鄂西利川吴家坪煤系的沉积环境

介绍了晚二叠世早期吴家坪煤系的剖面类型和沉积相,分析了沉积环境和煤层发育的关系。     

鄂西南利川二叠纪吴家坪组硅质岩成因及沉积环境

鄂西南利川吴家坪组硅质岩与海相石煤及多层火山粘土岩共生,产海绵骨针及放射虫化石,放射虫组合以泡沫虫类为主,内射球虫类次之,隐管虫类很少,代表外陆棚沉积环境。硅质岩的陆源元素Al、Ti含量较高,热水来源元素Fe、Mn含量较低,Al/(Al+Fe+Mn)值在0.64~0.83之间,平均值0.73。在Al-Fe-Mn三角图中,样品位于或紧邻非热水沉积区,在 SiO₂- (K₂O+Na₂O)、SiO₂-Al₂O₃, (K₂O+Na₂O)-Al₂O₃ 图解中大多数样品落在火山成因区,少数位于火山成因与生物成因区之间。相对于沉积岩的微量元素丰度,生命元素Mo、V富集,指示热水沉积的特征元素Ba、As、Sc亏损。∑REE较低,∑LREE/∑HREE平均值为3.02,Ce、Eu均轻度负异常（δCe:0.75~0.83,平均值0.79;δEu:0.61~0.95, 平均值0.84）,经北美页岩标准化后稀土元素配分曲线近水平。以上地球化学特征表明研究区硅质岩属火山成因,并伴有生物作用。氧化还原判别指标U/Th、V/(V+Ni)及Ce_anom,沉积环境判别指标MnO/TiO₂,La_N/Yb_N 与判别图解100×TFe₂O₃/SiO₂-100 Al₂O₃/SiO₂、TFe₂O₃/(100-SiO₂)-Al₂O₃/(100-SiO₂)、TFe₂O₃/TiO₂-Al₂O₃/(Al₂O₃+TFe₂O₃)、La_N/Ce_N-Al₂O₃/(Al₂O₃+TFe₂O₃)与∑LREE/∑HREE-100×Eu/∑REE一致表明硅质岩形成于大陆边缘缺氧环境。     

陕西汉中梁山二叠系乐平统底部吴家坪组王坡页岩新认识

陕西汉中梁山瓜德鲁普统—乐平统界线(GLB)附近的吴家坪组底部王坡页岩段长期以来被认为是古风化壳沉积,代表了茅口期后暴露于地表风化剥蚀的产物。最近对该地层进行了重新研究,采集了系列岩石和化石样品,进行了X射线衍射、古生物学、岩相学和岩石学分析。X射线衍射分析表明该粘土层主要矿物成分为蒙脱石71%,片沸石23%,石英6%,暗示其物质来源于火山玻璃。岩相学分析显示岩石主要由蚀变矿物组成,具有蚀变残留玻屑凝灰质结构,其中蒙脱石、片沸石保留了原岩中的玻屑的塑性形态。粘土层中大量腕足动物化石暗示其为海相环境。研究结果表明王坡页岩是典型的斑脱岩,并非风化壳和长期剥蚀的产物,而是峨眉山大火成岩省火山喷发时火山灰在海相环境下沉积、蚀变的产物。火山灰在正常浅海沉积时对海洋生态系统造成严重破坏,导致了包括腕足动物在内的海洋生物的生存危机。     

鄂西宜昌地区五峰组-龙马溪组页岩储层特征及其脆性评价

依据鄂西宜昌地区五峰组-龙马溪组页岩X射线衍射全岩分析、X射线衍射黏土矿物分析、物性分析、含气性测试和地球物理测井等资料,对区内页岩储层发育特征和页岩脆性特征进行了研究和综合评价。结果表明:宜昌地区五峰组-龙马溪组页岩依次主要由石英、黏土矿物、长石、白云石、方解石、黄铁矿等组成;具有自底部"高硅、低黏土"页岩向上过渡为"低硅、高黏土"页岩的发育特征。页岩孔隙度主要为1.01%～1.77%,平均1.29%,渗透率主要为0.001×10~(-3)～0.843×10~(-3)μm~2,平均0.234×10~(-3)μm~2,属于低孔特低渗储层;五峰组-龙马溪组下部页岩含气量普遍大于1 m~3/t,厚度可达20 m。脆性矿物含量法脆性分析结果显示,页岩脆性指数分布于39.6%～89.6%之间,平均55.4%,其中底部10 m厚的页岩脆性指数均大于60%,利于储层压裂改造后形成复杂的裂缝网络系统。弹性参数法脆性分析结果显示,五峰组-龙马溪组页岩杨氏模量主要为25.2～67.5 GPa,平均38.9 GPa;泊松比主要为0.177～0.327,平均0.297;脆性指数主要介于8.5%～97.3%之间,平均33.2%;其中底部13 m厚的页岩具有典型高杨氏模量、低泊松比和高脆性指数的特征。页岩脆性综合评价结果表明,五峰组-龙马溪组底部9 m厚的页岩发育相对最优杨氏模量和泊松比条件,脆性属于中-高等程度,造缝能力强,可压裂性好。将页岩段划分为4类可改造储层,其中底部2 714.4～2 723.4 m段页岩具有泊松比相对最小、含气性最好、脆性最优和有机质含量高等特征,构成研究区最优改造层段。     

鄂西二叠系孤峰组层状硅质岩及硅质结核成因

鄂西二叠系孤峰组主要由一套薄层硅质岩、炭质硅质岩、硅质泥岩夹硅质结核的岩层所构成。笔者通过对其层状硅质岩和硅质结核的岩石学和地球化学特征进行研究,认为两种硅质岩的硅质主要是生物来源,而非热水成因。但硅质岩的形成并不受单一因素影响,可能既受到了生物、又有热水等多个因素的共同作用。硅质结核为成岩结核,其受到的热水作用影响比层状硅质岩更为明显。     

海陆过渡相与海相富有机质页岩储层特征差异

海陆过渡相页岩气逐渐成为非常规油气的接替能源,系统分析海相与海陆过渡相储层特征差异,可为海陆过渡相页岩气勘探开发提供借鉴。选取大吉区块山23亚段底部海陆过渡相、威远区块龙一11小层海相页岩,开展TOC、有机质显微组分、全岩—黏土X衍射、物性、氩离子抛光扫描电镜、氮气吸附、核磁共振等实验,厘清了海相与海陆过渡相页岩储层宏观参数与微观孔隙结构两方面差异。结果显示:与海相页岩储层相比,海陆过渡相页岩储层TOC含量高达10.91%,干酪根类型为Ⅱ₂型,黏土矿物以高岭石为主,孔隙度与含气量略低。微观储层特征方面,海相页岩储层孔隙类型以有机孔为主,孔径分布介于10~50 nm,微裂缝主要为生烃增压缝和成岩缝,而海陆过渡相页岩储层孔隙类型以无机孔为主,孔径分布介于5~20 nm,有机孔多为孤立状不规则孔隙,微裂缝主要为有机质边缘缝和黏土矿物层间缝。在此基础上,初步揭示了海陆过渡相优质页岩储层孔隙发育受控于有机质和黏土矿物类型,阐释了页岩气赋存的优势孔隙类型为黏土矿物粒间孔。借鉴浅层海相页岩气的成功勘探实践经验,仍需加强有机质、矿物组分、孔隙赋气机制之间的三元耦合关系研究,以期为海陆过渡相页岩气的勘探开发提供坚实的理论支撑。     

鄂西建始地区页岩储层特征及含气性研究

通过对鄂西建始地区页岩储层特征、有机地球化学特征及含气性分析,初步探讨了含气性的相关影响因素。结果表明,储层矿物以石英和粘土矿物为主,孔隙类型主要为有机质孔、矿物溶蚀孔、矿物粒间孔,岩石孔隙度为0. 2%～4. 5%,渗透率平均值为0. 081 0×10~(-3)μm~2,属低孔、特低渗储层;储层具有高有机质丰度、高热演化程度特征,TOC含量平均值为7. 63%,R_o平均值为3. 29%,有机质类型以Ⅱ型干酪根为主;现场解析法测得X井大隆组、龙潭组、孤峰组页岩具有较高的含气量,平均值为1. 32 m~3/t,含气量与有机质丰度、有机质成熟度、孔隙度呈正相关关系,与粘土矿物含量呈弱的正相关关系。该研究可以为鄂西建始地区页岩气的后续勘探开发提供依据。     

四川盆地威远地区龙马溪组页岩储层特征

基于威远地区龙马溪组的大量测录井和分析测试资料,从泥页岩的地球化学特征、岩石学特征、储层物性特征和含气性特征4个方面对龙马溪组页岩气储层进行研究。结果表明:威远地区龙马溪组有机质丰度较高,平均为2.72%;有机质类型以Ⅰ型为主,成熟度较高,达到热裂解生干气阶段;泥页岩埋藏深度适中,厚度较大,达到页岩气成藏的基本条件;页岩中黏土矿物质量分数适中,脆性矿物质量分数高,平均可达59.6%,具有高脆性、低泊松比和高杨氏模量的特征,满足页岩可压裂性评价指标;储层中广泛发育黏土矿物转化缝、次生溶蚀孔隙和残余粒间原生孔隙等储集空间,受分辨率的限制和未进行离子抛光,故未见到大量的有机质孔隙,孔隙度平均值为6.06%,其中充气孔隙度平均值为2.7%,渗透率受微裂缝的影响较大,分布范围较广;储层含气量高,均大于2 m3/t的标准,最高可达13.016 m3/t,其中游离气占70%~80%。综合研究认为,威远地区龙马溪组页岩为优质页岩气储层段,适合大规模开发。     

川南地区龙马溪组页岩储层裂缝特征

我国页岩气资源储量巨大,四川盆地更是我国主要的页岩气产区.在页岩气勘探开发中一个重要指标便是裂缝,它承载着气体储存和运输通道两大功能.因此了解储层裂缝的微观性质对于判断储层含气量以及开采远景具有重要意义.本文以页岩气主要产区——川南地区页岩气气田泸201井的岩芯为主要研究对象,以手持显微镜、体式显微镜为主要观察工具,对...     

西藏申扎地区二叠系下拉组中吴家坪期化石的发现及其意义

重新研究了西藏申扎木纠错地区下拉组剖面,发现该地区下拉组从空谷晚期到吴家坪期连续,露头出露较好,下与昂杰组泥页岩整合接触,上与木纠错组白云质灰岩整合接触。该剖面根据不同的岩性及生物组合可分为三段,其中前二段亦在申扎县北的下拉地区较为发育,时代为空谷晚期至卡匹敦期;但下拉地区由于受断层和褶皱影响强烈,未完全保存第三段,而该段在木纠错剖面中出露较好,并在其含燧石结核灰岩中发现了牙形类Clarkina liangshanensis(Wang)和类Codonofusiella schubertelloides Sheng,确认其时代为乐平世吴家坪期,首次确认下拉组的上部可以延伸至吴家坪期。     

鄂西鹤峰地区上二叠统大隆组页岩储层特征及资源潜力

在野外地质调查基础上,通过有机地化测试、物性研究和扫描电镜等方法,对鄂西鹤峰地区泥页岩储层及资源潜力进行了研究。结果表明:(1)鹤峰地区大隆组形成于台盆相,岩性以硅质页岩、炭质页岩为主,厚度为47.5～53.9 m。(2)目的层泥页岩具有“有机质丰度高、热演化程度高”等特征,TOC含量平均为6.03%,Ro平均为2.40%,脆性矿物含量平均为81.0%。(3)岩石中吸附气含量较高,质量体积平均为2.08 m3/t,埋深小于2000 m,具有良好的勘探前景。(4)采用叠合法预测出鹤峰茅坪-石灰窑和鹤峰太平-咸盈一带为页岩气勘探有利区,用概率体积法估算页岩气地质资源量(P50)分别约为303.56×108m3和533.33×108m3。该研究成果可为鄂西鹤峰地区大隆组页岩气勘探提供借鉴。     

三塘湖盆地石头梅地区二叠系芦草沟组有机质富集特征

为了研究三塘湖盆地石头梅地区二叠系芦草沟组有机质富集特征,通过对岩芯详细观察和泥岩系统取样,开展了有机碳、岩石热解、主量元素、微量元素测试分析。结果表明,三塘湖盆地石头梅地区芦草沟组泥岩有机质丰度较大,TOC含量最高12.4%,最大生烃潜量94.41 mg/g,有机质类型以I型和II型为主。有机质成熟度较低,为未熟—低成熟。研究区芦草沟组沉积时期初始古生产力中等,气温较高,水体深度较大,为半深湖—深湖环境,水体主要为停滞水体环境,缺氧还原条件,水体盐度较高,以咸水条件为主。根据地球化学参数,研究区芦草沟组自下而上可以划分出3个层段,对比3个层段中古环境的变化特征,发现同为低水动力深水缺氧还原条件下,适宜的温暖气候条件和适宜的半咸水—咸水盐度条件,以及高初始古生产力有利于有机质富集,从而形成油页岩,同时优选B3层段为油页岩最有利发育层段。     

重庆石柱吴家坪组硅质岩地球化学特征

重庆石柱上二叠统吴家坪组硅质岩广泛发育。通过野外剖面的观察和硅质岩主量、稀土及同位素的分析,认为吴家坪组硅质岩为受到热水影响的生物成因。其化学成份以SiO2为主,质量分数为65.52%~97.76%,富集Fe,Mn等元素,Al/(Al+Fe+Mn)平均值为0.38,但约一半样品的Al/(Al+Fe+Mn)比值接近于纯生物成因的比值;REE总量平均值为38.55×10-6,δCe值为0.48~0.93,为中-弱负异常,δEu值为0.70~1.12,无明显的正负异常;δ30Si的值为0.7‰~1.4‰,更多地接近(或高于)现代放射虫的δ30Si;根据δ18O计算出硅质岩形成时古海水的温度为45℃~95℃。硅质岩的形成与火山活动和断裂有关,下渗的海水与岩浆热液混合,并被加温,溶解了大量SiO2等;然后以热泉形式通过断裂喷出,使附近海水中SiO2含量极大提高,促使放射虫和海绵等硅质生物大量繁殖,最终形成生物硅质岩沉淀下来。     

鄂西地区二叠系大隆组与吴家坪组的两种接触关系

鄂西地区大隆组与吴家坪组之间存在2种不同的接触关系:①整合接触,仅分布于建始、恩施等地;②假整合接触,广见于鄂西地区.接触界面形成于晚二叠世吴家坪中晚期.2种接触界面的确定是划分碳酸盐台地上Ⅱ型层序界面的重要标志,同时是否定大隆组深水盆地成因论的有力证据.     

松辽盆地嫩江组富有机质页岩有机孔隙成因

热演化程度是影响页岩有机质孔隙形成演化的重要因素,松辽盆地南部辉绿岩侵入到嫩江组富有机质页岩中,为研究页岩有机孔隙特征提供了天然实验室。通过氩离子抛光和扫描电镜等实验方法,初步探讨了研究区低熟富有机质页岩有机孔隙的特征及其成因:有机孔隙孔径范围为30～500 nm,主峰位于70～130 nm,以大孔为主,孔隙形状主要为圆形或次圆形,呈海绵状聚集分布;页岩样品中的石英和长石等无机矿物呈点接触,发育大量无机孔隙,无机矿物处于早成岩阶段,但岩浆侵入作用促使有机质进入高热演化阶段并形成大量有机孔隙。国内外典型页岩储层的对比表明,压实作用对页岩有机孔隙发育特征有着重要影响,早成岩阶段压实作用较弱,有机孔隙保存较好,大孔的数量和比例较高;中-晚成岩阶段由于埋深较大,强烈的压实作用使页岩孔隙由大孔向中孔和微孔转化。     

台间盆地相富有机质页岩特征研究——以南丹地区莫德剖面罗富组为例

早泥盆世埃姆斯期至早石炭世杜内期,南丹-河池一线为独特的台间盆地环境,位于桂中坳陷西部边缘,自下而上发育塘丁组、罗富组、榴江组、五指山组和鹿寨组含磷、锰的泥质、硅质和扁豆状的灰岩沉积。其中罗富组发育有连续的,具有一定沉积厚度的黑色、深灰色、灰黑色泥页岩沉积,具有页岩气开发潜力。针对南丹地区泥盆纪剖面罗富组进行的实测和沉积学分析能够更进一步的评价其中罗富组沉积的页岩气前景,研究共采集样品120件,采样间距为2m~3m。泥页岩层位选择其中10件含有机质样品进行有机质特征、矿物成分、孔隙度、孔隙结构等测试,20件样品用于电镜分析,80件样品进行薄片鉴定分析。综合野外露头剖面测量和样品地球化学测试及微孔结构观察结果,确定南丹地区罗富组下段具备形成页岩气的资源基础和优越的成藏条件。罗富组厚约330m,以富硅质泥页岩的首现,将之划为上、下两段。罗富组下段有机质丰度高(TOC分布于1.64%~3.69%之间),成熟度小于3.6%(Ro值介于3.14%~4.19%),泥页岩厚度大(大于100m),储层微孔隙发育,脆性矿物含量合适(介于48%~58%),黏土矿物之中不含蒙皂石。将研究剖面页岩气储层的地化、物性特征及沉积厚度与北美及四川页岩气对比,判断研究区中泥盆统罗富组下段具有较好的页岩气勘探潜力。     

扬子板块北缘镇巴地区吴家坪组富Li-REE-Nb-V黏土岩地球化学特征及其地质找矿意义

沉积型锂矿主要产于黏土岩中,黏土岩的主微量元素可有效识别沉积物源及沉积环境。本文首次报道扬子板块北缘镇巴地区二叠系吴家坪组黏土岩锂、稀土、铌、钒等元素超异常富集的特征,基于详细的地球化学研究和区域地质资料,分析吴家坪组黏土岩的形成环境及沉积物源,并探讨扬子板块北缘锂、稀土找矿方向。研究表明,镇巴地区吴家坪组黏土岩产于晚二叠世,发育于吴家坪组与阳新组的平行不整合界面之上,代表了古风化壳沉积,黏土岩的Li2O最高品位0.39%,ΣREO（稀土氧化物总量）最高品位0.142%,V2O5最高品位0.26%,Nb2O5最高品位0.022%。主、微量元素地球化学特征指示黏土岩形成于咸化-半咸化海水相,氧化-还原过渡、碱性的沉积环境,对应于黏土岩化阶段。综合矿物学、地球化学、区域地质资料,认为研究区吴家坪组黏土岩来源于峨眉山大火成岩省的玄武岩,锂元素的富集与火山岩受流体交代-淋滤有关。扬子板块北缘广泛发育吴家坪组黏土岩,规模较大,锂、稀土、铌、钒综合成矿效果较好,找矿潜力巨大,应重点关注与沉积间断面有关的关键金属矿产,助力新一轮找矿突破。     

川南地区龙马溪组页岩有机质特征及其对页岩含气量的影响

四川盆地南部地区广泛发育下古生界寒武系、志留系等多套海相页岩层,其中龙马溪组是该区页岩气勘探开发的重点目标层。根据钻井岩心资料,通过有机碳、热解、碳同位素、等温吸附等地球化学实验分析,对川南地区下志留统龙马溪组页岩的有机质特征及其对页岩含气量的影响进行了研究。结果表明,川南地区龙马溪组页岩有机碳含量较高(平均1.53%),有机质类型较好(Ⅰ型和Ⅱ1型),热演化程度高(Ro为1.94%~2.42%),且页岩含气量较高(平均1.85m3/t)。页岩有机质特征是影响页岩含气量的主要因素,有机质丰度、有机质类型和热演化程度三者共同决定了川南地区龙马溪组页岩的含气量。     

湘鄂西地区五峰—龙马溪组页岩地层与沉积特征

以湘鄂西及周缘地区晚奥陶世至早志留世沉积的泥页岩为研究对象,本文通过钻井取心测井、野外观察和分析化验等资料,分析了研究区五峰-龙马溪组页岩的发育和沉积特征.结果表明,湘鄂西地区页岩普遍厚40-60 m,纵向上可划分为三亚段,九小层,其中1亚段对应底部①-⑤小层,为高伽马值(GR),低密度,高有机质丰度的页岩段,以灰黑色—黑色硅质-炭质页岩为主,湘鄂西古隆起及周缘①-⑤小层页岩段有不同程度的缺失.页岩纵向上发育深水硅质陆棚、深水砂质陆棚、深水混积陆棚和深水泥质陆棚4种沉积微相,其中①-⑤小层页岩段对应深水硅质陆棚微相,为缺氧的强还原沉积环境,沉积了富含笔石、黄铁矿的富硅、富碳页岩,其硅质多为自生成因,对应焦石坝目前的主力产气页岩段.     

鄂西建始地区五峰-龙马溪组黑色页岩生物地层特征

鄂西建始地区五峰组-龙马溪组黑色页岩发育,尚未建立古生物地层序列.基于建地1井及湘鄂渝地区23个穿越奥陶系和志留系钻井、剖面资料,研究建始地区五峰组-龙马溪组黑色页岩笔石序列,分析湘鄂水下高地演化模式及其对页岩气成藏影响.建地1井从奥陶系Dicellograptus complexus(WF2)带至志留系Stimulo...