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川北山前带寒武系筇竹寺组富有机质页岩发育模式
张明何, 魏祥峰, 高波, 戎佳, 刘珠江, 燕继红, 杨琪航, 王佳乐, 刘慧萍, 游浪, 刘自亮
石油与天然气地质    2024, 45 (4): 992-1006.   DOI: 10.11743/ogg20240407
摘要   (38 HTML2 PDF(pc) (4626KB)(30)  

研究川北山前寒武系筇竹寺组富有机质页岩分布、主控因素及沉积模式,对该地区页岩气勘探具有重要意义。利用野外地质调查、钻井和岩心资料,结合岩石薄片鉴定、全岩X射线衍射分析、总有机碳含量(TOC)测定等分析测试资料,研究川北山前带筇竹寺组富有机质页岩的沉积模式、分布及主控因素。研究表明:①筇竹寺组页岩主要为强脆性硅质页岩和中等脆性硅/黏土混合质页岩,根据总有机碳含量(TOC)—沉积构造—矿物组分将其划分为16种岩相类型川北山前带寒武系筇竹寺组页岩主要为富有机质纹层状强脆性硅质页岩相、富有机质层状强脆性硅质页岩相和含有机质层状强脆性硅质页岩相。其中前两类岩相为页岩气主要勘探开发岩相;②富有机质页岩TOC普遍高于2 %,富有机质页岩具南厚北薄、西厚东薄分布的特征,有机质丰度具南高北低、西高东低的特点;③拉张槽及区域内隆-凹相间的古地理格局是筇竹寺组富有机质页岩差异分布的主要原因,区内不均衡构造演化加剧了页岩的非均质性展布;繁盛发育的低等浮游生物及细菌等提供了丰富的有机质来源,早期快速海侵下缺氧的深水环境利于有机质的保存,晚期摩天岭古陆和汉南古陆的持续隆升对有机质富集起抑制作用;④海平面升降和古气候演变控制了富有机质页岩在纵向上呈旋回性分布。



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图1 川北山前带野外剖面位置、研究区周缘构造划分(a)及筇竹寺组地层综合柱状图(b)
正文中引用本图/表的段落
研究区主体位于四川盆地北缘米仓山构造带,在大地构造位置上属于扬子板块西北端,北邻汉南隆起,南接四川盆地川北缓变形区,东、西两侧分别与NE向延伸的龙门山陆内复合造山带和NW向延伸的大巴山前陆冲断带交接过渡(图1a),是一个经印支期、燕山期和喜马拉雅期等多期构造活动叠加改造的前陆挤压变形区,构造走向总体呈近EW向,并叠加NE向和NW向构造[37-38]。
寒武系在川北山前带及其周缘地区分布广泛、发育完整,下寒武统自下而上为麦地坪组、筇竹寺组、沧浪铺组以及龙王庙组[23]。筇竹寺组命名源于云南昆明西郊的筇竹寺,主要发育一套早寒武世早期的海侵沉积,岩性以深灰色-灰黑色泥页岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩为主(图1b),不同区域上又被称为九老洞组、郭家坝组、水井沱组、牛蹄塘组、天柱山组和鲁家坪村组等[29, 39-40]。受震旦纪末期桐湾运动的抬升剥蚀作用,灯影组顶部发生大规模剥蚀,麦地坪组在盆地内展布十分有限,筇竹寺组与下伏麦地坪组含磷地层或灯影组白云岩呈平行不整合接触,与上覆沧浪铺组鲕粒灰岩呈整合接触[41-42]。另外,川北山前带由于构造改造强烈、变形复杂[34],区内筇竹寺组整体厚度变化较大,沉积中心位于研究区中部广元地区的TX1井、Z1井和花街村等地(厚度500~700 m),向西北方向减薄,而在研究区东部的SZY1井和小洋等地厚度最小(200~300 m),整体呈现南厚北薄、西厚东薄的分布特征(图2)。
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