湘西北地区五峰组—龙马溪组生物地层特征及勘探意义

湘西北地区上奥陶统五峰组—下兰多维列统龙马溪组黑色页岩广泛发育,具有较好的页岩气勘探开发前景。为研究其生物地层特征,开展了XY-3井的化石种类分析,结合笔石与自然伽马(GR)测井曲线,建立了研究区生物笔石序列,并根据各笔石带的有机质丰度、矿物组分、沉积环境的变化,明确研究区页岩气的有利富集层段。结果表明:(1)研究区五峰组—龙马溪组可划分为8个笔石带:WF2,WF3,WF4,LM2—LM3,LM4,LM5,LM6,LM7,受湘鄂水下高地隆升的影响,研究区缺失LM1带。(2)WF2—WF3,LM2—LM4笔石带沉积于贫氧化环境,岩性为中碳硅质页岩相。WF4笔石带沉积于氧化环境,岩性为低碳混合质页岩相。LM5—LM7笔石带沉积于氧化环境,岩性为低碳黏土质页岩相。WF2—WF3,LM2—LM4笔石带具有高TOC、高脆性、高孔隙度特征,具有一定的生烃潜力和可压裂性,可以作为页岩气勘探的有利层段。(3)相比于长宁等地区,研究区富有机质层段厚度相对较薄,有机质丰度相对偏低,因其被湘鄂水下高地影响,较氧化的水体不利于有机质的保存,部分富有机质层段缺失。该研究成果可为湘西北地区的页岩气勘探提供借鉴。     

渝东北地区巫溪2井五峰组—龙马溪组页岩气储层及含气性特征

为深入研究渝东北巫溪地区五峰组—龙马溪组页岩气储层及含气性特征,以巫溪2井钻井资料为基础,以笔石生物地层作为黑色页岩地层划分对比的"标尺",对富有机质页岩有机地球化学特征、岩石学特征、储集空间类型及特征等进行系统分层研究,并分析其含气性及影响因素。研究结果表明:巫溪2井五峰组—龙马溪组富有机质页岩厚度达89.8 m,笔石序列发育完整连续;有机质类型好、丰度高、热演化程度适中,生烃条件较好;有机质丰度受沉积速率的影响,缓慢的沉积速率有利于黑色笔石页岩有机质的富集;由顶至底硅质含量逐渐增加,黏土矿物含量逐渐减少,脆性逐渐增强;富有机质硅质页岩、黏土质硅质页岩具有"既甜又脆"的特性,为页岩储层发育的优势岩相;纳米孔隙形态多为四边开放平行板状孔,连通性较好;联合孔径分布曲线具有"多峰"特征,主孔位于0.42~0.62nm、3~5nm段;有机质孔、黏土矿物层间孔对总孔容贡献最大,脆性矿物间孔的贡献最小;由顶至底有机质孔隙逐渐增多,黏土矿物层间孔逐渐减少;现场实测岩心含气量最高超过8 m~3/t,含气性受生烃、储集和保存条件的综合控制;凯迪阶沉积期—埃隆阶沉积早期(WF2—LM6带)对应Ⅰ类优质页岩气储层,赫南特阶LM1带为最佳层段,具有"最甜、最脆"的特性,可作为水平井最佳靶体位置"甜点段"。     

四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气优质储层成因机制

上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组是四川盆地页岩气勘探开发的重点层系,但对其储层成因机制、演化历史以及矿物成岩演化对页岩气储层形成控制作用等的认识目前尚不明晰。为此,通过岩石学、矿物学和有机地球化学等分析,结合盆地模拟和页岩气勘探开发实践,分析了四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组有机质孔隙演化历史和矿物成岩演化过程,探讨了页岩气优质储层的类型和成因机制,明确了页岩气优质储层的发育层段。研究结果表明:①该盆地五峰组—龙马溪组页岩气开发层段的岩石类型主要包括硅质页岩、含灰硅质页岩和黏土质页岩,岩石类型对页岩储集空间类型和特征具有重要的控制作用,其中硅质页岩、含灰硅质页岩的有机质孔隙最为发育,储集能力最强;②矿物成岩演化对页岩气储层的形成具有重要的控制作用,生物成因硅在早成岩阶段形成,并以微晶聚集体的形式与陆源碎屑硅、黄铁矿一起形成颗粒支撑格架,有效抑制了压实作用,保存了大量残留粒间孔隙,有利于页岩气优质储层的形成;③WF2—LM4笔石带(五峰组—龙马溪组底部)硅质页岩具有"多藻控烃源、生硅控格架、协同演化控储层"的优质储层成因机制。结论认为,WF2—LM4笔石带硅质页岩、含灰硅质页岩为页岩气优质储层的主要发育层段。     

松辽盆地齐家—古龙凹陷青山口组黑色页岩岩相类型与沉积环境

为研究松辽盆地齐家—古龙凹陷白垩系青山口组黑色页岩的沉积环境,利用岩心描述、薄片资料及地球化学数据开展岩相分析与沉积模式建立。结合有机碳含量和矿物组成划分出6种岩相,即富有机质黏土质页岩、富有机质长英质页岩、富有机质含生屑长英质页岩、贫有机质长英质泥岩、贫有机质含生屑长英质泥岩及贫有机质介壳灰岩。青山口组富有机质页岩并不全是静滞水体中悬浮沉积的产物,大量微米级的微波状纹层、透镜状层理、交错层理、粒序层理、冲刷充填构造以及定向排列的介屑佐证了浊流和底流作用的存在。微量元素分析表明,青一段湖盆面积大,水体深,虽有底流和浊流作用,但保持较强的还原环境,形成富有机质的黏土质页岩、粉砂质页岩和含生屑粉砂质页岩的互层,发育各种纹层。青二段、青三段随着湖平面下降,三角洲注入能力增强,贫氧环境受到破坏,有机质保存条件变差,岩相向贫有机质块状泥岩转变。     

川南地区五峰组—龙马溪组页岩笔石带对比及沉积特征

四川盆地南部长宁与威远区块是我国页岩气主要产区之一,主要产气层上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组富有机质页岩厚度介于20~40 m,具有良好的可对比性,然而,从笔石地层的角度分析后发现,上述2个区块黑色富有机质页岩的沉积时间和沉积速率均存在着明显的差异。为此,应用沉积学、生物地层学、地球化学和矿物学等研究手段,开展了上述2个区块8口钻井的岩心描述和笔石生物地层划分等工作。研究结果表明:(1)长宁地区的富有机质页岩主要沉积于WF1—LM4笔石层段,而威远地区则主要沉积于LM1—LM8笔石层段,二者富有机质页岩的沉积时间差异较大;(2)受广西运动的影响,富有机质页岩的沉积中心不断向北(威远地区)迁移,越靠近南部的海岸线,富有机质页岩沉积结束的时间就越早;(3)威远地区局部缺失观音桥组下部和部分笔石带,发育水下古隆起(赫南特冰期或已隆出水面),其边界目前尚未明确,影响了富有机质页岩的沉积,在该区域进行页岩气勘探部署需格外谨慎。     

宣汉—巫溪地区五峰组—龙马溪组黑色页岩生物地层特征及分层对比

要实现我国"十三五"页岩气产量发展目标(2020年年产300×10~8 m~3),亟需寻找新的页岩气勘探开发有利区。四川盆地东部宣汉—巫溪页岩气矿权区块具有良好的页岩气勘探开发潜力,为进一步分析该区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相页岩地层的发育特征,通过对巫溪、田坝等剖面的野外地质踏勘,TOC、含气量等分析化验,古生物化石鉴定和精细地层对比,得出了巫溪和涪陵一带同属一个沉积中心、巫溪地区TOC2%的富有机质页岩累计厚度超过90 m的认识。进而针对该区五峰组—龙马溪组黑色页岩层系难以区分的难题,根据区域地层特征和笔石带序列对复杂构造区典型井——巫溪2井的页岩储层进行了精细划带,确定了8个笔石带,即五峰组的WF2笔石带—龙马溪组LM9笔石带。结论认为:该区生物地层基本稳定,优质页岩主要位于WF2(Dicellograptus complexus)—LM6(Demirastrites triangulatus)笔石带,但同时在大巴山南缘优质页岩的横向分布仍存在着不稳定性。     

四川盆地五峰组-龙马溪组页岩岩相类型与沉积环境

沉积物的搬运过程和环境条件控制着富有机质页岩的形成。根据矿物学、岩石组构、生物组成及沉积构造的不同,五峰组-龙马溪组页岩识别出7种岩相类型:硅质页岩、粉砂质页岩、黏土质页岩、灰质页岩、含介壳灰岩泥质/泥灰岩、粉砂岩-细砂岩和斑脱岩。五峰组-龙马溪组页岩并不是一直在低能的水动力条件下以悬浮的形式沉积,大量硅质生物化石、具粒序特征的生物碎屑、粉砂纹层、透镜状层理及沙纹交错层理等沉积构造表明,还存在生物沉积、风暴沉积和底流沉积作用。微量元素分析表明五峰组和龙马溪组下部硅质页岩形成于贫氧/缺氧环境,富含有机质;随后海平面逐渐下降,同时受到底流的影响,岩相类型向粉砂质页岩和黏土质页岩转变,贫氧/缺氧环境受到破坏,有机质的保存条件逐渐变差。     

晚奥陶世—早志留世之交细粒沉积类型及演化——以川南地区五峰组为例

细粒沉积物类型及演化是周缘板块构造演化的响应,并深刻影响页岩的储层品质。通过川南地区五峰组页岩岩心精细描述、大薄片全尺度成像和氩离子抛光片场发射扫描电镜分析,揭示晚奥陶世—早志留世之交海相页岩沉积类型及演化。结果表明：(1)川南地区五峰组发育细粒浊流沉积、半远洋沉积和陆棚浅滩沉积3大沉积类型：细粒浊流沉积物质主要来自于陆源,可清晰见到9个典型的沉积序列;半远洋沉积物以陆源和内源混合沉积为主,递变型水平层理发育;陆棚浅滩沉积以陆源成因和原地成因物质混合为主,沉积物主要以悬浮沉降的方式沉降。(2)细粒浊流沉积主要发育于笔石带WF1—WF2,半远洋沉积主要发育于笔石带WF3,而陆棚浅滩沉积主要发育于笔石带WF4。(3)细粒沉积类型及演化反映了周缘板块构造演化：笔石带WF1—WF2沉积期,周缘板块构造挤压强烈,陆源供给充分,故细粒浊流沉积发育;笔石带WF3沉积期,周缘板块构造活动减弱,海平面快速上升,故半远洋沉积发育;笔石带WF4沉积期,周缘板块构造活动进一步减弱,全球海平面快速下降,故陆棚浅滩沉积发育。细粒沉积类型直接影响页岩的储层品质,细粒浊流沉积孔隙度和总有机碳含量相对较低,而半远洋沉积...     

海相黑色页岩甜点类型、特征及页岩气勘探意义——以四川盆地南部五峰组—龙马溪组为例

黑色页岩甜点类型、识别标准及分布规律直接影响勘探层位优选及钻井靶点设计。为此，以四川盆地南部（以下简称川南地区）上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相黑色页岩为例，结合岩石学、层序地层学等理论，综合分析了相对海平面变化、裂缝类型与页岩储层品质之间的关系。研究结果表明：(1)川南地区五峰组—龙马溪组黑色页岩可划分出沉积型和裂缝型2类甜点，其中，沉积型甜点细分为早期海进型、快速海进型、晚期海进型和近滨海进型4类，裂缝型甜点分为网状微裂缝型和网状宏观裂缝型2类。(2)早期海进型和近滨海进型以半远洋沉积为主，粉砂和黏土混杂堆积，TOC较低；快速海进型以远洋沉积为主，微晶石英发育，TOC高，有机孔发育；晚期海进型以等深流沉积为主，TOC偏低，无机孔相对发育。(3)裂缝型甜点储层宏观裂缝和微裂缝发育，但基质孔隙度和渗透率不一定高。(4)早期海进型甜点分布于笔石带WF2—WF3，快速海进型甜点分布于笔石带LM1，晚期海进型甜点分布于笔石带LM2—LM4及LM5，近滨海进型甜点分布于笔石带LM1—LM4，网状微裂缝型甜点主要分布于笔石带LM1，网状宏观裂缝型甜点的分布受断层规模和构造转换带变形程度控制。...     

四川盆地及邻区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组底部笔石带及沉积特征

根据四川盆地五峰组—龙马溪组主要页岩气井和典型剖面的资料,分析了不同笔石带页岩的沉积环境、厚度等特征,明确了五峰组下部WF2—WF3笔石页岩段(奥陶纪凯迪阶晚期447.62~445.16 Ma)、五峰组观音桥层WF4灰岩/泥质灰岩/灰质泥页岩段(奥陶纪赫南特阶早期445.16~444.43 Ma)和龙马溪组底部LM1—LM4笔石页岩段(奥陶纪赫南特阶晚期444.43~443.83 Ma和志留纪鲁丹阶早中期443.83~441.57 Ma)3个层段的沉积环境、岩性和厚度特征,分析了页岩平面展布特征。研究表明:1五峰组下部WF2—WF3笔石页岩段沉积期,研究区主体上受广西运动的影响较小,沉积环境为广海深水环境,主要沉积了黑色页岩,沉积中心发育在黔东北—川东北和川南2个区域,沉积中心最大厚度为4~6 m。2五峰组观音桥层WF4笔石页岩段沉积期,受全球海平面下降和广西运动增强的影响,研究区沉积环境发生重大变化,川中古隆起、黔中古隆起和江南—雪峰古隆起进一步扩大,沉积盆地面积减小,沉积环境变为以浅海碳酸盐生屑滩沉积为主,少量深水沉积环境为辅(仅分布在川东—川东北地区的石柱—涪陵—巫溪一带和川南地区的长宁—永川一带),浅水沉积物以富含赫南特贝的灰岩、泥质灰岩等沉积为主,深水沉积物主体为含赫南特贝的灰质泥岩、页岩沉积。3龙马溪组底部LM1—LM4笔石页岩段沉积期,受全球海平面上升和广西运动的控制沉积范围比观音桥层沉积期大,主体为滞留的深水沉积环境,沉积了厚度较大的LM1—LM4笔石页岩段黑色页岩,最大厚度超过20 m。进一步分析了川中古隆起、黔中古隆起及江南雪峰古隆起对黑色页岩的控制作用,探讨了自流井水下高地/隆起、华蓥山水下高地、丁山水下高地和湘鄂西水下高地/隆起对黑色页岩沉积与保存的控制作用。     

鄂西地区奥陶纪—志留纪之交海盆水体滞留程度与页岩有机质富集的关系

奥陶纪—志留纪之交的水体滞留程度是否对有机质富集产生影响目前还存在一定的争议。在生物地层格架划分的基础上，分析了鄂西地区不同时期页岩沉积学及地球化学特征，探讨了水体滞留程度与有机质富集的关系。研究结果表明：鄂西地区奥陶纪—志留纪之交由早至晚可划分出冰期前(WF2—WF3笔石带)、冰期(WF4笔石带—观音桥段)和冰期后(LM1—LM5笔石带)3个时期，均处于较深的水体环境中。水体滞留程度对有机质保存条件无明显影响，主要控制海洋生产力，进而影响有机质富集：冰期前WF2笔石带沉积期处于台-棚转换期，海平面相对较低，同时周缘古陆和局部水下古隆起剧烈隆升，水体滞留程度最强(强滞留),与外海营养物质交换能力最弱，导致古生产力水平最低，TOC含量最低(平均为2.9%)。进入WF3笔石带沉积期后，海平面持续上升进入高位，水体滞留程度明显减弱(中等滞留),古生产力水平升高，TOC含量随之升高(平均为3.6%);冰期海平面虽然处于最低位，但上升洋流异常活跃，水体滞留程度最弱，营养物质随上升洋流大量涌入扬子海盆，导致古生产力水平达到最高，TOC含量最高(平均为4.6%);冰期后，气候回暖，冈瓦纳冰川快速消融...     

四川盆地五峰组-龙马溪组页岩气高产地质原因及启示——以涪陵页岩气田JY6-2HF为例

涪陵页岩气田开发的巨大成功（JY6-2HF井累产超过3×10⁸ m³）为五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发提供了新的启示,这一成功的关键在于①焦石坝地区位于鄂西-渝东五峰组-龙马溪组深水沉积区,WF2—LM4笔石带页岩厚度较大,具有较好的页岩气富集的物质基础;②JY6-2HF井主要穿行在WF2—LM4笔石带页岩层位中,该套优质页岩与中东-北非的“Lower Hot Shale”具有全球可对比性。涪陵、威远和长宁等页岩气田开发井的主要水平段也都在这段笔石带之中,该笔石带页岩具有有机碳含量高（TOC>3%）、有机质孔最发育（有机质孔隙度>4%）和含气量高（6.87~9.02 m³/t）等特点。综合分析认为,在类似的地质和工程条件下,页岩气井水平轨迹在WF2—LM4笔石带页岩中穿行比例决定了页岩气单井产量和最终可采储量（EUR）。研究成果将为四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩气和世界其他地区志留系页岩气勘探开发提供参考。     

渝西地区五峰组—龙马溪组龙一_1亚段页岩岩相及储层特征

渝西地区五峰组—龙马溪组龙一_1亚段页岩具有巨大的勘探开发潜力,为了明确其不同岩相的储层品质差异、纵向分布规律及其储层发育影响因素等,结合岩石薄片鉴定、岩石组分、地球化学分析等进行了岩相划分,并综合有机碳含量、纹层结构、储集空间与物性、含气量等资料确定了不同岩相的储层特征、有利岩相分布及控制因素等。结果表明:研究层段发育高碳硅质页岩、中碳硅质页岩、低碳硅质页岩、低碳钙质-硅质页岩、低碳黏土质页岩、特低碳黏土质页岩6种岩相。高碳硅质页岩沉积环境还原性强,沉积水体深,生物繁盛,生物硅含量高,泥纹层发育,为优质页岩储层,有利于连片有机质和有机质孔的发育与保存,主要发育于龙马溪组底部1小层,为页岩气富集提供了有利生储条件;中碳硅质页岩与低碳硅质页岩沉积环境还原性较强,沉积水体变浅,生物繁盛程度降低,生物硅含量偏低,粉砂纹层和泥纹层频繁交互,有机质孔主要发育于分散状有机质中,是潜在的可开发页岩气储层,主要发育于五峰组顶部、龙马溪组2小层和3小层。该研究结果深化了研究区有利页岩储层纵向分布的认识,为页岩气立体开发提供了基础数据支撑。     

四川盆地巫溪2井龙马溪组含气页岩细粒沉积纹层特征

基于多种分析测试资料,以四川盆地巫溪2井志留系龙马溪组为例,确定其含气页岩纹层组成、结构、构造及纹层类型。巫溪2井志留系龙马溪组共发育富有机质、含有机质、黏土质和粉砂质4类纹层,形成2类纹层组和5类层。随深度变浅,4类纹层TOC值依次降低、黏土矿物含量增加、脆性矿物含量轻微降低,这与沉积时期陆源碎屑供给逐渐增加、古水动力增强、水体含氧量增加有关。志留系龙马溪组一段1—3小层以富有机质纹层、富有机质+含有机质纹层组及富有机质层为主,沉积期水体缺氧,古水动力弱,龙马溪组一段4小层富有机质纹层、含有机质纹层和黏土质纹层均发育,水体含氧量增加,古水动力增强,龙马溪组一段1—3小层为目前页岩气勘探开发"甜点"井段及最佳钻井目标层位。图5表3参43     

四川盆地涪陵地区五峰组-龙马溪组海相页岩岩相类型及储层特征

页岩岩相划分及其储层品质研究是页岩气勘探开发地质评价的基础性研究工作。以钻井资料为基础，综合利用全岩X-衍射、镜下薄片等资料建立了海相页岩岩相划分方案，并结合总有机碳含量、孔隙结构、孔渗特征、纹层特征和含气性等地化测试资料，对五峰组-龙马溪组一段不同页岩岩相的储层品质进行系统分析。涪陵地区五峰组-龙马溪组一段发育3大类页岩岩相，其中主要岩相有5亚类，即粘土质硅质页岩、含钙粘土质硅质页岩、硅质粘土页岩、粘土质硅质混合页岩和含钙粘土质硅质混合页岩。不同岩相储层品质具有较大差异，硅质类页岩具有高TOC、高孔隙度和高含气性等特征，为优质页岩岩相。沉积地质背景在控制页岩岩相发育的同时，进一步影响了页岩储层品质发育特征。五峰组和龙马溪组一段下部硅质页岩沉积期，频繁的火山活动为浮游生物爆发提供了大量富营养物质，并形成贫氧和厌氧环境，有利于有机质保存，发育富碳硅质页岩；龙马溪组一段中部和上部发育的混合类页岩和粘土类页岩分别受底流和陆源碎屑物质供给影响，沉积环境渐变为富氧环境，有机质保存条件变差，总有机碳含量较低，含气性降低。     

四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气“源-盖控藏”富集

根据页岩气地质理论研究进展和勘探发现,基于"源-盖控烃"论分析了四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气富集的主控因素。1"源控"主要表现在优质页岩厚度、面积、有机碳含量等物质基础参数控制了页岩的生烃能力和储集能力,上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一段下部页岩(WF2—LM4笔石页岩段)具有沉积速率低、有机质类型好、有机碳含量高和生烃能力强等特点,具备良好的页岩气发育生烃物质基础;浮游藻类来源的成烃生物有利于大量生烃和有机质孔大量发育,且高有机碳含量保证了发育大量有机质孔并形成三维连通的有机质孔孔隙网络,为天然气提供良好的赋存空间和渗流通道。2"盖控"的盖层包括直接盖层和间接盖层,直接盖层指龙马溪组一段中上部(LM5笔石页岩段及其以上)页岩对五峰组和龙马溪组一段下部页岩(WF2—LM4笔石页岩段)的封闭;中下三叠统膏盐岩、泥岩间接盖层(区域盖层)保证了一定的压力封闭,使得其下的五峰组和龙马溪组页岩气能有效富集,形成高压富集的页岩气藏(焦石坝、富顺—永川、长宁等地区);在中下三叠统缺失的地区,先存的高压封闭体系被破坏,页岩气保存失去有效性,形成低压—常压富集的页岩气藏(渝东南彭水、云南昭通等地区)。源-盖空间匹配关系的数量(静态匹配)和质量(动态匹配)控制着页岩气富集位置和富集程度。四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一段下部页岩(WF2—LM4笔石页岩段)发育厚度大,中下三叠统膏盐岩、泥岩盖层发育,主成藏期在J3—K1以新的地区,是四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气富集的有利地区。     

论笔石对页岩气源储的贡献——以华南地区五峰组-龙马溪组笔石页岩为例

华南地区奥陶纪—志留纪之交五峰组—龙马溪组笔石页岩广泛发育,该套笔石页岩层系是目前我国页岩气勘探开发的目标层段。基于扬子板块南缘及北缘五峰组—龙马溪组底部近1 000余件页岩样品中笔石丰度统计与相关页岩样品的有机碳(TOC)含量测试、不同尺度扫描电镜分析等数据,综合分析了华南地区页岩中笔石丰度与有机质富集的关系,初步明确了笔石中有机质分布及孔隙特征,探讨了笔石对页岩气源储的贡献。五峰组—龙马溪组笔石页岩全岩(包括笔石体与非笔石体即围岩2个部分)TOC含量主要受其围岩所控制,而受笔石体丰度影响程度较小,指示笔石对页岩有机质富集即"源"的影响程度相对较小。笔石体上发育有大量的有机质,具有网状生物组织结构,约占笔石体面积的20%~50%;笔石体内发育蜂窝状孔隙,孔径大小一般为110nm~1.7μm,平均约为500nm,高于围岩中有机质孔(108~770nm,平均约为330nm),这表明笔石体对页岩气储集空间具有重要贡献。由于五峰组—龙马溪组底部页岩发育大量笔石,局部呈叠加堆积式或纹层状分布,不仅能够为页岩气提供大量储集空间,同时也可作为页岩气流体流动的优势通道,因此,可认为笔石大量发育是该段页岩气富集高产的重要因素之一。     

雅布赖盆地小湖次凹细粒沉积岩岩相特征与沉积环境探讨

通过岩心观察、薄片鉴定、X-射线衍射、有机碳分析等技术,综合矿物成分、有机质含量、沉积构造等因素,对雅布赖盆地小湖次凹新河组下段半深湖—深湖细粒沉积岩岩相进行研究,形成了细粒沉积岩四组分三端元的岩相划分方案。结果表明:新河组下段半深湖—深湖细粒沉积岩发育9种岩相类型,其中以贫有机质块状黏土质细粒长英沉积岩、贫有机质纹层状硅质碎屑型混合细粒沉积岩、贫有机质块状长英质黏土岩、中有机质纹层状硅质碎屑型混合细粒沉积岩、中有机质纹层状长英质黏土岩、富有机质纹层状碳酸盐型混合细粒沉积岩等6种岩相为主。岩相类型与特征反映沉积环境和沉积机理的差异,在前三角洲—半深湖的环境中,波浪增强型沉积物重力流普遍发育,形成纵向上贫有机质块状黏土质细粒长英沉积岩—纹层状硅质碎屑型混合细粒沉积岩—块状长英质黏土岩的叠置,反映水动力渐弱的过程;在半深湖—深湖环境中,水体相对安静,悬浮沉积为主,陆源碎屑输入少,碳酸盐和黏土较发育,形成中—富有机质纹层状混合细粒沉积岩和黏土岩。     

四川盆地五峰组—龙马溪组海相页岩元素地球化学特征与有机质富集的关系

选择四川盆地长宁县双河镇上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组新鲜露头剖面,对24个页岩样品进行了有机碳、硫含量和主、微量元素测试。分析了主、微量元素含量在剖面垂向上的变化特征及其与海盆古沉积环境的关系,讨论了控制四川盆地奥陶纪—志留纪页岩有机质富集的主要因素。研究结果表明:五峰组—龙马溪组底部约20 m的层段有机碳含量(TOC)较高,达2.2%~7.76%,向上有机碳含量变低(0.81%~1.83%)并趋于稳定。页岩的主要成分为SiO_2(55.67%)、Al_2O_3(10.13%)和CaO(9.51%)。TiO_2和Al_2O_3含量在剖面底部低,向上增大,指示陆源碎屑物质输入增加。富有机质页岩的SiO_2和CaO含量明显高于贫有机质页岩的含量,而Al_2O_3、Fe_2O_3和TiO_2含量较低;同时,在富有机质层段中氧化还原敏感元素Mo、U、V、Ni、Co、Cr和营养型元素Ba明显富集。Ni/Co、V/Cr、U/Th和黄铁矿矿化度(DOPT)指示五峰组沉积时期水体氧化还原条件变化较大,以贫氧—厌氧环境为主,龙马溪组底部水体还原性比五峰组强,为具有一定H2S含量的静海相环境,而中上部则为正常富氧环境。页岩中P和过剩钡(Baxs)含量指示五峰组—龙马溪组沉积期具有高生产力特征,且TOC与氧化还原指标呈正相关关系,表明有机质含量的变化主要受控于氧化还原环境。Mo/TOC与DOPT图解表明控制龙马溪组页岩微量元素富集的主要因素是氧化还原条件,而控制五峰组的则是水体滞留。龙马溪组有机质的富集主要是由海平面升降造成的海水缺氧程度所控制,而五峰组主要是水体滞留造成的海底缺氧使有机质得到了较好的保存。     

四川盆地及周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组关键界面基本特征

以典型剖面详测和重点资料点解剖为基础,结合观音桥段介壳层典型特征分析,以特定斑脱岩层为重点,系统研究四川盆地及周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组内部关键界面基本特征及其与富有机质页岩沉积关系.研究区五峰组—龙马溪组发育特征笔石带、观音桥段介壳层、斑脱岩密集段、结核体等4种具有界面属性的标志层,可成为笔石页岩内地层划分...