贵州晚二叠世古地理与富有机质页岩分布

为了探索贵州上二叠统富有机质页岩时空分布规律,以孤峰阶、吴家坪阶、长兴阶早期、长兴阶晚期为研究单元,精细刻画不同时期古地理特征,开展古地理特征和富有机质页岩分布研究。通过研究区沉积充填特征分析,识别出“宣威型”“龙潭型”“吴家坪型”和“领薅型”四种沉积转换面,代表了不同地区沉积充填差异性。研究结果显示,海陆过渡型富有机质页岩层段纵向上分布在吴家坪阶—长兴阶,平面上分布在遵义—安顺—兴义以西地区,岩性由煤岩、炭质泥岩、粉砂岩、砂岩组成,构成单独的含气系统。海相富有机质页岩纵向上分布在孤峰阶—长兴阶台棚—台盆相带内。孤峰阶分布在遵义—晴隆—罗甸地区,岩性由炭质泥岩、硅质泥岩夹硅质岩组成,厚度10~30m。吴家坪阶分布在册亨—紫云—罗甸以南地区,岩性由炭质粉砂质泥岩、粉砂岩、灰岩组成,厚达百米。长兴阶晚期分布在凤岗—贵阳—紫云—罗甸地区,岩性由炭质泥岩、硅质泥岩、硅质岩组成,厚度10~30m。

黔东南牛蹄塘组富有机质页岩比表面积特征

为了探寻黔东南地区牛蹄塘组页岩气吸附空间的展布规律,寻找页岩气储集的有利层段,对瓮安、余庆、镇远、三穗和天柱等地牛蹄塘组地表露头观察并系统采样,优选部分样品开展有机碳含量、热演化程度、石英含量、黏土成分和比表面积分析测试并进行相关性分析。测试结果显示:研究区有机碳平均含量为4.46%,平均热演化程度为3.16%,石英平均含量为56.64%,平均比表面积为11.88 m^(2)/g,具有高有机碳含量和低比表面积特征。相关性分析显示研究区比表面积与有机碳含量、热演化程度以及石英含量的相关性不明显,蒙脱石含量低可能是导致研究区比表面积低的主要因素。采样点平均比表面积分布特征表明,研究区西部瓮安—余庆具有较高的比表面积,是页岩气吸附空间较有利地区。该研究成果对黔东南地区页岩气勘探寻找有利储集空间有较好的借鉴价值。

中上扬子寒武系蒸发岩岩相古地理

中上扬子区寒武系蒸发岩层位上属龙王庙阶和毛庄阶至张夏阶,分布在成都以东、贵州遵义以北和武陵山以西,形成四川长宁、重庆永川-江津、湖北利川、武汉4个沉积中心,是早古生代海相油气的重要盖层。经深井揭露,寒武系蒸发岩为石膏和石膏夹石盐,有三种岩石类型:粉砂质白云岩、白云岩与石膏互层、石膏夹石盐。地表以盐溶角砾岩、石盐假晶、次生石膏为标志,川东有少量盐泉出露。寒武纪时中上扬子区蒸发岩沉积具有构造和古地理障壁及岩相障壁,西部除龙门山前分布有岛链状的古陆外,早寒武世末川中古隆起已具雏形,并由西向东迁移扩大;黔中古隆起至中晚寒武世可能为水下无沉积区,具有局限障壁作用。早中寒武世碳酸盐浅滩分布在构造障壁的东侧。构造、古地理和沉积相展布,使中上扬子区转化为局限、封闭或半封闭构造古地理环境,是该区沉积蒸发岩的关键条件。

川南古叙矿区煤层气资源有利区优选

川南煤田二叠系龙潭组是重要的含煤层系,也是煤层气的主要赋存层段。古叙矿区是川南地区煤矿主要产区,煤层气资源丰富,在大村矿段已实现工业开采,其他矿段尚处勘探阶段。依托区域矿产地质调查,在分析区域煤层展布特征基础上,优选区域分布稳定的煤层C25、C23、C19、C17、C11为古叙矿区煤层气勘探目的层段。目的层段普遍具有有机质组分含量高、灰分含量中-高、内生裂隙发育、含气性高的特征,煤层累计厚度呈东厚西薄展布。以煤层厚度、构造条件、埋藏深度为主要评价指标,优选出大村矿段、石宝矿段为煤层气富集有利区,观沙矿段观文井田、古蔺矿段石屏-象顶井田及河坝矿段白头沟地区为煤层气富集较有利区。

黔南地区下寒武统牛蹄塘组页岩气顶底板特征研究

下寒武统牛蹄塘组顶底板条件是评价区域页岩气保存条件的重要因素之一。本研究在对黔南地区地表剖面和钻井资料分析的基础上,将该区域牛蹄塘组底板按岩性分为溶孔白云岩区、硅质岩-白云岩混合区和硅质岩区三个岩性组合类型区。硅质岩区具有超低孔、超低渗、高突破压力的特征,对页岩气的封存效果好,底板条件好;硅质岩-白云岩混合区由于白云岩具有溶蚀孔洞且低突破压力的特征,对上部页岩气封堵效果较差,底板条件较差;溶孔白云岩之上存在的暴露不整合面是页岩气散失重要通道,底板条件差。顶板按岩性分为泥岩区和灰岩区,其中泥岩区具有低孔、低渗、高突破压力的特征,顶板条件好,灰岩区次之。以底板为主控因素,综合顶板条件,综合研究结果认为岑巩-三都以东地区顶底板条件好,瓮安-福泉以西顶底板条件较差。黔南地区经历多期次构造运动,泥岩、硅质岩、灰岩在构造抬升改造后易产生裂缝,使得其对页岩气封盖能力变差,提出瓮安-福泉以东构造稳定区是牛蹄塘组页岩气顶底板条件较有利区。

大巴山前缘五峰组-龙马溪组干酪根碳同位素特征与有机质类型

大巴山前缘五峰组-龙马溪组有机质类型组成存在较大争议。在万源曹家、城口周溪、巫溪田坝、巫溪白鹿和巴东两河口等地区采集代表性样品进行有机碳含量、成熟度和干酪根碳同位素分析。五峰组-龙马溪组δ13C组成分布为-31.1‰^-28.2‰,田坝地区δ13C最轻,两河口地区δ13C最重。大巴山前缘干酪根类型是碳同位素组成的主要控制因素,有机质成熟度和有机碳含量影响较小。当有机质处于高成熟演化阶段,有机碳含量越高,δ13C组成偏轻;有机质处于过成熟演化阶段,有机碳含量越高,δ13C组成偏重,变化幅度小于1.2‰。按照干酪根碳同位素组成划分干酪根类型原则,大巴山前缘五峰组-龙马溪组有机质类型为I型(腐泥型)和Ⅱ1型(腐殖腐泥型)。

云南曲靖盆地岩相古地理特征与油气地质条件

云南曲靖盆地为古近纪—新近纪受堡子山断裂控制形成的东断西超箕状断陷盆地。根据地震资料和盆地结构,可以划分为3个次级构造单元:东部断阶带、中部坳陷带和西部缓坡带。盆地自下至上发育渐新统小屯组、蔡家冲组和上新统茨营组。根据地层发育特征划分为6个编图层序,单个层序分别对应小屯组、蔡家冲组一段、蔡家冲组二段、茨营组一段、茨营组二段和茨营组三段。综合地表露头、钻井、测井和地震资料,分析单个层序内沉积相特征和古地理特征,盆地发育冲积扇相、河流相、沼泽相、三角洲相和湖泊相。盆地具有较好的生储盖组合条件。明确盆地生物气勘探方向为东部断阶带的北部高地与北部缓坡过渡带的构造—岩性圈闭以及西部缓坡带与中部坳陷区的岩性圈闭。

宁夏地区奥陶系页岩气勘探潜力

通过对宁夏地区奥陶系地层的岩性、岩相分布及古地理特征综合分析,初步圈划出克里摩里组和乌拉力克组的暗色泥页岩分布范围。综合分析近年来众多学者在克里摩里组和乌拉力克组取得有机地化分析数据和结论,结合我国在页岩气勘探方面的阶段成果,认为在宁夏地区奥陶系克里摩里组和乌拉力克组地层具有良好的页岩气勘探前景。

云南喜山期断陷盆地特征与油气勘探方向——以保山盆地和曲靖盆地为例

在喜山期构造运动影响下,云南地区形成众多断陷盆地和拉分盆地。保山盆地和曲靖盆地是已经取得油气勘探突破的两个断陷盆地。两个盆地形态相似,均为受控盆断裂拉张、坳陷形成的一侧陡坡、一侧缓坡的箕状盆地。盆地演化均经历了拉张期、断陷期、坳陷期和抬升消亡期4个阶段。曲靖盆地受喜山运动二幕影响,缺失中新统地层沉积。烃源岩主要由盆地断陷和坳陷期半深湖-深湖相暗色泥岩和沼泽平原相煤系地层组成,有机碳含量1%~2%,有机质成熟度低。储层主要由盆地陡坡带冲洪积砂砾岩、三角洲前缘砂岩和三角洲平原水下分支河道砂体组成,具有高孔隙度低渗透率特点。鉴于断陷盆地烃源岩和储集层分布规律,在油气勘探过程中除了寻找有利的构造气藏外,应注重生烃坳陷内寻找有利的岩性气藏,有利相带为靠近陡坡带的冲洪积相和缓坡带的三角洲前缘相。

云南保山盆地新近纪岩相古地理特征与油气地质条件

通过大量钻井、测井和地震资料综合分析,对云南保山盆地新近纪不同时期的岩石组合特征进行研究,按照地层发育特征和盆地演化历史,将盆地新近纪划分了5个编图层序,并在分析各时期岩相古地理特征的基础上,探讨盆地新近纪油气地质条件。

康滇古陆两侧晚二叠世沉积环境分析与富有机质页岩分布特征

通过对康滇古陆东侧彝良洪沟和西侧盐源小高山晚二叠世沉积充填序列和沉积环境分析,认为古陆两侧沉积时限和富有机质页岩空间展布存在差异。古陆西侧小高山地区黑泥哨组自下至上沉积环境为滨岸-火山溢流-沼泽-三角洲,下部玄武岩显示峨眉山玄武岩第四次喷发溢流特征,向西至泸沽湖地区出现三套玄武岩夹层,说明西部沉积时间早,向东超覆于康滇古陆。富有机质页岩分布在黑泥哨组下部沼泽环境中,累计厚度大,具有较好的资源潜力。古陆东侧昭通彝良洪沟宣威组自下至上沉积环境为河流-三角洲-沼泽,无玄武岩夹层表明该地区沉积时限晚于西部小高山地区。富有机质页岩分布在宣威组上部沼泽环境中,累计厚度薄,资源潜力有限。

康滇古陆西侧黑泥哨组沉积特征与暗色泥页岩分布

晚二叠世康滇古陆东西两侧均发育暗色泥页岩,沉积充填差异性明显。康滇古陆东侧宣威组(龙潭组)研究程度高,西侧黑泥哨组研究程度低,沉积环境和暗色泥页岩展布规律不清。通过对康滇古陆西侧盐源小高山、甲米、宁蒗西漂落、宜底黑泥哨组沉积充填序列和沉积环境分析,总结研究区沉积展布特征和暗色泥页岩分布规律,对大凉山地区页岩气勘探具有一定的参考意义。研究结果显示康滇古陆西侧自东向西沉积环境差异明显。黑泥哨组一段自西向东玄武岩层段减少,沉积时限西部早于东部。黑泥哨组二段沉积环境自东向西呈古陆—沼泽—潮坪—碳酸盐岩台地展布。黑泥哨组三段沉积环境自东向西呈三角洲—沼泽—潮坪—碳酸盐岩台地展布。暗色泥页岩主要分布在黑泥哨组二段和三段沼泽沉积环境中,平面上以小高山—西漂落地区较为发育,累计厚度20~30 m,具有较好的页岩气资源潜力。

上扬子地区志留系龙马溪组富有机质泥岩储层特征

岩石矿物组成及脆性矿物含量对富有机质泥岩人工造缝能力影响明显,在页岩气储层描述及评价中显得尤为重要。以野外工作为基础,针对上扬子地区志留系龙马溪组下部富有机质泥岩开展X-衍射分析及显微观察。研究表明,该套富有机质泥岩储层脆性矿物平均含量约50%～70%,具有较好的破裂潜力。旺苍双汇、雷波银厂村、习水吼滩等剖面揭示,碎屑矿物主要为石英及少量长石,岩屑极少,矿物棱角分明,星点状分布,无明显定向性;自生脆性矿物主要为方解石、白云石,自形-半自形晶,局部相对富集组成宏观可见的细微条纹,黄铁矿含量低但岩石中普遍含有;生物矿物为微量硅质放射虫,有溶蚀现象。区域上,脆性矿物分为石英+长石组合、石英+长石+方解石+白云石组合。沉积中心——四川泸州-宜宾、重庆武隆-石柱地区,以及黔中-雪峰隆起北侧边缘沉积相带,方解石、白云石含量较高。汉南古陆、川中隆起与黔中-雪峰隆起向沉积区供给碎屑沉积物能力不同,造成陆地边缘沉积区矿物组成的差异。可见,寻找富脆性矿物分布区的关键应从重建古地理格局开始,尤其是进行沉积微相分析。

对新元古代湘桂海盆及邻区构造属性的探讨

新元古代的湘桂海盆夹持在中上扬子陆块的东南缘与华夏地块群之间,是古华南洋与下扬子陆块俯冲碰撞后在西南方向的残留海。东段古华南洋俯冲的地质记录发生在860～1034Ma间,为绍兴-江山-萍乡碰撞带,形成江南岛弧造山带;西段古华南洋与上扬子陆块俯冲的构造地质记录,推测在湖南的新化-城步至广西的三江一带,时间为850～820Ma,形成雪峰-四堡岛弧造山带,但无陆陆碰撞的记录。东、西两段构造活动有近1亿年至数十百万年的时间差,为湘桂海盆在停止扩张的洋底上提供了发育的空间,并转为弧前-深海盆地。由萍乡向南西方向至湖南茶陵-郴州为一结合带,西侧的沉积物属扬子沉积构造域和湘桂海盆,沉积了细屑浊积岩和硅泥质岩;东侧为华夏沉积构造域,包括赣、闽和粤北,充填了与热活动有关细碧岩、含铁石英岩和火山碎屑沉积岩;郴州至贺县间,有一东-西向的古南岭裂陷海与之相连,是分隔云开地块、粤东南地块与罗霄-武夷地块的深海槽。在早古生代构造旋回中,湘桂海盆、古南岭海槽以及华夏沉积构造域,分别转为不同构造走向的湘桂加里东褶皱带和华南加里东造山带。

中上扬子晚奥陶世赫南特期岩相古地理

晚奥陶世赫南特期发生了全球性的气候变冷事件。中上扬子地区典型沉积为观音桥组,富产全球广泛分布的赫南特动物群,对应冰盖扩张引起的全球海平面下降阶段。根据岩性、沉积构造、生物组合及其保存状态,赫南特阶划分出潮坪相及浅海陆棚相。潮坪相主要沉积观音桥组炭泥质灰岩、钙质泥岩,底栖生物繁盛。浅海陆棚相主要沉积五峰组上部Normalograptus extraordinarius带黑色富硅质页岩、含放射虫硅质岩,并缺失观音桥组。研究表明,赫南特期延续了凯迪期晚期半局限海沉积格局。区域上,上扬子北部-中扬子大部地区、上扬子西部洪雅-康定等地继承了凯迪期晚期基座的浅海陆棚环境,仅有黄陵背斜-神农架、重庆城口、鄂东南宋溪等地随着海平面下降沉积了观音桥组壳相灰岩。川中古隆起-黔中古隆起-康滇古陆间的潮坪沉积区,观音桥组内碎屑浅滩沉积主要分布于黔中古隆起北侧边缘,而局部相对低洼的地带则缺失了观音桥组。赫南特末期海平面下降至最低位,推测湖北五峰、汉南古陆边缘、黄陵背斜-神农架、赣西北修水地区存在小范围的暴露区或剥蚀区。

扬子板块西北缘晚奥陶-早志留世岩相古地理演化与烃源岩的关系

扬子地区晚奥陶-早志留世的五峰组和龙马溪组下段黑色炭质页岩是两套优质烃源岩,研究其沉积背景及其控制因素具有重要的理论和油气勘探意义。通过研究扬子板块西北缘野外露头和钻井资料,结合区域构造演化分析可知,晚奥陶世五峰组时期开始,扬子地区结束了碳酸盐沉积,进入黑色页岩沉积阶段。扬子西北缘五峰组-龙马溪组主体为局限的浅水陆棚沉积环境,但五峰组沉积于淹没台地阶段,龙马溪组沉积于陆棚继承阶段,其岩相的空间展布主要受川中隆起、汉南古陆及其他小的隆起带和水下隆的控制。这些发育在不同沉积背景下的烃源岩其有机质特征存在明显的差异性,可见岩相古地理对烃源岩的发育和分布具有重要的控制作用。

渝东北地区观音桥段沉积与有机碳同位素特征及其区域对比

渝东北地区五峰组—龙马溪组间观音桥段厚度不一、沉积特征各异,自西向东对庙坝渝参1井(YC1)、田坝剖面(TBP)、白鹿剖面(BLP)、九湖四方洞剖面(SFP)和巴东两河口(LHP)剖面的分析表明,观音桥段以发育浅灰色中—薄层状泥质灰岩为主,局部为含介壳泥灰岩层,且强烈风化后常呈褐黄色、土黄色。研究区内两河口剖面为灰黑色泥质灰岩,也发育介壳化石,四方洞剖面观音桥段表现为粉砂质含量的明显增多。仅田坝剖面和两河口剖面见赫南特贝化石印模。各剖面有机碳同位素垂向演化特征相似,具有区域及全球对比性;在赫南特期观音桥段均表现出明显的碳同位素正漂以及峰值,可能受局部环境影响,其正漂幅度不尽相同;五峰组至观音桥段碳同位素呈震荡性升高,可出现短暂的小型峰值;观音桥段至龙马溪组,碳同位素呈现持续稳定的下跌,下跌速度取决于龙马溪组厚度。

中上扬子地区晚奥陶世-早志留世岩相古地理演化与黑色页岩的关系

晚奥陶世-早志留世时的中上扬子地区,是一个周边被前陆隆起围限的浅海陆棚,沉积环境受武陵-雪峰及黔中前陆隆起带的控制。前隆间的隆后盆地为滞留、还原环境的海域,为黑色页岩沉积提供了空间。上奥陶统凯迪阶五峰组黑色页岩厚度薄而稳定,含笔石生物层和丰富的放射虫,沉积环境为浅海深水盆地;下志留统鲁丹阶龙马溪组下部的黑色页岩为五峰组的继承性沉积,其上部及埃隆阶的龙马溪组为向上变浅的沉积序列,由潮下带潮汐沙坝-潮坪环境黑色含粉砂质页岩、灰色粉砂岩薄互层所构成。沉积序列的变化和时空演化受边缘古隆起的制约。晚奥陶世前陆隆起范围小(平缓),至早志留世鲁丹期,前陆隆起不断扩大并导致盆内构造分隔,发育了大致与前隆平行的坳陷,造成龙马溪组黑色页岩厚度变化大;至埃隆期晚期,海平面相对下降,水体变浅。除个别地区外,中上扬子地区基本结束了黑色页岩沉积。

大巴山地区早古生代黑色岩系岩相古地理及页岩气地质意义

大巴山地区早古生代发育下寒武统水井沱组(巴山组—鲁家坪组)和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组2套黑色岩系。沉积学研究表明,2套黑色岩系均发育于扬子北缘被动大陆边缘盆地之上,早期快速海侵,沉积环境以深水陆棚为主,晚期随着海平面下降逐渐变为浅水陆棚沉积,局部发育滩礁沉积。早寒武世和晚奥陶世—早志留世,研究区均处于被动大陆边缘盆地,基底不平整,陆架边缘呈现多个小岛阻隔的古地理格局,但两者的形成机制却完全不同:早寒武世的构造格局沿袭了陡山沱期的地堑和地垒分布格局,地垒处表现为局部隆起或水下潜隆;晚奥陶世—早志留世的构造格局则与扬子板块向华北板块俯冲有关,是在扬子北缘被动大陆边缘基础上发育起来的前陆隆起。这种受限的滞留海域有利于形成厚度大、有机碳含量高(2%~6%)、脆性矿物含量高(40%~65%)的富有机质页岩,虽然其是页岩气勘探的有利目标层系,但仍需加强构造保存条件的研究。

准南芦草沟组沉积特征及油气勘探前景

为了进一步促进芦草沟组非常规油气勘探,在详细的野外地质调查基础上,结合前人研究成果及已有页岩气调查井钻探成果对芦草沟组岩性岩相组合特征、沉积演化进行了深入研究,结果表明:芦草沟组岩性岩相组合特征所呈现出的三段性特征明显,因此,将芦草沟组分为上、中、下3个岩性组合段。芦草沟组包含了扇三角洲及湖相沉积体系。上段为前扇三角洲至半深湖-深湖亚相沉积,以灰黑色炭质泥页岩夹碳酸盐岩夹层为显著特征,是最优质的区域性重点烃源岩,具较好页岩气勘探潜力。中段为扇三角洲前缘-前扇三角洲沉积,以灰黑色炭质泥岩与灰色中厚层状粉砂岩互层为显著特征,可构成具良好勘探潜力的致密储层;下段为扇三角洲平原-前扇三角洲沉积,岩性组合横向变化较大,由砂砾岩、粗细砂岩过渡为粉砂岩及灰黑色炭质粉砂质泥岩,既是常规油气目标层,又具非常规勘探潜力。芦草沟组自下而上整体呈现为一个相对湖平面上升的湖扩过程。