湘中及周缘中奥陶统黑色细粒岩系沉积特征及环境

【目的】中奥陶统烟溪组是近年来在湘中地区新查明的一套海相富有机质黑色细粒岩系,具有较好的页岩气勘探潜力,对这套黑色细粒岩系的沉积特征研究亟待加强。【方法】通过野外踏勘、薄片鉴定等开展烟溪组岩性、岩相组合类型识别,结合元素测试判定沉积环境,采用盆地分析技术结合区域构造运动史查明原型盆地性质、形态,确定黑色细粒岩系有利沉积相带、时空展布及沉积模式。【结果】烟溪组岩性以硅质岩和碳质页岩为主,粉砂质页岩、粉砂岩等次之;硅质岩以浅海环境下生物成因为主,碳质页岩形成于安静缺氧的深水滞留环境。在烟溪组内部可识别出四类岩相组合:厚层纯碳质页岩、碳质页岩与硅质岩组合、粉砂质页岩和硅质岩组合和粉—细砂岩夹薄层泥页岩组合;根据岩相组合类型烟溪组在垂向上可分为上、中、下三段,三段在区域上的分布厚度相对稳定,具有较好的对比性,中段厚层碳质页岩是最重要的烃源层系。烟溪组在区内呈东南厚、西北薄之特征,沉积相类型包括深水盆地、深水陆棚、浅水陆棚和浊积扇,各沉积相带在奥陶纪不同时期分布位置有所不同,分区明显,连续变化。【结论】湘中及周缘地区在中奥陶世处于缺氧的滞留水体环境,是一个稳定地块内的坳陷海盆,深水陆棚相和深水盆地相是烟溪组富有机质页岩发育的有利相带。