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[摘要]本文研究认为川东南下志留统龙马溪组黑色岩系沉积厚度大、有机质碳含量高,有机质类型好、具有形成大中型气田的烃源条件,如果遇到良好的储集层,就很有可能在研究区形成工业性气藏. 通过对龙马溪组~五峰组烃源岩特征及分布的研究,预测了两套烃源岩有利地区,龙马溪组~五峰组烃源岩有利区带有两个中心,一个分布在习水-綦江一带,另一个沿石柱-南川-武隆-道真一带分布。
[关键词]川南志留系 龙马溪组 沉积特征 烃源条件
[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-4-64-1
就目前对研究区域研究资料得出,龙马溪组~五峰组烃源岩厚度大,有机质丰度高,对裂缝性油气藏及页岩气具有重要意义,预示了川东南地区龙马溪组~五峰组具有良好的烃源条件。
1研究区域沉积背景
早志留世龙马溪沉积期继奥陶系五峰期开阔海沉积后经历一次沉积旋回的海退期,形成东南浅水泥质陆棚,向西部与东北部海水变深,形成深水泥质陆棚,继奥陶系五峰期开阔海沉积后演变为封闭还原的海湾环境,发育了下古生界的两套优质泥质烃源岩。研究认为牛蹄塘组烃源岩厚度分布在 20~140 米之间,烃源岩沉积中心位于自贡—宜宾—泸州一带,牛蹄塘组岩性特征由黑色炭质页岩、灰黑色砂质页岩组成,底部见球形含磷结核,发育水平层理,见三叶虫化石;龙马溪组~五峰组在研究区内有两个烃源岩发育中心,一个在永川—合川—泸州一带,泥质烃源岩厚度分布200~400米之间,合川地区烃源岩厚度最大达到 400 米,另一个在石柱—武隆—南川一带,泥质烃源岩厚度在200~300米之间,武隆地区厚度最大,达到300米,龙马溪组~五峰组岩性特征比较稳定,都由黑色炭质页岩组成,局部含硅质、钙质成分,发育大量笔石化石,局部地区形成笔石页岩层。其中深水泥质陆棚相发育黑色炭质页岩、黑色页岩为海相泥质烃源岩的主要发育区。
2研究区龙马溪组及五峰组沉积特征
晚奥陶世五峰期至早志留世龙马溪期,是川东南地区构造挤压最强烈的时期,都匀运动在这一时期强烈作用,构造抬升作用使得康滇古陆在西南方向持续扩大,盆地西北方向的龙门山古陆也进一步发展,扩大至内江—南充—阆中一带,在盆地中部形成川中古隆起,而盆地南缘黔中古隆起也逐渐扩大。川东南龙马溪组~五峰组的黑色烃源岩系就分布在这三大古陆之间,分布范围广,沉积厚度大。在整个龙马溪期,沉积相变化大,在早期以深水泥质陆棚沉积为主,分布面积广,到中后期渐渐地依次转变为浅水陆棚沉积,台地边缘沉积。早志留世龙马溪沉积期继奥陶系五峰期开阔海沉积后经历了一次沉积旋回的海退期,海水往北退,形成东南浅水泥质陆棚,往北部海域逐渐变深,形成深水泥质陆棚,继奥陶系五峰期开阔海沉积后演变为封闭还原的海湾环境,在区域范围内形成碳质含量较高的黑色页岩、粉砂质页岩。黔中古隆起北翼斜坡,即威信—桐梓—道真一线东南方向主要为浅水泥质陆棚沉积,岩性特征表现为黑色炭质页岩、粉砂质页岩,产笔石、腕足、双壳类等化石,发育水平层理。叙永—习水—桐梓一线,在深水泥质陆棚与浅水泥质陆棚之间为灰泥质陆棚沉积,岩性特征主要为灰色,灰黑色泥页岩夹深灰色泥灰岩薄层。黔中隆起、川中隆起和滇中隆起在龙马溪沉积期受强烈的构造运动而抬升,使得研究区陆地面积扩大,海域面积缩小,形成局限浅海沉积环境。
3龙马溪组~五峰组烃源岩特征
龙马溪组~五峰组烃源岩在研究区内广泛发育,在研究区内的剖面有:习水良村剖面、綦江观音桥剖面、石柱辽漆剖面。依据岩性特征将研究区内龙马溪组分为上、下两段,即 S1l1、S1l2岩夹砂质页岩,越往底部炭质含量越高,上段为灰质泥页岩、泥岩夹薄层灰岩透镜体,生物群主要为笔石,中部出现三叶虫;上段岩性组合为深灰、灰黑色灰质泥岩、岩夹灰、灰黑色灰岩薄层。习水良村剖面龙马溪组下段与上段以出现三叶虫化石及出现砂质页岩为特征划分,底部产笔石化石,向上笔石逐渐减少,厚度为 57.43 米,见水平层理,上段为黑色页岩,出现三叶虫化石,厚度 34.84 米,风化较严重,风化面为灰绿色,见球形风化。綦江观音桥剖面龙马溪组下段为局限海笔石页岩相,从底部往上依次为黑色炭质泥岩、粉砂质泥岩与黑色页岩、炭质页岩、笔石页岩互层夹粉砂岩薄层透镜体,炭质含量较高,性脆,局部含少量灰质,底部为一层约 1 米厚的五峰组顶部的灰岩层,下部为五峰组黑色炭质页岩,可见厚度为 1~2 米,发育笔石化石,炭质含量较高,含钙质,上段以黑色页岩为主,偶见风化,风化面上页岩呈黄、黄绿色,见球形风化,局部裂缝发育,且被方解石充填。綦江观音桥剖面龙马溪组产大量笔石,与下覆五峰组开阔海笔石相整合接触。石柱辽漆剖面龙马溪组上段为开阔海笔石页岩相,厚度为 42.86 米,整套地层也是以黑色炭质页岩为主,含钙质,夹砂质页岩,越往上部砂质含量越高,夹粉砂岩薄层透镜体,越往上炭质含量减少,砂质增多,颜色变浅为灰黑色,发育黄铁矿。剖面中上部风化较严重,风化面上页岩呈黄绿色、灰绿色,见球形风化,局部裂缝发育,且方解石充填。该层产大量笔石以及三叶虫化石,与上覆石牛栏组整合接触。
4川东南龙马溪组及五峰组烃源岩综合评价及有利区预测
对川东南下古生界烃源岩的沉积环境研究得出,早寒武世牛蹄塘期继震旦世陡山沱期在盆地内第二次发生海侵,早志留世龙马溪沉积期继奥陶系五峰期开阔海沉积后经历一次沉积
旋回的海退期,形成东南浅水泥质陆棚,向西部与东北部海水变深,形成深水泥质陆棚,继奥陶系五峰期开阔海沉积后演变为封闭还原的海湾环境,烃源岩岩性主要由黑色炭质页岩、粉砂质页岩组成,富含笔石化石, 见粉末状黄铁矿, 水平层理发育,龙马溪组~五峰组烃源岩沉积中心一个分布在永川—合川—泸州一带,厚度分布在 200~400 米之间;另一个分布在石柱—武隆—南川一带,烃源岩厚度分布在 150~300 米之间。
参考文献
[1]朱光有,张水昌,梁英波等.四川盆地天然气特征及气源,地学前缘,2006,13(2):
234-248.
[2]王吉茂,李恋,烃源岩原始有机质丰度和类型的恢复方法,沉积学报,1997,15(2): 45-48.
[关键词]川南志留系 龙马溪组 沉积特征 烃源条件
[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-4-64-1
就目前对研究区域研究资料得出,龙马溪组~五峰组烃源岩厚度大,有机质丰度高,对裂缝性油气藏及页岩气具有重要意义,预示了川东南地区龙马溪组~五峰组具有良好的烃源条件。
1研究区域沉积背景
早志留世龙马溪沉积期继奥陶系五峰期开阔海沉积后经历一次沉积旋回的海退期,形成东南浅水泥质陆棚,向西部与东北部海水变深,形成深水泥质陆棚,继奥陶系五峰期开阔海沉积后演变为封闭还原的海湾环境,发育了下古生界的两套优质泥质烃源岩。研究认为牛蹄塘组烃源岩厚度分布在 20~140 米之间,烃源岩沉积中心位于自贡—宜宾—泸州一带,牛蹄塘组岩性特征由黑色炭质页岩、灰黑色砂质页岩组成,底部见球形含磷结核,发育水平层理,见三叶虫化石;龙马溪组~五峰组在研究区内有两个烃源岩发育中心,一个在永川—合川—泸州一带,泥质烃源岩厚度分布200~400米之间,合川地区烃源岩厚度最大达到 400 米,另一个在石柱—武隆—南川一带,泥质烃源岩厚度在200~300米之间,武隆地区厚度最大,达到300米,龙马溪组~五峰组岩性特征比较稳定,都由黑色炭质页岩组成,局部含硅质、钙质成分,发育大量笔石化石,局部地区形成笔石页岩层。其中深水泥质陆棚相发育黑色炭质页岩、黑色页岩为海相泥质烃源岩的主要发育区。
2研究区龙马溪组及五峰组沉积特征
晚奥陶世五峰期至早志留世龙马溪期,是川东南地区构造挤压最强烈的时期,都匀运动在这一时期强烈作用,构造抬升作用使得康滇古陆在西南方向持续扩大,盆地西北方向的龙门山古陆也进一步发展,扩大至内江—南充—阆中一带,在盆地中部形成川中古隆起,而盆地南缘黔中古隆起也逐渐扩大。川东南龙马溪组~五峰组的黑色烃源岩系就分布在这三大古陆之间,分布范围广,沉积厚度大。在整个龙马溪期,沉积相变化大,在早期以深水泥质陆棚沉积为主,分布面积广,到中后期渐渐地依次转变为浅水陆棚沉积,台地边缘沉积。早志留世龙马溪沉积期继奥陶系五峰期开阔海沉积后经历了一次沉积旋回的海退期,海水往北退,形成东南浅水泥质陆棚,往北部海域逐渐变深,形成深水泥质陆棚,继奥陶系五峰期开阔海沉积后演变为封闭还原的海湾环境,在区域范围内形成碳质含量较高的黑色页岩、粉砂质页岩。黔中古隆起北翼斜坡,即威信—桐梓—道真一线东南方向主要为浅水泥质陆棚沉积,岩性特征表现为黑色炭质页岩、粉砂质页岩,产笔石、腕足、双壳类等化石,发育水平层理。叙永—习水—桐梓一线,在深水泥质陆棚与浅水泥质陆棚之间为灰泥质陆棚沉积,岩性特征主要为灰色,灰黑色泥页岩夹深灰色泥灰岩薄层。黔中隆起、川中隆起和滇中隆起在龙马溪沉积期受强烈的构造运动而抬升,使得研究区陆地面积扩大,海域面积缩小,形成局限浅海沉积环境。
3龙马溪组~五峰组烃源岩特征
龙马溪组~五峰组烃源岩在研究区内广泛发育,在研究区内的剖面有:习水良村剖面、綦江观音桥剖面、石柱辽漆剖面。依据岩性特征将研究区内龙马溪组分为上、下两段,即 S1l1、S1l2岩夹砂质页岩,越往底部炭质含量越高,上段为灰质泥页岩、泥岩夹薄层灰岩透镜体,生物群主要为笔石,中部出现三叶虫;上段岩性组合为深灰、灰黑色灰质泥岩、岩夹灰、灰黑色灰岩薄层。习水良村剖面龙马溪组下段与上段以出现三叶虫化石及出现砂质页岩为特征划分,底部产笔石化石,向上笔石逐渐减少,厚度为 57.43 米,见水平层理,上段为黑色页岩,出现三叶虫化石,厚度 34.84 米,风化较严重,风化面为灰绿色,见球形风化。綦江观音桥剖面龙马溪组下段为局限海笔石页岩相,从底部往上依次为黑色炭质泥岩、粉砂质泥岩与黑色页岩、炭质页岩、笔石页岩互层夹粉砂岩薄层透镜体,炭质含量较高,性脆,局部含少量灰质,底部为一层约 1 米厚的五峰组顶部的灰岩层,下部为五峰组黑色炭质页岩,可见厚度为 1~2 米,发育笔石化石,炭质含量较高,含钙质,上段以黑色页岩为主,偶见风化,风化面上页岩呈黄、黄绿色,见球形风化,局部裂缝发育,且被方解石充填。綦江观音桥剖面龙马溪组产大量笔石,与下覆五峰组开阔海笔石相整合接触。石柱辽漆剖面龙马溪组上段为开阔海笔石页岩相,厚度为 42.86 米,整套地层也是以黑色炭质页岩为主,含钙质,夹砂质页岩,越往上部砂质含量越高,夹粉砂岩薄层透镜体,越往上炭质含量减少,砂质增多,颜色变浅为灰黑色,发育黄铁矿。剖面中上部风化较严重,风化面上页岩呈黄绿色、灰绿色,见球形风化,局部裂缝发育,且方解石充填。该层产大量笔石以及三叶虫化石,与上覆石牛栏组整合接触。
4川东南龙马溪组及五峰组烃源岩综合评价及有利区预测
对川东南下古生界烃源岩的沉积环境研究得出,早寒武世牛蹄塘期继震旦世陡山沱期在盆地内第二次发生海侵,早志留世龙马溪沉积期继奥陶系五峰期开阔海沉积后经历一次沉积
旋回的海退期,形成东南浅水泥质陆棚,向西部与东北部海水变深,形成深水泥质陆棚,继奥陶系五峰期开阔海沉积后演变为封闭还原的海湾环境,烃源岩岩性主要由黑色炭质页岩、粉砂质页岩组成,富含笔石化石, 见粉末状黄铁矿, 水平层理发育,龙马溪组~五峰组烃源岩沉积中心一个分布在永川—合川—泸州一带,厚度分布在 200~400 米之间;另一个分布在石柱—武隆—南川一带,烃源岩厚度分布在 150~300 米之间。
参考文献
[1]朱光有,张水昌,梁英波等.四川盆地天然气特征及气源,地学前缘,2006,13(2):
234-248.
[2]王吉茂,李恋,烃源岩原始有机质丰度和类型的恢复方法,沉积学报,1997,15(2): 45-48.