重慶綦江下志留統(tǒng)龍馬溪組含氣地層筆石生物特征研究

趙健男+王翔宇+謝秉達(dá)+鄭凱旋

摘 要：重慶綦江下志留統(tǒng)龍馬溪組屬于四川盆地蜀南低陡褶皺帶和盆地外的黔北斷褶帶部分。該地區(qū)筆石整體種類不多，標(biāo)本在常規(guī)光學(xué)顯微鏡下呈現(xiàn)出的形態(tài)比較明顯。本課題旨在對(duì)當(dāng)?shù)毓P石生物的特征進(jìn)行研究，對(duì)接當(dāng)下正在廣泛開(kāi)展的頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)課題內(nèi)容，為后續(xù)古生物整體生態(tài)和頁(yè)巖氣的關(guān)系研究提供一定的基礎(chǔ)地質(zhì)理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：龍馬溪組 筆石 頁(yè)巖氣

一、工區(qū)地質(zhì)背景

重慶綦江下志留統(tǒng)龍馬溪組位于上揚(yáng)子地臺(tái)西南部，區(qū)域構(gòu)造包括四川盆地蜀南低陡褶皺帶和盆地外的黔北斷褶帶。地理位置處于重慶市綦江縣，距工區(qū)基地萬(wàn)盛區(qū)關(guān)壩鎮(zhèn)西部約23公里處。該地區(qū)龍馬溪組厚約65米，發(fā)育有大段的深灰色或黑色頁(yè)巖，局部夾有灰色、深灰色薄層狀粉砂泥質(zhì)灰?guī)r和薄層狀鈣質(zhì)粉砂巖。部分段地層含少量透鏡體，與下伏上奧陶統(tǒng)五峰組頁(yè)巖呈整合接觸。

二、筆石在該地區(qū)的分布種類

重慶綦江下志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖厚約65米，分布有多種筆石生物及腕足類動(dòng)物等。對(duì)其露頭進(jìn)行采樣發(fā)現(xiàn)，由于該地區(qū)常年出露地表，風(fēng)化程度嚴(yán)重，多數(shù)筆石標(biāo)本雖然形態(tài)完整，但是化石實(shí)體質(zhì)量較差。

樣品中各種筆石的種屬有：Dicellograptus、Glyptograptus、Climacograptus、Petalolithus、Monograptus、Rastrites。

三、筆石的形態(tài)描述

工區(qū)的目的研究地質(zhì)層位處于華中區(qū)。該區(qū)筆石分布情況為下奧陶統(tǒng)至上志留統(tǒng)，而本組研究的龍馬溪組（S1l）處于下志留統(tǒng)，與上伏五峰組（O3w）和下伏石牛欄組（S1s）相接。該地區(qū)正筆石較多，樹(shù)形筆石相當(dāng)稀少。

（1）Dicellograptus

Dicellograptus屬于Dicranograptidae。該地區(qū)Dicellograptus的整個(gè)筆石體有兩個(gè)枝，兩枝上傾斜或部分攀合；胞管曲折，兩枝上斜呈叉狀；胞管口部向內(nèi)彎曲，口穴顯著。

（2）Glyptograptus

Glyptograptus屬于Diplograptidae。該地區(qū)的Glyptograptus兩枝基本向上攀合，筆石體均具有兩列胞管，胞管豎直；橫切面大多橢圓；有些筆石體胞管腹緣波形曲折，胞管口部有時(shí)稍向內(nèi)彎曲，口型通常平直，有些呈波形彎曲。

（3）Climacograptus

Climacograptus屬于Diplograptidae。該地區(qū)Climacograptus的兩枝基本向上攀合，筆石體均具有兩列胞管，胞管豎直；筆石體直，多呈雙列，橫切面呈近圓狀；胞管強(qiáng)烈彎曲；腹緣多作有曲折，形成方形口穴，即標(biāo)志性的“柵筆石式胞管”。

（4）Petalolithus

Petalolithus屬于Diplograptidae。該地區(qū)Petalolithus的筆石體均具有兩列胞管，胞管基本豎直；筆石枝橫切面多呈扁平狀，有少數(shù)呈長(zhǎng)方形，胞管為細(xì)長(zhǎng)的直管，排列緊湊，大部都被順排胞管掩蓋。

（5）Monograptus

Monograptus屬于Monograptidae。該地區(qū)的Monograptus數(shù)目較多，筆石的形態(tài)特征明顯：筆石體上僅有上攀的一個(gè)枝，故稱單筆石；胞管簡(jiǎn)單或已變形。筆石大多彎曲，少數(shù)較直；大多胞管平直；少數(shù)胞管口部向外彎曲。

（6）Rastrites

Rastrites屬于Monograptidae該地區(qū)的Rastrites整體數(shù)量居首。筆石體上僅有上攀的一個(gè)枝；胞管大多形態(tài)簡(jiǎn)單，少數(shù)由于地質(zhì)作用已經(jīng)變形。筆石體具有近于線型的原胞管，以及直的、孤立的亞胞管。這些亞胞管與筆石體軸向夾角較大，都近乎垂直相交。胞管口部多呈鉤狀。

四、勘探前景展望

頁(yè)巖氣的成因與筆石有非常密切的關(guān)系，該片地區(qū)不僅有機(jī)質(zhì)含量豐富，筆石中含碳量也非常高。但是筆石體在地質(zhì)演化歷程中，其結(jié)構(gòu)的演變與頁(yè)巖氣生成之間的相關(guān)關(guān)系，一直研究甚少。

雖然國(guó)內(nèi)對(duì)于頁(yè)巖氣的研究當(dāng)不成熟，甚至實(shí)際產(chǎn)量低于煤層氣，但從中國(guó)國(guó)內(nèi)情況來(lái)看，泥頁(yè)巖當(dāng)中的天然氣資源量非常巨大。因此，頁(yè)巖產(chǎn)氣工程大有后來(lái)居上、大量勘探開(kāi)發(fā)的潛在趨勢(shì)。如果對(duì)筆石豐度與有機(jī)質(zhì)含量、產(chǎn)氣能力的關(guān)系再進(jìn)行深層研究，會(huì)有重大勘探開(kāi)發(fā)意義。

五、結(jié)語(yǔ)及認(rèn)識(shí)

（1）總體來(lái)看，重慶綦江下志留統(tǒng)龍馬溪組含氣地層中的筆石生物特征較為明顯，存在一定規(guī)律。垂向上筆石關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。在同一組地層當(dāng)中，筆石的種屬前后變化不大，環(huán)境穩(wěn)定，呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)的筆石頁(yè)巖相。

（2）筆石生物分布與有機(jī)質(zhì)含量有一定的關(guān)系。在此次研究當(dāng)中，筆石樣品聚集的巖層頁(yè)巖黑色更深，說(shuō)明有機(jī)質(zhì)含量較高。但由于限于采樣技術(shù)、時(shí)間等原因，尚未能繼續(xù)大量深入研究。因此筆石與頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)含量的精確關(guān)系，有待進(jìn)一步探討。

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第一作者

趙健男，男，1994年3月12日生，重慶科技學(xué)院2012級(jí)資源勘查工程專業(yè)本科生。

基金項(xiàng)目

重慶科技學(xué)院大學(xué)生優(yōu)秀創(chuàng)新人才培養(yǎng)資助計(jì)劃項(xiàng)目（201401）。endprint