在低孔低渗的富有机质页岩中，天然形成的水力压裂张性缝被认为是影响烃类流体运移和聚集的关键。目前，在特定的应力状态下，超压流体压裂形成的不同走向的裂缝组是如何相互协同配合，共同影响天然气运聚，仍存在诸多的不确定性。四川盆地东北部五峰-龙马溪组富有机质页岩内部发育有大量的天然裂缝网络，本研究以该套地层为研究对象，揭示了在区域构造压应力场与超静岩流体压力场共同作用下，近正交型天然水力张性裂缝（即顺层裂缝与垂直层理裂缝）同时开启的机制，并探讨了其对天然气快速排逸的意义。
图1 川东北地区五峰-龙马溪组内正交型张性裂缝岩相学特征
基于裂缝岩相学、胶结序列、流体包裹体研究结合盆地模拟等综合分析，本研究明确了这两组近正交型裂缝是在裂解生气阶段受控于区域构造压应力与超静岩流体压力叠加的条件下近乎同步张开的。裂缝内发育的块状胶结物在生长过程中广泛捕获单相甲烷流体包裹体，且这些包裹体记录了该时期页岩内部超静岩流体压力的存在，并指示了两组裂缝的开启与胶结作用过程的伴生。值得注意的是，裂缝开启时期，该区域受大巴山冲断带西南向挤压与雪峰山冲断带西北向推进的共同影响，形成了区域性的近正交构造压应力场。这种构造背景为两组近正交裂缝在流体超压激发下的同步张开提供了潜在力学条件。另外，在裂缝胶结过程中，由于超静岩流体压力的维持，裂缝空间得以持续扩张，并在尖端不断发生新的水力破裂，从而推动裂缝系统在各个方向扩展。
图2 裂缝胶结作用过程中超静岩流体压力的存在
因此，在构造挤压背景下形成的天然水力压裂张性缝系统不仅增强了富有机质页岩层的渗透性与连通性，也显著加快了页岩气的排驱过程。这一发现对认识致密非常规储层中油气运移机制具有重要意义。
研究成果近期发表在地学领域国际重要期刊Geological Society of America Bulletin和Marine and Petroleum Geology上。论文第一作者为MG冰球突破官网网站MG冰球突破官网网站王淼副教授，通讯作者为陈勇教授。MG冰球突破官网网站深层油气全国重点实验室为第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金资助重点项目（42430808）、深层油气全国重点实验室自主研究课题（SKLDOG2024- ZYTS-13）等项目联合资助。
论文信息：Wang, M., Chen, Y., Lin, T., Li, Y., Zhou, Y., Ren, Q., Zhou, Z., Steele-MacInnis, M. (2025) Near-orthogonal, natural hydraulic opening-mode fractures in a compressive setting as conduits for gas expulsion from shales. GSA Bulletin, online. https://doi.org/10.1130/B38346.1
Wang, M., Liang, F., Lin, T., Wang, Y., Zhang, H., Huang, Q., ... & Steele-MacInnis, M. (2024). A tale of two vein types: Bed-parallel fibrous versus blocky filled fractures in organic-rich shales and their overpressured hydrocarbon fluids. Marine and Petroleum Geology, 160, 106652. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2023.106652
