一种低温背景条件(0～60℃)下幕式流体活动历史的定年方法

摘要

本发明涉及一种低温背景条件下(0～60℃)流体幕式流体活动历史的定年方法，包括步骤100：测量现今输导通道中的温度；步骤200：基于测量得到的温度，从输导体系中选择磷灰石矿物；步骤300：对选择的磷灰石进行裂变径迹年代学测试；步骤400：基于测试结果对输导体系中热史叠加过程进行解析；步骤500：基于解析结果对流体活动期次与年龄进行分析。本发明相对于前述各类定年方法而言，精度更高，分辨率更高；不受流体活动形成的自生矿物的限制，克服了流体的非均匀捕获问题，拓展了流体研究的对象；能为流体活动历史提供诸多温度限制；客观上为区分不同幕和不同期的流体活动提供了可能。

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种流体幕式流体活动历史的定年方法，特别地，涉及一 种低温背景条件下(0～60℃)流体幕式流体活动历史的定年方法。

背景技术

地下流体存在稳态和非稳态两种流动方式，以姚约东和葛家理在2003年 发表在《石油钻采工艺》第25卷第5期第40-42页的文章《石油非达西渗流的 新模式》为例，认为稳态流指的是一种连续渗流过程，流体的各项参数不随时 间而变化，因而可以用达西定律描述流体的运移。与之相对应的是非稳态流体 活动，指地下流体突然开始快速流动并在短时间内终止的流动过程，流体的各 项参数随着时间而发生变化，通常表现为高速非达西紊流。

流体超压(fluid overpressure)是由岩石中流体所产生的超负荷压力。在岩 石的孔隙和裂隙中常充填有不同成分和数量的流体，它们所具有的内压称为流 体压力。在区域变质作用过程中，流体压力通常相当于负荷压力，但在温度升 高后，有些变质反应可释放出大量的流体，在地壳较深部的封闭条件下，出现 流体压力大于负荷压力的状况，即流体超压现象。在原岩含水较多、岩层厚度较 大、变质反应加热速度过快、脱水反应中的水形成循环流体等情况下，均可出 现流体超压现象。

Hunt于1990年在《AAPG Bulletin》第74卷第1-12页提出超压流体的幕式 活动，郝芳等结合前人研究成果，分别于2000年在《地学前缘》(中国地质大 学，北京)第7卷第3期第17页和2003年在《地质科学》第38卷第3期第404 页阐明了超压流体幕式活动的过程：参见附图1，流体压力缓慢积累，当压力积 累超过上覆岩石的破裂强度时，岩石发生破裂，超压流体瞬间快速向上排运， 导致流体压力降低，进入下一幕异常压力积累过程中，如此往复循环，形成超 压流体的幕式活动。

已有的研究成果主要通过地下水中的微量组分同位素(如万军伟等在中国 地质大学出版社出版的《同位素水文学理论与实践》第1-191页详细介绍了³⁶Cl、 ¹²⁹I、³²Si、¹⁴C等)、稀有气体同位素(如万军伟等在中国地质大学出版社出版的 《同位素水文学理论与实践》第192-428页详细介绍了D、⁸⁵Kr、⁸²Kr、⁴He等 稀有气体)、流体活动形成的自生矿物同位素(如邱华宁和彭良于1997年在中 国科学技术大学出版社出版的《⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学与流体包裹体定年》第9-44页 介绍的自生伊利石K-Ar定年方法和第47-161页介绍的⁴⁰Ar-³⁹Ar定年方法)和 自生矿物中的流体包裹体均一温度(如张金亮等在专利号CN102297840A所公 开的一种利用流体包裹体均一温度确定油气成藏关键时刻的方法和邱华宁和彭 良于1997年在中国科学技术大学出版社出版的《⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学与流体包裹体 定年》第206-210页介绍的流体包裹体⁴⁰Ar-³⁹Ar定年方法)开展流体定年研究， 研究的对象主要是稳态地下流体活动。

超压驱动的幕式流体活动尚无有效的定年方法，主要受其流体活动的以下 四个特性控制：

①流体活动的瞬时性：超压驱动的幕式流体活动可以分为流体的活动期和间 歇期，活动期流体活动的流速大，持续时间非常短，而间歇期流速慢，持续时 间相对较长(附图1)。解习农等在1997发表于《中国科学》第42卷第20期第 2193-2195页的文章《沉积盆地泥质岩石的水力破裂和幕式压实作用》中指出幕 式流体活动期间流体的释放速率与其间歇期的流速相差2-3个数量级。Ehlers于 2005年在美国矿物学家协会编写的《Reviews in Mineralogy and Geochemistry》 系列丛书的第58卷第315-350页指出幕式流体活动的周期约为10³-10⁵年，这一 持续时间小于大多数定年方法所能达到的精度(＞10⁶)。

②流体活动的多期多幕性：根据附图1研究成果，超压流体一般表现为多期 多幕活动。流体的多期多幕活动将导致自生矿物的多期或者继承性发育，自生 矿物的年龄反映了多幕流体活动的综合年龄，而不能区分每幕流体活动的年龄， 如附图1中的t1、t2。

③流体活动伴随的高温高压性：地下地层的正常温度一般可以采用直接或者 间接两种方法进行测量：(1)直接确定：在油气田勘探开发的试油过程中能获 取输导层的温度，如专利号CN1818335(试油四联作技术工艺)所公开的油田 勘探开发试油过程中的技术工艺能够直接获得输导层的地层温度；(2)间接确 定：包含A：地温梯度法：根据现今输导通道的埋藏深度(D)，地温梯度(ΔT) 和研究区的年平均温度(T0)，采用以下计算方法求取：T＝T0+D*ΔT；其中年 平均气温可以根据研究区所处的纬度或者气象预报获得；B：有机质的成熟度法： 主要是基于镜质体反射率古温标及其动力学模型发展的各种拟合计算方法，比 较著名的是Waples于1980在《AAPG Bulletin》第64卷第916-926页公开的TTI 模型法和Sweeney于1990年在期刊《Geobyte》第四卷第37-43页公开的EASYRo 模型法和Tissot等于1987年在《AAPG Bulletin》第71卷第12期第1445-1466 页公开的干酪根热解动力学模型法；C：粘土矿物和自生矿物组合方法：盆地内 蒙脱石和伊利石转化深度与镜质体反射率结合可以推算盆地的古地温，如王行 信等于1990年在黑龙江科学技术出版社出版的《松辽盆地粘土矿物研究》中对 自生伊利石和蒙脱石进行了研究，并由此确定了盆地不同深度的地层温度。

热流体活动直接导致了超过正常埋藏条件下的地层温度。赵靖舟于2005在 《天然气地球科学》第16卷第4期第469-476页的《论幕式成藏》和向才富于 2008年在《中国科学D辑：地球科学》第38卷增刊I第70-77页上的《叠合盆 地幕式流体活动：麻江古油藏露头与流体包裹体证据》说明幕式活动的流体在进 入上覆地层时，一般伴随着异常高温和高压，在进入上覆相对低温低压的地层 后会产生强烈的沸腾作用，导致所形成的自生矿物捕获的流体包裹体(沸腾包 裹体)不能代表实际的流体形成的温压条件，因此不能利用流体包裹体进行流 体活动定年。但是正是流体的高温特征(参见附图1)为利用其热效应开展定年 研究提供了潜在的可能性。Reiners和Ehlers于2005年在美国矿物学家协会编写 的《Reviews in Mineralogy and Geochemistry》系列丛书的第58卷详细介绍了主 要的热敏矿物的定年方法，特别是磷灰石(49-94页)和锆石151-180页和205-238 页)，其中Donelick等于该书第49-94页介绍了裂变径迹分析分析方法和Reiners 于该书第151-180页介绍了(U-Th)/He年龄分析的方法。在开展该项分析测试 之前，需要挑选所需的热敏矿物，挑选流程一般采用将岩石样品粉碎至30目之 后在显微镜下挑选或者参考王文珍和杨玉波于1993年在《吉林地质》第12卷 第1期第80-82页中报道的《重液淘洗法分选微细矿物》先分选出重矿物，然后 在显微镜下挑选所需矿物。

④多期流体活动造成的不同来源流体的频繁混合：幕式流体沟通了被盖层 分割的两个流体动力系统，直接造成了不同流体动力系统中流体微量元素和稀 有气体的混合。万军伟等在中国地质大学出版社出版的《同位素水文学理论与 实践》第18页、第57页等多处强调利用流体中的微量元素或者稀有气体同位 素定年的方法，假设的前提条件是“流体处于封闭系统”，而超压流体频繁的流体 混合作用打破了不同流体动力系统中的相对封闭环境，导致利用流体中的微量 组分和稀有气体同位素定年方法的失效。

综上所述，现有技术不能应用于超压流体幕式流体活动历史的准确定年。 原因在于：超压驱动的幕式流体活动的活动期流体活动的流速大，持续时间非 常短；超压流体一般表现为多期多幕活动，流体的多期多幕活动将导致自生矿 物的多期或者继承性发育，自生矿物的年龄反映了多幕流体活动的综合年龄， 而不能区分每幕流体活动的年龄；超压流体幕式活动的流体在进入上覆地层时， 一般伴随着异常高温和高压，在进入上覆相对低温低压的地层后会产生强烈的 沸腾作用，导致所形成的自生矿物捕获的流体包裹体(沸腾包裹体)不能代表 实际的流体形成的温压条件；超压流体频繁的流体混合作用打破了不同流体动 力系统中的相对封闭环境，导致利用流体中的微量组分和稀有气体同位素定年 方法的失效。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种流体幕式流体活动历史的定年方 法，包括步骤100：测量现今输导通道中的温度；步骤200：基于步骤100测量 得到的温度，从输导体系中选择磷灰石矿物；步骤300：对步骤200中选择的磷 灰石进行裂变径迹年代学测试；步骤400：基于步骤300的测试结果对输导体系 中热史叠加过程进行解析；步骤500：基于步骤400的解析结果对流体活动期次 与年龄进行分析。

本发明提供的流体幕式流体活动历史的定年方法特别适用于低温背景条件 下，所述低温条件为0～60℃。

优选地，步骤100包括：步骤110：根据钻遇输导层的探井试油结果中或者 地层测试直接获取输导层中的温度；或者，步骤110’：根据现今输导通道的埋 藏深度D，地温梯度ΔT和研究区的年平均温度T0，采用以下计算方法求取： T＝T0+D*ΔT；其中，年平均温度T0可以根据研究区所处的纬度或者气象预报 获得。

进一步，步骤200包括：步骤210：沿主输导通道开展系统取样；步骤220： 对步骤210取样所得的磷灰石矿物进行粉碎，挑选出重磷灰石矿物；步骤230： 基于步骤220所挑选的重磷灰石矿物挑选磷灰石颗粒；步骤240：对步骤230挑 选出的磷灰石晶体进行形貌学分析。

步骤240进一步包括：步骤241：晶体形态分析：从所挑选颗粒的晶体形态 中六方柱状晶形或相对接近六方柱状晶形的颗粒；步骤242：包裹体分析：根据 磷灰石颗粒中包裹体发育的程度，挑选没有或者相对没有包裹体的颗粒；步骤 243：晶体特殊结构分析：挑选没有环带结构的颗粒或者没有明显环带结构的颗 粒；步骤250：对步骤240挑选出的磷灰石进行成分分析：通过能谱分析或背散 射电子图像分析磷灰石颗粒和其内部包裹体的成分，剔除成分分布不均或者严 重不均的样品。

非限制性地，在步骤300中磷灰石裂变径迹年龄的分析测试方法包括：步 骤310：对步骤200中选择的磷灰石进行制样：将磷灰石颗粒固定在环氧树脂底 座上，表面进行抛光、蚀刻而获得样品，蚀刻环境为在16～25℃的温度下，在 3～7mol HNO₃中持续10～40秒；步骤320：对步骤310中所制样品进行核照射： 将步骤310所制样品和白云母外探测器固定，并和CN5标准铀玻璃组合，在热 核反应堆进行核照射，所述核照射的中子通量的Cd/Au＞100；步骤330：对步骤 320中经过核照射的样品进行裂变径迹年龄计算。

更进一步，在步骤330中，先将白云母外探测器与样品分离，在氢氟酸中 蚀刻，所述蚀刻环境为在20～30℃的温度下，在浓度为20％～60％的HF中持续 10～40分钟；在统计裂变径迹密度的基础上根据zeta值计算裂变径迹年龄。步骤 300还包括步骤340：基于步骤330的裂变径迹年龄进行裂变径迹长度与动力参 数测定，所述动力学参数为Dpar。在此基础上，步骤340进一步包括：步骤341： 测定裂变径迹长度：选择平行磷灰石晶体C轴的径迹，测量晶体C轴的径迹两 端之间的距离；步骤342：测定动力学参数Dpar：利用显微镜中的十字刻度读 取在抛光面上近圆形的斜切面的直径，该直径的长度即为Dpar。

更为优选地，步骤400包括：步骤410：将所获得的不同样品的裂变径迹沿 所确定的输导通道在垂向上合平面上展开；步骤420：根据克里金内插法做出年 龄分布平面等值线图；步骤430：确定热史叠加模式为流体活动减弱型叠加模式 或者流体活动增强型叠加模式；流体活动减弱型叠加模式中，年龄的分布在空 间上形成向流体起源部位逐渐减小的分布格局；流体活动增强型叠加模式中， 在邻近流体起源地的部位，年龄值趋向一致，而远小于更远部位的年龄。

优选地，在步骤500中，进行流体活动期次与年龄分析：将年龄分布范围 最广泛的年龄确定为流体活动强度最大，年龄分布范围最小的年龄确定为流体 活动的强度最小。

本发明的有益技术效果在于：相对于前述各类定年方法而言，本发明的技 术方案的精度更高，分辨率更高；不受流体活动形成的自生矿物的限制，克服 了流体的非均匀捕获问题，拓展了流体研究的对象；能为流体活动历史提供诸 多温度限制；客观上为区分不同幕和不同期的流体活动提供了可能。

附图说明

附图1为超压驱动的幕式流体活动示意图；

附图2为本发明输导通道中热敏矿物年龄叠加模式及其对流体活动强弱变 化和流体活动期次的判识模型；

附图3为根据钻井测温资料确定的研究区的地层温度垂向分布图；

附图4为滨北地区的构造特征和钻井取样平面分布图；图例：1-盆地边界； 2-断层；3-构造单元分区线；4-钻井位置；

附图5为滨北地区的下部扶杨油层(K1q)流体活动年龄分布图；

附图6为滨北地区的中部姚家组(K1y)流体活动年龄分布图；

附图7为松辽盆地西部斜坡带的运移通道和钻井取芯井位分布图；图例：1- 盆地边界；2-断层；3-构造等高线(m)；4-钻井位置；5-输导通道与运移方向；

附图8为松辽盆地西部斜坡带的中部(K1y-k1Qn23)流体活动裂变径迹年 龄分布图；图例：1-盆地边界；2-断层；3-构造等高线(m)；4-钻井位置；5- 输导通道与运移方向；

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

为解决瞬态流体活动的有效定年方法这一技术问题，本发明的第一实施方 式中公开了一种利用幕式流体活动的高温特征及其对所流经岩石骨架(输导体 系)中的磷灰石矿物热烘烤效应进行定年研究的技术方案。具体地，披露了一 种流体幕式流体活动历史的定年方法，该方法包括以下步骤：

步骤100：测量现今输导通道中的温度；

步骤200：基于步骤100测量得到的温度，从输导体系中选择磷灰石矿物；

步骤300：对步骤200中选择的磷灰石进行裂变径迹年代学测试；

步骤400：基于步骤300的测试结果对输导体系中热史叠加过程进行解析；

步骤500：基于步骤400的解析结果对流体活动期次与年龄进行分析。

进一步，在本发明的第二实施方式中，进一步对第一实施方式中的步骤100 进行进一步描述，本领域的技术人员应当理解，这种描述是非限制性的。

在第二实施方式中，上述步骤100中对现今温度的测量可以根据研究区现 场积累资料情况或者公开发表文献的数据确定现今输导通道中的温度分布。优 选地，步骤100可以包括：

步骤110：根据钻遇输导层的探井试油结果中或者地层测试直接获取输导层 中的温度。

或者步骤110’：根据现今输导通道的埋藏深度D，地温梯度ΔT和研究区的 年平均温度T0，采用以下计算方法求取：T＝T0+D*ΔT；其中，年平均温度T0 可以根据研究区所处的纬度或者气象预报获得。

根据上述测量得结果，可以确定地层温度的空间分布范围。例如附图2中 虚线所示意出的等温线描述了0℃～60℃的空间分布范围。

更进一步，在本发明的第三实施方式中，进一步对第一实施方式或第二实 施方式中的步骤200进行进一步描述，本领域的技术人员应当理解，这种描述 是非限制性的。

在第三实施方式中，上述步骤200所描述的从输导体系中选择的磷灰石矿 物为磷灰石单矿物。非限制性地，其可进一步包括：

步骤210：沿主输导通道开展系统取样。在实际应用中，可以在野外采样沿 主输导通道开展磷灰石矿物系统取样，取样覆盖不同输导体对接的部位，不同 的构造层，不同的物源体系，尽量做到空间分布上的点、线、面结合。优选地， 如附图2中选定的井，沿主输导通道的三条剖面线方向取样，或基本沿主输导 通道的三条剖面线方向取样。本领域的技术人员应当理解，这一沿主输导通道 取样方式并非唯一的取样方式。

步骤220：对步骤210取样所得的磷灰石矿物进行粉碎，挑选出重磷灰石矿 物。优选地，将取样样品(磷灰石矿物)粉碎至N1目，非限制性地，N1数值 范围为30-50目，利用重液对粉碎后的磷灰石矿物，挑选出重矿物。所述重液的 比重变化范围为1.5克/立方厘米～6.25克/立方厘米。用重液来分离不同比重的 磷灰石矿物，将重液的比重调整到一个中间的比重，将磷灰石矿物混合物浸入 其中，比重较大的磷灰石矿物直接下沉，而比重较小的矿物矿物上升。

步骤230：基于步骤220所挑选的重磷灰石矿物挑选磷灰石颗粒。优选地， 可以在双目镜放大×160的情况下，对磷灰石颗粒进行观察，剔除具有明显包裹 体的样品，挑选出包裹体相对较少的样品。观察磷灰石颗粒的保存完好程度， 挑选颗粒相对保存完好的样品。根据挑选单矿物颗粒的数量，对颗粒数量不足 N2(N2取值范围为50～2000，优选地，N2取值为500)的样品进行第二次取样 和挑选。本领域的技术人员应当理解，挑选磷灰石颗粒的步骤并非本发明必须 的，特别是对于质地优良的重磷灰石矿物而言，此步骤是可选的。

步骤240：对步骤230挑选出的磷灰石晶体进行形貌学分析。优选地，在步 骤230挑选的磷灰石颗粒的基础上，通过扫描电镜进行详细的晶体形貌学分析。

所述晶体形貌学分析的步骤包括：

步骤241：晶体形态分析。从所挑选颗粒的晶体形态中相对接近六方柱状晶 形(针状晶体)的颗粒，并根据颗粒的完好程度进行分类，例如进一步分为好、 中、差三类。优选地，挑选出保存完好或者相对完好的颗粒。

步骤242：包裹体分析。根据磷灰石颗粒中包裹体发育的程度，确定包裹体 的主要类型，挑选没有或者相对没有包裹体的颗粒。

步骤243：晶体特殊结构分析。判断磷灰石颗粒是否有特殊的结构(裂缝、 环带等)，特别是环带结构，挑选没有环带结构的颗粒或者没有明显环带结构的 颗粒。

步骤250：对步骤240挑选出的磷灰石进行成分分析。在晶体形貌学分析的 基础上，通过能谱分析或背散射电子图像分析磷灰石颗粒和其内部包裹体的成 分，剔除成分分布不均或者严重不均的样品。

更进一步，在本发明的第四实施方式中，进一步对第一实施方式、或第二 实施方式、或第三实施方式中的步骤300进行进一步描述，本领域的技术人员 应当理解，这种描述是非限制性的。

在步骤300中，对步骤200中选择的磷灰石进行裂变径迹年代学测试，得 到磷灰石的裂变径迹年龄的平面和垂向分布特征。优选地，磷灰石裂变径迹年 龄的分析测试方法分以下步骤：

步骤310：对步骤200中选择的磷灰石进行制样。将磷灰石颗粒固定在环氧 树脂底座上，表面进行抛光、蚀刻而获得样品。优选地，蚀刻环境为在16～25℃ 的温度下(优选为21℃)，在3～7mol HNO₃(优选为5.5mol)中持续10～40秒 (优选为20秒)。

步骤320：对步骤310中所制样品进行核照射。将步骤310所制样品和白云 母外探测器固定，并和CN5标准铀玻璃组合，在热核反应堆进行核照射。示意 性地，在中国科学院高能物理所的492热核反应堆中照射，其中子通量的 Cd/Au＞100；核照射的中子通量记录在CN5标准铀玻璃组合中。

步骤330：对步骤320中经过核照射的样品进行裂变径迹年龄计算。非限制 性地，将白云母外探测器与样品分离，在氢氟酸中蚀刻，所述蚀刻环境为在 20～30℃的温度下(优选为25℃)，在浓度为20％～60％的HF中(优选为浓度 40％)持续10～40分钟(优选为20分钟)。在统计裂变径迹密度的基础上根据 zeta值计算裂变径迹年龄。所述Zeta值为一校正值，例如，可以是裂变径迹年 龄分析员对已知年龄的磷灰石标样进行年龄测定的年龄校正值。本领域的技术 人员应当理解，不同的分析员可以拥有独立的zeta值，并且在实际的工作中随 着测试经验的积累不断的修正。

步骤340：基于步骤330的裂变径迹年龄进行裂变径迹长度与动力参数测定。 测定平行晶体C轴的裂变径迹长度，同时测量裂变径迹的动力学参数。示意性 地，所述动力学参数包括但不限于Dpar，此时步骤340进一步包括：

步骤341：测定裂变径迹长度。优选测量方法为：选择平行磷灰石晶体C 轴的径迹，测量晶体C轴的径迹两端之间的距离。在实际操作中，因为一般的 显微镜中有相互交叉的十字刻度，因此可以让裂变径迹与横向的刻度重合，读 取刻度的长度，并根据放大倍数换算裂变径迹的长度。

步骤342：测定动力学参数Dpar。晶体中存在与抛光面斜交或者垂直的径 迹，因此在抛光面上形成近圆形的斜切面，所以优选测量方法为：利用显微镜 中的十字刻度读取该近圆形的斜切面的直径，该直径的长度即为Dpar。

更进一步，在本发明的第五实施方式中，进一步对第一实施方式、或第二 实施方式、或第三实施方式、或第四实施方式中的步骤400进行进一步描述， 本领域的技术人员应当理解，这种描述是非限制性的。

在所述步骤400中，基于步骤300的测试结果对输导体系中热史叠加过程 进行解析。除此之外，所述步骤400也单独构成一种对输导体系中热史叠加过 程进行解析方法。优选地，多幕流体活动的热史叠加效应可以通过以下几个步 骤进行解析：

步骤410：年龄空间分布特征分析。将所获得的不同样品的裂变径迹沿所确 定的输导通道在垂向上合平面上展开，例如附图2中标注的测试时间t₁、t₂、t₃。

步骤420：年龄等值线图。分析年龄构成，根据克里金(Kriging)内插法做 出年龄分布平面等值线图，例如附图2表示了三个年龄段的分布范围。

作为较佳的实施方式，克里金(Kriging)内插法在本发明的技术方案中的 应用可包括以下步骤：

步骤421：确定年龄分布的范围：根据测定年龄的分布区间，选择年龄分布 的最大值和最小值；

步骤422：确定等值线做图间距。根据步骤421所确定的范围和做图的精度， 选择做图的间距。一般为阅读简单，选择整数数值进行做图，如5Ma，10Ma.

步骤：423：选择做图的起始点：一般选择小于最小值的整数数值为做图的起 始点。

步骤424：插值：在步骤422和423的基础上，在相邻控制点之间进行插值， 将数值相等的点连接成平滑的直线。

步骤430：热史叠加模式的确定。热史叠加过程可以简单的分为两种类型， 即流体活动减弱型叠加模式和流体活动增强型叠加模式。其中，流体活动减弱 型叠加模式中，由于流体活动逐渐减弱，因此晚期活动的流体影响的范围逐渐 变小，导致年龄的分布在空间上形成向流体起源部位逐渐减小的分布格局 (t₁＜t₂＜t₃)；流体活动增强型叠加模式中，由于后期的流体活动逐渐增加，导致 早期流体活动证据被后期活动的流体抹平，即在邻近流体起源地的部位，年龄 值趋向一致(t₁＝t₂)，而远远小于更远部位的年龄(t₁＝t₂＜＜t₃)。

更进一步，在本发明的第六实施方式中，进一步对第一实施方式、或第二实 施方式、或第三实施方式、或第四实施方式、或第五实施方式中的步骤500进 行进一步描述，本领域的技术人员应当理解，这种描述是非限制性的。

在步骤500中，进行流体活动期次与年龄分析：上述分析初步可以确定多 期(例如t₁～t₃三期)流体活动年龄，年龄分布范围最广泛的年龄代表流体活动 强度最大(t₃)，年龄分布范围最小的年龄代表流体活动的强度最小(如t₁)。

本发明提供的流体幕式流体活动历史的定年方法特别适用于低温背景条件 下，所述低温条件为0～60℃。

示意性地，以松辽盆地滨北地区的应用实例来说明本发明的实施方案和技 术效果。

首先，在步骤100中，进行现今输导通道中的温度测量：根据油田积累的 试油资料，做出现今地层温度的垂向分布特征如附图3所示，图2为根据钻井 测温资料确定的研究区的地层温度垂向分布图。

在步骤200中，对输导通道中热敏矿物进行选择：参见附图4，附图4描述 了滨北地区的构造特征和钻井取样平面分布图，根据钻井分布情况选择Yu1井、 Yi3井和通1井，根据岩心分布情况，采集岩心，并按照常规矿物挑选流程，挑 选了磷灰石、锆石和榍石等测温矿物。

在步骤300中，对所选择热敏矿物进行年代学测试：所选择样品主要分布 在0-60℃的范围内(附图3和表1)，根据设计，重点开展了磷灰石的裂变径迹 分析，得到磷灰石的裂变径迹年龄(表1)。

表1：松辽盆地滨北地区磷灰石裂变径迹年龄数据

在步骤400中，进行输导通道中热史叠加过程解析：对滨北地区的两个主 要输导层(K1q和K1y)中的年龄，根据附图1和附图2所展示的两种叠加模 式对样品的平面叠加模式进行分析。附图5展示了下部的K1q中的年龄分布， 从图中可见，该分布模式服从模型1所确定的年龄分布模式，因此可以确定三 期流体活动，即分别发生于嫩江末期(72±5Ma)、白垩末期(65±4Ma)和古新 世末期(59±4Ma)的流体活动。附图6展示了上部的K1y地层中的年龄分布模 式，可以发现该模式大致服从模型2所确定年龄分布模式，因此可以大致确定 两期流体活动，分别为古新世末期(56±4Ma)和始新世早期的流体活动(52±4Ma 和51±3Ma)。在靠近凹陷的Yu1井同时识别出了另外一期流体活动，即始新世 中晚期(41±3Ma)的流体活动，但这期流体活动可能主要分布在凹陷内部，而 没有大规模的侧向运移。

在步骤500中，根据上述年龄分析结果，上下两部分结合，发现滨北地区可以 识别出5期流体活动，即嫩江末期(72±5Ma)、白垩末期(65±4Ma)、古新世末 期(59±4Ma)、始新世早期(52±4Ma和51±3Ma)和始新世中晚期(41±3Ma)。 从年龄分布的广泛性上看，嫩江末期、古新世末期、始新世末期早期的流体活 动分布最为广泛，对本区影响最为强烈。

上述分析确定了五期流体活动。侯启军等于2005年在《矿物岩石地球化学 通报》第20卷第4期第461-464页报道利用流体包裹体确定了嫩江末期和白垩 末期两个期次，但并没有识别出古新世末期和始新世早期的流体活动，也没有 给出精确的年龄值。辛仁臣等于2000年在《地学前缘》第7卷第7期第48-54 页，于建成等于2006年在《大庆石油学院学报》第30卷第3期第5-7页分别基 于大庆长垣的同一口探井进行了年代学研究，两人均识别出嫩江末期和白垩末 期的成藏年龄，但没有识别出后两期的流体活动和油气成藏年龄。

示意性地，以松辽盆地西部斜坡带的应用实例来说明本发明流体活动年龄磷 灰石裂变径迹年龄分析技术效果。

首先，在步骤100中，对现今输导通道中的温度进行测量：根据油田积累的 试油资料，做出现今地层温度的垂向分布特征如附图3所示。

在步骤200中，输导通道中热敏矿物的选择：根据钻井分布情况(附图7)， 选择了Jin3井、Du416井和Lai62井，根据岩心分布情况，采集岩心，并按照 常规矿物挑选流程，挑选了磷灰石、锆石和榍石等测温矿物。

在步骤300中，对所选择热敏矿物年代学测试：所选择样品主要分布在0-60℃ 的范围内(附图3和表1)，根据设计开展了磷灰石的裂变径迹年代学分析，得 到裂变径迹年龄数据表(表2)。

表2：松辽盆地西部斜坡带磷灰石裂变径迹年龄数据

在步骤400中，对输导通道中热史叠加过程解析：对西部斜坡带中部输导层 (K1q和K1y)中的年龄，根据附图1和附图2所展示的两种叠加模式对样品 的平面叠加模式进行分析。附图8展示了裂变径迹年龄分布，从图中可见，该 分布模式服从模式1(附图1)所确定的年龄分布模式，因此可以确定三期流体 活动，即分别发生于古新世末期(56±4Ma)、始新世末期(36±5Ma)和中新世 中晚期(11±1.2Ma)的流体活动。

在步骤500中，流体活动期次与年龄分析：根据上述年龄分析结果，上下两 部分结合，可以发现西部斜坡带可以识别出3期流体活动，即古新世末期 (56±4Ma)、始新世末期(36±5Ma)和中新世中晚期(11±1.2Ma)的流体活动， 从年龄分布的广泛性上看，古新世末期、始新世末期的流体活动分布最为广泛， 对本区影响最为强烈，后期的流体活动强度小。这三期流体活动同时也是在滨 北地区识别出来的流体活动，因而可以相互验证。嫩江末期和白垩末期的流体 活动没有识别出来是因为古新世末期的流体活动完全掩盖了早期的流体活动。

上述分析确定了四期流体活动。侯启军等于2004年在《矿物岩石地球化学 通报》第20卷第4期第461-464页报道利用流体包裹体确定了嫩江末期和白垩 末期两个期次，但没有识别出古新世末期和始新世早期的流体活动，也没有给 出精确的年龄值。辛仁臣等于2000年在《地学前缘》第7卷第7期第48-54页， 于建成等于2006年在《大庆石油学院学报》第30卷第3期第5-7页分别基于大 庆长垣的同一口探井进行了年代学研究，两人均识别出嫩江末期和白垩末期的 成藏年龄，但没有识别出后两期的流体活动和油气成藏年龄。研究成果能够与 向才富等于2005年在《沉积学报》第23卷第4期第719-725页报道的利用自生 伊利石定年确定的60、58和45几个成藏期互相对应，并进一步识别了中新世 中晚期(11±1.2Ma)流体活动历史，因而本方法具有区分精度更高、分辨率更 细的特点。

本发明的有益技术效果在于：

①利用热年代学能记录超压流体幕式活动的年龄：超压流体幕式活动持续 的时间虽然只有10³-10⁵年，但其流体活动足以造成热敏矿物的退火，从而记录 流体的活动年龄。因而利用热敏矿物进行定年的方法相对于前述各类定年方法 具有精度更高，分辨率更高的特点。

②不受流体活动形成的自生矿物的限制：利用流体的热效应和输导体系中 热敏性矿物进行流体活动年龄和期次的定年使流体研究由其固体自生矿物或者 流体成份过渡至对其热效应的分析，克服了流体的非均匀捕获问题，拓展了流 体研究的对象，使流体定年可以借鉴热史研究的众多方法，因此具有广阔的应 用前景。

③能为流体活动历史提供诸多温度限制：在地质研究所限定的宏观沉积和 晚期抬升剥蚀作用的限定下，不同热敏性矿物对温度的敏感性不同，因而能为 地质解释提供最低(0℃)最高温度(60℃)以及温度演化过程的限定。

④输导体系中的热史叠加效应使区分不同幕和不同期流体活动成为可能： 输导体系中的热史叠加效应源于流体运移的特征，流体在运移过程中总是倾向 于利用有限的高孔渗储层，而不是利用所有的输导层，同时后期运移的流体倾 向于沿早期流体活动的输导通道运移，导致输导体系中的多期流体活动会产生 本方案中所建立的两种叠加模式，客观上为区分不同幕和不同期的流体活动提 供了可能。

本发明所述并不限于具体实施方式所述的实施例，只要是本领域技术人员 根据本发明方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新及保护的范 围。