黔北地区五峰一龙马溪组岩相组合特征.pdf
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1、第45卷第4期2023年8 月四川冶金Sichuan MetallurgyVol.45No.4Aug.,2023文章编号:10 0 1510 8(2 0 2 3)0 40 0 330 4黔北地区五峰一龙马溪组岩相组合特征段再容(成都理工大学地球科学学院,四川成都6 10 0 0 0)摘要:中国页岩气资源居世界第一,作为能源消费大国,天然气对外需求率超过40%。加大力度开发页岩气能缓解我国对天然气的需求。五峰一龙马溪组主要沉积相皆属于陆棚深水沉积,处于强还原性环境,有机质能很好的保存。岩相是研究页岩勘探开发的基础,我国岩相划分标准不一,由于五峰一龙马溪组与美国Barnett页岩相似,我国五峰一龙
2、马溪组岩相的划分主要借鉴美国Barnett页岩岩相的划分,本文岩相通过TOC含量和矿物含量将五峰一龙马溪组岩相划分为7 种,其中富碳硅质页岩TOC含量最高,平均值约4%,贫碳黏土质页岩TOC含量最低,平均值约1.5%,岩相纵向从下向上总体上呈现出脆性矿物含量逐渐较少,黏土矿物含量逐渐增加,TOC逐渐较少的特征。关键词:黔北地区;五峰一龙马溪组;页岩气;沉积相中图分类号:P618.12;P548Lithofacies combination characteristics of Wufeng-Longmaxi Formation(School of Earth Science,Chengdu U
3、niversity of Technology,Chengdu 610000,Sichuan,China)Abstract:Chinas shale gas resources rank first in the world.As a major energy consumer,the external demand rateof natural gas exceeds 4o%.Increasing efforts to develop shale gas can alleviate China s demand for natural gas.Themain sedimentary faci
4、es of Wufeng-Longmaxi Formation belong to continental shelf deep water deposition,which isin a strong reducing environment,and organic matter can be well preserved.Lithofacies is the basis for the study ofshale exploration and development.The lithofacies division standards in China are different.Bec
5、ause the Wufeng-Longmaxi Formation is similar to the Barnett shale in the United States,the lithofacies division of the Wufeng-Longmaxi Formation in China mainly draws on the division of the Barnett shale lithofacies in the United States.Inthis paper,the lithofacies of the Wufeng-Longmaxi Formation
6、is divided into seven types by TOC content and min-eral content.Among them,the TOC content of carbon-rich siliceous shale is the highest,with an average value of a-bout 4%,and the TOC content of carbon-poor argillaceous shale is the lowest,with an average value of about1.5%.From the bottom to the to
7、p,the content of brittle minerals gradually decreases,and the content of clay min-erals gradually increases.The characteristics of TOC gradually less.Key words:qianbei;wufeng-longmaxi Formation;Shale gas;sedimentary facies美国“页岩气革命”改变了美国作为能源需求大国的地位,天然气进口量大幅下降,降低了能源对外的依存,增加了能源的出口,明显的改善了美国的经济和环境,优化了能源消
8、费格局,动摇了世界天然气市场,影响着世界的政治经济和能源格局,美国“页岩气革命”的成功起到了页岩气产业全球化示范效作者简介:段再容(19 9 8 一),女,硕士研究生,地质学三矿专业,E-mail:16 6 10 2 6 0 9 0 q q.c o m。文献标识码:Ain northern GuizhouDUAN Zairong应,使全世界都认识到页岩气开发的重要性,其他国家也纷纷跟进页岩气的研究与勘探开发工作,进一步加强了页岩气在非常规天然气中的地位,我国作为能源消费大国,能源消费以煤炭为主,天然气大量依靠进口,受到美国页岩气成功开发的影响,为进一步优化能源消费结构,开始大力发展研究页岩气。
9、34页岩气主要以吸附态或游离态储存于暗色泥岩层系中,是一种高效清洁的非常规天然气,成分以甲烷为主,与煤炭相比,燃烧释放的二氧化碳只有煤炭的一半,我国页岩气资源丰富,可采资源量为世界第一,我国页岩分布广泛,具有南北交替,东西分异的特点,南方是以古生界为主的海相页岩,北方是以新古生界为主的陆相页岩,海相页岩分布稳定、优质页岩厚度大、TOC含量高,有利于现阶段我国的技术开采,我国现在主要开采的是四川盆地及周缘地区为主的南方地区下寒武统筑竹寺组和五峰一龙马溪组等。1黔北地质概况黔北地区是指遵义断层以东、贵阳一镇远断层以北的贵州省北部行政区域,面积为4.9 X104km,地理位置,地形条件与川南相似,相
10、接与渝东南地区和湘西地区(见图1)。黔北地区属于四川盆地外部,构造复杂,发育褶皱以及断裂,从大地构造上位于上扬子地台区,黔北地区的构造演化与扬子地台的区域构造演化具有一致性,扬子地台的演化过程经历了多种构造运动(雪峰、加里东、海西、印支、燕山、喜马拉雅运动)。通过这些运动,扬子地台构造异常复杂2 。由于经历多期构造运动,黔北地区多发育,断裂以北东向为主,由多个不同走向的断裂相互切割组成。黔北地区受到海相碳酸盐岩地层较发育的影响,通常岩石脆性较高,断层倾角较大,甚至出现有的断面直立或者发生倒转。受复杂构造影响,黔北地区以挤压变形为主,具有走滑的特点。(b)5四川盆地1LX研究区黔中隆起图1黔北地
11、区构造位置图(底图据参考文献3)四川冶金2五峰一龙马溪组页岩特征沉积相类型包括滨岸相和陆棚相,其中滨岸相包括砂坪微相、潮道微相及砂泥坪微相;陆棚相包括浅水陆棚和深水陆棚。表1黔北地区页岩地层沉积相划分目标层系沉积微相沉积亚相沉积相龙马溪组沙坪潮道砂泥坪泥质粉砂棚浅水陆棚陆棚灰质泥棚泥质灰棚泥棚粉砂质泥棚粉砂质碳质泥棚深水陆棚碳质泥棚2.1沉积相特征五峰组:钻厚510 m,沉积相属深水陆棚,岩性主要为黑色粉砂质碳质泥岩,剖面呈薄片状,富含笔石化石。相邻道真巴渔沙坝水库剖面该段呈薄板状,含黄铁矿及数层斑脱岩。与下伏临湘组灰岩界限平整。沉积相属深水陆棚,强还原环境,生物悬浮沉降,保存完好3-4。龙马
12、溪组:钻厚约2 0 8 0 m,沉积相属于浅水陆棚,水动力作用较弱,岩性主要为灰黑色含粉砂碳质泥岩,富含笔石,宏观沉积构造不发育,属深水陆棚沉积,强还原环境。向上笔石减少,至上部间含腕足、腹足、瓣鳃类底栖生物,出现浮游生物与底栖生物共生的状态。生物介壳完整,顺层分布。有机质含量低,岩石颜色深灰一灰色。沉积相属浅水陆棚,水动力条件总体较弱,但还原性减弱。4日2.2沉积相平面展布早期我国学者研究发现中山扬子地区盆山格局#止4川风第45卷沉积体系潮坪滨岸海洋沉积体系发生重大转变的时期为晚奥陶一早志留时龙马溪期,经历挤压、褶皱造山等过程,在隆起带遵义一石阡一铜仁一线以南地区隆升为陆,北相自潮坪相沉i八
13、积逐渐过渡为局限浅海沉积相,由南向北地层厚度、富有机质页岩厚度增加。3五峰一龙马溪组岩相划分及其特征图1b3.1岩相划分本文通过含气量与TOC含量的关系划分,TOC含量大于3%的是富碳页岩相,TOC含量介于第4期130km水金沙节黔中隆起图2 黔北地区沉积相平面展布图(底图据贵州页岩气勘探报告,2 0 13)2%到3%之间的是中碳页岩相,TOC含量低于2%的是贫碳页岩相,再结合矿物含量进行细划分,研究区域岩相主要可划分为7 类,分别为富碳硅质页岩岩相、富碳碳酸盐一硅质页岩岩相、中碳硅质页岩岩相、中碳碳酸盐质一硅质页岩岩相、中碳硅质一碳酸盐质页岩岩相、中碳黏土质页岩岩相、贫碳黏土质页岩岩相。3.
14、2岩相类型及特征3.2.1富碳硅质页岩岩相该岩相属深水陆棚相,岩性主要为黑色碳质岩和硅质页岩,富含笔石(6 0%)和放射虫化石(20%),发育块状构造以及黄铁矿纹层。由于该岩相位于水体最深处,环境特征为厌氧和高还原性,有机质容易富集和保存。TOC含量最高,介于3%6%,平均含量约4%;黏土矿物含量介于2%34%,平均含量约17%;石英与长石矿物含量最高,介于48%8 4%,平均含量约6 6%;碳酸盐矿物含量介于2.4%17.6%,平均值约7.5%之间;含气量介于2.38.6 m/t之间,平均值为4.8 m/t;主要发育有机质孔隙和较少发育粒间孔和粒内孔以及微裂缝,有机质孔形态发育有椭圆状、蜂窝
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