收稿：2023-06-09，
修回：2023-06-20，
纸质出版：2023-08-01
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目前针对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组7段（长7段）热液作用的研究较多，主要聚焦于长7期的热水沉积作用。长7段在埋藏期也可能受到热液作用的影响，但相关的研究极为有限。为揭示长7段埋藏期热液活动的期次、时代及其对页岩油储层的影响，利用光学/电子显微镜观测、电子探针分析、显微激光拉曼光谱分析及包裹体均一温度测试等手段，对长7段热液黄铁矿以及固相和流体包裹体开展研究。结果表明，长7段发育多种类型的黄铁矿，其中脉状或团块状、透镜状、他形-半自形晶散布状和半自形-自形晶斑块状黄铁矿的Co/Ni元素含量比值均大于1，指示其为热液成因。根据显微观测结果及区域构造史和埋藏史-热演化史模拟，推断长7段埋藏期至少存在两期热液活动，其中一期发生于早白垩世。与黄铁矿包裹体伴生的盐水包裹体均一温度表明，注入瑶页1井区长7段的热液温度最高可达270.5 ℃以上；基于Easy%
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动力学模型的计算结果表明，热液注入后地层经历了较快的降温过程，这可能是页岩有机质热演化程度较低（
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= 0.70 %）的重要原因之一。
The hydrothermal activity of the Upper Triassic Chang 7 shale in the Ordos Basin has been extensively studied in previous studies， with a focus on hydrothermal sedimentation during the depositional period of Chang 7 Member. However， there is limited research on the impact of hydrothermal activities during the corresponding burial stage. This study aims to investigate the stages and ages of hydrothermal activities and their impact on shale oil reservoirs during the burial stage of the Chang 7 shale. An integration of multiple techniques， including optical/electronic microscopy， electronic probe， micro-laser Raman spectrum and inclusion homogenization temperature analysis is applied to study the hydrothermal pyrite and solid phases and fluid inclusions in the Chang 7 Member. The results reveal that there contains many types of pyrite with Co/Ni greater than 1 exhibiting a variety of morphologies， including veins， lumps， lenticular shape as well as xenomorphic-hypidiomorphic scattered and hypidiomorphic-euhedral massive forms， indicating hydrothermal origin. Based on the analyses of microscopic observation， regional tectonic history， as well as the simulation of burial-thermal evolution history， it is inferred that there were at least two phases of hydrothermal activities during the burial period of the Chang 7 Member， with one of them occurring in the Early Cretaceous. The maximum temperature of the hydrothermal fluid injected into the Chang 7 shale in well Yy1 may reach up to 270.5 ℃ based on the homogenization temperatures of aqueous inclusions associated with pyrite inclusions. The calculation based on the Easy%
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kinetic model indicates that the Chang 7 shale underwent a rapid cooling process after hydrothermal injection， which may be one of the important reasons for the lower-degree thermal evolution of shale organic matter （
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= 0.70 %）.
DAVIES G R ， SMITH L B ， Jr . Structurally controlled hydrothermal dolomite reservoir facies： An overview ［J］. AAPG Bulletin ， 2006 ， 90 （ 11 ）： 1641 - 1690 .
金之钧 ， 朱东亚 ， 孟庆强 ， 等 . 塔里木盆地热液流体活动及其对油气运移的影响 ［J］. 岩石学报 ， 2013 ， 29 （ 3 ）： 1048 - 1058 .
JIN Zhijun ， ZHU Dongya ， MENG Qingqiang ， et al . Hydrothermal activites and influences on migration of oil and gas in Tarim Basin ［J］. Acta Petrologica Sinica ， 2013 ， 29 （ 3 ）： 1048 - 1058 .
赵文智 ， 沈安江 ， 胡安平 ， 等 . 塔里木、四川和鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩规模储层发育地质背景初探 ［J］. 岩石学报 ， 2015 ， 31 （ 11 ）： 3495 - 3508 .
ZHAO Wenzhi ， SHEN Anjiang ， HU Anping ， et al . A discussion on the geological background of marine carbonate reservoirs development in Tarim， Sichuan and Ordos Basin， China ［J］. Acta Petrologica Sinica ， 2015 ， 31 （ 11 ）： 3495 - 3508 .
QIU Xinwei ， LIU Chiyang ， MAO Guangzhou ， et al . Major， trace and platinum-group element geochemistry of the Upper Triassic nonmarine hot shales in the Ordos Basin， Central China ［J］. Applied Geochemistry ， 2015 ， 53 ： 42 - 52 .
YANG Hua ， ZHANG Wenzheng ， WU Kai ， et al . Uranium enrichment in lacustrine oil source rocks of the Chang 7 member of the Yanchang Formation， Erdos Basin， China ［J］. Journal of Asian Earth Sciences ， 2010 ， 39 （ 4 ）： 285 - 293 .
ZHU Dongya ， JIN Zhijun ， HU Wenxuan ， et al . Effect of igneous activity on hydrocarbon source rocks in Jiyang sub-basin， eastern China ［J］. Journal of Petroleum Science and Engineering ， 2007 ， 59 （ 3/4 ）： 309 - 320 .
OCHOA M ， ARRIBAS J ， MAS R ， et al . Destruction of a fluvial reservoir by hydrothermal activity （Cameros Basin， Spain） ［J］. Sedimentary Geology ， 2007 ， 202 （ 1/2 ）： 158 - 173 .
付金华 ， 李士祥 ， 侯雨庭 ， 等 . 鄂尔多斯盆地延长组7段Ⅱ类页岩油风险勘探突破及其意义 ［J］. 中国石油勘探 ， 2020 ， 25 （ 1 ）： 78 - 92 .
FU Jinhua ， LI Shixiang ， HOU Yuting ， et al . Breakthrough of risk exploration of Class Ⅱ shale oil in Chang 7 member of Yanchang Formation in the Ordos Basin and its significance ［J］. China Petroleum Exploration ， 2020 ， 25 （ 1 ）： 78 - 92 .
袁伟 ， 柳广弟 ， 徐黎明 ， 等 . 鄂尔多斯盆地延长组7段有机质富集主控因素 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2019 ， 40 （ 2 ）： 326 - 334 .
YUAN Wei ， LIU Guangdi ， XU Liming ， et al . Main controlling factors for organic matter enrichment in Chang 7 member of the Yanchang Formation， Ordos Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2019 ， 40 （ 2 ）： 326 - 334 .
张文正 ， 杨华 ， 解丽琴 ， 等 . 湖底热水活动及其对优质烃源岩发育的影响——以鄂尔多斯盆地长7烃源岩为例 ［J］. 石油勘探与开发 ， 2010 ， 37 （ 4 ）： 424 - 429 .
ZHANG Wenzheng ， YANG Hua ， XIE Liqin ， et al . Lake-bottom hydrothermal activities and their influences on the high-quality source rock development： A case from Chang 7 source rocks in Ordos Basin ［J］. Petroleum Exploration and Development ， 2010 ， 37 （ 4 ）： 424 - 429 .
雷涵 ， 黄文辉 ， 伊硕 ， 等 . 鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组五段白云岩埋藏溶蚀作用研究 ［J］. 古地理学报 ， 2020 ， 22 （ 6 ）： 1041 - 1052 .
LEI Han ， HUANG Wenhui ， YI Shuo ， et al . Dissolution characteristics of deep-buried dolostone in the Member 5 of Ordovician Majiagou Formation in southern Ordos Basin ［J］. Journal of Palaeogeography ， 2020 ， 22 （ 6 ）： 1041 - 1052 .
李明 ， 高建荣 . 鄂尔多斯盆地基底断裂与火山岩的分布 ［J］. 中国科学（地球科学） ， 2010 ， 40 （ 8 ）： 1005 - 1013 .
LI Ming ， GAO Jianrong . Basement faults and volcanic rock distributions in the Ordos Basin ［J］. Science China Earth Sciences ， 2010 ， 40 （ 8 ）： 1005 - 1013 .
杨鹏 ， 任战利 ， ZHAO Jianxin ， 等 . 方解石原位U-Pb测年结合磷灰石裂变径迹方法约束鄂尔多斯盆地西南部构造演化 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2021 ， 42 （ 5 ）： 1189 - 1201 .
YANG Peng ， REN Zhanli ， ZHAO Jianxin ， et al . Tectonic evolution analysis constrained jointly by in-situ calcite U-Pb dating and apatite fission track for southwestern Ordos Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 5 ）： 1189 - 1201 .
贺聪 ， 吉利明 ， 苏奥 ， 等 . 鄂尔多斯盆地南部延长组热水沉积作用与烃源岩发育的关系 ［J］. 地学前缘 ， 2017 ， 24 （ 6 ）： 277 - 285 .
HE Cong ， JI Liming ， SU Ao ， et al . Relationship between hydrothermal sedimentation process and source rock development in the Yanchang Formation in southern Ordos Basin ［J］. Earth Science Frontiers ， 2017 ， 24 （ 6 ）： 277 - 285 .
刘池洋 ， 王建强 ， 邱欣卫 ， 等 . 鄂尔多斯盆地延长期富烃坳陷形成的动力学环境与构造属性 ［J］. 岩石学报 ， 2020 ， 36 （ 6 ）： 1913 - 1930 .
LIU Chiyang ， WANG Jianqiang ， QIU Xinwei ， et al . Geodynamic environment and tectonic attributes of the hydrocarbon-rich sag in Yanchang Period of Middle-Late Triassic， Ordos Basin ［J］. Acta Petrologica Sinica ， 2020 ， 36 （ 6 ）： 1913 - 1930 .
付金华 ， 李士祥 ， 郭芪恒 ， 等 . 鄂尔多斯盆地陆相页岩油富集条件及有利区优选 ［J］. 石油学报 ， 2022 ， 43 （ 12 ）： 1702 - 1716 .
FU Jinhua ， LI Shixiang ， GUO Qiheng ， et al . Enrichment conditions and favorable area optimization of continental shale oil in Ordos Basin ［J］. Acta Petrolei Sinica ， 2022 ， 43 （ 12 ）： 1702 - 1716 .
郭凯 . 鄂尔多斯盆地陇东地区长7段有效烃源岩及生排烃研究 ［J］. 石油实验地质 ， 2017 ， 39 （ 1 ）： 15 - 23 .
GUO Kai . Active source rocks of Chang 7 member and hydrocarbon generation and expulsion characteristics in Longdong area， Ordos Basin ［J］. Petroleum Geology and Experiment ， 2017 ， 39 （ 1 ）： 15 - 23 .
刘行军 ， 冯春珍 ， 柳益群 ， 等 . 陕北长6段高自然伽马砂岩地球化学特征及意义 ［J］. 成都理工大学学报（自然科学版） ， 2013 ， 40 （ 4 ）： 445 - 456 .
LIU Hengjun ， FENG Chunzhen ， LIU Yiqun ， et al . Geochemical characteristics and significance of Chang 6 high natural gamma ray sandstones in Yanchang Formation in North of Shaanxi， China ［J］. Journal of Chengdu University of Technology（Science & Technology Edition） ， 2013 ， 40 （ 4 ）： 445 - 456 .
张景廉 ， 石兰亭 ， 卫平生 ， 等 . 鄂尔多斯盆地深部地壳构造特征与油气成藏 ［J］. 新疆石油地质 ， 2009 ， 30 （ 2 ）： 272 - 278 .
ZHANG Jinglian ， SHI Lanting ， WEI Pingsheng ， et al . Deep crustal structure and hydrocarbon accumulation in Ordos Basin ［J］. Xinjiang Petroleum Geology ， 2009 ， 30 （ 2 ）： 272 - 278 .
陈安清 ， 陈洪德 ， 侯明才 ， 等 . 鄂尔多斯盆地中—晚三叠世事件沉积对印支运动Ⅰ幕的指示 ［J］. 地质学报 ， 2011 ， 85 （ 10 ）： 1681 - 1690 .
CHEN Anqing ， CHEN Hongde ， HOU Mingcai ， et al . The Middle-Late Triassic event sediments in Ordos Basin： Indicators for episode I of the Indosinian movement ［J］. Acta Geologica Sinica ， 2011 ， 85 （ 10 ）： 1681 - 1690 .
刘显阳 ， 李士祥 ， 郭芪恒 ， 等 . 鄂尔多斯盆地延长组长7 3 亚段泥页岩层系岩石类型特征及勘探意义 ［J］. 天然气地球科学 ， 2021 ， 32 （ 8 ）： 1177 - 1189 .
LIU Xianyang ， LI Shixiang ， GUO Qiheng ， et al . Characteristics of rock types and exploration significance of the shale strata in the Chang 7 3 sub-member of Yanchang Formation， Ordos Basin ［J］. Natural Gas Geoscience ， 2021 ， 32 （ 8 ）： 1177 - 1189 .
ZHANG Wenzheng ， YANG Hua ， XIE Liqin ， et al . Lake-bottom hydrothermal activities and their influence on high-quality source rock development： A case from Chang 7 source rocks in Ordos Basin ［J］. Petroleum Exploration and Development ， 2010 ， 37 （ 4 ）： 424 - 429 .
李荣西 ， 段立志 ， 陈宝赟 ， 等 . 鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩钠长石化与热液成岩作用研究 ［J］. 岩石矿物学杂志 ， 2012 ， 31 （ 2 ）： 173 - 180 .
LI Rongxi ， DUAN Lizhi ， CHEN Baoyun ， et al . Albitization and hydrothermal diagenesis of Yanchang oil sandstone reservoir， Ordos Basin ［J］. Acta Petrologica et Mineralogica ， 2012 ， 31 （ 2 ）： 173 - 180 .
赵文智 ， 朱如凯 ， 胡素云 ， 等 . 陆相富有机质页岩与泥岩的成藏差异及其在页岩油评价中的意义 ［J］. 石油勘探与开发 ， 2020 ， 47 （ 6 ）： 1079 - 1089 .
ZHAO Wenzhi ， ZHU Rukai ， HU Suyun ， et al . Accumulation contribution differences between lacustrine organic-rich shales and mudstones and their significance in shale oil evaluation ［J］. Petroleum Exploration and Development ， 2020 ， 47 （ 6 ）： 1079 - 1089 .
WILKIN R T ， BARNES H L . Formation processes of framboidal pyrite ［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta ， 1997 ， 61 （ 2 ）： 323 - 339 .
BERNER R A . Sedimentary pyrite formation： An update ［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta ， 1984 ， 48 （ 4 ）： 605 - 615 .
李森 ， 朱如凯 ， 崔景伟 ， 等 . 鄂尔多斯盆地长7段细粒沉积岩特征与古环境——以铜川地区瑶页1井为例 ［J］. 沉积学报 ， 2020 ， 38 （ 3 ）： 554 - 570 .
LI Sen ， ZHU Rukai ， CUI Jingwei ， et al . Sedimentary characteristics of fine-grained sedimentary rock and paleo-environment of Chang 7 Member in the Ordos Basin： A case study from Well Yaoye 1 in Tongchuan ［J］. Acta Sedimentologica Sinica ， 2020 ， 38 （ 3 ）： 554 - 570 .
高华 ， 谢玉华 ， 杨亮 ， 等 . 湖南通道地区金矿床中黄铁矿成分标型特征及对矿床成因的启示 ［J］. 黄金科学技术 ， 2020 ， 28 （ 5 ）： 712 - 726 .
GAO Hua ， XIE Yuhua ， YANG Liang ， et al . Composition typomorphic characteristics of pyrite and its genetic implication for gold deposits in Tongdao county， Hunan Province ［J］. Gold Science and Technology ， 2020 ， 28 （ 5 ）： 712 - 726 .
严育通 ， 李胜荣 ， 贾宝剑 ， 等 . 中国不同成因类型金矿床的黄铁矿成分标型特征及统计分析 ［J］. 地学前缘 ， 2012 ， 19 （ 4 ）： 214 - 226 .
YAN Yutong ， LI Shengrong ， JIA Baojian ， et al . Composition typomorphic characteristics and statistic analysis of pyrite in gold deposits of different genetic types ［J］. Earth Science Frontiers ， 2012 ， 19 （ 4 ）： 214 - 226 .
MASTALERZ M ， SCHIMMELMANN A ， DROBNIAK A ， et al . Porosity of Devonian and Mississippian New Albany Shale across a maturation gradient： Insights from organic petrology， gas adsorption， and mercury intrusion ［J］. AAPG Bulletin ， 2013 ， 97 （ 10 ）： 1621 - 1643 .
VOLK H ， GEORGE S C . Using petroleum inclusions to trace petroleum systems-a review ［J］. Organic Geochemistry ， 2019 ， 129 ： 99 - 123 .
王爱国 ， 吴小宁 ， 蒲磊 ， 等 . 对VTflinc软件计算流体包裹体最小捕获压力方法中参数的研究 ［J］. 中国石油大学学报（自然科学版） ， 2015 ， 39 （ 1 ）： 25 - 32 .
WANG Aiguo ， WU Xiaoning ， PU Lei ， et al . Research on parameters in method of calculating minimum trapping pressure of fluid inclusions with VTflinc software ［J］. Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science） ， 2015 ， 39 （ 1 ）： 25 - 32 .
陈瑞银 ， 罗晓容 ， 陈占坤 ， 等 . 鄂尔多斯盆地中生代地层剥蚀量估算及其地质意义 ［J］. 地质学报 ， 2006 ， 80 （ 5 ）： 685 - 693 .
CHEN Ruiyin ， LUO Xiaorong ， CHEN Zhankun ， et al . Estimation of denudation thickness of Mesozoic strata in the Ordos Basin and its geological significance ［J］. Acta Geologica Sinica ， 2006 ， 80 （ 5 ）： 685 - 693 .
任战利 ， 张盛 ， 高胜利 ， 等 . 鄂尔多斯盆地热演化程度异常分布区及形成时期探讨 ［J］. 地质学报 ， 2006 ， 80 （ 5 ）： 674 - 684 .
REN Zhanli ， ZHANG Sheng ， GAO Shengli ， et al . Research on region of maturation anomaly and formation time in Ordos Basin ［J］. Acta Geologica Sinica ， 2006 ， 80 （ 5 ）： 674 - 684 .
张永生 . 鄂尔多斯地区奥陶系马家沟群中部块状白云岩的深埋藏白云石化机制 ［J］. 沉积学报 ， 2000 （ 3 ）： 424 - 430 .
ZHANG Yongsheng . Mechanism of deep burial dolomitization of massive dolostones in the Middle Majiagou Group of the Ordovician， Ordos Basin ［J］. Acta Sedimentologica Sinica ， 2000 （ 3 ）： 424 - 430 .
张景廉 ， 曹正林 ， 于均民 . 白云岩成因初探 ［J］. 海相油气地质 ， 2003 ， 8 （ S1 ）： 109 - 115， 10 .
ZHANG Jinglian ， CAO Zhenglin ， YU Junmin . Discassion on the origin of dolomitization ［J］. Marine Origin Petroleum Geology ， 2003 ， 8 （ S1 ）： 109 - 115， 10 .
黄思静 ， 黄可可 ， 冯文立 ， 等 . 成岩过程中长石、高岭石、伊利石之间的物质交换与次生孔隙的形成：来自鄂尔多斯盆地上古生界和川西凹陷三叠系须家河组的研究 ［J］. 地球化学 ， 2009 ， 38 （ 5 ）： 498 - 506 .
HUANG Sijing ， HUANG Keke ， FENG Wenli ， et al . Mass exchanges among feldspar， kaolinite and illite and their influences on secondary porosity formation in clastic diagenesis——A case study on the Upper Paleozoic， Ordos Basin and Xujiahe Formation， western Sichuan Depression ［J］. Geochimica ， 2009 ， 38 （ 5 ）： 498 - 506 .
XU Huiyuan ， LIU Quanyou ， ZHU Dongya ， et al . Hydrothermal catalytic conversion and metastable equilibrium of organic compounds in the Jinding Zn/Pb ore deposit ［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta ， 2021 ， 307 ： 133 - 150 .
许汇源 ， 刘全有 ， 朱东亚 ， 等 . 深部铅锌热液流体作用下的原油地球化学特征 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2023 ， 44 （ 1 ）： 178 - 185 .
XU Huiyuan ， LIU Quanyou ， ZHU Dongya ， et al . Geochemical characteristics of crude oils under alteration of deep Pb-Zn-bearing hydrothermal fluids ［J］. Oil & Gas Geology ， 2023 ， 44 （ 1 ）： 178 - 185 .
SWEENEY J J ， BURNHAM A K . Evaluation of a simple model of vitrinite reflectance based on chemical kinetics ［J］. AAPG Bulletin ， 1990 ， 74 （ 10 ）： 1559 - 1570 .
SIMONEIT B R T ， LONSDALE P F . Hydrothermal petroleum in mineralized mounds at the seabed of Guaymas Basin ［J］. Nature ， 1982 ， 295 （ 5846 ）： 198 - 202 .
尤继元 ， 柳益群 ， 李义军 ， 等 . 热液衍生石油及其有机质研究 ［J］. 地质科技通报 ， 2021 ， 40 （ 2 ）： 76 - 87 .
YOU Jiyuan ， LIU Yiqun ， LI Yijun ， et al . Research on hydrothermal petroleum and its organic matter ［J］. Bulletin of Geological Science and Technology ， 2021 ， 40 （ 2 ）： 76 - 87 .
范柏江 ， 晋月 ， 师良 ， 等 . 鄂尔多斯盆地中部三叠系延长组7段湖相页岩油勘探潜力 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2021 ， 42 （ 5 ）： 1078 - 1088 .
FAN Bojiang ， JIN Yue ， SHI Liang ， et al . Shale oil exploration potential in central Ordos Basin： A case study of Chang 7 lacustrine shale ［J］. Oil & Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 5 ）： 1078 - 1088 .
张亚雄 . 鄂尔多斯盆地中部地区三叠系延长组7段暗色泥岩烃源岩特征 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2021 ， 42 （ 5 ）： 1089 - 1097 .
ZHANG Yaxiong . Source rock characterization： The dark mudstone in Chang 7 Member of Triassic， central Ordos Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 5 ）： 1089 - 1097 .
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