川北—鄂西上二叠统富有机岩沉积与地球化学特征

【目的】随着非常规油气理论的发展,沉积有机质富集机理再次成为热点研究,其中有机质富集主控因素成为争论的焦点。以往的研究对沉积过程的分析较少,这可能是存在争论的原因之一。【方法】结合沉积学与地球化学研究方法,在分析层序地层学和沉积环境的基础上,详细开展元素地球化学研究,讨论富有机岩沉积有机质富集机理。【结果】四川盆地北部和鄂西盆地上二叠统吴家坪组自下而上分为吴一段、吴二段和吴三段,大隆组自下而上分为大一段和大二段。吴家坪组至大隆组自下而上总共分为五个三级层序SQ1~SQ5。由层序地层学分析将广利海槽和鄂西海槽的发展分为四个阶段,分别为初始、快速发展、高潮稳定和萎缩阶段。初始阶段主要发育SQ2时期斜坡相暗色硅质灰岩,快速发展阶段主要发育SQ3时期陆棚相钙质页岩,高潮稳定阶段主要发育SQ4时期盆地相黑色硅质岩,萎缩阶段主要发育SQ5时期斜坡相石灰岩。含异常高有机质的甜点段主要形成于SQ3高位域至SQ5海侵域沉积期,在该时期Fe、Cu、Ni和Zn营养元素周期性富集,Mo、V、Fe/Al和S等氧化还原敏感元素均表现为较高的水平,热液强度参数Al/(Al+Fe+Mn)和Al-Fe-Mn三角图均指示频繁的热液活动特征。【结论】在甜点段,高营养元素含量和初级生产力水平的出现早于强还原条件,说明沉积水体的氧化还原条件主要受控于沉积有机质沉降埋藏过程中对氧的消耗,有机质的富集主要受较高初级生产力的控制。营养物质P、Si、Fe、Zn的供应主要与裂陷槽形成过程中深部热液活动和周围火山活动有关,这些构造活动周期性带来大量营养物质提高了初级生产力水平。因此海洋表层高的初级生产力水平是甜点段异常高有机质富集的启动和基础条件,而海洋底部水体较强的还原环境是有机质埋藏和保存的关键因素。

鄂西残留盆地综合地球物理应用研究

通过多种地球物理资料,包括地震、重力、航磁和电法等资的料综合运用,深入揭示研究区地质结构和构造面貌。采用地震造前深度偏移技术,使复杂构造正确成像。采用测井数据约束地震资料反演,预测储层横向展布。从而精细研究有利圈闭特征,指导鄂西残留盆地天然气勘探。

川北-鄂西地区中二叠统层序岩相古地理演化及页岩气勘探潜力

近两年我国南方川北-鄂西地区上二叠统吴家坪组-大隆组取得了页岩气重大勘探突破,并在中二叠统孤峰组发现了勘探新苗头,但其富有机质层段的分布规律及其页岩气资源潜力仍不清楚.通过对川北-鄂西地区中二叠统地层开展沉积相识别与层序地层对比划分,分析不同层序的岩相古地理演化特征,进而探讨该区孤峰组富有机质层段的分布规律与页岩气资源潜力.研究结果表明:川北-鄂西地区中二叠统可划分为3个三级层序SQ1、SQ2和SQ3,其中层序SQ3对应于孤峰组,沉积于卡匹敦晚期;层序SQ3沉积时期,该区在碳酸盐岩台地(对应层序SQ1和SQ2)基础上发育了3个北西向展布的深水盆地,即鄂西盆地、开江-梁平台盆(海槽)和广旺台盆(海槽);孤峰组硅质岩与硅质页岩层段的有机碳TOC含量较高(平均TOC含量为3%~10%),且展布相对连续稳定;峨眉山地幔柱事件驱动了该区中二叠世晚期深水斜坡-盆地环境的形成,从而控制着孤峰组富有机质硅质岩与硅质页岩的大规模区域性沉积.基于上述分析,综合硅质岩及硅质页岩有效厚度、TOC含量、构造保存条件等页岩气地质评价要素,在川东北至湘鄂西地区优选出5个有利区,面积约为1.2×10^(4)km^(2),估算总资源量约1.75×10^(12)m^(3),展示了良好的页岩气勘探开发潜力.