油气储层的裂缝发育将促进油气系统的运聚效率,而盖层中的裂缝将显著威胁油气藏的封闭完整性。在地质时间尺度上,缓慢的、亚临界状态的裂纹扩展过程关系着裂缝系统的发育,其形成机理尚不清楚,油气运移和聚集的过程中流体环境对其的影响也缺乏研究。本文通过双扭实验法对川东北三叠系气藏盖层（硬石膏岩和灰岩）开展了总计59组空气、水和相应地层水环境下的裂纹扩展实验。实验结果显示水溶液环境的存在对亚临界裂纹扩展有明显的促进作用:（1）与在空气中相比,水溶液环境中盖层岩石的断裂韧度KIC和亚临界裂纹扩展指数n均出现减小;（2）KIC的减幅在硬石膏岩中比灰岩更为显著,两者分别为50%和30%,这一结果表明矿物的溶解度会影响流体对岩石的弱化效果;（3）对于不同的流体环境,指数n的系统性变化为n空气>n水>n地层水。显微观测分析显示研究区盖层所在位置的天然裂缝与本次实验造成的人工裂缝均为张性裂缝。通过对结果的分析和对比研究,明确了在常温常压下,硬石膏岩比灰岩具有更大的断裂韧度;较小粒度的多晶结构将增强岩石的抗断裂能力;以溶解作用为主的水岩化学作用对亚临界裂纹扩展特征的影响。最后,对亚临界裂纹扩展的时间相依性进行了基本阐述,并结合研究区油气地质演化情况对盖层的封闭性进行讨论,认为硬石膏岩的封闭性能优于其他岩性,但当水溶液存在时发生裂纹扩展的风险较大。本文所作的研究工作丰富了对于硬石膏岩和灰岩亚临界裂纹扩展规律的认识,同时也为盖层封闭稳定性评价提供了新的方式参考和数据依据。