鄂尔多斯盆地西缘忠平1井奥陶系乌拉力克组笔石生物地层划分

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组页岩气勘探在忠平1井首获突破,该井黑色页岩的划分与对比是下一步页岩气选区评价的关键科学问题之一。本文通过对岩心笔石化石的研究,在该井乌拉力克组自上而下建立了Nemagraptus gracilis带和Jiangxigraptus vagus带,并与露头区奥陶系同期地层进行对比,揭示了盆地西缘奥陶系乌拉力克组黑色页岩具有穿时分布的规律,进而为页岩气选区评价提供了精准的时间标尺。

布拖日则-峨边黑竹沟五峰-龙马溪组笔石分带研究

西昌盆地内布拖日则-峨边黑竹沟地区(本文简称研究区)龙马溪组实测剖面中见有大量笔石化石,但西昌盆地中部米市凹陷被侏罗系及白垩系地层所覆盖,南北部笔石化石具有一定的可对比性。通过与四川盆地长宁-威远地区笔石化石对比,大致仍将研究区五峰龙马溪组分为五峰四段和龙马溪组九段的笔石相带划分,此种划分方法对于研究四川盆地与西昌盆地是否有联系以及研究区龙马溪组笔石页岩特征研究均有一定意义。

吉林省白山地区新厂期上斜正笔石式树形笔石体壁的化学成分

应用扫描电子显微镜对白山地区新厂期上斜正笔石式树形笔石的体壁进行了能谱分析，测出了笔石体壁中的Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｓ、Ｋ７种元素的含量，其中Ｍｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｓ、Ｋ６种元素含量稳定，含量从高到低依次为Ｆｅ，Ｓｉ、Ａｌ、Ｓ、Ｍｇ、Ｋ。这６种元素可能是构成笔石体壁原始化学成分中的重要元素。

笔石反射率测试中的若干问题

对笔石手标本与孤立笔石、笔石不同属种及不同部位的反射率测试结果研究表明，同一样品中不同笔石属种及笔石不同部位的测值基本一致。手标本笔石的最大值和随机值相差较大，而孤立笔石的最大值和随机值较接近，手标本的最大值和孤立笔石的随机、最大值也较接近。从而为笔石反射率的正确测定和取值奠定了基础。

江苏宁镇地区五峰—高家边组优质页岩分布及其与笔石带的对应关系:来自苏页1井的启示

为准确掌握江苏五峰—高家边组页岩气基础地质条件,在宁镇地区汤山—仑山复背斜南翼高家边组命名地实施页岩气参数井苏页1井,井深1203.37 m,全孔取芯。苏页1井钻遇高家边组中下部五峰组、汤头组,为完整揭露五峰—高家边组底部富有机质页岩的典型钻孔。基于243个厘米-分米级采样间隔的TOC(总有机碳)数据,建立了五峰—高家边组下部TOC标准柱状图。根据TOC划分的页岩分段与笔石带对应良好,共分7个页岩段,包括4个优质富有机质页岩段,其中WF4—LM3优质页岩段品质最好,为宁镇地区的典型代表。苏页1井Ro介于2.47%~2.91%之间,平均值为2.62%,总体处于过成熟早-中期生干气阶段,干酪根类型为Ⅰ型。五峰—高家边组优质、富有机质页岩呈2层式,真厚度约为22.4 m。页岩气勘探潜力最好的WF4—LM3优质页岩段真厚度为8.6 m,应视为主要产气页岩小层和未来水平井钻进层段。不同页岩段的沉积速率不同,说明有机质含量与物源输入作用关系密切。

笔石生物演化与地层年代标定在页岩气勘探开发中的重大意义

中国海相页岩气在四川盆地及周缘地区实现了工业性开发,成为未来天然气产量增长的重要来源之一。页岩气主要产自南方海相奥陶纪到志留纪地层中,因为埋藏深、地层古老、地层压力大、热演化程度高和地质构造复杂,给页岩气勘探开发带来了挑战。四川盆地产天然气的黑色页岩含有丰富多样的笔石化石,古生物学家运用笔石生物地层学的方法,对中国南方奥陶纪到志留纪地层开展了笔石生物地层学研究,建立了高分辨率的笔石生物带,为黑色笔石页岩的精确地层划分和对比提供了关键工具,并据此厘定了四川盆地页岩气产出的主要烃源岩层及储层,为中国页岩气有利含气层段的圈选和勘探开发发挥了指导作用。

渝东南地区五峰组-龙马溪组页岩笔石沉积特征及其对优质页岩气储层的指示意义

笔石是我国五峰组-龙马溪组页岩中的主要古生物大化石类型,以渝东南地区YC-4井、QQ-1井、YC-6井、YC-8井等为例,结合手标本观察、岩心研究、储层室内实验测试等手段,综合展开五峰组-龙马溪组页岩储层笔石沉积特征、笔石带序列、笔石沉积环境意义及储层意义研究。结果表明:渝东南地区五峰组-龙马溪组页岩笔石主要以薄膜状有机质保存于层理面间,五峰组页岩笔石动物群以叉笔石-双笔石动物群过渡至晚期对笔石动物群,龙马溪组沉积期则为单笔石动物群;通过钻孔研究,建立了渝东南地区笔石带序列,在五峰组、龙马溪组分别识别出3个以及6~8个笔石带,为储层精细对比与评价预测提供了时间框架;受控于沉积环境与沉积条件,五峰组-龙马溪组沉积期笔石经历灭绝→重新演化→结构复杂化的演化过程,其化石结构、演化、丰度、赋存状态、沉积方式发生转变,向上笔石定向性增强、丰度下降、结构保存完整程度下降,具有环境指示意义;笔石体有机质发育丰富的有机孔隙,其作为富笔石水平层理等沉积构造的一部分,也具有页岩气渗流通道的作用。综上,海相页岩中的笔石沉积特征与结构特征可以作为指示、预测优质页岩储层分布的重要依据,具有页岩气地质意义。

广西恭城中奥陶世笔石地层的发现

首次报道和讨论了桂北恭城中奥陶世笔石地层。该套地层以前划归为寒武系，笔石地层的发现证实为奥陶系，层位大致相当于桂北兴安的黄隘组和升平组。笔石动物群包括对笔石、四笔石、叶笔石、瘤笔石、围笔石等，可以划分为２个笔石带：Ｄｉｄｙｍｏｇｒａｐｔｕｓａｂｎｏｒｍｉｓ带和Ａｍｐｌｅｘｏｇｒａｐｔｕｓｃｏｎｆｅｒｔｕｓ带。恭城笔石动物群的发现为华南区笔石地层的研究提供了新资料，对进一步了解该区大地构造环境、沉积环境及古地理具有重要意义。

鄂尔多斯地台南缘中奥陶统双笔石类笔石的研究

记述陕西中部耀县、富平、泾阳三县中奥陶统平和挑启坡组双笔石类：Ｏｒｔｈｏｇｒａｐｔｕｓ，Ｇｌｙｐｔｏｇｒａｐｔｕｓ，Ｃｌｉｍａｃｏｇｒａｐｔｕｓ和Ｐｓｅｕｄｏｃｌｉｍａｃｏｇｒａｐｔｕｓ等４属中的１４种，其中包括１新种和２新亚种。建立了Ｃｌｉｍａｃｏｇｒａｐｔｕｓｂｉｃｏｒｎｉｓ带和Ｏｒｔｈｏｇｒａｐｔｕｓｌｏｎｇｉｔｈｅｃａｌｉｓ带，并讨论了桃启坡组的时代问题。

中国东南假等称笔石(Pseudisograptus Beavis)

假等称笔石(Pseudisograptus)是Beavis(1972)重新研究澳大利亚维多利亚州(Victoria)等称笔石时,根据Isograptus manubriatus的标本所建的属,其模式种为Didymograptus cauduceus var. manubriatus T. S. Hall。这个属的特征是:1)剑柄构造(manubrium)的始部构造,由始部胞管起源明显地集中在胎管区而形成;2)始部胞管弯曲,开口向外;3)具简单的原胞管褶。这个属包括Isograptus manubriatus, I. hastatus, I. dumosus (Beavis, 1972)。Pseudisograptus manubriatus是一个非常特殊的种,其形态变化范围很广。

鄂尔多斯地台南缘中奥陶统树形笔石群

鄂尔多斯地台南缘（陕西中部耀县、陇县４个地点）中奥陶统树形笔石，是一个新发现的区域性较强的底栖为主的树形笔石动物群，包括Ｄｅｎｄｒｏｉｄｅａ目中的Ｄｉｃｔｙｏｎｅｍａ，Ｄｅｎｄｒｏｇｒａｐｔｕｓ，Ｐｔｉｌｏｇｒａｐｔｕｓ，Ａｃａｎｔｈｏｇｍｐｔｕｓ，Ｔｈａｌｌｏｇｒａｐｔｕｓ，Ｍｅｄｕｓａｅｇｍｐｔｕｓ属和Ｔｕｂｏｉｄｅａ目中的Ｇａｌｅｏｇｒａｐｔｕｓ属等２目７属１５种（含６新种）。共生的双笔石类表明其层位应分别归属江期（相当Ｃａｒａｄｏｃｉａｎ中晚期）Ｏｒｔｈｏｇｍｐｔｕｓｌｏｎｇｉｔｈｅｃａｌｉｓ带（耀县地区）或Ｃｌｉｍａｃｏｇｍｐｔｕｓｇｅｎｉｃｕｌａｔｕｓ带（陇县地区）。

笔石Pseudisograptus的最小平均生命期

根据浙赣三山地区完好保存的Ｐｓｅｕｄｉｓｏｇｒａｐｔｕｓ笔石体胎管和胞管纺锤层（增生层）的立体标本，参照现生翼鳃类杆壁虫和头盘虫类的生长速率，推算此类笔石的最小平均生命期。

新疆塔什库尔干县达布达尔志留纪笔石动物群的新发现

新疆维吾尔自治区塔什库尔干县达布达尔地区位于印度板块与欧亚板块结合部的西昆仑造山带,是研究喀喇昆仑山-昆仑山地质演化的重要地区之一。由于区域地质研究程度较低,该地区沉积地层中一直没有获得可靠化石证据。笔者经野外地质调查和研究,在达布达尔地区发现了近似安吉正常笔石Cf.ClimacograptusanjiensisYang,小型栅笔石相似种Climacograptuscf.minutusCarruthers,类似畸形双笔石Cf.DiplograptusdeformisHuangetLu等志留纪兰多弗里世的笔石化石和海百合茎化石,为西昆仑地区地质调查工作的开展和志留纪地层的划分与对比提供了重要依据。

江西修水地区早志留世早期笔石动物群研究

江西修水地区下志留统新开岭组中上部笔石化石自下而上可分为3个带 :①Pristiograptuscyphus—Monoclimacis带 ;②Pristiograptusgregarious带 ;③Monograptus带。通过与其它地区同期笔石带对比 ,发现本区笔石动物群属扬子区和江南区的过渡类型 ,并且早志留世早期可能存在一定规模的间断。

四川盆地及邻区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组底部笔石带及沉积特征

根据四川盆地五峰组—龙马溪组主要页岩气井和典型剖面的资料,分析了不同笔石带页岩的沉积环境、厚度等特征,明确了五峰组下部WF2—WF3笔石页岩段(奥陶纪凯迪阶晚期447.62~445.16 Ma)、五峰组观音桥层WF4灰岩/泥质灰岩/灰质泥页岩段(奥陶纪赫南特阶早期445.16~444.43 Ma)和龙马溪组底部LM1—LM4笔石页岩段(奥陶纪赫南特阶晚期444.43~443.83 Ma和志留纪鲁丹阶早中期443.83~441.57 Ma)3个层段的沉积环境、岩性和厚度特征,分析了页岩平面展布特征。研究表明:1五峰组下部WF2—WF3笔石页岩段沉积期,研究区主体上受广西运动的影响较小,沉积环境为广海深水环境,主要沉积了黑色页岩,沉积中心发育在黔东北—川东北和川南2个区域,沉积中心最大厚度为4~6 m。2五峰组观音桥层WF4笔石页岩段沉积期,受全球海平面下降和广西运动增强的影响,研究区沉积环境发生重大变化,川中古隆起、黔中古隆起和江南—雪峰古隆起进一步扩大,沉积盆地面积减小,沉积环境变为以浅海碳酸盐生屑滩沉积为主,少量深水沉积环境为辅(仅分布在川东—川东北地区的石柱—涪陵—巫溪一带和川南地区的长宁—永川一带),浅水沉积物以富含赫南特贝的灰岩、泥质灰岩等沉积为主,深水沉积物主体为含赫南特贝的灰质泥岩、页岩沉积。3龙马溪组底部LM1—LM4笔石页岩段沉积期,受全球海平面上升和广西运动的控制沉积范围比观音桥层沉积期大,主体为滞留的深水沉积环境,沉积了厚度较大的LM1—LM4笔石页岩段黑色页岩,最大厚度超过20 m。进一步分析了川中古隆起、黔中古隆起及江南雪峰古隆起对黑色页岩的控制作用,探讨了自流井水下高地/隆起、华蓥山水下高地、丁山水下高地和湘鄂西水下高地/隆起对黑色页岩沉积与保存的控制作用。

中国南方五峰组—龙马溪组页岩中笔石与有机质富集关系探讨

中国南方奥陶纪—志留纪之交广泛沉积了以五峰组和龙马溪组为代表的笔石页岩。基于对重庆巫溪地区五峰组—龙马溪组底部页岩段中近400件页岩样品中笔石丰度的统计及100件页岩样品有机碳含量(TOC,%)的分析测试结果,选择其中23件不同笔石丰度与TOC的页岩样品开展页岩中笔石体与围岩(非笔石体部分)TOC的对比实验,并结合能谱分析测试结果,探讨笔石与有机质富集的关系。初步研究认为:1五峰组—龙马溪组页岩中笔石体的C、O等元素含量较高,其TOC明显高于围岩,是页岩有机质的贡献者之一;2五峰组—龙马溪组页岩全岩TOC与笔石丰度及笔石体TOC相关性均较差,而与围岩TOC相关性较好,这指示着页岩中笔石丰度对有机质富集影响较小。

川南地区五峰组—龙马溪组页岩笔石带对比及沉积特征

四川盆地南部长宁与威远区块是我国页岩气主要产区之一,主要产气层上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组富有机质页岩厚度介于20~40 m,具有良好的可对比性,然而,从笔石地层的角度分析后发现,上述2个区块黑色富有机质页岩的沉积时间和沉积速率均存在着明显的差异。为此,应用沉积学、生物地层学、地球化学和矿物学等研究手段,开展了上述2个区块8口钻井的岩心描述和笔石生物地层划分等工作。研究结果表明:(1)长宁地区的富有机质页岩主要沉积于WF1—LM4笔石层段,而威远地区则主要沉积于LM1—LM8笔石层段,二者富有机质页岩的沉积时间差异较大;(2)受广西运动的影响,富有机质页岩的沉积中心不断向北(威远地区)迁移,越靠近南部的海岸线,富有机质页岩沉积结束的时间就越早;(3)威远地区局部缺失观音桥组下部和部分笔石带,发育水下古隆起(赫南特冰期或已隆出水面),其边界目前尚未明确,影响了富有机质页岩的沉积,在该区域进行页岩气勘探部署需格外谨慎。

鄂尔多斯盆地奥陶系平凉组笔石页岩微孔隙特征及其影响因素

选取鄂尔多斯盆地中奥陶统平凉组笔石页岩3个典型地区样品,通过多项测试分析,探讨了微—纳米孔隙特征与笔石含量、岩矿组分、有机碳、成熟度、主微量/稀土元素及含气性的关系。平凉组笔石主要聚集式保存在下段黑色页岩中,页岩孔隙类型复杂,镜下观察到的孔隙类型有胞外聚合物孔隙、生物笔石体腔孔隙、黏土矿物粒间孔隙、粒内孔隙、矿物晶体间孔隙、溶蚀孔、微裂缝等。多项测试分析表明:笔石对页岩气聚集具有一定意义,对沉积环境也具有一定指示意义,笔石含量与有机碳含量呈正相关性,在一定范围内,比表面积与有机碳、成熟度具有相关性,其原因主要与岩性、无机矿物和有机质相关。样品稀土配分模式具相似性,推测物源相同,稀土总量、Fe、Al及Ti含量与有机碳含量负相关,说明稀土总量较高不是有机质富集所致,而与稀土元素赋存矿物有关。吸附气量与比表面、有机碳含量和成熟度正相关。上述诸因素对页岩微—纳米孔隙具有显著影响,孔隙结构研究需考虑有机碳和成熟度等。

川南龙马溪组笔石类生物与页岩气成因相关性研究

为探讨下古生界页岩笔石类生物与页岩气生烃母质的相关性,采用埋藏学与微区结构分析相结合的手段,对川南地区龙马溪组笔石化石的宏观保存特征、微区结构及围岩组分进行了综合分析。结果表明:笔石作为宏观上唯一可识别的大化石类型,其保存方式多为无序的叠加式或聚集式,化石多样性不高且单层丰度变化较大,疑为主要的页岩气烃源母质。笔石硬体扫描电镜和背散射电镜观察显示,碳元素是其硬体的唯一残留组分,尤其是轴部或管胞部;化石的围岩基本上由黏土矿物组成,未见生物体构成元素的显示;页岩样品有机质丰度恢复结果,与油浸光下笔石体丰度基本相当,间接说明了研究区龙马溪组页岩气生成与笔石化石可能存在有某种成因上的联系。

笔石、几丁虫和虫牙反射率在热成熟度上的应用

根据中国湖北黄陵背斜周缘11条奥陶纪、志留纪地层剖面的笔石,几丁虫和虫牙反射率的研究,结合相同或邻近层位牙形石色变指数(CAI)和分散有机质成熟度的红外光谱鉴定,进一步证明:笔石、几丁虫和虫牙的反射率具有随成熟度增加而增加的特点以及各自不同的反射率径迹,因此,在不含镜质组的前泥盆纪地层中,它们可以作为热成熟度的指示。笔石具有明显的各向异性的光学特点,在平行层面所切笔石光面上测量笔石最大油浸反射率,对确定含化石母岩的成熟度最为合适。几丁虫和虫牙具有各向同性的光性特点,因而它们的光面仅显示反射率而无双反射率。笔石、几丁虫和虫牙反射率分布趋势的分析表明,可以将本区奥陶系与志留系划分为3个成熟度区。并对各区形成油气的潜在可能性进行了讨论,其结果与牙形石色变指数和有机质红外光谱分析,所证明的区域有机质成熟度分布模式基本一致。