南秦岭寒武-志留系碳硅泥岩型铀矿成矿规律分析

我国南秦岭碳硅泥岩型铀矿成矿带分布范围广、成矿条件优、潜在资源量大。对南秦岭寒武-志留系区域含矿地层、构造体系、岩浆岩特征开展归纳总结,并以西、中、东部三个不同地段典型铀矿床成矿特征进行简要对比,发现区域铀成矿的共性特征,总结得出区域上浅海半深水的沉积环境是最有利的铀成矿环境,断裂构造为导矿、容矿提供了有利空间通道,深部幔源流体上升为铀富集提供了有利成矿条件。

四川盆地下古生界存在页岩气的地球化学依据

四川盆地寒武系底部和志留系底部各存在一套良好的高成熟度、高有机质丰度、类型好的烃源岩,所生成的天然气均为腐泥型有机质形成的油型气,均可作为页岩气的勘探目标。下寒武统页岩烃源岩以川西南地区厚度最大,呈辐射状减薄,其累计厚度在100～400m之间,有机碳含量在0.2%～9.98%之间,平均值为0.97%;下志留统页岩烃源岩主要分布在川南、川东地区,累计厚度在100～700m之间,平均厚度为203m,其中黑色页岩厚度变化在20～120m之间,富含笔石,有机碳含量在0.4%～1.6%之间,有机质类型主要为腐泥型干酪根,生烃能力强,热演化程度高,已演化至过成熟阶段,目前生烃已近枯竭,但也说明它的生烃能力巨大,历史上曾经大量生成天然气。从其成熟度、运聚条件和矿物成分比较分析后认为:四川盆地页岩气勘探开发的首选目标应为川南下志留统页岩。

页岩气成藏控制因素及中国南方页岩气发育有利区预测

在系统研究美国页岩气成藏理论和成藏条件的基础上,分析了页岩气成藏的主要控制因素,分为内部因素和外部因素:前者指页岩本身的因素,包括有机质类型和含量、成熟度、裂缝、孔隙度和渗透率、矿物组成、厚度、湿度等;后者主要包括深度、温度和压力等。其中,有机质类型和含量、成熟度、裂缝及孔隙度和渗透率是控制页岩气成藏的主要因素。结合主要影响参数,建立了预测页岩含气的种类、比例和页岩气藏发育有利区的参数模型。运用此模型类比研究发现,中国南方古生界海相页岩层中,寒武系和志留系是页岩气发育的最有利层系。寒武系页岩气藏发育最有利区位于四川盆地和米仓山—大巴山前陆以及渝东、黔北、湘西—江南隆起北缘一线;志留系页岩气藏发育最有利区位于上扬子的四川盆地和米仓山—大巴山前陆和渝东—鄂西一带、中扬子鄂北以及下扬子苏南等地。并对各有利区的泥页岩指标进行分析,以期为中国页岩气早期评价提供参考。

四川盆地南部页岩气藏大型水力压裂作业先导性试验

四川盆地南部的古生界页岩发育,储集了丰富的天然气资源。由于页岩气藏渗透率极低,通常都需要水力压裂改造才能获得经济的开采。为此,针对区块内某一口页岩气井志留系龙马溪组和寒武系筇竹寺组储层特征和技术改造难点,分别从工艺优化、设备配套、供液配套、高低压连接到质量控制等方面进行了详细的分析,将整体配套技术应用于现场作业并取得了成功,证实了采用大型水力压裂作业技术对页岩气藏实施增产改造是可行的,为下一步页岩气藏的规模化、效益化开发提供了技术支撑。

四川盆地长宁区块页岩气水平井地质目标关键技术参数优化

近年来,针对四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组在页岩气地质评价、工程试验和开发优化研究等方面均取得了较大的进展,初步掌握了页岩气开采主体技术,并在焦石坝、长宁、威远等区块实现了规模建产。为了给类似页岩气水平井的开发设计提供技术参考,以长宁区块五峰组—龙马溪组页岩气井为研究对象,采取地质与工程相结合、动态与静态相结合、统计分析与模拟预测相结合的技术手段,量化页岩气井产能主控因素,建立页岩气井产量预测模型,优化该区块页岩气水平井巷道方位、巷道位置、巷道间距、水平段长度以及气井生产指标等地质目标关键技术参数。结论认为:(1)水平段方位与最大主应力和裂缝发育方向之间的夹角最大、水平井巷道位于最优质页岩内、水平段钻揭Ⅰ类储层长度超过1 000 m,是页岩气井获得高产的基础;(2)水平井的井筒完整、优选低黏滑溜水+陶粒压裂工艺造复杂缝是页岩气井获得高产的保障。依据该研究成果形成了长宁区块页岩气开发的技术政策,指导了该区块页岩气的开发建产,也为类似区块页岩气水平井的开发设计提供了借鉴。

中扬子区上震旦统—志留系页岩气勘探远景

利用野外露头、有机地球化学及钻井资料,分析中扬子区寒武—志留系页岩气资源勘探远景。研究表明,中扬子区上震旦统—志留系页岩主要以上震旦统陡山沱组、下寒武统水井沱组(或牛蹄塘组)及志留系为主。上述3套泥质岩及页岩有机质含量丰富、有机质类型好、热演化程度高,多数已达到成熟-过成熟阶段,是有效页岩气气源岩。中扬子区自加里东以来经历多期构造运动,构造隆升和挤压作用改善了页岩储集性能,提高了页岩气聚集量。湘鄂西区上震旦统和下寒武统泥页岩可作为有利页岩气勘探选区,而鄂西渝东区钻井揭示志留系见工业性气流,表明该区志留系页岩气潜力较大。

扬子地台古生界页岩气资源及勘探前景

扬子地台是我国南方主要产油气区,页岩气蕴藏极为丰富,共有4套黑色碳质页岩,其中以下古生界寒武系下部筇竹寺组(牛蹄塘组)和志留系龙马溪组分布广、厚度大、TOC含量高、Ro值适中,页岩气远景资源量和技术可采资源量巨大。龙马溪组沿长江有宜宾、涪陵、岳阳、宣城、句容5个黑色页岩盆地,其厚度大于100m,TOC大于2%。筇竹寺组在长江南有3个北东向斜列的川滇、湘黔、皖南盆地,厚度大于120m,TOC大于2%。与美国的页岩气层相比,我国这两组的页岩层指标不逊色,只是Ro值偏高。对这两层页岩估算,页岩气资源量为(417.44~423.97)×10^(12)m3,技术可采资源量为13×10^(12)m^3,表明扬子区页岩气资源丰富,但地质结构、地理环境较复杂,人口密度大。在勘探开发上不能照搬美国的经验,应先易后难,以四川盆地为基础,逐步向外扩大,走中国式的勘探开发页岩气之路,逐步建成与长江经济带配套的页岩气基地。

中扬子地区下古生界页岩气的勘探潜力

页岩气有别于已经大量开采的常规天然气,在成藏机理和赋存特征方面都有其独特的特点,识别与评价页岩气的方法也有别于以往对常规天然气气藏的评价模式。泥页岩厚度、埋深、总有机碳含量、成熟度是其重要的判别指标。对比美国东部典型页岩气产出地区页岩气藏地质条件,湘鄂西的恩施—建始、桑植—石门地区为下寒武统、志留系页岩气勘探有利地区。

粤西含金矿源层的确定及成矿意义

粤西地区虽各时代地层均有不同程度出露,但重要类型金矿床主要产于(中)晚元古界云开群和寒武系八村群之中,具有明显的层控特征。本文对比研究了云开群地层与寒武系、奥陶系、志留系地层的含金性及微量元素地球化学特征,确定云开群为金的矿源层。在矿源层地球化学研究基础上,阐明了金成矿受矿源层控制的学术思想,从而为该区进一步找矿提供有益思路。

中国南方海相页岩气成藏差异性比较与意义

中国南方地区寒武系筇竹寺组和奥陶系五峰组-志留系龙马溪组均发育一套富有机质页岩，但页岩气钻探效果差别极大，开展成藏差异比较研究具有理论和现实意义。研究认为：①四川盆地五峰组-龙马溪组TOC值比筇竹寺组略高，盆地外围地区筇竹寺组TOC存在高值区；②筇竹寺组热演化程度较五峰组-龙马溪组明显偏高；⑧筇竹寺组有机质孔隙不发育，孔隙度是五峰组-龙马溪组的1／3～1／2；④筇竹寺组含气量低，仅为五峰组-龙马溪组的1／2；⑤筇竹寺组以硅质页岩为主，五峰组-龙马溪组以钙质、钙质硅质页岩为主，硅质成因不同；⑥五峰组-龙马溪组普遍超压，筇竹寺组以常压为主。这种差异形成的原因在于：①沉积环境不同，影响TOC值和页岩厚度；②筇竹寺组热演化程度过高，导致生烃衰竭、有机质炭化、孔隙度降低，含气性变差；③筇竹寺组顶底板封闭条件较差，影响页岩气保存；④构造位置不同，五峰组-龙马溪组处于斜坡和向斜区，具超压，有利于页岩气保存；⑤筇竹寺组放射性铀含量约为五峰组-龙马溪组的2倍，是热演化程度高的重要原因。从而提出南方海相经济性页岩气富集需具备有利的地质条件（富有机质集中段发育，热演化程度适中，有机质孔隙发育，含气量高，顶底板保存条件良好，埋深适中），其中五峰组-龙马溪组页岩气成藏条件有利、资源经济性好，筇竹寺组成藏条件总体较差、有利区范围有限。

有机质石墨化及其对页岩气储层的影响——以四川盆地南部海相页岩为例

页岩气是中国实现能源转型和碳中和的重要过渡能源,已有的勘探开发实践表明有机质石墨化会给页岩气勘探带来风险。为了明确有机质石墨化对页岩气储层的影响,以四川盆地南部下志留统龙马溪组和下寒武统筇竹寺组页岩为例,利用激光拉曼光谱、高分辨率透射电镜、气体吸附、高压压汞及核磁共振等技术开展了页岩有机质石墨化系统的测试与分析,对比分析了有机质石墨化样品与未石墨化样品的储层特征,探讨了有机质石墨化对储层影响的机理。研究结果表明:(1)威远、泸州地区W202、L205井龙马溪组页岩和W201、W207井筇竹寺组页岩尚未进入石墨化阶段,长宁地区N206井筇竹寺组页岩激光拉曼谱出现明显的G’峰,已进入有机质石墨化阶段;(2)有机质石墨化页岩样品孔隙度普遍低于3%,微孔、介孔、宏孔体积均大幅度减少,比表面积大幅度下降,介孔成为有机质石墨化样品比表面积的绝对贡献者,占总比表面积的89.25%;(3)页岩有机质石墨化后,有机质孔发育程度大幅度降低,无机质孔隙成为有机质石墨化页岩孔隙的主体,占比高达91.8%;(4)页岩有机质石墨化导致生烃能力衰竭,侧链、杂原子脱落,芳香核缩聚与进一步定向排列,破坏了孔隙保存的机械和化学机制。结论认为,有机质石墨化对页岩气储层物性具有破坏性作用,因此在页岩气勘探中要明确有机质石墨化在优质页岩段的空间分布范围,进而规避勘探风险。

湖北省主要目的层页岩气基本地质特征

基于已有油气地质等资料分析,湖北省页岩气主要目的层包括下震旦统陡山沱组(Z1d)、下寒武统牛蹄塘组(∈1n)、上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组(O3w-S1l)和下侏罗统(J1)等,重点介绍其地层沉积、岩性、地球化学特征,初步预测了页岩气藏有利区。与美国东部页岩气盆地相似,预示本区具有较大的页岩气勘探潜力。

九瑞矿集区志留纪西坑组疑源类化石和碎屑锆石年代学研究及其地层意义

九瑞矿集区是长江中下游成矿带中一个最重要的铜金多金属矿集区,区内发育了城门山铜矿、武山铜矿、洋鸡山金矿等重要的多金属矿床。本文对该区域的城门山和望夫山两个剖面的疑源类化石及碎屑锆石开展了详细研究,在城门山剖面原来被认为是志留纪西坑组的地层中发现了化石面貌为新元古代或早寒武世的化石,结合碎屑锆石U-Pb定年工作,推测其时代为早寒武世,该地层与上覆地层泥盆系五通组之间存在一个明显的角度不整合。望夫山剖面仍旧为正常志留纪西坑组地层,疑源类化石和碎屑锆石U-Pb年代学研究表明九瑞西坑组沉积时代应该晚于特列奇阶。九瑞矿集区"扬子抬升"的开始时间应该晚于特列奇阶,结束时间应该晚于中泥盆世早期。

从奥陶系顶底界线研究新进展谈岩石地层单位的跨时性

本文介绍了近年来作者等在江西武宁、皖南宁国、石台以及陕西西乡等地奥陶系顶、底界线研究中所取得的进展,奥陶系底界过去划得偏高,而奥陶系顶界又划得偏低。以往建立的岩石地层单位有的跨越了纪与纪的界面,就此讨论了岩石地层单位的跨时性,并对岩石地层单位的符号提出了个人的建议。

川东南五峰组—龙马溪组与黔东南牛蹄塘组页岩储层特征对比分析与差异性探讨

以川东南JY1井五峰组—龙马溪组与黔东南TX1井牛蹄塘组为例,依据矿物学、有机地球化学、孔隙结构、甲烷吸附性、岩石力学和裂缝发育特征等对页岩储层发育特征进行系统对比分析。结果表明:(1)龙马溪组储集空间以迁移有机质(固体沥青)内部有机孔为主,孔径较大,可达微米级;牛蹄塘组有机孔发育程度低,有机孔径普遍小于30 nm,碎粉状有机—无机矿物粒间孔为重要储集空间,裂缝发育程度高,孔隙结构更为复杂,甲烷吸附/解吸能力更强;五峰组孔隙与裂缝发育规模介于龙马溪组与牛蹄塘组之间。(2) TOC含量与脆性的分段式关系使储层孔隙与裂缝发育特征存在显著差异,当w(TOC)<6%时,五峰组—龙马溪组与牛蹄塘组TOC含量、脆性、有机/无机孔与裂缝协同发育;当w(TOC)>6%时,牛蹄塘组塑性增强使裂缝总量降低,但具有擦痕面的滑脱和压扭/张扭性裂缝数量增加,裂缝有效性与储集空间得到显著改善。(3)龙马溪组、五峰组和牛蹄塘组代表不同地质条件下储层演化的阶段性特征:随热演化、成岩和构造(与泄压)作用的增强,有机孔规模逐渐降低,孔隙结构趋于复杂,甲烷吸附/解吸能力增强,无机孔与裂缝对储集空间贡献逐渐增大。

塔里木盆地西北缘乌什地区上寒武统—下志留统碎屑锆石U-Pb年代学及对物源体系和构造演化的指示

早古生代塔里木盆地构造背景发生急剧突变的地球动力学来源一直是一个争议的焦点。本文针对塔里木盆地西北缘乌什地区寒武系-志留系剖面的砂岩样品进行了碎屑锆石U-Pb年代学测试,以此厘定研究区物源体系并刻画该地区的沉积构造演化过程。结果表明,碎屑锆石样品记录了~500Ma、~800Ma、~1000Ma、~1800Ma、~2500Ma共5期构造热事件。对比潜在物源区,上寒武统物源主要为盆地内碎屑物的再循环沉积,直接来源于柯坪或邻近地区的局部隆起,最终来源于盆地内更古老岩石的风化剥蚀。至早志留世,物源区则可能增加了昆仑造山带,同时也说明早志留世西昆仑洋已经俯冲闭合,甚至隆升形成高山。综合前人研究结果,晚奥陶世塔里木盆地构造背景突变、台地消亡的原因,可能主要来自于盆地南侧的洋盆的俯冲闭合造山,而是否有来自北侧洋盆的影响还需要进一步的工作,但即使有来自北侧洋盆活动的影响,其力度和范围也远小于南边。

吉中呼兰镇地区呼兰群的划分及时代

吉中呼兰镇一带分布的轻变质岩系称呼兰群，曾划分为黄莺屯组、小三个顶子组和北岔屯组，对其划分和时代一直分岐较大。本文重新厘定了黄莺屯组，其主要为片麻岩、变粒岩、片岩等夹大理岩和石英岩，小三个顶子组由大理岩夹片岩和变粒岩组成；北岔屯组由大理岩、钙质砂岩和板岩组成，时代为晚志留世。北岔屯组在变质程度、岩性组合和时代上与另两组都有很大差别。因此，呼兰群仅包括黄莺屯组和小三个顶子组。

青海省祁漫塔格地区主要成矿系列与成矿模式

祁漫塔格位于青海省东昆仑成矿带西段,区内有色金属、贵金属和非金属矿产资源丰富,矿床类型多样,成矿时代多期,成矿作用复杂,亟需对本区各类矿产进行区域成矿规律总结,厘定成矿系列,建立成矿模式,指导区域找矿再创新突破。为此,本次研究以成矿系列思想为指导,通过系统分析典型矿床特征,将祁漫塔格地区主要矿产划分为4个成矿系列,即中古代沉积变质型铁-石墨矿成矿系列、奥陶纪喷流沉积型钴-金-铋矿成矿系列、晚志留世-中泥盆世岩浆熔离型镍-铜-钴矿成矿系列、三叠纪斑岩型-矽卡岩型-隐爆角砾岩型-热液型铁-多金属-贵金属成矿系列,并建立了4个系列典型矿床成矿模式;揭示了重大构造事件与成矿的关系,深化了中元古代活动大陆边缘、早古生代大陆裂解、早古生代晚期大陆碰撞-伸展、三叠纪碰撞-伸展等构造体制的成矿规律认识,探讨了三叠纪集中成矿的深部过程。

陕南紫阳—平利地区碳硅泥岩型铀矿床成矿条件分析

陕南紫阳—平利地区位于南秦岭碳硅泥岩型成矿带石泉—安康成矿集中区,铀成矿地质条件较为有利。已发现有碳硅泥岩型铀矿床(点)、矿化点及分布广泛的异常点。铀矿化受寒武系鲁家坪组(∈1l)、箭竹坝组(∈1j)和奥陶—志留系斑鸠关组((O3+S1)b)中碳硅泥岩地层控制。按含矿围岩将铀矿化分为3种类型,即含炭质硅岩型、石炭及炭质板岩型和煌斑岩脉型。褶皱构造和构造破碎带控制着铀矿化分布空间。

从扬子地区海相烃源岩分布规律看南黄海盆地中—古生界有利勘探领域

南黄海盆地位于下扬子地区的海域部分,其宏观地质背景与扬子陆域具有相似性。通过分析扬子陆域古生界烃源岩发育的沉积相带、岩性特征、地球化学指标等,结合南黄海盆地构造、沉积演化特征和已钻井揭示情况,指出南黄海盆地古生界发育下寒武统(幕府山组)、上奥陶统—下志留统(五峰组—高家边组)和二叠系(包括栖霞组、孤峰组、龙潭组及大隆组)三套主力烃源岩,并推测下寒武统和上二叠统烃源岩品质优于中、上扬子地区,总体上三套主要烃源岩均具有较好的生烃潜力。对扬子陆域已发现的大型油气田进行分析总结,提出“烃源充足-持续汇聚-构造稳定”是扬子地区形成大型油气田的关键成藏条件。南黄海盆地中部隆起古生界厚度大且分布稳定,沉积相分析表明其烃源条件好;印支期以来被南部和北部的新生代坳陷所夹持,且长期处于隆升状态,具有持续汇聚油气的古隆起背景;隆起区弱变形构造带和平缓构造带印支期以来构造稳定、断裂数量少,有利于油气保存,是探索中—古生界油气藏的有利地区。勿南沙隆起古生界厚度大,后期新生代断陷叠加范围小、断陷幅度小,有利于海相原生油气藏的发育和保存,也是中—古生界勘探潜力区。