淮北杨柳矿区煤系构造热演化对页岩气生成与保存的影响

在“双碳”目标背景下，大力发展以页岩气为代表的低碳清洁能源是实现“碳减排”的重要途径。华北南部淮北地区蕴藏着丰富的煤系页岩气资源，但受复杂构造热演化影响，区域内页岩气生成与保存机理尚不清晰。因此，本文采用镜质组反射率、岩石热解、裂变径迹和盆地模拟技术研究了华北南部淮北地区晚古生代以来的构造热演化与生烃过程，讨论了复杂构造热作用下煤系页岩气的生成和保存机理。结果表明，淮北地区煤系页岩气生成过程受到燕山期构造热事件的显著控制，晚侏罗世基性岩浆侵入煤系使得下石盒子组和山西组页岩经历最高古温度达~172℃，对应热流峰值124 mW/m2。煤系页岩Ro值在0. 87%~1. 74%，最高热解温度（Tmax）在437~563 ℃，表明有机质进入轻质油—湿气生成阶段。研究区二叠系山西组砂岩磷灰石裂变径迹年龄（60~42 Ma）明显小于所在地层年龄（298~272 Ma），部分锆石裂变径迹年龄略低于地层年龄，证实了研究区发生了强烈的岩浆热活动，导致地温梯度达到峰值~65 ℃/km。燕山期岩浆热效应促使区域煤系页岩高效生烃成藏，太平洋板块俯冲后撤引起的伸展断裂使得强构造变形区页岩气藏破坏逸散。因此，在淮北地区，弱构造变形区并伴有适度岩浆活动的区域具备页岩气保存的良好条件，具有良好的油气勘探前景。

Influence of tectono- thermal evolution on coal- bearing shale gas generation and preservation in the Yangliu mining area, Huaibei, China