天然CO2系统中泥质岩盖层对CO2渗漏的成岩响应：以松辽盆地为例

以松辽盆地红岗背斜和扶新隆起天然CO2系统中泥质岩层与未遭受CO2影响的泥质岩层为研究对象，针对CO2地质封存过程中CO2渗漏对泥质岩盖层封闭能力的影响科学问题，采用岩芯观察、比较岩石学研究和比较地球化学研究结合数值模拟等方法与手段，通过泥质岩夹层中CO2缓慢渗漏的岩石学表征与机制、直接泥质岩盖层中CO2缓慢渗漏的岩石学表征与机制、CO2快速渗漏的岩石学表征与机制、CO2渗漏与泥质岩层封闭能力的成因联系四个方面研究，查明泥质岩层中CO2渗漏成因的叠加成岩作用的基本特征，揭示CO2渗漏对泥质岩盖层封闭能力的影响，为CO2地质封存的安全性研究提供天然CO2系统的地质信息。

针对CO2地质封存过程中CO2渗漏对泥质岩盖层封闭能力的影响科学问题，采用岩芯观察、比较岩石学研究和比较地球化学研究结合数值模拟等方法与手段开展了系统研究。通过系统研究：（1）阐明了泥质岩隔夹层和盖层对含CO2流体渗漏的响应；（2）精细刻画了赋存于泥质岩隔夹层中的片钠铝石特征，并阐明了其形成机制；（3）在煤岩和煤矸石中发现了指示CO2驱替CH4后形成的薄膜状片钠铝石；（4）证实砂岩/泥质岩界面附近存在碳酸盐矿物的溶解和再沉淀行为；（5）确认了绿泥石和高岭石在含CO2流体中的非稳定性；（6）查明了含CO2流体沿裂缝快速渗漏导致的流体—泥质岩相互作用表征及其“自胶结作用”；（7）预测含CO2流体通过隔夹层或直接盖层向上渗漏的距离是有限的；（8）建立了含 CO2流体—泥质岩相互作用概念模式。