淺談志留統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖儲(chǔ)層特征

徐昌暉

摘 要：頁(yè)巖氣屬于典型的“自生自儲(chǔ)”“連續(xù)型”天然氣藏。頁(yè)巖本身既是源巖層，又是儲(chǔ)集層，甚至可作為蓋層。因此，頁(yè)巖氣的形成、賦存與富集主要取決于原始沉積泥頁(yè)巖。研究龍馬溪組源巖儲(chǔ)層特征，是闡明頁(yè)巖氣生成、賦存和富集成藏過(guò)程的基礎(chǔ)。本文重點(diǎn)研究龍馬溪組厚度及空間展布特征、巖石學(xué)特征、兩個(gè)科學(xué)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖氣;龍馬溪組;沉積環(huán)境

1 龍馬溪組發(fā)育特征

龍馬溪組厚度展布特征：鉆井資料與地質(zhì)露頭剖面實(shí)測(cè)是研究源巖一儲(chǔ)層空間發(fā)育及展布的基礎(chǔ)資料，本次研究過(guò)程中，收集獲取了鉆井資料及露頭剖面實(shí)測(cè)資料對(duì)龍馬溪組及優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖段（TOC>2%）厚度與埋深進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究不同地區(qū)龍馬溪組厚度與埋深差異性。

1.1.1 沉積環(huán)境控制下的龍馬溪組厚度展布特征

在古地理位置、古氣候等外部環(huán)境條件下，地區(qū)下志留統(tǒng)龍馬溪組的發(fā)育直接受到沉積環(huán)境和區(qū)域構(gòu)造演化的影響。龍馬溪組為一套底部深水陸棚相與頂部淺水陸棚相組合的沉積地層，底部黑色頁(yè)巖發(fā)育于深水滯留還原環(huán)境，有機(jī)質(zhì)豐富，與上奧陶統(tǒng)五峰組呈整合接觸，沉積中心位于納溪一滬州一永川一帶，物源區(qū)為江南古陸。總體上沉積厚度較大，底部巖性以硅質(zhì)頁(yè)巖、黑色一深灰色粉砂質(zhì)頁(yè)巖、黑色、灰黑色筆石頁(yè)巖或碳質(zhì)頁(yè)巖為主，局部夾泥質(zhì)粉砂巖及數(shù)層鉀質(zhì)斑脫巖，向頂部逐漸轉(zhuǎn)為灰色、灰綠色頁(yè)巖、淺灰色粉砂巖及粉砂質(zhì)頁(yè)巖，局部夾生物質(zhì)灰?guī)r。受晚志留世末期加里東運(yùn)動(dòng)影響，區(qū)內(nèi)志留系遭受抬升剝蝕，上志留統(tǒng)普遍缺失，靠近樂(lè)山一龍女寺古隆起區(qū)域剝蝕最為嚴(yán)重，部分地區(qū)僅保留下志留統(tǒng)龍馬溪組底部黑色頁(yè)巖地層，上志留統(tǒng)基本缺失。至燕山一喜馬拉雅期，區(qū)內(nèi)靠近四川盆地南部邊緣地區(qū)隆升，地層遭受剝蝕，在長(zhǎng)寧縣琪縣背斜構(gòu)造帶上，龍馬溪組黑色頁(yè)巖直接出露地表，厚度相對(duì)較小。因此，區(qū)內(nèi)龍馬溪組受區(qū)域構(gòu)造演化控制，地層發(fā)育厚度表現(xiàn)出區(qū)域性差異特征。

1.2 龍馬溪組埋深特征

龍馬溪組底界埋深受區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)影響較為嚴(yán)重，印支期滬州古隆起的形成和燕山一喜馬拉雅期隆起抬升剝蝕等構(gòu)造活動(dòng)，使盆地邊緣地區(qū)和隆起抬升區(qū)地層遭受剝蝕，龍馬溪組埋深相對(duì)較小，部分剝蝕嚴(yán)重地區(qū)，龍馬溪組埋藏深度較小，部分地區(qū)甚至出露地表;古隆起與古隆起之間為凹陷帶，埋深相對(duì)較大，因而受構(gòu)造影響，龍馬溪組底界埋深差異較大。據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計(jì)與野外地質(zhì)工作分析結(jié)果，繪制龍馬溪組底界埋深圖，區(qū)內(nèi)下志留統(tǒng)龍馬溪組底界埋深介于0-5259m之間，地表露頭位于長(zhǎng)寧南部地區(qū)，琪長(zhǎng)背斜周緣及盆地南緣地區(qū)埋深小于2000m。其中，長(zhǎng)寧、南溪和宜賓三地所夾區(qū)域、赤水和古藺之間區(qū)域等小范圍底界埋深大于4000m;其余地區(qū)埋深在3000m左右。

2 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

2.1 巖相組合特征

通過(guò)野外觀測(cè)及顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)地區(qū)海相龍馬溪組黑色巖系主要由富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖、炭泥質(zhì)頁(yè)巖等組成。頁(yè)巖成分的差異構(gòu)成地層巖性的變化，炭質(zhì)含量較高時(shí)，顏色以黑色、深灰色為主;鈣質(zhì)、硅質(zhì)或砂泥質(zhì)含量較高時(shí)，顏色以淺灰色為主;而炭質(zhì)成分常與泥質(zhì)、粉砂質(zhì)成分形成頁(yè)巖特殊的紋層狀構(gòu)造。鏡下觀測(cè)頁(yè)巖中碎屑顆粒以粉砂級(jí)碎屑為主，呈次棱角狀一次圓狀，分選好，礦物成分主要為石英、長(zhǎng)石、云母及巖屑礦物，成熟度偏低。

2.1.1 黑色富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖

富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖廣泛發(fā)育于龍馬溪組中下部，是頁(yè)巖氣勘探的主體層位，礦物成分以伊一蒙混雜粘土礦物為主，有機(jī)質(zhì)含量高，鏡下可見(jiàn)明顯的有機(jī)質(zhì)紋層狀構(gòu)造，一般形成于缺氧、富硫化氫的深水陸棚區(qū)。

2.1.2 硅質(zhì)頁(yè)巖

硅質(zhì)頁(yè)巖主要發(fā)育于龍馬溪組下段，局部二氧化硅含量可達(dá)80%以上，碳酸鹽礦物含量較低，巖性致密，且硅質(zhì)頁(yè)巖硬度明顯大于普通頁(yè)巖，以生物成因硅為主。

2.1.3 鈣質(zhì)頁(yè)巖

鈣質(zhì)頁(yè)巖主要發(fā)育于龍馬溪組中上部，碳酸鈣含量不超過(guò)50%，礦物成分以伊利石混雜粘土礦物為主，方解石顆粒均勻分布，粉砂質(zhì)一泥質(zhì)層狀富集。紋層狀構(gòu)造發(fā)育，鈣質(zhì)層或含鈣質(zhì)較高的粘土層與粘土礦物層形成明暗交替的紋層狀構(gòu)造，可見(jiàn)黃鐵礦顆粒及生物化石碎片。

2.1.4 粉砂質(zhì)頁(yè)巖

粉砂質(zhì)頁(yè)巖主要發(fā)育于龍馬溪組中上部，炭質(zhì)層與粉砂質(zhì)薄層互層分布，碎屑顆粒含量20%-40%，有機(jī)質(zhì)含量低，成分以石英為主。發(fā)育水平層理，粉砂層與泥質(zhì)層形成明暗交替的紋層狀構(gòu)造，粒狀黃鐵礦不均勻分布。

2.1.5 炭泥質(zhì)頁(yè)巖

炭泥質(zhì)頁(yè)巖主要發(fā)育于龍馬溪組下部，含大量炭化有機(jī)質(zhì)，有機(jī)碳含量介于2%-13%。炭泥質(zhì)頁(yè)巖頁(yè)理發(fā)育，鏡下觀察具泥狀結(jié)構(gòu)，在薄片上只有細(xì)粒石英顆粒呈斑點(diǎn)狀分布其間，主要礦物有石英、長(zhǎng)石、云母和粘土礦物，含黃鐵礦及少量鈣質(zhì)成分，主要形成于富含筆石和藻類的低能靜水環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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