黔北凤冈地区牛蹄塘组黑色岩系及方解石脉地化特征及环境意义

利用电感耦合等离子体质谱仪,对黔北凤冈地区YF1井牛蹄塘组黑色岩系及方解石脉体的12件岩心样品,进行微量元素和稀土元素测试,分析牛蹄塘组微量元素和稀土元素特征,研究黑色岩系及方解石脉形成的氧化还原环境。结果表明:黑色岩系和方解石脉的微量元素分布特征形态相似,方解石脉中Sr元素较黑色岩系的富集;牛蹄塘组沉积过程中不仅存在海水沉积,还有热液流体的参与;微量元素指标及稀土元素Eu和Ce异常同步,指示牛蹄塘组沉积环境为缺氧—厌氧的还原环境;方解石脉的Eu和Ce异常指示形成环境为弱氧化性质。该结果揭示早寒武世牛蹄塘组黑色岩系的沉积环境特征,以及当时古海洋环境的化学条件及演化过程。     

湘鄂西-渝东地区牛蹄塘组页岩气勘探前景评价

综合利用沉积学、岩石学和地球化学分析手段,对湘鄂西-渝东地区下寒武统牛蹄塘组(与水井沱组对应)黑色页岩的
页岩气形成物质基础(沉积相、岩性、有机质丰度及类型、成熟度等)、储集层特征(孔隙类型、X衍射特征)进行系统性研究后发现:
①研究区牛蹄塘组以深水陆棚相沉积的黑色页岩、硅质页岩为主,厚度较大,分布广泛;②其w(TOC)平均值达1.84%,成熟度为
2%~6%不等,达到成熟-过成熟阶段;③页岩孔隙类型以粒间孔、石英粒内溶孔、黄铁矿晶间孔为主,另有少量黏土矿物溶蚀孔
洞;④页岩中石英质量分数为50%~80%不等,与美国Branett页岩具有较强的相似性,均呈两段式。对于页岩气勘探前景评价而
言,除了优越的页岩气物质基础条件外,后期硅化程度、埋藏深度、后期构造改造强弱等因素同样起着举足轻重的作用。      

中祁连托来南山中段晚三叠世地层特征

托来南山中段晚三叠世出露比较完整,但研究程度较低。该文主要对中祁连上日木策尔地区晚三叠世开展研究。研究区晚三叠世分为阿塔寺组和尕勒得寺组。前者与下伏托赖岩群呈断层接触,主要以河流相粗粒长石石英砂岩为主,夹灰色、紫红色粉砂岩和灰黑色粉砂岩,发现有遗迹化石(垂直潜穴);后者主要为淡水湖泊相—灰黑色粉砂岩、钙质粉砂岩夹黑色页岩及细粒长石石英砂岩,局部夹有煤线(木里地区),在灰黑色粉砂岩中发育有植物化石Neocalamites rugosus和Danaeopsis fecunaa系华北延长群的标准分子,在黑色页岩层位中产化石叶肢介类Loxomegaglypta Novojilov属等。研究区二组的接触关系为整合接触,中间并没有发现沉积间断。     

上扬子地台北缘下寒武统牛蹄塘组海相页岩气地质条件及勘探潜力

基于野外露头和钻井岩芯采样分析,对上扬子地台北缘下寒武统牛蹄塘组黑色页岩分布特征、地球化学特征、储层特征、含气性特征及顶底板条件等进行系统研究,并与中国南方地区下寒武统海相页岩展开对比分析,明确页岩气成藏地质条件和勘探潜力。结果表明:上扬子地台北缘下寒武统牛蹄塘组页岩发育且厚度大,具有"四高一中"特点,即高脆性、高总有机碳、高孔隙度、高含气量、适中热演化程度,显示良好的页岩气形成地质条件;相比中国南方地区下寒武统海相页岩,上扬子地台北缘牛蹄塘组页岩具备足够的生烃物质基础和较高的脆性,并且富有机质页岩厚度大,热演化程度低,孔隙度和含气量高,勘探效果较好;综合考虑优质页岩的厚度、埋深、保存等条件,认为回军坝—麻柳镇一带是上扬子地台北缘牛蹄塘组海相页岩气下一步勘探的最有利地区。     

湘西北页岩气牛蹄塘组和龙马溪组成藏特征对比

收集湘西北地区牛蹄塘组和龙马溪组两地层相关成藏特征、有利条件等评价指标或参数,通过对比分析得出湘西北地区页岩厚度大、总有机碳和成熟度高、生烃能力强和孔隙等储集能力好等特点,显示在区域还原环境的缺氧沉积环境下,大量海洋生物在盆地堆积并保留下来,形成可观的页岩气藏,因此推测该区具备良好的页岩气勘探潜力。牛蹄塘组页岩厚度远大于龙马溪组页岩,总有机碳含量、有机质成熟度、含气量等页岩气评价参数均优于龙马溪组,表明牛蹄塘组热演化程度更高,生烃能力和储集条件更好,牛蹄塘组页岩层将是湘西北地区页岩气勘探开发的重点。     

贵州丹寨南皋下寒武统牛蹄塘组黑色页岩孔隙结构特征

页岩孔隙结构特征研究对页岩含气性评价具有重要意义。以上扬子东南缘南皋剖面下寒武统牛蹄塘组页岩储层为例,
应用场发射环境扫描电子显微镜观察了页岩纳米级孔隙微观形态,通过低温氮气吸附法测定了页岩的氮气吸附等温线,并结合X-
衍射矿物定量分析和有机碳含量测定,探讨了纳米级孔隙发育的控制因素。研究结果表明:矿物成分主要为黏土矿物(伊利石和
少量绿泥石)、石英、长石、重晶石和石膏等。石英含量相对较高且沿剖面向上降低,wB 平均为53%;相反,黏土矿物含量较低且沿
剖面向上增加,wB 平均为34%;碳酸盐矿物较少,仅在顶部可见。页岩主要发育粒内孔、粒间孔、裂缝和有机质孔4种孔隙类型,
其中前两者较为常见。根据氮气吸附-脱附曲线、孔径分布特征、孔体积和比表面积可将样品划分为4类黑色页岩,孔隙以似片
状颗粒组成的非刚性聚合物的槽状孔为主,前3类黑色页岩的孔径分布呈双峰形态,第4类黑色页岩的孔径分布呈单峰形态,最
可几孔径分别为d≈0.9nm和d≈3.5nm。孔体积在0.0028~0.0243cm3/g之间,平均为0.0147cm3/g,比表面积在1.0568
~28.8250m2/g之间,平均为17.5418m2/g,4类黑色页岩微孔频率分布依次减小,而介孔和宏孔频率分布逐渐增加,即微孔性
逐渐变差,至第4类黑色页岩几乎只有宏孔孔隙。有机质丰度和矿物组分控制丹寨南皋牛蹄塘组黑色页岩的孔隙发育,其中有机
质有利于孔隙发育且有机质微孔是孔体积和比表面积的主要贡献者;石英有利于孔隙发育,而黏土矿物则降低黑色页岩的孔隙
性;它们均主要通过控制微孔和介孔的发育来控制黑色页岩的孔隙发育。      

渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力——以渝科1井和酉科1井为例

为探究渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层特征及甲烷吸附能力,对渝科1井和酉科1井钻遇的牛蹄塘组富有机质页岩进行采样;根据场发射扫描电镜的观察结果,以及全岩X线衍射矿物、有机碳质量分数、有机质成熟度、比表面积和孔径等测试结果,分析页岩的储层特征;采用CH4等温吸附法测定页岩甲烷吸附饱和吸附量并讨论其主控因素,采用NLDFT法和BJH法计算页岩孔隙体积.实验测试结果表明:牛蹄塘组页岩硅质矿物质量分数平均为54.60%,黏土矿物质量分数平均为34.80%,主要为伊利石,有机碳质量分数平均为2.46%,等效镜质体反射率平均为3.12%.在页岩孔隙体积(0.614~400.000nm)中,中孔体积占61.7%,微孔体积占23.4%,微孔体积贡献主要的比表面积.微孔和宏孔主要存在于有机质,有机碳质量分数是影响页岩甲烷吸附能力的最主要因素.有机质成熟度大于2.7%以后,有机质中微孔体积、中孔体积和宏孔体积的比例相对稳定,对页岩甲烷吸附能力影响不大.硅质矿物质量分数的增加在一定程度上减弱页岩对甲烷的吸附能力.有机组分对渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩吸附能力的评价至关重要,同时也应考虑无机矿物对页岩储层开发的影响.     

重庆黔江地区下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件

下寒武统牛蹄塘组是重庆黔江地区继下志留统龙马溪组之后,最有望取得页岩气勘探突破的重点层系之一,但其页岩气勘探方向仍不明确。通过钻井岩心和野外露头剖面观察,采用显微薄片、扫描电镜、全矿物-黏土矿物X衍射、有机地球化学参数等多项实验测试方法,系统分析了区内牛蹄塘组沉积环境、富有机质页岩的分布与埋深及其有机地球化学指标、储集性特征、保存条件与含气性特征等页岩气成藏条件。研究表明区内牛蹄塘组处于浅水陆棚-深水陆棚过渡沉积环境,富有机质页岩分布于地层下部,沉积厚度40～80 m;有机碳质量分数介于2.0%～6.0%,热演化程度达过成熟阶段,有机质类型以Ⅰ型为主,生烃强度5×108～20×108 m3/km2,生烃潜力较大;脆性矿物含量较高,黏土矿物以伊利石和伊/蒙混层为主,页岩储层储集空间类型多样,具低孔-超低渗特征,具备了页岩气藏发育的良好地质条件。综合各种页岩气选区评价指标表明,黔江-濯水-酉阳以西、彭水以东、北抵郁山-黔江、南至洪渡-酉阳等区域的牛蹄塘组页岩气成藏条件优越,为区内页岩气勘探有利区带。      

湘鄂西地区鹤峰区块页岩气勘探前景评价

对湘鄂西地区鹤峰区块及周缘下寒武统牛蹄塘组及下志留统龙马溪组页岩进行了露头点及野外线路地质调查、样品测试与邻井实钻资料分析。研究认为:鹤峰区块牛蹄塘组及龙马溪组黑色页岩厚度大(分别为60~120,20~60 m),有机碳质量分数高(0.5%~7.0%),干酪根类型好(以Ⅰ型和Ⅱ1型为主),热演化程度适中,脆性矿物质量分数高(大于50%),页岩含气量高,具有形成页岩气藏的潜力;综合考虑目的层位、地表出露地层及产状、构造形态、断裂发育情况、页岩有效厚度及埋藏深度、地形地貌等因素,优选出鹤峰区块任家台向斜槽部、容美向斜槽部、任家台向斜西北翼、中营背斜北东部两翼及走马背斜西北翼5个有利勘查区带;页岩气资源量预测表明该区页岩气勘探前景良好。      

宁蒗地区中泥盆统大槽子组页岩地球化学特征及地质意义

为评价宁蒗地区中泥盆统大槽子组页岩气资源潜力,选择4条典型泥盆系剖面(大槽子剖面、三股水剖面、野麻地剖面、岩口剖面),在地质调查基础上,对页岩样品进行矿物、微量元素分析和有机地球化学测试。结果表明:宁蒗地区中泥盆统大槽子组富有机质页岩为陆棚沉积,岩性主要为黑色富有机质页岩,主要矿物成分为石英及黏土矿物。研究区大槽子组页岩TOC质量分数多数大于1.0%,镜质体反射率介于1.23%～2.31%,有机质类型表现为Ⅱ_1型—Ⅱ_2型。V/(V+Ni)、V/Cr及U/Th指示研究区大槽子组页岩形成于缺氧—厌氧环境沉积。在宁蒗地区4个剖面控制区域中,野麻地剖面—岩口剖面一线具有较好的勘探潜力,大槽子剖面—三股水剖面一线勘探潜力较差。     

湖南石门地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征及储集条件分析

本文主要从岩性组合特征、岩石学特征、孔渗特征、比表面积、储集空间及其吸附性能等方面系统分析了湖南石门地区下寒武统牛蹄塘组页岩气储层特征及储集条件。该地区牛蹄塘组页岩脆性矿物含量为40.8%~79.6%,平均60.15%,脆性矿物含量丰富;脆性指数分布在0.41~0.82之间,平均0.61,脆性指数高。页岩有效孔隙度为0.69%~16.07%,平均10.16%,孔隙度中等偏高,且差异较大;渗透率为0.00027×10~(-3)μm~2~0.0057×10~(-3)μm~2,平均0.00092×10~(-3)μm~2(0.00092m D),渗透率相对较低。页岩中发育基质晶间孔、粒间孔、溶蚀孔以及有机质纳米孔等,且页岩原生孔隙系统的渗透率相当低,但原生孔隙内表面积大,拥有较多潜在的吸附空间。等温吸附试验结果表明,石门地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩的吸附含气量范围为0~6.5048cm~3/g,含气量推测值0.06m~3/t~3.32m~3/t,具有较好的吸附气性能,具备较好的页岩气资源前景。     

湖南省沅陵县桥头钒矿地质特征、控矿因素及成矿浅析

桥头钒矿是近年查明的一个中-大型钒矿床,位于扬子准地台中段南缘,钒矿体赋存于寒武系下统牛蹄塘组底部一套富含有机质的黑色岩系中,岩性主要为硅质炭质板岩、炭质板岩、黑色页岩,炭质、硅质含量越高,钒品位往往越高,矿体厚度大,连续性好,地层、岩性控矿作用明显。通过对桥头钒矿成矿地质背景、矿床地质特征、控矿规律的分析,初步认为:在寒武纪缺氧大环境下,钒被粘土质、有机质吸附,后因环境变化以类质同象形式取代Al~(3+),进而形成含钒的矿物。在钒的形成过程中生物地球化学作用起着主导作用,因此将桥头钒矿归属为化学沉积与生物地球化学沉积成因。     

川东南石林地区五峰组—龙马溪组黑色页岩特征

川东南石林地区五峰组—龙马溪组黑色页岩为四川盆地页岩气勘探重点地区重点层位,应用野外观察、镜下鉴定、化学测试等方法分析石林地区页岩特征.结果表明:川东南地区五峰组—龙马溪组主要为陆棚相黑色页岩、硅质泥页岩和粉砂质泥岩沉积,且黑色页岩段富含黄铁矿和笔石化石;以Ⅱ型干酪根为主,有机碳质量分数大于2.0%,有机质成熟度大于2.0%,具备大量生气条件;脆性矿物质量分数大于50%,有利于人工造缝;储集空间类型丰富,以纳米级孔隙及微裂缝为主,测试孔隙度为2.5%.与焦石坝地区对比,川东南地区五峰组—龙马溪组黑色页岩整体表现为有机质质量分数高、成熟度高、页岩脆性好和生气能力强的特点,较有利于页岩气的形成和富集,为勘探远景有利区.     

湘鄂西地区晚埃迪卡拉世-早寒武世硅质岩成因及其页岩气地质意义

湖北宜昌地区在寒武系水井沱组取得页岩气重大突破后，中扬子地区下寒武统富有机质页岩受到了更加广泛的关注。为了查明这套富有机质页岩的成因及其与下伏硅质岩之间的内在联系，系统采集了鄂西宜昌地区鄂宜地2井岩家河组和湘西桃源、张家界地区留茶坡组-牛蹄塘组的硅质岩，利用主量元素和稀土元素数据分析了硅质岩成因，并探讨了不同地区、不同沉积模式及其对下寒武统富有机质页岩形成的意义。结果表明:①鄂宜地2井岩家河组硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.30~0.68，在Al-Fe-Mn三角判别图和Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图解上集中分布在沉积成因区；稀土元素Eu异常不明显，配分曲线为平坦模式，且(La/Yb)_N介于1.01~1.81，指示岩家河组硅质岩为沉积成因。②湘西桃源和张家界地区的硅质岩明显分为两种成因。留茶坡组硅质岩Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.03~0.19，在Al-Fe-Mn三角图上靠近Fe一端，稀土元素表现明显的Eu正异常，且配分曲线以重稀土元素相对富集的左倾斜为主，指示明显的热液成因；牛蹄塘组硅质岩则表现相反，指示沉积成因。③埃迪卡拉纪末期，湘西斜坡地区靠近热液喷流中心，因此留茶坡组硅质岩以热液成因为主，而宜昌地区位于局限台地附近，富硅热液因受到阻隔而无法进入，因此硅质岩为沉积成因；至寒武纪早期，随着气候变暖、海平面上升，湘西和鄂西地区海水连通，因此该时期硅质岩均为沉积成因。埃迪卡拉纪末期的热液活动为海洋生物的繁盛提供了大量的磷等无机营养元素，对下寒武统水井沱组/牛蹄塘组富有机质页岩的形成具有重要的意义。沉积成因的硅质页岩相很可能是页岩气的有利相带，这或许能为页岩气勘探提供一个新的思路。      

下扬子地区下寒武统荷塘组泥页岩层序演化及其对气源潜力的控制:以杨树岭剖面为例

下寒武统荷塘组(黄柏岭组)是下扬子地区重要的页岩气勘探层位之一,主要为一套沉积于斜坡-陆棚-盆地相的灰黑
色泥岩、碳质页岩、硅质页岩及硅质岩。以杨树岭剖面为研究对象,通过系统的野外观察、剖面实测及室内样品测试分析工作,对
下扬子地区的这套泥页岩开展了系统的综合层序地层学研究,对其体系域构成和沉积演化进行了精细划分,并将其划分结果与泥
页岩的气源潜力进行了对比分析。研究发现,在层序格架中,层序演化的不同阶段对泥页岩的气源潜力具有重要的控制作用,尤
其在层序演化凝缩段沉积的泥页岩具有最优的页岩气气源潜力,反映了开展层序地层格架研究对页岩气资源的勘探工作具有重
要的预测作用和指导意义。      

陕南西乡—镇巴地区下古生界页岩有机地球化学特征

根据有机碳质量分数、碳同位素、热演化程度和生物标志化合物等资料,分析陕南西乡—镇巴地区下古生界龙马溪组与牛蹄塘组页岩有机地球化学特征,探讨两套页岩的生烃潜力、有机质沉积环境及母质来源。结果表明:研究区两套页岩有机质质量分数高,为优质烃源岩;有机质类型好,主要为生烃能力强的Ⅰ型;成熟度高,为过成熟裂解生气阶段,具有良好的生烃潜力,且牛蹄塘组较龙马溪组生烃能力更强。生物标志化合物参数中低Pr/Ph、高伽马蜡烷/C30藿烷反映水体盐度较高,形成的缺氧强还原环境是有机质得以保存的重要条件。两套页岩的有机质母质输入主要为细菌和藻类等低等水生生物,其中细菌生源的贡献更大,藻类生源也占较大的比例;规则甾烷的优势分布特征、有机碳同位素及C27/C29表明两套页岩在生源构成上有一定的差异,其中龙马溪组以代表浅海环境C27甾烷占优势的浮游藻类为主,牛蹄塘组以代表半深水—深水环境C29甾烷占优势的浮游绿藻输入为主。     

五峰组—龙马溪组笔石带划分与沉积环境的意义——以重庆武隆接龙剖面为例

渝东南地区五峰组—龙马溪组地层发育典型的黑色笔石页岩。以重庆武隆地区接龙剖面为例,基于页岩中笔石形态、保存特征,结合地球化学数据测试分析,讨论研究区笔石发育特征与黑色页岩沉积环境变化的关系。结果表明:接龙剖面上奥陶统凯迪阶上部至志留系多维列统埃隆阶顶部(五峰组—龙马溪组)识别16属、19种笔石类型,划分10个连续发育的笔石带。凯迪阶主要发育WF2-WF3笔石带,笔石出现较少,呈星点状分布,笔石结构坚固,体质量大,为复杂的胞管,反映深水厌氧还原沉积环境。赫南特阶主要发育WF4-LM1笔石带,下部主要为雕笔石属、双笔石属。观音桥层为生屑灰岩,发育赫南特贝动物群,上部为黑色炭质硅质页岩,笔石丰富,有机质质量分数高,整体反映由深水陆棚相到闭塞浅海相再到深水陆棚相的沉积环境。鲁丹阶主要发育LM2-LM5笔石带,下部笔石大量发育,多为双列攀合型,丰度大,呈无序叠加分布于岩层表面,为静水强厌氧还原沉积环境。埃隆阶主要发育LM6-LM7笔石带,发育胞管多为半耙笔石属、耙笔石属,丰度降低,主要发育粉砂质泥页岩与泥质粉砂岩夹层,为浅水陆棚相的沉积环境。该结果为渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气勘探提供参考。     

内蒙古满都拉地区中二叠统哲斯组上段重力流堆积的沉积机制及地质意义

内蒙古满都拉地区中二叠统哲斯组上段的重力流堆积特征对理解该区中二叠世晚期的沉积环境具有重要意义.通过对研究区哲斯组上段地层野外露头精细的沉积学研究,识别出了４种重力流沉积岩相组合类型:①碎屑流沉积,灰色砾岩,砾石长轴平行层面排列,基质多富含泥质;②混合重力流沉积,下部为灰色砾岩,上部为灰色砂岩或泥质砂岩,砾岩中砾石长轴平行层面排列,基质富含泥质,砂岩和泥质砂岩中见较多细小碎屑;③高密度浊流沉积,灰色块状砂岩或泥质砂岩,内部常见细小泥质碎屑,偶见干净块状砂岩中分布较多泥质粉砂岩、泥岩团块和撕裂屑;④低密度浊流沉积,下部为灰色薄层粉砂岩、泥质粉砂岩,向上变
为薄层泥岩.垂向上４种重力流沉积类型相互叠置,发育多个沉积旋回;空间上呈席状展布.剖面对比揭示了重力流沉积由以碎屑流和混合重力流沉积为主－以高密度浊流沉积为主－以低密度浊流沉积为主的相变趋势.该重力流沉积体系中的流体转换需要周围水体的存在,指示其发育于水下环境;而以较薄的席状展布的高密度浊流和低密度浊流沉积为主,不同类型重力流沉积相互叠置,并且缺乏波浪和潮汐改造的沉积构造等现象,则暗示在该重力流沉积体系发育时期,满都拉地区可能处于远端较深水环境.      

海相页岩有机质石墨化特征研究:以渝东南地区牛蹄塘组为例

我国南方上扬子地区广泛发育上奥陶统五峰组－下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组２套烃源岩，为近年来的页岩气勘探事业提供了坚实的物质保障。四川盆地及周缘牛蹄塘组具有富有机质页岩厚度大、ＴＯＣ丰度高、岩石脆性较好等特点，整体具备页岩气发育的有利条件，但其含气性明显不及上部的五峰组－龙马溪组。从渝东南地区 ＹＹ１井牛蹄塘组的极低电阻率测井响应入手，基于干岩样岩电实验、全岩 Ｘ 射线衍射定量分析等测试成果的分析初步认为:在测井曲线和岩电数据中出现的极低电阻率值是由高演化有机质中的高导矿物———石墨引起；石墨为生烃进入高温生气阶段的标志性产物之一，预示着有机质炭化程度达到区域高值。另外，通过对比牛蹄塘组和五峰组－龙马溪组的电性参数、地球化学数据与测井曲线可知，ＹＹ１井牛蹄塘组富有机质泥页岩层已发生石墨化，其生气能力、基质孔隙发育等方面均不及上部五峰组－龙马 溪 组，属于研究区页岩气勘探相对不利层位；此外，电阻率测井可作为页岩气勘探前期预判的重要指标之一，极低电阻率可指示对应层位有机质演化成熟度过高，含气性和生烃能力欠佳，不利于后期页岩气的勘探开发。      

湘东南地区晚奥陶世笔石及地质意义

地层划分回顾 湖南的奥陶一志留纪地层划分,随沉积相区的不同,岩石地层的划分标志不同.总体上,湘中-湘西地区晚奥陶-志留纪地层为稳定型沉积,晚奥陶世为黑色笔石页岩相,志留纪为细碎屑岩相.而湘东南区,则完全是一套类复理石建造,为泥质砂质粉砂岩、石英杂砂岩夹黑色板岩组合,在1:20万区调过程中,基本上未获得过具有划时代意义的笔石和其它化石.其划分多以湘中地区硅质岩层为标志,将上覆的类复理石建造全归属为志留纪或晚奥陶-早志留纪.