四川盆地及周缘地区牛蹄塘组页岩气概况及前景评价

探讨四川盆地及周缘地区下寒武统牛蹄塘组页岩的基础地质概况,并对牛蹄塘组页岩气前景进行评价。通过野外露头和盆地内的钻井资料分析,结果表明牛蹄塘组页岩除川西有剥蚀外,其他地区都有分布,且黑色页岩段厚度大,主要集中在下段;由川中地区向北、向东和向南3个方向分布,厚度一般在40m以上;有机碳含量高,多数地区有机碳的质量分数>2%;页岩已达成熟晚期—过成熟早期。该套页岩埋藏较深,演化时间长,保存条件复杂,因此勘探开发均有难度。四川盆地的西部、北部和东部,牛蹄塘组页岩埋深超过7km,只能作为页岩气勘探潜力区;勘探最有利的地区是川南地区,其次有利的地区为鄂西渝东地区。     

川西须家河组火山岩夹层时代及其地质意义

四川盆地西部的上三叠统须家河组作为反演前陆盆地构造演化的物质基础，因缺少精确的同位素地层年龄阻碍了对盆山演化的进一步理解。作者在四川盆地西部须家河组中发现了一套火山（碎屑）岩夹层，通过 LA-ICP-MS U-Pb 同位素定量分析，获得1件凝灰岩样品中岩浆锆石的结晶年龄，其加权平均值为（214．7±1．6）Ma，属于晚三叠世诺利期。该年龄结果对四川盆地西部须家河组岩石地层单元的划分与对比可提供重要参考，同时为进一步约束龙门山隆升与川西前陆盆地的演化、古特提斯洋关闭等重大事件时限提供了新证据。基于四川盆地及周缘的区域火山活动对比结果，表明诺利期中期（210～222 Ma B．P．）是中国西部地区一次强烈的区域火山喷发阶段，其范围从羌塘地体延伸到东昆仑地体，所对应的构造事件并非传统的印支运动作用。     

异常高压与页岩气保存

页岩气的高产层往往都具有较高的压力系数。为探讨页岩异常高压与页岩气保存的关系,通过研究常规与非常规储层异常高压的形成机制与破坏机制,并以四川盆地 JY-1井五峰－龙马溪组为例,从沉积、成岩、埋深、抬升不同阶段解析异常高压的形成与破坏;并与美国Barnett 页岩及中国相关井对比分析其 TOC 质量分数＞2％的有效厚度、成熟度、脆性矿物等,结果表明：（1）沉积大量有机质是页岩气形成异常高压的前提,这些有机质随埋深增加生烃排气体积增大,而页岩又具有自封闭性,这使得页岩异常高压的形成具有必然性;（2）页岩气的自封闭性使得常规破坏异常高压的机制并不会对其形成致命影响,但也有一些宏观因素会导致其逐渐破坏,如强烈隆升、断层过度发育、顶底板差等;（3）埋藏与抬升过程中,流体压力变化导致的沿应力面的破裂会使流体逸散并加大宏观破坏因素的影响。高产页岩气层是由大构造背景与沉积环境共同控制,而相控起到决定性的作用。     

四川盆地及周缘地区五峰—龙马溪组页岩气概况及前景评价

探讨四川盆地及周缘地区上奥陶统-下志留统五峰-龙马溪组黑色页岩的基础地质特征,并对该层页岩气前景进行评价。通过野外露头、钻井和地震剖面资料研究表明,四川盆地及周缘地区五峰-龙马溪组泥页岩分布于环乐山-龙女寺和黔中加里东古隆起地区,向川南、川北和川东方向逐渐变厚,厚度达200～500m;其中黑色页岩厚度的分布趋势与之相似,一般为20～80m。有机碳质量分数>1%,属腐泥型Ⅰ型干酪根,一般Ro>2%。黑色页岩段为海侵至最大海平面时的沉积产物,现今埋藏较浅,盆地内川南地区埋深1.5～3km,鄂西渝东地区埋深1.5～3km。川东及鄂西渝东过渡带埋深2～3.5km的黑色页岩段将是页岩气勘探的主要目标区,大巴山前缘是未来勘探的潜在有利区。     

上扬子地区上震旦统—下志留统黑色页岩微孔隙特征

微孔隙(或微裂缝)作为页岩气的储集空间,对于页岩气的研究具有重要的作用.作者挑选了上震旦统一下志留统黑色页岩发育的上扬子地区10条剖面(上奥陶统一下志留统五峰一龙马溪组6条、下寒武统水井沱组2条、上震旦统陡山沱组2条),共20个样品进行场发射扫描电镜的精细扫描分析,初步识别出上震旦统—下志留统黑色页岩中的6种微孔隙(或裂缝)类型及其形成机制:格架孔主要是由碳酸盐岩和硅酸盐岩的颗粒和片状矿物堆砌、叠置而成;溶蚀孔主要与方解石、白云石和长石伴生,受到成岩晚期及埋藏过程中流体的溶蚀而成;生物体腔孔与生物的种类和数量紧密相关,主要由硅藻内部排列规则的孔集合而成;有机质孔的孔隙度与有机质类型和成熟度相关;白云石化孔主要是与方解石的白云石化作用密切相关,但极其少见.裂缝主要分为3种:(1)黏土矿物的脱水作用形成的微裂缝;(2)大片状的矿物与颗粒之间的微裂缝;(3)晶粒之间和颗粒内受到外力作用形成的微裂缝.     

绵阳-长宁拉张槽北段构造-沉积特征

绵阳-长宁拉张槽北段(川西地区)震旦系-下古生界埋藏深,研究程度低。本文利用川西高精度地震资料、综合钻探资料和野外露头资料,探讨绵阳-长宁拉张槽北段的构造与沉积特征,并对烃源岩特征进行分析。研究表明:拉张槽边界有2个明显的陡坎;拉张槽西侧边界大致垂直于原特提斯洋,其东侧边界分布在射洪-三台-元坝-剑阁一带。拉张断层沿着拉张槽两侧对称分布,在陡坎下方发育一系列的拉张断层。拉张槽两侧,震旦系灯影组厚度大,上覆的下寒武统厚度小,甚至缺失;在拉张槽内,灯影组厚度减小,而下寒武统厚度明显加大。拉张槽内麦地坪组属于斜坡-盆地相,广泛分布着浊流或碎屑流沉积的钙屑(磷屑)岩屑砂岩,可能是绵阳-长宁拉张槽在拉张初期的沉积记录;拉张槽外麦地坪组发育不完整,属台地相沉积。拉张槽内筇竹寺组+麦地坪组烃源岩厚度大、品质好、成熟度高。拉张槽北段(川西地区)的下寒武统烃源岩无论是厚度还是品质均明显高于中段(川中地区),是下寒武统重要的生(供)烃中心。拉张槽北段(川西地区)具有中段(川中地区)的构造-沉积特征和原始油气地质条件,其海相油气具有较大的勘探前景。     

叠合盆地古老深层碳酸盐岩油气成藏过程和特征——以四川叠合盆地震旦系灯影组为例

四川叠合盆地震旦系(埃迪卡拉系)灯影组是目前中国最古老的油气产层,勘探历史超过50年。其有效烃源岩主要是下寒武统筇竹寺组,储集层主要为灯影组微生物白云岩与受桐湾运动影响形成的风化壳储集层,直接盖层为筇竹寺组泥岩;生储盖组合从层位上来讲主要是上(新)生下(老)储顶盖型,从空间分布来讲主要是旁生侧储顶盖型。其油气成藏过程为"四中心"(生烃中心、生气中心、储气中心和保气中心)耦合,生烃中心生成的油气运移至古构造形成古油藏(生气中心),古油藏内石油深埋裂解形成古气藏(储气中心),受盆地内晚期快速隆升和盆缘造山带影响,灯影组古气藏内的天然气沿灯影组顶不整合面再次发生长距离运移调整成藏或破坏,形成现今天然气藏(保气中心)。灯影组天然气成藏或破坏有5种模式,即高石梯型、威远型、通南巴型、焦石坝型和丁山-林滩场型。四川叠合盆地震旦系灯影组的长期勘探和深入研究揭示出叠合盆地古老深层碳酸盐岩油气成藏特征是:(1)烃源岩生物类型低等化和有机质高演化;(2)储集层成岩强度大、演化时间长,趋于致密化,上覆负荷作用可能导致深层储集层质量变差;(3)油气成藏过程具烃态(固、液、气)转变和多阶段性,油气分布具有突出的差异性和多因素联控;(4)油气形成和保存的关键因素是烃源充足、保存条件佳和构造稳定。     

鄂西地区陡山沱组页岩段有机质富集的差异性

探讨鄂西地区下震旦统陡山沱组黑色页岩段有机质富集的差异性。通过鄂西地区陡山沱组野外露头、地质、地球化学综合研究分析,结果表明鄂西地区陡山沱组沉积环境主要为潮坪、台内盆地、台缘浅滩和斜坡。黑色页岩段主要发育于台内盆地,而潮坪主要发育白云岩;鄂西地区陡山沱组黑色页岩发育于B段和D段,其TOC的质量分数大多数2%,D段TOC的质量分数高于B段,两者相差3%,这种差异与页岩形成的沉积环境密切相关。环境的差异性表现为水体动力条件、古盐度环境和氧化-还原环境的地球化学指标差异。     

黔中隆起北部上奥陶统—下志留统页岩特征

探讨黔中隆起北部五峰组-龙马溪组黑色页岩沉积特征.通过野外露头及结合前人资料,分析表明研究区上奥陶统五峰组、下志留统龙马溪组沉积环境为浅水陆棚与深水陆棚的交替:五峰组黑色页岩段为深水陆棚;五峰组观音桥段为浅水陆棚;龙马溪组黑色页岩段为深水陆棚;龙马溪组泥岩-灰岩段为浅水陆棚.沉积环境的明显差异直接导致五峰组和龙马溪组黑色页岩主要有机地化参数(如TOC)的不同,TOC质量分数较高的黑色页岩段集中在五峰组下段与龙马溪组下段,为页岩气发育的有利层段.     

四川盆地泸州区块构造变形特征及形成过程

通过对四川盆地泸州区块进行详细三维地震解释以及对五峰组-龙马溪组底界地震构造解析,探讨其构造形成演化过程,为研究页岩气构造保存条件奠定基础。泸州区块以中寒武统膏岩层为主滑脱层,可分为两个构造层,下构造层变形微弱,上构造层向斜宽缓、背斜紧闭,为典型的隔挡式褶皱样式,断层多发育于背斜核部和翼部,形成典型的对冲和背冲构造。燕山期以来,该区块至少经历了两期三幕构造变形,早期(D₁)受近N-S向构造挤压,形成了近E-W向构造,具有北强南弱特点,可能与晚白垩世米仓山隆起向南上冲推覆有关;晚期在东、西两侧分别受到近E-W向和NW向的构造挤压,形成了东部以NNE向构造为主和西部以NE向构造为主,可能与始新世太平洋板块向西俯冲和青藏高原向东扩展有关。由于两个组系构造联合过程中,受南川-遵义断裂和华蓥山断裂控制,导致更靠近华蓥山断层的泸州区块内NE向构造形成可能略早(D₂¹),由东向西递进的NNE向构造(D₂²)切割了NE向构造或被其限制。