淺談志留統龍馬溪組頁巖儲層特征

徐昌暉

摘 要：頁巖氣屬于典型的“自生自儲”“連續型”天然氣藏。頁巖本身既是源巖層，又是儲集層，甚至可作為蓋層。因此，頁巖氣的形成、賦存與富集主要取決于原始沉積泥頁巖。研究龍馬溪組源巖儲層特征，是闡明頁巖氣生成、賦存和富集成藏過程的基礎。本文重點研究龍馬溪組厚度及空間展布特征、巖石學特征、兩個科學問題。

關鍵詞：頁巖氣;龍馬溪組;沉積環境

1 龍馬溪組發育特征

龍馬溪組厚度展布特征：鉆井資料與地質露頭剖面實測是研究源巖一儲層空間發育及展布的基礎資料，本次研究過程中，收集獲取了鉆井資料及露頭剖面實測資料對龍馬溪組及優質頁巖段（TOC>2%）厚度與埋深進行統計分析，研究不同地區龍馬溪組厚度與埋深差異性。

1.1.1 沉積環境控制下的龍馬溪組厚度展布特征

在古地理位置、古氣候等外部環境條件下，地區下志留統龍馬溪組的發育直接受到沉積環境和區域構造演化的影響。龍馬溪組為一套底部深水陸棚相與頂部淺水陸棚相組合的沉積地層，底部黑色頁巖發育于深水滯留還原環境，有機質豐富，與上奧陶統五峰組呈整合接觸，沉積中心位于納溪一滬州一永川一帶，物源區為江南古陸。總體上沉積厚度較大，底部巖性以硅質頁巖、黑色一深灰色粉砂質頁巖、黑色、灰黑色筆石頁巖或碳質頁巖為主，局部夾泥質粉砂巖及數層鉀質斑脫巖，向頂部逐漸轉為灰色、灰綠色頁巖、淺灰色粉砂巖及粉砂質頁巖，局部夾生物質灰巖。受晚志留世末期加里東運動影響，區內志留系遭受抬升剝蝕，上志留統普遍缺失，靠近樂山一龍女寺古隆起區域剝蝕最為嚴重，部分地區僅保留下志留統龍馬溪組底部黑色頁巖地層，上志留統基本缺失。至燕山一喜馬拉雅期，區內靠近四川盆地南部邊緣地區隆升，地層遭受剝蝕，在長寧縣琪縣背斜構造帶上，龍馬溪組黑色頁巖直接出露地表，厚度相對較小。因此，區內龍馬溪組受區域構造演化控制，地層發育厚度表現出區域性差異特征。

1.2 龍馬溪組埋深特征

龍馬溪組底界埋深受區域構造活動影響較為嚴重，印支期滬州古隆起的形成和燕山一喜馬拉雅期隆起抬升剝蝕等構造活動，使盆地邊緣地區和隆起抬升區地層遭受剝蝕，龍馬溪組埋深相對較小，部分剝蝕嚴重地區，龍馬溪組埋藏深度較小，部分地區甚至出露地表;古隆起與古隆起之間為凹陷帶，埋深相對較大，因而受構造影響，龍馬溪組底界埋深差異較大。據鉆孔資料統計與野外地質工作分析結果，繪制龍馬溪組底界埋深圖，區內下志留統龍馬溪組底界埋深介于0-5259m之間，地表露頭位于長寧南部地區，琪長背斜周緣及盆地南緣地區埋深小于2000m。其中，長寧、南溪和宜賓三地所夾區域、赤水和古藺之間區域等小范圍底界埋深大于4000m;其余地區埋深在3000m左右。

2 儲層巖石學特征

2.1 巖相組合特征

通過野外觀測及顯微鏡觀察發現地區海相龍馬溪組黑色巖系主要由富有機質頁巖、硅質頁巖、鈣質頁巖、粉砂質頁巖、炭泥質頁巖等組成。頁巖成分的差異構成地層巖性的變化，炭質含量較高時，顏色以黑色、深灰色為主;鈣質、硅質或砂泥質含量較高時，顏色以淺灰色為主;而炭質成分常與泥質、粉砂質成分形成頁巖特殊的紋層狀構造。鏡下觀測頁巖中碎屑顆粒以粉砂級碎屑為主，呈次棱角狀一次圓狀，分選好，礦物成分主要為石英、長石、云母及巖屑礦物，成熟度偏低。

2.1.1 黑色富有機質頁巖

富有機質頁巖廣泛發育于龍馬溪組中下部，是頁巖氣勘探的主體層位，礦物成分以伊一蒙混雜粘土礦物為主，有機質含量高，鏡下可見明顯的有機質紋層狀構造，一般形成于缺氧、富硫化氫的深水陸棚區。

2.1.2 硅質頁巖

硅質頁巖主要發育于龍馬溪組下段，局部二氧化硅含量可達80%以上，碳酸鹽礦物含量較低，巖性致密，且硅質頁巖硬度明顯大于普通頁巖，以生物成因硅為主。

2.1.3 鈣質頁巖

鈣質頁巖主要發育于龍馬溪組中上部，碳酸鈣含量不超過50%，礦物成分以伊利石混雜粘土礦物為主，方解石顆粒均勻分布，粉砂質一泥質層狀富集。紋層狀構造發育，鈣質層或含鈣質較高的粘土層與粘土礦物層形成明暗交替的紋層狀構造，可見黃鐵礦顆粒及生物化石碎片。

2.1.4 粉砂質頁巖

粉砂質頁巖主要發育于龍馬溪組中上部，炭質層與粉砂質薄層互層分布，碎屑顆粒含量20%-40%，有機質含量低，成分以石英為主。發育水平層理，粉砂層與泥質層形成明暗交替的紋層狀構造，粒狀黃鐵礦不均勻分布。

2.1.5 炭泥質頁巖

炭泥質頁巖主要發育于龍馬溪組下部，含大量炭化有機質，有機碳含量介于2%-13%。炭泥質頁巖頁理發育，鏡下觀察具泥狀結構，在薄片上只有細粒石英顆粒呈斑點狀分布其間，主要礦物有石英、長石、云母和粘土礦物，含黃鐵礦及少量鈣質成分，主要形成于富含筆石和藻類的低能靜水環境。

參考文獻：

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