作为我国页岩气商业开发最成功、勘探程度最高的地区之一，四川盆地南部五峰—龙马溪组保存了规模化富集的页岩气资源。长期以来，学界普遍认为生烃—生气阶段形成的流体超压对页岩气富集与保存具有关键控制作用。但页岩生烃超压何时建立、如何演化，以及页岩气在后期抬升过程中能否被有效保存，一直缺乏直接的地质约束。近日，成都理工大学沉积地质研究院张晨研究员在Geology上发表论文《Direct constraints on shale fluid overpressure evolution from U-Pb dating of bed-parallel fracture-filling calcite》，以四川盆地南部五峰—龙马溪组页岩为对象，首次将与生烃超压成因层理缝方解石胶结物的微区U–Pb定年和烃类包裹体古压力反演相结合，为页岩中生烃/生气驱动的流体超压建立、演化及保存过程提供了高精度约束。成都理工大学为该论文的第一完成单位，张晨研究员为第一作者，中国石油大学（北京）刘达东副教授和中国石油杭州地质研究院佘敏高级工程师为通讯作者。成都理工大学何建华副教授、董翼昕研究员和黄宇涵博士，澳大利亚昆士兰大学Jim R. Underschultz教授，新西兰怀卡托大学Andrew D. La Croix教授为论文的共同作者。

图1. 四川盆地南部五峰—龙马溪组页岩中层理缝的方解石脉体的单偏光、阴极发光和流体包裹体特征。

研究结果表明，在构造相对宁静、断裂活动有限的条件下，页岩流体超压并非连续平滑演化，而表现为与热演化阶段密切对应的“两阶段阶跃式增长”特征。在干酪根生气阶段，流体压力逐步积累；而在油裂解生气阶段，压力出现显著跃升，并在最大埋深附近达到峰值。随后，尽管晚白垩世以来的构造抬升导致压力有所回落，但在低渗、封闭性较好的页岩体系中，超压仍可跨越抬升期而被较好保存。

图2. （A）四川盆地南部五峰-龙马溪组页岩埋藏和流体压力演化埋藏和生烃史；（B）流体压力的时间演化；（C）压力系数随时间的演变。

研究成果对页岩气勘探开发具有重要启示意义：其一，超压的形成与跃升窗口被明确锚定到特定生烃阶段，有助于将“压力系统—生烃增压—裂缝活动—充注保存”在时间轴上闭合，从而提高对富气甜点段形成机制的认识与预测能力；其二，研究强调在断裂改造有限的区段超压可跨越抬升期长期保存，这为勘探部署中的“保压分区”与构造完整性评价提供了重要依据，提示相对封闭、连续性好的储层单元更可能具备高压力系数与更强气体保存潜力。

论文信息：Chen Zhang, Dadong Liu, Min She, Jianhua He, Jim R. Underschultz, Andrew D. La Croix, Yixin Dong, and Yuhan Huang, (2025). Direct constraints on shale fluid overpressure evolution from U-Pb dating of bed-parallel fracture-filling calcite. Geology, 53(12), 1051-1055. 论文链接：https://doi.org/10.1130/G53931.1。

据悉，Geology是国际地球科学领域的权威学术期刊，由美国地质学会主办，于1973年创刊，为Nature Index期刊，连续18年蝉联Web of Science地学影响力第一学术杂志。