黔北狮溪地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏条件及其勘探前景

【研究目的 】文章旨在通过分析狮溪地区狮溪1井五峰组—龙马溪组页岩成藏要素,揭示黔北地区复杂构造区页岩气成藏条件,查明黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏潜力。【研究方法 】本次研究基于黔北地区狮溪1井的系列钻井取心、测井曲线、地震资料、地化测试以及储层特征等综合实验分析,围绕“生—储—保”三个维度开展页岩气成藏综合研究。【研究结果 】狮溪1井五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度约25 m,TOC含量分布在2.79%~4.77%,等效镜质体反射率为2.01%~2.59%,有机质类型以I型为主,具有良好的生气基础;富有机质页岩层段脆性矿物含量较高,平均值约为61.05%,具有较高的脆性;发育大量微纳米级孔隙,主要为有机质孔、无机—有机质复合孔,孔体积以及比表面积参数表现良好,为页岩气的赋存提供了良好的储集空间;残留向斜内部富有机质页岩段顶底板具有较好的封闭能力,三者纵向上形成良好的生储盖组合;狮溪1井东部与西部发育两条通天断裂,距离断层较远的同时,得益于断层较好的封闭性以及平缓的地层产状,狮溪1井因而具有良好的含气显示。【结论 】黔北地区残留向斜内部五峰组—龙马溪组页岩同样具有页岩气高效、规模建产的油气地质条件,是下一步勘查与攻关研究的重点方向。该成果扩大了页岩气勘查范围,拓宽了四川盆地周缘页岩气勘探深度和广度,有望形成新的资源接替区。

黔南地区麻页1井寒武系牛蹄塘组页岩特征及页岩气勘探前景

黔南地区寒武系牛蹄塘组厚度大,底板地层封闭性相对较好,可分为两段,其中第一段为半深水—深水陆棚相黑色碳质页岩夹粉砂岩,厚度为99m,是主要的页岩气目标层段;第二段为浅水陆棚相灰色粉砂岩、页岩,厚165m。针对黔南地区仅有的一口牛蹄塘组页岩气调查井——麻江地区麻页1井取样分析,显示该井牛蹄塘组第一段页岩TOC在0.39%~5.35%之间,镜质组反射率(Ro)在1.56%~2.48%之间,平均为2.06%,干酪根显微组分以腐泥无定形体为主,为Ⅰ型干酪根;岩石主要由石英和黏土矿物组成,脆性矿物含量较高,一般大于50%,孔隙度在1.13%~1.88%之间,渗透率一般为0.0011~0.0082m D,表现为低孔、低渗的特征;总含气量最高可达1.13m3/t。该调查井初步揭示黔南地区寒武系牛蹄塘组页岩地质条件较好,具有进一步深入开展页岩气调查勘探的潜力。

黔南寒武系渣拉沟组页岩气地质条件分析

黔南三都-荔波地区,在寒武系梅树村—筇竹寺时期沉积了厚度较大的富有机质泥岩组合—渣拉沟组,该地层是贵州省页岩气重要的目标地层之一。针对寒武系渣拉沟组部署两条剖面,分析显示渣拉沟组具有"黑色泥岩层段较厚,有机碳含量较高,成熟度偏高,脆性矿物含量高"的特点,页岩气地质条件一般-好。

贵州复杂构造背景下的页岩气勘查存在问题探讨

自从我国引入页岩气概念及页岩气在四川盆地成功实现商业开发,油气勘查工作突破了盆地的界限向盆地外延伸,并取得了一些新的找矿发现,扩大了油气勘探的范围,增大了油气勘探开发的资源潜力。但随着盆外页岩气勘查工作的推进,显示出盆地外页岩气成藏条件与盆地相比资源条件变差,普遍存在构造改造强烈、资源贫化、勘查程度低、开发难度大等问题,这其中以贵州省较为典型。贵州省属于盆地外推进页岩气勘查较早的省份,是盆外区页岩气勘探开发的一个缩影,发育有多套黑色页岩层系,前期实施的部分钻井获得了页岩气的发现,部分甚至取得了勘探突破,但也有部分探井效果不佳,需要解决攻克的问题仍然较多。通过总结贵州省的页岩气勘查现状,提出贵州页岩气保存条件复杂,现有工作程度下页岩气选区、开发难度仍然较大。建议加大页岩气成藏条件的研究,从大区域勘查转为聚焦潜力较好的背、向斜解剖分析,集中力量开展资源评价,提高区块优选质量,降低后期勘探风险,创新盆外复杂构造区页岩气成藏及勘探开发理论技术,以支撑贵州省页岩气高效开发。

贵州狮溪铝土岩型锂资源的发现及意义

狮溪锂资源位于贵州省桐梓县狮溪向斜东翼,是首次在黔北务(川)、正(安)、道(真)地区之外的下二叠统大竹园组中发现锂元素的异常富集。狮溪锂富集层位于大竹园组中—上部,具有厚度和品位均较为稳定的特征,含锂岩石类型为致密状和碎屑状铝土岩,主要矿物为伊利石(水白云母)。综合矿物学、岩石学及地球化学特征分析认为,该区域Li的富集与风化淋滤作用密切相关,受古气候、古地貌、地下水位等多因素控制。通过统计黔北地区和狮溪地区含铝岩系数据发现,Li含量与Al2O3、Al/Si值呈规律性变化,Li富集程度与大竹园组的岩性相关,大致可分为Li一般富集区(含矿岩石为泥岩或铝土质泥岩、较高品位铝土矿)和Li高度富集区(含矿岩石为铝土岩和低品位铝土矿)。笔者等通过狮溪锂资源的发现及综合分析认为,在黔北务(川)、正(安)、道(真)地区外围的近岸平原环境,特别是在地势低洼处形成的致密状和碎屑状铝土岩中,具有发现较高品位铝土岩型锂资源的巨大潜力。

贵州省主要黑色页岩层页岩气成藏规律及找矿潜力

贵州发育多套黑色页岩层,其中最重要的页岩层为寒武系牛蹄塘组/渣拉沟组、奥陶系五峰组-志留系龙马溪组和石炭系打屋坝组/旧司组,前期实施了多口探井调查其页岩气资源条件,勘查结果显示不同的黑色页岩页岩气富集成藏特征有明显差异。牛蹄塘组/渣拉沟组页岩层在全省分布最广,有机质丰度最高,但热演化程度同样很高,页岩气含量偏低甚至局部地区以氮气为主,受构造破坏影响很大;五峰组—龙马溪组、打屋坝组/旧司组页岩层分布范围和有机质丰度不如牛蹄塘组/渣拉沟组,但生烃演化历程相对要短,热演化程度适中,受构造破坏影响相对较小,页岩气富集受有机质丰度、微观孔隙发育、矿物成分影响明显。三个主要页岩层中,五峰组—龙马溪组和打屋坝组/旧司组页岩气勘查显示较好,资源条件较佳,找矿潜力大,是下一步贵州页岩气勘查开发的重点层位。

黔东北铜仁地区牛蹄塘组烃源岩成熟度评价

为确定贵州黔东北铜仁地区寒武系牛蹄塘组页岩气勘探潜力,在X射线衍射实验基础上,采用沥青反射率法、伊利石结晶度法和激光拉曼光谱法,对黔铜地1井牛蹄塘组—变马冲组页岩进行成熟度测试。结果表明:黔铜地1井牛蹄塘组—变马冲组页岩缺乏镜质体,难以采用常规镜质体反射率对其成熟度进行评价;受沥青复杂成因及非均质性影响,采用沥青反射率法对页岩评价的效果欠佳;伊利石结晶度法只能给出大致范围,同时受黏土矿物影响,其误差也较大;激光拉曼光谱法受非均质性影响较小,且具有制样简单、无损检测等优势,是较为理想的测试手段;研究区牛蹄塘组黑色页岩等效镜质体反射率为3.41%~3.50%,属过成熟阶段晚期。

黔西北上二叠统铁、铝岩系沉积地球化学特征及沉积环境分析——以赫章户家沟剖面为例

赫章户家沟位于贵州省西北部,区内出露上二叠统宣威组地层,地层底部为富含稀土元素的铁、铝岩系。通过对户家沟剖面开展主、微量元素测试及沉积地球化学特征研究,揭示研究区宣威组下部及铁、铝岩系的沉积古环境。研究表明,铁质岩段上部和铝质岩段下部样品的Sr/Ba值为0.60~0.97,V/Zr值为0.63~2.23,均指示半咸水-海相环境,反映该时期可能为受到海水影响的陆相沉积区。样品的Al_(2)O_(3)/MgO值和Mg/Ca值较高,指示温暖潮湿的沉积环境,且宣威组碎屑岩中、下部的Al_(2)O_(3)/MgO值和Mg/Ca值相对更高,反映沉积环境更为潮湿;各样品的U/Th值为0.18~0.41,Ce_(anom)值为-0.28~0,指示氧化-弱氧化环境,且铝质岩段U/Th值相对较高,而所对应的Ce_(anom)值相对较低,指示其在相对较弱的氧化环境中生成,反映沉积水体相对较深。作为富集稀土的铝质岩段,其为陆缘近海湖相沉积,在接受沉积的同时受到海水的部分影响,这种特殊的沉积环境可能对富集及保存稀土有利。

赫章辅处地区沉积型富稀土岩系地球化学特征及物源分析

“沉积型稀土”是在贵州新发现的一种新类型稀土资源。本次研究通过对赫章辅处地区进行地质调查、精细剖面测量及剖面岩石的元素地球化学分析,总结富稀土岩系不同岩性段地球化学特征并推断其物源。结果显示,赫章辅处地区富稀土岩系分布稳定,按岩性可划分为:铁质岩段、铝质岩段与碎屑岩段,稀土超常富集出现在铝质岩段底部与碎屑岩段,且杂色铝质黏土岩中含量最高,ΣREE(不包括Y和Sc)含量为2542.17×10^(-6),达到工业品位。该地区富稀土岩系主量元素主要为SiO2、Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3),三者含量之和为78.28%~84.45%,均值为81.13%;TiO_(2)含量相似,其他相容元素明显很低。同时,该岩系亏损大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr、P,而具较稳定含量的高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta、Th、U。铁质岩段、铝质岩段及碎屑岩段样品的稀土元素配分模式与玄武岩段类似,均为轻稀土元素富集、重稀土元素平坦,δCe、δEu均小于1,显示弱的负异常。主量、微量、稀土元素相关分析表明,辅处地区玄武岩上部地层的物源主体来自峨眉山玄武岩,超常富稀土岩系(铝质岩段与碎屑岩段)的物源部分来自中酸性火山灰。

贵州西部晚二叠世富稀土岩系沉积相分析

贵州西部晚二叠世玄武岩顶部新发现的“古陆相沉积型”稀土资源具有富矿岩系分布广泛,连续性好的特点,其厚度在2~16 m之间,平均品位为0.12%~0.15%,最高可达1.60%。作为一种全新的稀土矿床类型,相关研究较为薄弱,含矿的岩性组合和沉积相带尚未明确,阻碍了成矿理论的研究和该地区的找矿预测。本文在收集大量基础地质资料与前人研究成果的基础上,结合野外调查与微量元素测试结果,对该套富稀土岩系开展了沉积相分析。研究表明,贵州西部玄武岩顶部富稀土岩系从下往上由3个岩性段组成,即铁质岩段、铝质岩段和宣威组底部的碎屑岩段。其中,铁质岩段为残积平原相、铝质岩段为湖泊相、宣威组底部的碎屑岩段为河流-三角洲平原相。由此提出富矿铝质岩段为“隆凹相间”的古地形地貌控制下的湖泊相沉积,并识别出了铝质岩段沉积期贵州西部由西往东分别为湖泊-隆起-湖泊-潮坪的沉积格局,从而建立了峨眉山玄武岩经风化剥蚀基底形成-湿热气候湖泊沉积-河流发育3阶段稀土岩系沉积模式。

贵州石炭系黑色页岩层系沉积特征及分布规律研究

随着我国页岩气勘探的推进,在局部地区已经取得突破并建成一定规模的产能,但天然气资源保障形势依然严峻,亟需加强拓展页岩气新层系沉积环境和富集规律,以进一步扩大页岩气的勘探范围和规模。贵州石炭系黑色页岩作为新发现的页岩气目标层,具有较好的页岩气勘探前景。由于受水城—紫云裂陷槽的控制,贵州石炭系沉积相变复杂,开展该页岩地层的沉积相和沉积模式研究,总结页岩沉积富集特征,有利于推进其页岩气勘探进程。本文通过研究揭示贵州石炭系页岩地层可划分为裂陷槽两侧边缘斜坡相,槽内过渡浅海—半深海相,裂陷槽内槽盆相,水城地区隆起浅海相,威宁地区潮坪—潟湖相沉积,总结具有裂谷边缘—槽盆滞留沉积模式。浅海相、浅海—半深海相、槽盆相、湖盆相是黑色页岩沉积富集的有利区,而具体地层厚度、黑色页岩发育、总有机碳含量(TOC)、干酪根类型受沉积环境和物源区的影响控制明显。

贵州紫云地区打屋坝组成藏条件研究及有利区优选

贵州南部是我国南方上古生界石炭系页岩集中发育的部位,经历了复杂的构造演化及岩相古地理变化,发育了非均质性较强的打屋坝组页岩层系。紫云地区作为贵州南部的典型代表,不同部位打屋坝组页岩的发育情况都不尽相同。通过对紫云地区长页1井、代页1井及周边罗岗、蛮场、四大寨、格凸河等典型露头开展测试分析,从区域构造发育、地层岩性组合、地层厚度与埋深、有机地球化学特征、页岩储层物性及含气性等角度对区内打屋坝组的分布情况及成藏条件进行了分析。研究认为紫云地区在石炭纪早期属台地边缘斜坡-台盆相沉积,水体由北向南逐渐变深,富有机质页岩集中在打屋坝组一段和三段,且各层的各项静态指标有利,区内钻井页岩气含气显示良好。通过综合对比评价,在紫云地区优选了宗地、上院2个页岩气有利区,为下一步页岩气勘探指明了方向。

黔北务川—沿河萤石(重晶石)矿床界面控矿特征及其找矿意义

黔北务川—沿河地区是贵州重要的萤石矿产基地,矿床(点)分布密集,显示该地区有较好的萤石(重晶石)找矿潜力。调查显示该区萤石(重晶石)矿的产出明显受北西向节理的控制,并主要赋存在奥陶系桐梓组、红花园组灰岩中,表现为既受北西向节理面的控制、也受湄潭组页岩的明显封盖影响,具有明显的Si/Ca界面控矿的特征。根据界面控矿对该地区萤石矿的控制特征,在隐伏区北西向节理和湄潭组页岩之下,在有利的构造虚脱空间内,是寻找大规模萤石矿床的有利位置。

水城—紫云裂陷槽对石炭系黑色页岩的沉积控制——以紫云地区为例

水城—紫云裂陷槽属于南盘江盆地北缘的次级构造,对贵州南部紫云地区地层沉积具有明显的控制作用,沿该裂陷槽石炭系发育有厚度较大的黑色页岩,近年通过页岩气调查工作显示具有良好的页岩气勘探前景。为了分析该裂陷槽对石炭系黑色页岩的沉积控制和对页岩气地质条件的影响,本文分析了紫云地球石炭系黑色页岩的分布范围及厚度变化特征,并对黑色页岩取样分析境之体反射率(Ro)、总有机碳含量(TOC)、有机质类型,结果显示沿裂陷槽北缘至槽盆内黑色页岩的厚度明显增大,TOC也逐渐升高,有机质类型也具从裂陷槽北缘的Ⅱ2—Ⅲ向南类型逐渐转变为Ⅰ—Ⅱ1型干酪根,镜质体反射率在槽盆内局部可达到过成熟晚期阶段,可能与裂陷槽内局部形成的热流活动造成的高地温梯度有关。

黔南代页1井下石炭统打屋坝组页岩气地质条件及勘探前景

近年来发现黔南地区下石炭统打屋坝组发育厚度较大的黑色页岩层,该地层已经成为黔南地区重要的页岩气目标地层。为进一步了解该地层的页岩气参数,评价其页岩气勘探潜力,对代页1井打屋坝组黑色页岩进行观察和取样分析,显示该井打屋坝组黑色页岩钻厚为80 m,总体为一套深水陆棚相沉积;干酪根显微组分以腐泥组、壳质组和镜质组为主,Ⅰ型—Ⅲ型干酪根均有发育,有机碳(TOC)含量主要分布在1.5%~3.3%之间,镜质体反射率(Ro)为2.15%~2.66%;矿物组成以石英、黏土矿物为主,脆性矿物(不含方解石)含量在35%~64%之间;含气量在0.49~4.97 m^3/t之间,平均为2.20 m^3/t。通过露头剖面观察,显示黔南下石炭统打屋坝组黑色页岩厚度均较大,代页1井含气量较高,有机地化、储集物性参数较好,反映打屋坝组具有良好的勘探前景,可进一步加强该地层的基础地质、页岩储层改造和页岩气富集规律研究工作。

“黔中隆起”和贵州晚古生代古地理演化及其对铝土矿的控矿作用

早古生代的区域隆升形成的古地貌和晚古生代海平面变化明显控制了贵州晚古生代古地理与古地貌的演化,“黔中隆起”表现尤为明显。然而对“黔中隆起”的形成时间及演化存在较大争议,限制了对贵州铝土矿的沉积古地理与古地理演化史的认识。通过野外踏勘、资料收集和整理,建立了贵州晚寒武世至二叠纪数个重要地质历史时期的古地理图,对“黔中”隆起的形成时间、演化等进行了再认识,揭示其与贵州铝土矿成矿的耦合关系。寒武纪至早志留世早—中期,“黔中隆起”北缘缺失与之相关的古陆边缘相沉积,黔中地区大规模的隆起时间应以下志留统韩家店组潮坪相沉积的出现作为开始。在“黔中隆起”的显著影响下,黔中和遵义地区经历长期而强烈的风化剥蚀,于早石炭世分别形成喀斯特洼地和漏斗、峡谷地貌,为九架炉组含铝岩系的形成提供了物质条件和成矿场所,并在晚古生代冰盖消长带来的海平面和气候变化的影响下,通过强烈的淋滤作用形成铝土矿。黔北务正道地区经历了长期的风化剥蚀后,在海平面高频变化下形成有利于下二叠统大竹园组铝土矿形成的滨岸湿地环境和洼地地貌。贵州早二叠世的铝土矿与晚古生代冰期具有更明显的耦合关系。

滇东南老君山矿集区三保锰银矿床碳氧同位素特征及其意义

对三保锰银矿床进行了系统的碳氧同位素及电子探针研究,发现矿石中的菱锰矿和共生方解石的碳同位素值均偏负,氧同位素值为正,而围岩的碳同位素组成在零值附近。研究结果表明:三保锰银矿床的碳可能主要来自地幔源或深部岩浆系统,但是其碳同位素组成并没有完全落在深部地幔δ13C的范围,暗示着成矿流体中的碳除了主要来源于深部系统之外,还加入了部分大气降水循环淋滤围岩中的碳。该矿床的矿体展布形态以似层状、透镜状和囊状为主,而并非规则层状。另外,微区矿物学还发现矿石中还有少量的典型岩浆型副矿物,如锆石和金红石等。上述研究结果表明,该矿床应属于热液成因,而非一般的海相沉积型。该研究成果不仅阐述了锰银矿床的稳定碳氧同位素特征,而且有助于深化对矿床成因的认识,丰富找矿信息,从而提高找矿效果。

黔南坳陷下石炭统打屋坝组页岩气地质条件及勘探前景

黔南坳陷横跨扬子陆块、江南地块及右江造山带,自晚元古代以来在多期构造应力及燕山期强烈断块活动作用下,呈现出"堑-垒"镶嵌的断块组合。坳陷内的下石炭统打屋坝组地层分布连续,是我国南方上古生界海相地层发育的典型地区;但地层发育受构造及沉积环境影响,岩性组合表现出明显的不均一性。

贵州南部紫页1井威宁组沉积微相特征及其沉积演化

贵州南部紫云地区的威宁组以台地边缘藻丘沉积为主要特征。紫页1井钻孔岩芯显示:威宁组总体由台地边缘礁(丘)向局限台地、开阔台地过渡的海退进积层序,其间包括台地边缘藻(丘)、局限台地、开阔台地三个亚相,发育生物粘结岩(SMF7)、有骨屑颗粒的生屑灰泥质颗粒石灰岩/颗粒质灰泥石灰岩(SMF10)、核形石砾屑碳酸盐岩/颗粒灰岩(SMF13)、集合颗粒灰岩微相(SMF17)、均质无生物泥晶灰岩微相(SMF23)、岩屑漂浮岩/砾屑碳酸盐岩/角砾岩微相(SMF24)六个微相;威宁组的沉积充填序列由六个岩性组合基本相同、沉积环境、沉积微相特征大致相似的沉积旋回构成。每一个沉积旋回均以台地边缘礁(丘)相的藻凝块灰岩为主体,向上则渐变为局限台地、开阔台地相的生物碎屑灰岩,表明威宁组至少经历了六次海平面升降变化过程;威宁组的出现代表了罗甸—水城北西向槽盆边缘斜坡相的打屋坝组富有机质泥页岩的终结。

黔南地区石炭系打屋坝组页岩气富集特征及其影响因素

采用物理实验及数学分析相结合的方法,详细研究了黔南地区石炭系打屋坝组的页岩气地质特征,并从构造、物质组成、古沉积环境及孔隙系统四个方面阐释了页岩气含气性的控制因素及影响程度。研究表明:打屋坝组受基底构造控制,地层深度由北向南逐渐变深,沉积厚度由北向南逐渐变薄;富有机质页岩干酪根显微组分以壳质组和镜质组为主;无机矿物主要由黏土和石英组成。有机碳含量较高为0.9%~5.2%,且表现为自西北向东南递增;热演化程度整体均高于2.0%。古地理环境、构造条件、无机矿物微观组成及孔隙系统配置等多因素协同控制了区内现今的页岩含气系统,其影响因素可分为三类,第一类为总有机碳含量及成熟度,这类因素极强的影响了含气性特征;第二类为物质组成及孔隙系统,包括脆性矿物含量、黏土矿物含量、孔隙度和比表面积,为影响含气量稍强的因素;第三类为构造条件,如埋深,为影响含气量稍弱的因素。评价模型表明区内含气量与第一类因素和第二类因素之间存在较强的二元一次关系。