本文關(guān)鍵詞：四川盆地及周邊地區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖有機(jī)質(zhì)特征、沉積環(huán)境和含氣性研究

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【摘要】：四川盆地是中國頁巖氣勘探開發(fā)的重點區(qū)域,發(fā)育四套古生界泥頁巖,具有厚度大、分布廣和有機(jī)質(zhì)豐度高的特點。本研究在四川盆地及周邊地區(qū)選擇了上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組頁巖三個新鮮露頭剖面和一個鉆井剖面,共采集樣品314件。在綜合研究五峰組—龍馬溪組高-過成熟頁巖有機(jī)地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了有機(jī)質(zhì)類型和豐度的恢復(fù)評價；通過有機(jī)質(zhì)碳同位素特征和元素地球化學(xué)特征,分析了控制五峰組—龍馬溪組頁巖有機(jī)質(zhì)豐度的影響因素,提出了優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成模式；結(jié)合頁巖有機(jī)質(zhì)豐度、孔隙特征、礦物組成和區(qū)域構(gòu)造特征與含氣性的關(guān)系,討論了五峰組—龍馬溪組頁巖含氣性的控制因素,并對四川盆地該套頁巖成藏有利區(qū)進(jìn)行了預(yù)測。取得了以下主要認(rèn)識：(1)四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖殘余有機(jī)質(zhì)豐度表現(xiàn)為在五峰組及龍馬溪組的底部較高,并在五峰組與龍馬溪組界線處出現(xiàn)最高值,向上逐漸變小并趨于穩(wěn)定,為典型大陸架沉積環(huán)境下的有機(jī)質(zhì)變化特征。有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ型,母質(zhì)來源主要為藻類等低等水生生物。該套頁巖有機(jī)質(zhì)熱演化進(jìn)入高過成熟階段,Ro基本都大于2.0%。頁巖有機(jī)質(zhì)豐度恢復(fù)前后差異顯著,恢復(fù)后原始有機(jī)質(zhì)含量(TOC0)是殘余有機(jī)質(zhì)含量(TOC)的1.65倍；底部高有機(jī)質(zhì)頁巖層段的厚度成倍增加,石柱地區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖各層段的原始有機(jī)質(zhì)含量均大于2%。(2)沉積水體的氧化還原條件控制了四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖的有機(jī)質(zhì)富集。五峰組—龍馬溪組底部富有機(jī)質(zhì)頁巖(TOC2.0%)主要沉積于強(qiáng)還原條件的靜海深水環(huán)境。早志留世龍馬溪晚期,構(gòu)造抬升引起的海平面下降導(dǎo)致了陸源碎屑物質(zhì)輸入增多和水體溶解氧含量增加,致使龍馬溪組中上部頁巖有機(jī)碳含量降低。四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖發(fā)育模式為“深水陸棚—水底缺氧”模式。五峰期到龍馬溪早期圍繞川中古隆起和黔中古隆起分布的川南深水陸棚、川東深水陸棚和川北深水陸棚區(qū),海水較深。水體溶解氧含量從海平面向海水底部方向逐漸降低,至沉積物水界面呈貧氧環(huán)境,沉積物中的有機(jī)質(zhì)因保存效率高而富集。(3)四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖有機(jī)質(zhì)豐度與頁巖含氣量呈較好的正相關(guān)性,是控制頁巖含氣性的關(guān)鍵因素；五峰組—龍馬溪組頁巖微孔、中孔、大孔均有發(fā)育,高演化程度頁巖中發(fā)育的有機(jī)納米孔為頁巖氣的吸附和儲存提供了位置和空間；五峰組—龍馬溪組頁巖富含脆性礦物,以石英為主,有利于頁巖氣的壓裂開發(fā)；構(gòu)造抬升使得頁巖氣部分散失,距剝蝕線較近和斷裂發(fā)育的地區(qū)頁巖儲層的保存條件普遍較差。(4)四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖具有很好的頁巖氣成藏條件。不同地區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖高有機(jī)碳層段的厚度有所不同,靠近沉積中心厚度大,邊部厚度小鎮(zhèn)巴—城口一帶、石柱—萬縣一帶和瀘州—宜賓一帶3個沉積中心是優(yōu)質(zhì)頁巖(TOC2%)發(fā)育有利區(qū),也是頁巖氣勘探開發(fā)優(yōu)選區(qū)；五峰組—龍馬溪組底部頁巖是頁巖氣成藏有利層段。
【關(guān)鍵詞】：龍馬溪組 有機(jī)質(zhì) 沉積環(huán)境 四川盆地 頁巖氣
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P618.13
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義10-11
• 1.1.1 選題背景10
• 1.1.2 選題依據(jù)及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展11-15
• 1.2.1 研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國外現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 國內(nèi)現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線15-16
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容15
• 1.3.2 技術(shù)路線15-16
• 1.4 主要完成工作量16-20
• 1.4.1 野外剖面考察及樣品采集16-18
• 1.4.2 室內(nèi)樣品處理及實驗分析18-20
• 1.5 論文創(chuàng)新點20-21
• 第二章 區(qū)域地質(zhì)概況21-30
• 2.1 區(qū)域構(gòu)造特征21-23
• 2.1.1 四川盆地及周邊地區(qū)構(gòu)造概況21
• 2.1.2 研究區(qū)區(qū)域構(gòu)造21-23
• 2.2 地層發(fā)育特征23-30
• 2.2.1 四川盆地古生界地層分布23-24
• 2.2.2 晚奧陶世—早志留世沉積地理背景24-25
• 2.2.3 研究區(qū)五峰組—龍馬溪組地層分布25-30
• 第三章 四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖有機(jī)質(zhì)特征30-52
• 3.1 五峰組—龍馬溪組頁巖殘余有機(jī)質(zhì)豐度30-34
• 3.2 有機(jī)質(zhì)類型34-37
• 3.2.1 有機(jī)質(zhì)類型的判別方法34-35
• 3.2.2 五峰組—龍馬溪組頁巖有機(jī)質(zhì)類型35-37
• 3.3 有機(jī)質(zhì)來源及有機(jī)質(zhì)成熟度特征37-38
• 3.4 原始有機(jī)質(zhì)豐度恢復(fù)38-52
• 3.4.1 原始有機(jī)碳含量恢復(fù)方法39-41
• 3.4.2 四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖有機(jī)質(zhì)恢復(fù)41-52
• 第四章 沉積環(huán)境及有機(jī)質(zhì)富集機(jī)理研究52-67
• 4.1 沉積物中有機(jī)質(zhì)富集的機(jī)理52
• 4.2 五峰期—龍馬溪期研究區(qū)沉積環(huán)境的演化52-59
• 4.2.1 生物化石及巖石學(xué)特征53-54
• 4.2.2 硫含量特征54-55
• 4.2.3 有機(jī)質(zhì)碳同位素55-56
• 4.2.4 微量元素特征56-59
• 4.3 五峰組—龍馬溪組頁巖有機(jī)質(zhì)富集的主控因素59-61
• 4.3.1 氧化還原條件對有機(jī)質(zhì)豐度的控制59-60
• 4.3.2 礦物的稀釋作用對底部頁巖有機(jī)質(zhì)豐度的控制60-61
• 4.4 影響沉積環(huán)境變化的因素61-62
• 4.4.1 海平面升降對沉積環(huán)境的影響61-62
• 4.4.2 構(gòu)造運動對沉積環(huán)境的影響62
• 4.5 沉積地理相對烴源巖發(fā)育的控制62-65
• 4.5.1 深水陸棚沉積中心和邊緣地區(qū)頁巖有機(jī)質(zhì)分布的對比63
• 4.5.2 沉積水體深度對有機(jī)質(zhì)豐度的控制63-64
• 4.5.3 五峰組—龍馬溪組優(yōu)質(zhì)頁巖分布64-65
• 4.6 有機(jī)質(zhì)富集模式65-67
• 第五章 頁巖含氣性研究67-78
• 5.1 影響頁巖含氣性的因素67-74
• 5.1.1 頁巖有機(jī)質(zhì)特征對含氣性的影響67-69
• 5.1.2 頁巖礦物組成對含氣性的影響69-71
• 5.1.3 頁巖孔隙特征對含氣性的影響71-73
• 5.1.4 構(gòu)造作用對頁巖氣散失的影響73-74
• 5.2 四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖含氣性74-78
• 5.2.1 四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖氣成藏有利條件75-76
• 5.2.2 四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖氣顯示76
• 5.2.3 四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖氣優(yōu)選區(qū)76-78
• 第六章 結(jié)論及創(chuàng)新性認(rèn)識78-80
• 6.1 結(jié)論78-79
• 6.2 取得的創(chuàng)新性認(rèn)識79-80
• 參考文獻(xiàn)80-89
• 在學(xué)期間的研究成果89-90
• 致謝90

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本文編號：893325