贵州地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩地质特征及其油气资源意义

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1、2011年5月西安石油大学学报(自然科学版)Mav20l1第26卷第3期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vol_26No．3文章编号：1673-064X(2011)03-0037-06贵州地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩地质特征及其油气资源意义何金先，段毅，张晓丽，吴保祥(1．中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心，甘肃兰州730000；2．中国科学院油气资源研究重点实验室，甘肃兰州730000)摘要：贵州地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩发育

2、广泛，并受该区早寒武世岩相古地理类型的控制，主要发育在中、东部地区的页岩盆地相地区中，少部分发育在页岩盆地相和碎屑岩台地相的过渡相中，极少发育在西部的碎屑岩台地相中．研究区牛蹄塘组黑色页岩沉积环境为缺氧还原性沉积环境，有机质母源主要为水生低等茵藻类生物，并混有少部分陆源高等植物．研究区牛蹄塘组黑色页岩具有有机质丰度高、母质类型好、有机质转化为烃类能力强的特征，显示出较大的生烃潜力和油气资源意义．但其高演化阶段作为成油的烃源岩意义不明显，作为成页岩气的源岩则前景乐观．关键词：下寒武统；牛蹄塘组；黑色页岩；地质特征；油气

3、资源；生烃潜力；贵州省中图分类号：TEl21文献标识码：A1概述在震旦纪南沱冰期以后，随着冰川消融，海平面相对上升，扬子海侵扩大，形成了广泛分布于我国南方的上震旦统和下寒武统黑色岩系⋯．“黑色岩系”是一套以富含有机质为特征的细粒沉积岩的总称，其岩类包括各种暗色(灰色一黑色)页岩、硅质岩、粉砂岩和少量碳酸盐岩层J．本文所研究的下寒武统牛蹄塘组黑色页岩便是上述黑色岩系中的一种．贵州地区在早寒武世从岩相古地理上可以划分图1中国南方早寒武世岩相古地理图(据冯增昭等)为3种类型(图1)，以贵州省东北至西南为分界线，Fig．1T

4、helithofaciespalaeogeographymapofEarly东南部为江南页岩盆地相，西北部为扬子碎屑岩台Camb~aninsouthChina(accordingtoliterature【3])地相，分界线附近则为页岩盆地相一碎屑岩台地相我国对黑色页岩及页岩气的系统研究起步较的过渡相．晚，对牛蹄塘组及其相当层位(如筇竹寺组、九龙洞目前页岩气勘探开发技术比较成熟的国家主要组等)黑色页岩油气资源的研究已经有一定的成是美国和加拿大，澳大利亚、德国、法国、瑞典、波兰果，如陈波和兰凯认为上扬子地区下寒武统泥页等

5、国也开始了页岩气的研究和勘探开发．岩厚度稳定，分布面积大，有机质丰度和烃源岩演化收稿日期：2010-05-22基金项目：国家自然科学基金(编号：40772069，40872092)资助作者简介：何金先(1983一)，男，博士研究生，主要从事石油地质学与油气地球化学方面的研究．E-mail：he2003jin@163．com一38～西安石油大学学报(自然科学版)程度高，页岩气勘探潜力大．程克明等认为上扬要是伊利石；碎屑矿物主要为石英，多为粉砂级，呈子区下寒武统筇竹寺组下部黑色页岩及碳质页岩具次棱角一棱角状，分选较好．黑

6、色页岩为显微晶质结备形成页岩气藏的地质一地球化学条件．目前国外构，黏土矿物长轴定向一半定向展布，呈不均匀分成为烃源岩的页岩时代均比下寒武统晚，相关学者布，岩石常显微细纹层理．易发成等¨。。对遵义金鼎一般认为四川盆地威远气田中九老洞组(相当于牛山剖面的黑色页岩矿物成分进行了研究，认为黑色蹄塘组)泥页岩是储集在灯影组的天然气主要气页岩的主要矿物为石英、伊利石，并含少量黄铁矿．源-o．而对牛蹄塘组黑色泥页岩的勘探刚刚起步，黄铁矿反映了黑色页岩沉积环境为缺氧还原环境．需要开展大量更深入的研究及开发试验，以获得一目前没有关于贵

7、州地区下寒武统黑色页岩矿物些关键数据来判断其资源潜力．组成的具体数值的报道，但是与研究区下寒武系黑色页岩可类比的湘西北的震旦一寒武系黑色页岩中2牛蹄塘组黑色页岩地质特征矿物质量分数分别为：石英3l％～58％，黏土矿物22％一49％，钾长石2％～40％，黄铁矿等硫化物2．1黑色页岩分布地区及结构构造特征4％～8％和有机质l％～11％．黑色页岩的矿物粒径贵州地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩发育广多为1m左右或更小，其中黏土矿物的粒径则多泛，且受该地区早寒武世岩相古地理类型的控制，主小于0．1m’．要发育在中、东部地区的页岩盆

8、地相地区中，少部分2．3黑色页岩碳同位素特征发育在页岩盆地相一碎屑岩台地相的过渡相中．至有机碳同位素8l3C值的变化与沉积环境的温今少见有关西部碎屑岩台地相中发育黑色页岩的详度、水的深度和氧化还原条件等多种因素有关．8C细报道，而遵义地区的松林、天鹅山、金鼎山、中南值逐渐减小，代表温度在逐渐增高，海水深度在逐渐村、小竹村、余庆菜园，铜仁地区的坝