川东南上二叠统龙潭组泥页岩发育特征

Guo Yan, Lin of shale development of the upper permian longtan formation in the Southeastern Sichuan Basin,China[J].Science Technology and Engineering, 2020，20(10)：3838-3844

具有一定厚度的泥页岩是页岩气可能有利聚集的必备条件之一[1-2]，中国页岩气开发成功的地区，往往伴随着累计厚度大于30 m的泥页岩发育，最大泥页岩发育厚度可达245 m。

四川盆地古生界海相地层页岩气勘探开发成果显著，其中以龙马溪组为典型代表[3]，然而同样作为古生界海相地层的龙潭组却并没有引起足够的重视。近些年来，有不少学者针对龙潭组地层进行过相关研究，研究的焦点主要集中在沉积相与岩相古地理演化以及烃源岩的评价上[4]。在沉积格局方面，晚二叠世龙潭期，四川盆地的基本沉积格局为：由南西至北东，沉积环境由陆相向海相过渡。大量学者针对这一时期的岩相古地理变化做过研究，但划分的沉积相形式也不尽相同。在层序划分方面，林良彪等[5]从层序地层方向着手，将川东地区龙潭组划分为SQ1、SQ2、SQ3等3个三级层序及7个体系域，并据此编制了川东地区的岩相古地理图。在烃源岩方面，龙潭组烃源岩有机质含量高，干酪根以Ⅱ型为主，热演化程度基本上已达高-过成熟阶段，生烃强度大[6-7]。王顺玉等[8]在系统研究天然气组成以及碳同位素、储层沥青、凝析油轻烃组成等地化参数，并将其与可能烃源岩的相关地化特征对比，后认为卧龙河嘉陵江组天然气主要源自龙潭组煤系烃源岩。此外还有学者认为，普光、罗家寨、龙岗、元坝等气田长兴组-飞仙关组礁滩相储层中的天然气也主要来自龙潭组黑色泥页岩[9]。

由此可见，前人研究多集中在烃源岩储层和对沉积相的研究，而很少研究沉积相和泥页岩组合与厚度之间的关系。因此在前人研究的基础上，通过沉积相对岩性分布的影响，研究泥页岩岩性组合特征和泥页岩厚度特征，以期能为四川盆地东南部龙潭组泥页岩的研究提供新的资料。

1 区域地质特征

1.1 地层发育概况

研究区位于四川盆地东南部(图1)，包括川东高陡区和川南低陡区，其东为齐岳山大断裂，西为华蓥山大断裂，南北分别以娄山关断褶带及大巴山台缘断褶带为界。

研究区沉积了从震旦系到第四系的大部分地层，其中二叠统龙潭组作为本次研究的重点层段，为一套碳质页岩、暗色泥页岩为主的海陆过渡相含煤岩系。龙潭组在四川盆地东南部埋藏深度普遍小于4 000 m。

图1 四川盆地地质构造简图及研究区位置Fig.1 Geological structure map of Sichuan Basin and the research area position

1.2 区域构造特征

研究区经历了多期复杂构造运动，区内褶皱变形强烈，川东为高陡褶皱带，以NE-NNE高陡隔挡式褶皱为主，背斜紧凑，向斜宽缓，川南为低缓褶皱带，NNE向褶皱,相对平缓，向南呈帚状发散特征[10-13]。

研究区华蓥山大断裂自加里东期以来十分活跃，走向NE-SW，两盘下古生界地层存在差异，控制了后续的构造-沉积格局。齐岳山大断裂，形成于加里东期裂，呈NE走向。另外研究区还发育有次级断裂，控制局部构造的发育和变形。

2 层序地层特征

2.1 层序界面识别标志

层序界面识别是层序划分与对比的前提，层序界面包括层序底界面、初始海泛面及最大海泛面，其中层序底界面的识别是划分层序、确定层序类型的基础[14-15]。根据研究区龙潭组野外剖面、岩心分析、测井资料和地震剖面等综合分析，区内层序界面表现为升隆侵蚀不整合面、最大海泛面和岩性与岩相转换面。

升隆侵蚀不整合面以地层缺失、地球化学突变等作为典型标志，位于具火山事件作用面的龙潭组底部，野外剖面观察到的不整合面上表现为一套厚度很薄的黄灰色铝土质泥岩、黏土岩、碳质页岩，局部见煤系发育。造山升隆侵蚀不整合面与峨眉山玄武岩喷发有着密切关系，川滇地区形成的大面积玄武岩堆积，使得海域面积大规模退缩，造成川东地区大面积上升成陆。造山侵蚀不整合面具I型层序界面性质[图2(a)、图2(b)]。

图2 层序界面野外露头照片Fig.2 Field outcrop of sequence boundary

I型层序界面之上发育低位体系域(LST),主要发育泥页岩和铝土质泥岩[图2(c)]。最大海泛面是层序中最大海侵所能达到的位置而形成的界面[15]，在海相地层中可据此界面将层序划分为海侵体系域(TST)[图2(d)]和高位体系域(HST)[图2(f)]，以黑色页岩、薄层硅质岩、硅质灰岩[图2(e)]为特征。

岩性与岩相转换面以沉积环境突变、岩性突变以及地球化学突变等为典型标志，此类界面在四川盆地东南部龙潭组广泛发育，海相沉积可以见到的转换有泥岩→灰岩、灰岩→泥岩、灰岩→硅质岩，海陆交互相还可见砂岩→泥岩的转化。此类界面主要见于龙潭组内部，结合测井曲线，可以确定具II型层序界面性质的界面。

文章来源：《东南国防医药》 网址: http://www.dngfyyzz.cn/qikandaodu/2021/0209/367.html