川北山前带寒武系筇竹寺组富有机质页岩发育模式

doi:10.11743/ogg20240407

Abstract

Abstract:

Investigating the distributions， dominant controlling factors， and sedimentary patterns of organic-rich shales in the Cambrian Qiongzhusi Formation in the Micang-Daba piedmont zone of the northern Sichuan Basin holds great significance for shale gas exploration within. Based on data from field geological surveys， drilling， and core observation， as well as analytical and test data derived from rock thin section observations， whole-rock X-ray diffraction （XRD） pattern， and total organic carbon （TOC） content determination， we explore the sedimentary patterns， distributions， and dominant controlling factors of organic-rich shales in the Qiongzhusi Formation， piedmont zone of the northern Sichuan Basin. The results indicate that shales in the Qiongzhusi Formation consist primarily of highly brittle siliceous shales and moderately brittle silica-clay mixed shales. In terms of their TOC content， sedimentary structures， and mineral components， these shales can be categorized into 16 lithofacies types， with the organic-rich laminated siliceous shale facies of high brittleness， organic-rich bedded siliceous shale facies of high brittleness， and the organic matter-bearing bedded siliceous shale facies of high brittleness dominating. The former two dominant shale facies are identified as the primary targets for the exploration and production of shale gas. The organic-rich shales， with TOC content typically exceeding 2 %， are thicker in the south and west but thinner in the north and east， corresponding to a higher organic matter abundance in the south and west and lower abundance in the north and east； The intracratonic sag and the paleogeographic patterns exhibiting alternating uplifts and sags within are identified as the primary causes of the differential distribution of organic-rich shales in the Qiongzhusi Formation. The imbalanced structural evolution in the zone enhances the heterogeneous distribution of shales. The flourishing lower plankton and bacteria serve as substantial sources of organic matter. The anoxic deep-water environment under rapid transgression in the early stage creates favorable conditions for the preservation of organic matter， whereas the continuous uplift of the Motianling and Hannan oldlands in the late stage inhibits the organic matter enrichment. The eustatic movements and paleoclimate evolution govern the vertical cyclic distribution of organic-rich shales.

Key words: developmental model, controlling factor, organic-rich shale, Qiongzhusi Formation, Cambrian, piedmont zone of the northern Sichuan Basin

CLC Number:

TE122.1

Minghe ZHANG, Xiangfeng WEI, Bo GAO, Jia RONG, Zhujiang LIU, Jihong YAN, Qihang YANG, Jiale WANG, Huiping LIU, Lang YOU, Ziliang LIU. Developmental models of organic-rich shales in the Cambrian Qiongzhusi Formation in the piedmont zone of northern Sichuan Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2024, 45(4): 992-1006.

Figures/Tables 13

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类别	富有机质页岩TOC平均值/%	富有机质页岩厚度/m	主要岩相类型	地区	代表剖面/井位	评价
Ⅰ类	>3.5	>60	纹层状/层状强脆性硅质页岩相	广元朝天、南郑—镇巴西一带	云雾山、SZY1井	优势沉积区
Ⅱ类	2.5～3.5	20～60	纹层状/层状强脆性硅质页岩相	旺苍—南江一带	花街村、代弓村	中等沉积区
Ⅲ类	2.0～2.5	<20	层状中等脆性黏土混合质页岩	汉中宁强、镇巴	黄家营、小洋	差沉积区

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Developmental models of organic-rich shales in the Cambrian Qiongzhusi Formation in the piedmont zone of northern Sichuan Basin

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