4.0 | 1.9 (n=4) | C1 | |
DQ12-1 | 牛蹄塘组 | 暗色泥岩 | 顺层方解石脉 | 原生 | 115.5 ~ 128.9 | 123.0 (n=22) | 1.7 ~ 6.2 | 2.5 (n=8) | C2 | |
原生 | 135.6 ~ 153.5 | 144.6 (n=23) | 0 ~ 5.3 | 2.7 (n=18) | C3 | |||||
原生 | 161.6 | 161.6 (n=1) | 5.3 | 5.3 (n=1) | C3 | |||||
次生 | 97.1 ~ 103.5 | 100.4 (n=4) | 2.9 ~ 3.2 | 3.1 (n=2) | C6 | |||||
顺层石英脉 | 原生 | 163.7 ~ 169.8 | 166.9 (n=6) | 5.1 ~ 7.2 | 6.1 (n=5) | Q1 | ||||
次生 | 189.5 ~ 199.9 | 195.1 (n=5) | 11.6 | 11.6 (n=1) | Q2 | |||||
次生 | 230.7 ~ 236.1 | 232.5 (n=3) | — | — | Q3 | |||||
次生 | 120.6 | 120.6 (n=1) | — | — | Q6 | |||||
次生 | 143.4 | 143.4 (n=1) | 17.5 | 17.5 (n=1) | Q5 | |||||
DQ9-1 | 牛蹄塘组 | 暗色泥岩 | 垂直脉中方解石 | 原生 | 124.6 ~ 129.0 | 126.7 (n=3) | 2.7 ~ 4.8 | 3.8 (n=2) | C5 | |
原生 | 139.6 ~ 150.9 | 143.9 (n=6) | 2.4 ~ 7.0 | 4.4 (n=4) | C4 | |||||
垂直脉中方 解石解理面 | 原生 | 104.1 ~ 111.6 | 107.9 (n=4) | 2.1 ~ 4.8 | 3.1 (n=4) | C6 | ||||
垂直脉体壁 上石英 | 原生 | 160.2 | 160.2 (n=1) | 4.6 | 4.6 (n=1) | Q1 | ||||
次生 | 163.1 ~ 172.3 | 167.7 (n=2) | — | — | Q4 | |||||
次生 | 194.5 | 194.5 (n=1) | 6.2 | 6.2 (n=1) | Q2 | |||||
DQ14-1 | 牛蹄塘组 | 暗色泥岩 | 垂直脉中方解石 | 原生 | 150.1 | 150.1 (n=1) | 2.4 | 2.4 (n=1) | C4 | |
垂直脉中方解 石解理面 | 原生 | 107.9 | 107.9 (n=1) | 1.7 | 1.7 (n=1) | C6 | ||||
垂直脉体壁 上石英 | 原生 | 162.1 ~ 166.2 | 165.0 (n=7) | 6.0 ~ 6.7 | 6.3 (n=3) | Q1 | ||||
次生 | 215.8 ~ 225.6 | 220.7 (n=2) | — | — | Q3 | |||||
次生 | 161.1 ~ 171.5 | 164.8 (n=6) | 3.9 ~ 7.2 | 5.5 (n=2) | Q4 | |||||
次生 | 142.0 ~ 158.7 | 151.9 (n=6) | 0.4 ~ 3.5 | 2.3 (n=6) | Q5 | |||||
次生 | 114.5 ~ 126.0 | 118.3 (n=4) | 3.9 | 3.9 (n=1) | Q6 | |||||
DQ14-2 | 牛蹄塘组 | 暗色泥岩 | 垂直脉外侧纤维 状方解石 | 原生 | 135.6 ~ 145.4 | 141.5 (n=7) | 0.9 ~ 8.0 | 4.4 (n=5) | C4 | |
原生 | 164.3 | 164.3 (n=1) | 11.3 | 11.3 (n=1) | C4 | |||||
原生 | 203.8 | 203.8 (n=1) | — | — | C4 | |||||
原生 | 124.1 ~ 134.2 | 129.4 (n=3) | 1.4 ~ 7.3 | 4.4 (n=2) | C5 | |||||
外侧纤维状方解 石解理面 | 原生 | 103.3 ~ 103.4 | 103.4 (n=2) | 0.9 ~ 1.9 | 1.4 (n=2) | C6 |
Fig.7 Burial history map combined with homogenization temperature data (A), and age constrains on fluid inclusions revealing three stages, multiple episodes of fluid activity (B)
样品编号 | δ13CV-PDB/ ‰ | δ13C/ ‰ (1σ) | δ18OV-PDB/ ‰ | δ18O/ ‰(1σ) |
---|---|---|---|---|
DQ-9-1 | -3.94 | 0.01 | -12.94 | 0.03 |
DQ-12-1 | -6.67 | 0.02 | -12.42 | 0.03 |
DQ-14-1 | -2.31 | 0.01 | -12.36 | 0.02 |
DQ-15-1-1 | -2.23 | 0.02 | -7.09 | 0.03 |
DQ-15-1-2 | 0.27 | 0.02 | -7.49 | 0.05 |
Table 2 Carbon and oxygen isotopes in calcite veins in shale
样品编号 | δ13CV-PDB/ ‰ | δ13C/ ‰ (1σ) | δ18OV-PDB/ ‰ | δ18O/ ‰(1σ) |
---|---|---|---|---|
DQ-9-1 | -3.94 | 0.01 | -12.94 | 0.03 |
DQ-12-1 | -6.67 | 0.02 | -12.42 | 0.03 |
DQ-14-1 | -2.31 | 0.01 | -12.36 | 0.02 |
DQ-15-1-1 | -2.23 | 0.02 | -7.09 | 0.03 |
DQ-15-1-2 | 0.27 | 0.02 | -7.49 | 0.05 |
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