下扬子地区荷塘组细粒沉积岩岩相划分及微观孔隙发育特征

下扬子地区下寒武统荷塘组细粒沉积岩岩相微观孔隙发育特征不清楚制约了页岩气的勘探开发。基于普通薄片观察、氩离子抛光扫描电镜(SEM)分析、物性测试、X射线衍射全岩矿物及黏土矿物含量分析、N_(2)及CO_(2)等温吸附实验、聚焦离子束扫描电镜(FIBSEM)分析等实验资料,建立了荷塘组细粒沉积岩岩相划分方案,分析了不同岩相的微观孔隙结构特征。研究表明:①荷塘组细粒沉积岩主要发育块状硅质泥岩相、纹层状硅质页岩相、块状含黏土硅质泥岩相、块状硅/灰混合质泥岩相和块状混合灰质泥岩相5种岩相类型。②荷塘组不同细粒沉积岩岩相孔隙度和渗透率差异较大。孔隙类型主要为粒间孔、晶间孔、粒内孔、有机质孔和微裂缝,以微米-纳米级孔隙为主。介孔孔径为2.0~10.0 nm,微孔孔径为0.4~0.9 nm。③块状硅/灰混合质泥岩相有机质和脆性矿物含量高,粒间孔与微裂缝发育,孔隙度和渗透率较大、孔隙连通性较好、比表面积较大,为荷塘组最有利的页岩气勘探开发细粒沉积岩岩相。块状含黏土硅质泥岩相孔隙比表面积和孔体积较高,脆性指数、孔隙度和渗透率低于块状硅/灰混合质泥岩相,为次要的有利岩相。

下扬子中二叠统孤峰组热液硅质岩地球化学约束及其意义

【目的】下扬子地区中二叠世沉积了一套富含有机质的孤峰组黑色硅质岩,热液硅质岩的分析是该区硅质岩与异常高有机质富集关系研究的关键,进而为该区页岩气勘探提供理论依据。【方法】利用主量、微量和稀土元素地球化学结合岩相学特征分析,安徽铜陵叶山和巢湖平顶山地区孤峰组硅质岩的成因及其构造背景。【结果】巢湖地区孤峰组黑色薄层硅质岩中富含硅质海绵骨针以及放射虫,而铜陵地区孤峰组青灰色硅质岩中几乎不含硅质生物,由微晶石英组成。热液活动指标Al/(Al+Fe+Mn)、Eu/Eu^(*)、Al-Fe-Mn三角图、Lu_(N)/La_(N)比值指示铜陵地区孤峰组青灰色硅质岩为热液成因,巢湖地区孤峰组黑色薄层硅质岩为生物成因。微量和稀土元素La-Th-Sc三角图以及La/Sc与Ti/Zr交会图指示铜陵地区孤峰组沉积期为洋岛弧构造背景,而巢湖地区为陆岛弧和主动大陆边缘背景。【结论】铜陵地区孤峰组硅质岩为原生热液硅质沉积,是斜坡带活跃的构造裂陷活动带来的热液硅酸沉积而成。下扬子地区孤峰组黑色层状硅质岩虽然为生物成因,但其硅的来源与斜坡带的热液活动有关。下扬子地区孤峰组富有机质沉积可能与热液活动带来大量的营养物质造成浮游生物的繁盛有关。

下扬子地区早二叠世末期碳酸盐台地死亡事件的沉积学与碳同位素记录

华南板块在早二叠世时期位于赤道附近,发育了以栖霞组为代表的浅海碳酸盐岩,随后被孤峰组黑色页岩和硅质岩所取代,代表一次碳酸盐台地死亡事件。文章对下扬子区安徽巢湖平顶山剖面和江苏句容正盘山剖面上栖霞组与孤峰组进行了系统的沉积微相、碳同位素地层学等研究,试图探讨早二叠世末期栖霞组碳酸盐台地死亡的机制。分析表明,栖霞组顶部可划分为9种微相,属于碳酸盐内缓坡—中缓坡沉积环境;孤峰组底部可划分为5种岩相,属于深水盆地环境。栖霞组与孤峰组界处沉积环境和古水深发生突变,代表了下扬子地区早二叠世末期的碳酸盐台地死亡。栖霞组与孤峰组之间的碳酸钙含量突然降低、碳酸盐碳同位素快速负偏、有机质碳同位素明显正偏,指示碳酸盐台地死亡的突发性和事件性。观察显示,无机碳δ^(13)C_(carb)与有机质δ^(13)C_(org)存在镜像关系。文章认为,导致有机和无机碳解耦的原因可能与陆源有机质输入有关,而碳酸盐台地死亡可能为相对海平面上升所导致。

复杂构造区高质量地震采集技术探索——以下扬子无为盆地为例

为获得下扬子地块无为盆地高质量的原始地震数据,依托无为盆地2019~2020年反射地震数据,开展高密度宽线采集技术、激发技术以及层析静校正技术的实验研究,总结出一套适合无为盆地页岩气地震勘探的采集施工参数,并将其应用于研究区新部署的地震勘探工作中,获得高信噪比的地震数据。通过对数据进行Kirchhoff叠前时间偏移处理,获得高分辨率、高精度的时间域反射剖面,剖面上目的层(二叠系)反射波能量强、同相轴连续,基本可查清该区地质构造格架,为下一步无为盆地页岩气的钻探部署提供可靠的地震成像数据。

下扬子逆冲推覆构造后缘凹陷油气富集关键要素及有利勘探方向

通过开展系统的构造特征、沉积环境、油气富集规律分析,在钻探新发现的新资料基础上,对下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷油气富集规律和有利勘探方向进行了研究。研究结果表明:(1)下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷中油气显示表现为“三气两油”特征,即二叠系大隆组和孤峰组页岩气、龙潭组煤层气和致密砂岩气、大隆组页岩油和三叠系殷坑组灰岩裂隙油。(2)以宣城凹陷为代表的下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷带油气富集受3个关键要素控制,即后缘凹陷块体稳定,已形成的油气体系具有较好的保存环境;该地区二叠系大隆组(P3d)和孤峰组(P2g)沉积环境属深水陆棚环境,是有利的沉积相带,发育2套富有机质的烃源岩层系;顶、底板有效封存条件均较好,烃源岩上部有三叠系泥灰岩地层覆盖,下部有栖霞组生物碎屑灰岩为垫层,顶、底地层控制了纵向油气的散逸。(3)研究区下三叠统—上二叠统自上而下依次富集泥灰岩裂隙油、页岩油、页岩气、煤层气、致密砂岩气,整体呈“上油下气”多种非常规油气同生共存的特征,形成了特殊的油气富集模式。(4)宣城凹陷与南陵凹陷、句容凹陷和常州凹陷具有相似的地质条件,是下一步页岩油气勘探的首选有利区。

下扬子地区汤口断裂带构造特征、期次及动力学探讨

汤口断裂带是下扬子地区一条北东—北北东向的控岩、控矿断裂,该断裂几何学、运动学的研究对认识下扬子地区燕山期以来构造演化具有重要意义。详细的构造解析表明,该断裂带至少经历了4期构造变形,分别是中侏罗世—早白垩世早期的逆冲挤压、早白垩世中期—古新世的伸展拉张、始新世—渐新世的右行平移和中新世—中更新世的左行走滑。根据断层面擦痕的矢量反演以及断裂的野外切割关系,我们认为汤口断裂带多期次构造变形对应的区域应力场分别为北西—南东向挤压、北西—南东向伸展、近东西向挤压和近南北向挤压。燕山期以来汤口断裂带的形成和演化主要与华南陆块多板块汇聚挤压的构造环境有关,包括伊泽奈崎板块和太平洋板块向欧亚板块之下的先俯冲碰撞、后拉张以及新生代印度—澳大利亚板块向北碰撞后产生的多方向应力作用。

下扬子宣泾地区二叠系大隆组页岩含气量主控因素分析--以港地1井为例

下扬子地区发育了寒武系、志留系和二叠系3套有利成藏的页岩,资源潜力大,但存在页岩含气量主控因素不明确的问题。为此,以下扬子宣泾地区港地1井为依托,钻遇的70.1 m厚上二叠统大隆组富有机质页岩为目的层,对岩心系统取样并应用对比分析法,在纵向上连续动态地进行包括矿物成分、孔隙结构、总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)、镜质体反射率(vitrinite reflectance,Ro)和有机质类型等研究工作,深入分析TOC、Ro和有机质类型等地球化学指标与含气量之间的对应关系,从而厘定了影响含气量的关键地球化学参数。分析结果表明:TOC与页岩含气量之间存在强正相关关系;在有机质成熟阶段中期,Ro与含气量之间相关性偏弱,对含气量变化没有明显的影响;有机质类型对页岩含气量有重要影响,但是两者的相关性弱于TOC。通过对大隆组页岩从顶部到底部的系统分析,探索了用一套完整页岩在纵向上分析含气量影响因素的新方法。

下扬子区二叠系烃源岩评价与生源环境

基于下扬子区海域-陆域钻井岩心和露头岩样,通过有机岩石学和有机地球化学方法,应用有效指标参数,从不同维度综合分析下扬子区上二叠统大隆组、龙潭组和下二叠统孤峰组、栖霞组4套烃源岩在纵向及平面上的有机地球化学特征、生烃潜力和生源环境。根据测试数据及前人研究资料,栖霞组和大隆组烃源岩的有机质丰度为中等—好级别,龙潭组烃源岩的有机质丰度为一般—中等级别,孤峰组烃源岩有机质丰度达到很好级别。下二叠统烃源岩有机质丰度在平面展布上表现出海域优于陆域的特点,上二叠统则反之。根据干酪根碳同位素特征,栖霞组烃源岩有机质类型最好,为Ⅰ~Ⅱ型;其他3套烃源岩均为Ⅱ~Ⅲ型母质类型。4套烃源岩成熟度参数镜质体反射率主频分布范围为1.3%~2.0%,均达到高热演化阶段,在平面展布上表现出明显的非均一性。二叠系4套烃源岩生物来源以低等水生生物为主,有机质均在贫氧的弱还原—弱氧化条件下保存,其中大隆组沉积的水体动荡频繁和生物变化较明显。综合认为,下扬子区二叠系烃源岩有机质丰度高,类型较好,具有形成大型油气田的良好物质基础,尤其是以往被忽略的孤峰组烃源岩评价等级被提高,是一套潜在的优质烃源岩,其对该区进一步的油气勘探具有重要的指导意义。

下扬子南部中新生代盆地差异演化特征

下扬子南部相邻的望江、怀宁、潜山3个中新生代盆地具有显著的差异演化特征。研究区深部约12 km发育个滑脱面,其上部的先存构造在伸展作用下发生活化,控制了盆地的结构、沉积填充和形成演化。中部的怀宁盆地属于晚侏罗—早白垩世岩浆活动上拱形成的裂陷盆地,沉积充填了套厚层的火山碎屑沉积。晚白垩世—古近纪时期.

下扬子地区奥陶纪宁国—胡乐期岩相古地理及页岩油气远景分析

【研究目的】下扬子地区奥陶纪宁国—胡乐期发育2套黑色页岩,具备一定的页岩油气资源潜力,但其平面分布形态及厚度依然不清,因此开展岩相古地理研究对于探讨其页岩油气远景具有重大意义。【研究方法】本文对下扬子地区宁国—胡乐期沉积地层开展了详细的野外地质调查及室内测试分析,通过岩性、沉积构造和古生物化石组合等方面的研究来开展岩相古地理学研究。【研究结果】共识别出碳酸盐岩缓坡相和碎屑岩陆棚相2种沉积相类型。碳酸盐岩缓坡相主要发育于下扬子地区的北部和西部,依据岩性及生物特征进一步划分为浅水缓坡和深水缓坡,浅水缓坡岩性以生物亮晶灰岩、泥晶灰岩、泥质灰岩为主,深水缓坡主要发育瘤状灰岩、龟裂纹生物灰岩和页岩;碎屑岩陆棚相则主要发育于下扬子地区的南部和东部,可进一步细分为浅水陆棚和深水陆棚,二者的主要差异为深水陆棚中硅质含量增高、生物群变化及有机质含量增高。【结论】通过编图首次重建了下扬子地区宁国期—胡乐早期—胡乐晚期3个时期的岩相古地理,皖南的绩溪—旌德—宁国一线胡乐组页岩厚度大、有机质丰度高可成为下一步古生界页岩油气勘探的重点远景区。

下扬子地区无为凹陷三叠系气藏超压特征及其成因分析

下扬子复杂构造区的油气保存问题一直是地质勘探的难点,超压特征的发现为寻找有利保存单元提供了依据,对油气找矿突破具有重要意义。针对下扬子地区无为凹陷皖为页1井(WWY-1井)首次钻遇的三叠系周冲村组超压层,通过地质分析与理论计算相结合的方法,探讨区内三叠系气藏超压特征及成因。该区周冲村组岩性组合主要为白云岩+膏岩,盐间白云岩储层实测压力系数为1.8~1.9,单井压力系统呈“常压—超压”阶梯式结构特征;膏岩层的强封盖性是气藏超压形成的基础,膏岩脱水、高压烃类流体传递、储层烃类裂解及构造抬升是周冲村组气藏强超压形成的主要影响因素。依据不同成因超压特征及联系,进一步将周冲村组气藏超压演化过程划分为“常压-膏岩脱水弱超压-生烃流体传递超压形成-烃类裂解超压形成-抬升超压保存”5个阶段。下扬子地区三叠系气藏超压特征及形成过程的解剖,对其他同类地区油气的运移方式、富集程度和保存相态的研究具有一定的参考意义。

下扬子地区大隆组页岩孔隙发育特征及主控因素

为了研究下扬子地区二叠系大隆组页岩孔隙结构特征,联合扫描电镜、高压压汞、N_(2)/CO_(2)气体吸附实验手段对页岩储层孔隙结构进行了研究。结果表明,研究区二叠系大隆组页岩孔隙类型以有机质孔、粒间孔、粒内孔、溶蚀孔和微裂缝为主;孔隙结构为多峰态-多尺度孔隙并存,微孔-介孔-宏孔都有发育,各个尺度的孔隙对孔容都有所贡献,其中以0.75~1.5 nm的微孔、10~35 nm的介孔及大于100 nm的宏孔为主。通过拟合孔体积、比表面积与埋深、有机碳(TOC)、成熟度(R_(O))以及矿物含量的相关性发现,微孔表面积与埋深、TOC呈正相关;微介孔体积和表面积均与R_(O)呈负相关;宏孔体积与埋深、TOC、黏土矿物含量呈负相关,与R_(O)呈较正相关;宏孔表面积与埋深成正比,与R_(O)成反比。研究结果说明下扬子地区大隆组页岩孔隙发育主要受控于埋深、TOC、R_(O)、黏土矿物含量等因素。

下扬子陆域东部北西向断裂特征及其形成机制

下扬子陆域东部断裂走向主要为NNE-NE向,NW向断裂零星可见,关于NW向断裂分布规律及形成机制一直是研究的难点。本文通过区域重力、磁力资料分析,结合NW向断裂野外及卫星遥感资料,探索NW向断裂的分布规律及成因。研究结果表明:在区域特征上,下扬子陆域东部自西向东,NE向断裂体系存在明显分带差异,且区域重力、磁力异常等资料上有响应,这些差异性也反映了潜在NW向断裂带的存在;在断裂分布上,NW向断裂规模总体较小,但是具有成带发育特点,平面分布呈右阶排列形成区域NW向断裂带,控制两侧构造变形的差异;在断裂成因上,NW向断裂主要形成于中生代,在燕山期挤压背景下,受区域不均衡作用影响,东西部差异挤压控制下扬子西窄东宽的构造格局,此时,区域NW向断裂带开始发育,主要起区域应力调节作用。

下扬子地块宣城地区荷塘组富有机质页岩古环境恢复——以宣页1井为例

元素地球化学特征可以有效地反映沉积物沉积背景与沉积环境。以宣城地区宣页1井(下称XY1井)下寒武统荷塘组富有机质页岩为例,利用元素地球化学指标,对下扬子地块宣城地区荷塘组富有机质页岩的构造背景与沉积环境进行了分析。结果显示,荷塘组富有机质页岩属于温暖潮湿气候背景下的稳定大陆边缘沉积,为缺氧-贫氧的海相环境,水体具有较高生产力。综合古环境参数恢复结果认为,荷塘组富有机质页岩为深水滞留沉积的产物,水体深度先加深后变浅。

下扬子地区望江拗陷上二叠统大隆组——吴家坪组富有机质页岩元素特征及古环境意义

下扬子地区上二叠统大隆组—吴家坪组富有机质页岩是一套重要的烃源岩,是中国页岩气调查的重点层位。页岩的形成条件和发育模式与古沉积环境关系紧密。为此,对下扬子地区望江拗陷上二叠统大隆组—吴家坪组典型页岩样品进行了元素分析,恢复了页岩沉积环境的古气候、古水深、古盐度、古生产力、氧化还原特征。研究结果表明:(1)大隆组硅质页岩V/(V+Ni)均值为0.47,Sr/Ba均值为303.4,Sr/Cu均值为5.83,Rb/K均值为0.022,指示研究区大隆组硅质页岩沉积期为较为温暖湿润的气候,水体环境为咸水、弱氧化环境,古水深总体较深,分析大隆组硅质页岩主要发育在深水陆棚相环境,具备较高的古生产力,并有利于有机质的保存,为页岩气勘探有利层位。(2)吴家坪组炭质页岩V/(V+Ni)均值为0.80,Sr/Ba均值为343.6,Sr/Cu均值为9.83,Rb/K均值为0.0092,指示研究区吴家坪组炭质页岩沉积期为偏干旱气候,水体为咸水、还原环境,古水深较浅,分析吴家坪组炭质页岩沉积环境为滨海沼泽相环境,古生产力较低,有机质保存条件较差,导致有机质含量偏低。

南方海相古生界沉积古地理特征研究及下扬子勘探潜力探讨

近几年来,我国南方海相古生界,特别是上扬子地区,在海相气、页岩气等领域取得多项勘探突破;下扬子古生界勘探层系多、潜力大,多个领域取得油气显示,但尚未取得显著进展。为明确下扬子地区勘探潜力,以我国南方地区作为一个整体开展地质特征对比分析和研究是十分必要的。在大量调研的基础上,开展了南方海相古生界沉积古地理特征研究,对比了上、下扬子地质特征差异性,提出了下扬子勘探思路和方向。研究认为:(1)南方海相古生界沉积期,整体表现为稳定沉降,接受广泛碳酸盐岩沉积,下扬子受加里东运动早幕、燕山至喜山期多次构造运动影响,在构造和沉积特征方面比上扬子更为复杂;(2)下扬子地区广泛发育下寒武统幕府山组、上奥陶统五峰组-下志留统高家边组和二叠系3套烃源岩,与上扬子不同,储层以海相碳酸盐岩为主,部分层系发育陆相碎屑岩,表现出混积岩的特征,成藏条件有利。根据“先易后难”的原则,建议首先开展二叠系致密碎屑岩勘探研究,其中甜点储层描述和工程改造对策是关键;然后由浅层至深层逐步开展二叠系、晚石炭、寒武系、震旦系海相碳酸盐岩勘探研究,其中沉积相带精细刻画和圈闭描述是关键;最后开展上志留-奥陶系、下寒武统、二叠系页岩气勘探研究,其中页岩品质评价、保存条件、甜点识别和工程改造对策是关键。

用远震接收函数研究下扬子地区地壳结构

下扬子区在地理上横跨苏、浙、皖、鲁、沪四省一市，西北侧以著名的郯庐断裂为界与华北板块相邻，而东南侧则以江山一绍兴断裂（简称江绍断裂）为界与华夏板块相接，呈北东一南西向延伸，向北东延伸进入南黄海。该区是区域性大断裂发育，是我国一个重要的中强地震活跃区，据统计，从1970年至今该区域共发生5级以上地震10次，并且具有震源浅的特点。作为我国经济发展战略要地之一，分析其地壳结构的基本特征，查明其深部构造的背景在地震监测、地震预报和工程地震等研究方面，具有理论意义和实际应用价值。

下扬子地区晚二叠世菊石及古生态意义

下扬子地区晚二叠世地层发育,菊石较丰富.早在卅年代前辈地质学者已开始对本区二叠纪地层进行研究.自五十年代陆续有人采集鉴定其中的菊石化石,特别是随着大规模开展区域地质调查工作,不断发现和采集到许多较好的菊石标本,为系统研究晚二叠世菊石提供了大量的实际材料.1978年赵金科、梁希洛、郑灼官发表了《华南晚二叠世头足类》专著,这对生产、教学及科研工作起到极大的指导作用.

下扬子繁昌地区花岗岩成因:锆石年代学和Hf-O同位素制约

下扬子繁昌地区出露的三个规模较大的侵入岩体分别是板石岭岩体、浮山岩体和滨江岩体,岩石类型分别以石英二长岩、钾长花岗岩以及花岗岩为主。三个岩体的锆石LA-ICPMSU-Pb定年给出了较为一致的形成年龄,分别为124.9±1.7Ma、126.4±1.7Ma和124.6±4.7Ma(滨江粗粒花岗岩)及123.0±1.8Ma(滨江花岗斑岩)。下扬子沿江地区中生代岩浆岩可以划分为三个阶段,这三个岩体的形成时代与下扬子沿江地区其它A型花岗岩一致,均属于第三阶段岩浆活动的产物。三个岩体均表现为轻稀土富集和不同程度的Eu负异常,以及A型花岗岩所特有的Ba和Sr选择性亏损特征。板石岭岩体的锆石εHf(t)值和δ18O值分别为-2.7～-6.3、6.7～7.4,其全岩87Sr/86Sr(t)比值和εNd(t)值分别为0.7072和-6.8。浮山岩体的锆石εHf(t)值和δ18O值分别为-1.6～-7.9和7.1～9.1,其全岩87Sr/86Sr(t)比值和εNd(t)值分别为0.7076和-7.7。滨江岩体的锆石εHf(t)值和δ18O值分别为0～-6.6和8.0～10.3,其全岩87Sr/86Sr(t)比值和εNd(t)值分别为0.7078和-3.4。综合分析表明,滨江岩体为新元古花岗岩形成的中上地壳深熔的产物,板石岭和浮山岩体的岩浆来源于形成滨江岩体的壳源岩浆和幔源岩浆不同比例的混合。下扬子沿江地区三个阶段岩浆岩的成因和岩浆物质来源指示了一个较为清晰在拉张强度逐渐增加背景下的深部地质作用演化过程。

下扬子地区古生界页岩气地质条件与勘探前景

通过对下扬子地区海相古生界暗色泥页岩发育的构造背景、沉积环境、空间展布、地球化学参数等的分析,认为下扬子地区海相古生界暗色泥页岩具备了页岩气富集的基本条件,提出了2套重点目的层,即下寒武统荷塘组和上二叠统龙潭组,并针对这2套泥页岩发育的层位分别提出了有利勘探区。同时认为,后期改造相对较弱的地区应该是页岩气勘探开发的主战场。